調(diào)頻波的表達(dá)式
一個(gè)簡(jiǎn)諧波的瞬時(shí)角頻率等于相位對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù),即:
所以,簡(jiǎn)諧波的相位為
將GS0914式代入式GS0916可得:
把式GS0917代入式GS0913,并設(shè)初相角φ0 = 0,得調(diào)頻波的表達(dá)式:
式中,mf 稱調(diào)頻系數(shù),
當(dāng)mf =0時(shí),式GS0918表示載波,當(dāng)mf ≠0時(shí),就是調(diào)頻波的表達(dá)式。顯然,它與調(diào)幅系數(shù)小于1不同,調(diào)頻系數(shù)mf 可大于1,這是調(diào)頻制與調(diào)幅制的重大區(qū)別之一。
理論分析表明,如果忽略振幅小于高頻載波振幅的15%以下的邊頻分量,則調(diào)頻波頻譜的頻帶寬度可以用下式表示
式中△fm為最大頻偏,F(xiàn)=Ω/2π(調(diào)制信號(hào)頻率),由式GS0919可知,調(diào)頻波的寬度比調(diào)幅波寬得多,例如,當(dāng)Fmax = 15kHz時(shí),調(diào)幅波的寬度B=2Fmax=30kHz,而調(diào)頻波的mf =5時(shí),B=2(mf +1)F=180kHz,它比調(diào)幅波的頻帶寬度大五倍,這是調(diào)頻制的主要缺點(diǎn)。因此,調(diào)頻廣播只適用于超短波(甚高頻)波段。通常調(diào)頻波的載波頻率多在30MHz以上。目前國(guó)際上規(guī)定,調(diào)頻電臺(tái)的波段為88MHz~108MHz的甚高頻段。并規(guī)定每個(gè)調(diào)頻臺(tái)所占用的頻帶寬度為200kHz(通常mf =4~8),它的音頻、即調(diào)制信號(hào)頻帶規(guī)定為30Hz~15000Hz。