Эффект захвата в FM-радио: подавление слабого сигнала более сильным на одной частоте. Улучшает прием, но может вызывать переключение при равных сигналах.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Феномен FM-радиоприёма
FM radio reception phenomenon
В радиоприёмнике эффект захвата, или эффект захвата FM, — это явление, связанное с приёмом FM, при котором демодулируется только более сильный из двух сигналов на одной и той же частоте или канале.
In a radio receiver, the capture effect, or FM capture effect, is a phenomenon associated with FM reception in which only the stronger of two signals at, or near, the same frequency or channel will be demodulated.
ФМ феномен
Эффект захвата определяется как полное подавление более слабого сигнала на лимитере приемника (при его наличии), при котором более слабый сигнал не усиливается, а ослабляется. Когда оба сигнала почти одинаковы по мощности или подвержены независимому затуханию, приемник может быстро переключаться между ними, что приводит к эффекту трепетания. Эффект захвата может возникать на лимитере сигнала или на стадии демодуляции в схемах, не использующих лимитер сигнала. Некоторые типы радиоприемных схем обладают более выраженным эффектом захвата, чем другие. Мерой способности приемника подавлять второй сигнал на той же частоте является его коэффициент захвата. Он определяется как минимальное соотношение мощностей двух сигналов, при котором происходит подавление более слабого сигнала. Феномен эффекта захвата был впервые задокументирован в 1938 году инженерами General Electric в ходе тестовых передач. Две экспериментальные FM-станции, расположенные на расстоянии 24 км друг от друга в Олбани и Шенектади (штат Нью-Йорк), были настроены на передачу на одной и той же частоте для изучения влияния этого на прием. Было установлено, что на большей части пути между станциями слышен только один сигнал, при полном подавлении другого. Было сделано заключение, что этот эффект возникает, когда более сильный сигнал примерно в два раза превышает мощность более слабого. Это существенно отличалось от ситуации с сигналами амплитудной модуляции, где для предотвращения нежелательных помех более сильный сигнал должен был быть примерно в двадцать раз сильнее слабого. Таким образом, эффект захвата позволил располагать FM-станции, работающие на одной и той же частоте, ближе друг к другу, чем AM-станции, без возникновения взаимных помех.
The capture effect is defined as the complete suppression of the weaker signal at the receiver's limiter (if present) where the weaker signal is not amplified, but attenuated. When both signals are nearly equal in strength or are fading independently, the receiver may rapidly switch from one to another and exhibit flutter. The capture effect can occur at the signal limiter, or in the demodulation stage for circuits that do not require a signal limiter. Some types of radio receiver circuits have a stronger capture effect than others. The measurement of how well a receiver rejects a second signal on the same frequency is called its capture ratio. It is measured as the lowest ratio of the power of two signals that will result in the suppression of the weaker signal. The capture effect phenomenon was first documented in 1938 by General Electric engineers conducting test transmissions. Two experimental FM stations, located 15 miles (24 km) apart in Albany and Schenectady, New York, were configured to transmit on the same frequency, in order to study how this would affect reception. It was determined that, for most of the path between the two stations, only one of the signals could be heard, with the complete elimination of the other. It was concluded that this effect occurred whenever the stronger signal was about twice as strong as the weaker one. This was significantly different than the case with amplitude modulation signals, where the general standard for broadcasting stations was that to avoid objectionable interference the stronger signal had to be about twenty times that of the weaker one. The capture effect thus allowed co channel FM broadcasting stations to be located somewhat closer to each other than AM ones, without causing mutual interference.
Иммунитет AM
Амплитудная модуляция, или AM-радиовещание, не демонстрирует этот эффект. Для приема AM-сигнала приемник отслеживает силу сигнала в качестве основы для демодуляции. Это позволяет воспринимать сигналы как очередное изменение амплитуды, поэтому AM-приемник способен одновременно демодулировать несколько несущих, что приводит к смешиванию звука. Возможность одновременного приема нескольких сигналов в некоторых случаях считается преимуществом и является одной из причин, по которой авиационная отрасль и другие сферы выбирают AM вместо FM для связи. В AM наблюдаются явления, аналогичные эффекту захвата, когда в полосе пропускания приемника присутствуют смещенные несущие разной мощности. Например, луч вертикального наведения при заходе на посадку в авиации иногда описывается как система, основанная на "эффекте захвата", хотя она работает с использованием AM-сигналов.
Amplitude modulation, or AM radio, transmission does not exhibit this effect. For AM reception, the receiver tracks the signal strength of the AM signal as the basis for demodulation. This allows signals to be tracked as just another change in amplitude, so it is possible for an AM receiver to demodulate several carriers at the same time, resulting in an audio mix. The ability to receive multiple signals simultaneously is in some cases considered beneficial and is one reason that the aviation industry, and others, have chosen to use AM rather than FM for communications. Phenomena similar to the capture effect are described in AM when offset carriers of different strengths are present in the passband of a receiver. For example, the aviation glideslope vertical guidance clearance beam is sometimes described as a "capture effect" system, even though it operates using AM signals.
Цифровая модуляция
Для схем цифровой модуляции было показано, что при правильной реализации системы включения-выключения ключа / амплитудной манипуляции подавление помех по коканалу может быть лучше, чем для систем частотной манипуляции.
For digital modulation schemes it has been shown that for properly implemented on off keying/amplitude shift keying systems, co channel rejection can be better than for frequency shift keying systems.