淺談調頻廣播的技術優勢

劉志剛

（綏芬河廣播電視臺，綏芬河157399）

淺談調頻廣播的技術優勢

劉志剛

（綏芬河廣播電視臺，綏芬河157399）

調頻廣播；技術優勢；運用

在廣播節目中聲波有兩種：調幅和調頻。調幅和調頻在收音機上標記為AM和FM，也就是中波和短波。

使載波振幅按照調制信號改變的調制方式叫調幅。經過調幅的電波叫調幅波。它保持著高頻載波的頻率特性，但包絡線的形狀則和信號波形相似。調幅波的振幅大小，由調制信號的強度決定。調幅波用英文字母AM表示。

使載波頻率按照調制信號改變的調制方式叫調頻。已調波頻率變化的大小由調制信號的大小決定，變化的周期由調制信號的頻率決定。已調波的振幅保持不變。調頻波的波形，就像是個被壓縮得不均勻的彈簧，調頻波用英文字母FM表示。

信號在產生時一般都是低頻的，為了能夠傳送出去，減少傳輸過程中的干擾，必須對其進行調制，把它變成高頻信號。調制的種類基本上有三種：幅度調制（調幅），頻率調制（調頻）和相位調制（調相）。

所謂調頻廣播就是指廣播的信號在發送的時候，是通過電磁波的頻率大小表示信號所攜帶的信息，比如用1千赫的電磁波表示0，2千赫的電磁波表示1。 調幅廣播是指通過電磁波幅度的大小表示信號攜帶的信息，比如用電磁波幅度的最大值表示0，當其幅度為0時表示1等等。

有線廣播是通過電纜線傳輸信號的，而無線廣播是通過電磁波傳輸信號的。

中波廣播是指它所用的電磁波的波長在中波的范圍內，而短波廣播所用電磁波的波長在短波范圍內。中波是指頻率為300kHz～3MHz的無線電波 ，短波是指頻率為3～30MHz的無線電波

那么與調幅廣播相比，調頻廣播有哪些技術優勢呢？

大家知道，無線電廣播是依靠空間的高頻電磁波來傳播節目的。在這里，高頻電磁波并不含有任何信息，只起了“運載工具”的作用。因此，又稱它為載波。平時講的中央人民廣播電臺的頻率為540千赫、上海人民廣播電臺的頻率為990千赫，就是載波的頻率。而要傳送的廣播節目的頻率要比載波的頻率低得多，在30赫～15000赫之間，稱為音頻信號或低頻信號。低頻信號是傳不遠的，必須設法把它與高頻載波疊加起來，才能達到遠傳的目的。這種疊加的過程，稱它為調制。用無線電俗語講:用低頻信號控制高頻振蕩的過程稱為調制。

常用的調制方式有兩種:當被控制的是高頻振蕩的幅度時，或者講使高頻振蕩的幅度隨著音頻信號的大小變化而變化，這種調制方式稱為調幅。如果被控制的是高頻振蕩的頻率，或者講使高頻振蕩的頻率隨著音頻信號的大小變化而變化，這種調制方式稱為調頻。

調幅的特點是載波的頻率始終不變，而載波幅度變化的形狀與音頻信號變化的形態一樣。我們把幅度變化的軌跡稱作包絡線，包絡線的形狀與音頻信號是相同的。被音頻信號調制后的載波，稱已調波。 未調制前的載波是正弦波，而已調波不再是單一的正弦波了，它是幾個正弦波相加的結果，并且是按照某種數學規律相加組合而成的。如果用一個單音頻率信號f a，去調制載波頻率f c時，可用數學方法分解出已調波是由 3個正弦波相加組成的。它的頻率成分為:載頻 f c;比載頻 f c高的載頻加音頻 f c+f a，稱上邊頻;比載頻fc低的載頻減音頻fc-fa，稱下邊頻。把這 3個正弦波的相對振幅及頻率關系用圖來表示便稱為調幅波的頻譜圖。如果用整個音頻范圍的全部頻率去調制載波的話，已調波中除了載頻外，上、下邊頻即變為上、下邊帶。從頻譜圖上可看出，每一邊帶的頻率寬度等于音頻調制信號的頻帶寬度。或者說調幅波的頻帶寬度為音頻帶寬的兩倍。例如:用 30～15000赫的音頻信號去調制990千赫的載頻，它的上邊帶為 990.03～1005千赫;它的下邊帶為989.97～975千赫。這個已調波的頻率范圍為975～1005千赫。已調波所占的頻帶寬度為 1005千赫 -975千赫 =30千赫換句話講，廣播電臺發射的調幅波的頻帶寬度為音頻最高頻率的兩倍。在實際上，廣播電臺的頻帶寬度是沒有30千赫的。我國中波調幅廣播的頻率范圍為535～1605千赫。若按 30千赫計算，僅能設臺(1605-535)/30≈36(座)。對我們這樣大的一個國家來說，是不可能的。為了在有限的廣播頻率段中，既要防止臨近頻率電臺相互干擾，又要設置更多的電臺數目，只能壓縮每個電臺的頻帶寬度。國際上規定中波廣播的頻道間隔為9千赫。即每一電臺的頻帶寬度限制于9千赫之內。故音頻信號中的高音頻率被限制在4.5千赫以下。在收聽中波調幅廣播時，其高音成分感到欠缺。尤其是播送音樂節目時，更是明顯。這是調幅廣播的一大弱點。此外，調幅廣播的另一不足是抗干擾能力差。因為各種工業干擾和天電干擾也會以調幅的形式疊加在載波上，成為干擾和雜音，影響收聽效果。調頻的特點是載波的幅度始終不變，而它的頻率則隨著音頻信號大小在變化。當音頻信號增強的時候，頻率變高，波形就密;當音頻信號減弱的時候，頻率變低，波形就疏。這種波形疏密的變化即頻率的寬度在變化。我們把頻率變化的寬度稱為頻率偏移，簡稱頻偏，調頻廣播就是通過頻偏來傳送信息的。

無線調頻廣播收聽時效性高、使用靈活、投資省、安裝維護方便、音質優美清晰等是任何方式都難以取代的廣播形式。□

（編輯/穆楊）