Démystifions la FM
Posté : 23 déc. 2017, 14:34
Voici à la mode vulgarisation les principes de l'émission radio analogique AM et FM (il existe d'autres modes comme la télégraphie (morse), la BLU etc dont on ne parlera pas ici)
Que ceux qui connaissent me pardonnent et me corrigent si je dis des bêtises
Un émetteur produit à partir d'un oscillateur, un signal sinusoïdal dont la fréquence sera la fréquende d'émission que le récepteur de l'auditeur s'efforcera de capter. On appelle ce signal la porteuse ou fréquence porteuse.
Pour mémoire la fréquence du signal est le nombre de fois pas seconde ou l'oscillation se reproduit, elle s'exprime en Hertz avec ses multiples (Khz, Mhz Ghz etc)
A l'inverse la durée d'un cycle (1Hz) s'appelle la période et s'exprime en seconde avec ses sous multiples (ms µs etc)
Les deux fréquence et priode T sont dans la relation mathématique F=1/T (on ne peut plus simple ).
La troisième caractéristique d'un onde radio est sa longueur d'onde indiquée par le caractère grec lambda, qui se calcule par la relation lambda= C/F
C étant la vitesse de la lumière en m/s et F la fréquence en Hz.
PAr exemple un émetteur sur 100Mhz a une longueur d'on de 300 000 000/100 000 000 soit 3m (à mettre en relation avec les dimensions du dipole comme celui de D Petoin ce qui n'est pas un hasard)
Si on observe à l'oscilloscope un signal sinusoîdal à 1000Hz on voit très bien la sinusoïde qui caractérise le fréquence sur l'échelle horizontale et l'amplitude sur l'échelle verticale
Donc en radio analogique nous disposons principalement de deux modes, l'AM pour Amplitude Modulation et le FM Frequency Modulation, je me dispense de la traduction
An AM la fréquence d'émission de l'émetteur reste constante et le signal audio entrant dans l'émetteur va faire varier uniquement l'amplitude du signal.
A l'opposé en FM, l'amplitude du signal émis reste constante mais sa fréquence varie en fonction du signal audio à transmettre. Par réglement international la fréquence ne doit pas varier de +/- 75KHz de part et d'autre de la fréquence d'émission, c'est à dire que si un émetteur FM est sur 90Mhz, sa fréquence va varier au maximum entre 89.025Mhz et 95.075Mhz
La petite animation issue du net ci dessous montre la relation entre le signal modulation et la porteuse en AM et en FM
La relation entre le signal modulant et la porteuse est très évidente en AM, plus subtile en FM. Sur cette animation, on voit immédiatement que l'amplitude du signal émis en AM varie constamment, ce qui veut dire que par moments le signal reçu sera plus faible qu'à d'autres, pouvant poser des problèmes de réception, alors qu'en FM l'amplitude constante évite ce genre de problème.
Mais comme rien n'est rose, les fréquences utilisées pour l'émission AM et FM étant très différentes les problèmes de réception ne se limiteront pas à ce seul paramètre.
Pourquoi les fréquences utilisées en AM et en FM ne sont pas les mêmes ?
Historiquement les premières émissions radio se sont faites avec des émetteurs rudimentaires qui fonctionnaient d'abord en télégraphie puis en phonie pour transmettre la voix.
La télégraphie c'est très simple on envoie le signal Morse une succession de traits et de points, simplement en émettant la porteuse un court instant pour envoyer un point et trois fois plus longtemps pour envoyer un trait. En anglo saxon cette modulation est dite CW pour Continuous Wave. Un émetteur peut dans ce cas être très simple, les premiers étaient ce qu'on appellerait de nos jours des générateurs de parasites, les premiers étant des générateurs d'étincelle.
Lorsque les scientifiques ont été capables de produire une onde entretenue, et constante en fréquence, les longueurs d'ondes de par la technologie étaient étaint longues, diaine, centaines, milliers de mètres, et la puissance nécessaires à une portée intéressante était considérable.
Pour mémoire France Inter vient d'éteindre son émetteur GO sur 162Khz soir une longueur d'onde de 1852m avec une puissance de 2000KW pour économiser le cout électrique.
Au cours du temps le développement de la radio et de la technologie, a permis la diffusion de la parole en modulant la porteuse au gré de la parole et les ondes longes, GO puis moyennes PO, puis courtes OC, ont utilisé ce procédé de modulation
La technologie FM n'est apparue dans les labos que dans les années 20 puis en diffusion plus tard en 1945 avec l'attribution universelle (ou presque) de la bande 88/108 pour la diffusion FM, espace ou à l'époque il n'y avait pas ou peu d'émissions radio sur ces fréquences.
A suivre.....
Les illustrations sont issues de Wikipédia, qui en dit bien davantage.
Que ceux qui connaissent me pardonnent et me corrigent si je dis des bêtises
Un émetteur produit à partir d'un oscillateur, un signal sinusoïdal dont la fréquence sera la fréquende d'émission que le récepteur de l'auditeur s'efforcera de capter. On appelle ce signal la porteuse ou fréquence porteuse.
Pour mémoire la fréquence du signal est le nombre de fois pas seconde ou l'oscillation se reproduit, elle s'exprime en Hertz avec ses multiples (Khz, Mhz Ghz etc)
A l'inverse la durée d'un cycle (1Hz) s'appelle la période et s'exprime en seconde avec ses sous multiples (ms µs etc)
Les deux fréquence et priode T sont dans la relation mathématique F=1/T (on ne peut plus simple ).
La troisième caractéristique d'un onde radio est sa longueur d'onde indiquée par le caractère grec lambda, qui se calcule par la relation lambda= C/F
C étant la vitesse de la lumière en m/s et F la fréquence en Hz.
PAr exemple un émetteur sur 100Mhz a une longueur d'on de 300 000 000/100 000 000 soit 3m (à mettre en relation avec les dimensions du dipole comme celui de D Petoin ce qui n'est pas un hasard)
Si on observe à l'oscilloscope un signal sinusoîdal à 1000Hz on voit très bien la sinusoïde qui caractérise le fréquence sur l'échelle horizontale et l'amplitude sur l'échelle verticale
Donc en radio analogique nous disposons principalement de deux modes, l'AM pour Amplitude Modulation et le FM Frequency Modulation, je me dispense de la traduction
An AM la fréquence d'émission de l'émetteur reste constante et le signal audio entrant dans l'émetteur va faire varier uniquement l'amplitude du signal.
A l'opposé en FM, l'amplitude du signal émis reste constante mais sa fréquence varie en fonction du signal audio à transmettre. Par réglement international la fréquence ne doit pas varier de +/- 75KHz de part et d'autre de la fréquence d'émission, c'est à dire que si un émetteur FM est sur 90Mhz, sa fréquence va varier au maximum entre 89.025Mhz et 95.075Mhz
La petite animation issue du net ci dessous montre la relation entre le signal modulation et la porteuse en AM et en FM
La relation entre le signal modulant et la porteuse est très évidente en AM, plus subtile en FM. Sur cette animation, on voit immédiatement que l'amplitude du signal émis en AM varie constamment, ce qui veut dire que par moments le signal reçu sera plus faible qu'à d'autres, pouvant poser des problèmes de réception, alors qu'en FM l'amplitude constante évite ce genre de problème.
Mais comme rien n'est rose, les fréquences utilisées pour l'émission AM et FM étant très différentes les problèmes de réception ne se limiteront pas à ce seul paramètre.
Pourquoi les fréquences utilisées en AM et en FM ne sont pas les mêmes ?
Historiquement les premières émissions radio se sont faites avec des émetteurs rudimentaires qui fonctionnaient d'abord en télégraphie puis en phonie pour transmettre la voix.
La télégraphie c'est très simple on envoie le signal Morse une succession de traits et de points, simplement en émettant la porteuse un court instant pour envoyer un point et trois fois plus longtemps pour envoyer un trait. En anglo saxon cette modulation est dite CW pour Continuous Wave. Un émetteur peut dans ce cas être très simple, les premiers étaient ce qu'on appellerait de nos jours des générateurs de parasites, les premiers étant des générateurs d'étincelle.
Lorsque les scientifiques ont été capables de produire une onde entretenue, et constante en fréquence, les longueurs d'ondes de par la technologie étaient étaint longues, diaine, centaines, milliers de mètres, et la puissance nécessaires à une portée intéressante était considérable.
Pour mémoire France Inter vient d'éteindre son émetteur GO sur 162Khz soir une longueur d'onde de 1852m avec une puissance de 2000KW pour économiser le cout électrique.
Au cours du temps le développement de la radio et de la technologie, a permis la diffusion de la parole en modulant la porteuse au gré de la parole et les ondes longes, GO puis moyennes PO, puis courtes OC, ont utilisé ce procédé de modulation
La technologie FM n'est apparue dans les labos que dans les années 20 puis en diffusion plus tard en 1945 avec l'attribution universelle (ou presque) de la bande 88/108 pour la diffusion FM, espace ou à l'époque il n'y avait pas ou peu d'émissions radio sur ces fréquences.
A suivre.....
Les illustrations sont issues de Wikipédia, qui en dit bien davantage.