Отношение частоты несущей к частоте модулирующего сигнала

[Serg1987]

Всем привет.
Возможно вопрос покажется глупым.
Как влияет разница частоты несущего сигнала к частоте модулирующего на передачу и прочие параметры?
Оно и ежику понятно, что частота несущей должна во много раз превышать частоту модулирующего сигнала.
Но как это всё влияет на параметры передачи???
Например, пускай есть такие параметры
-- f нес. - 433 МГц
-- f мод. - 200 кГц (пускай в простейшем случае это 1 бит на символ, тогда 200 кбит/c)
-- тип модуляции - ASK

Но почему бы не передавать 200кГц сигнал используя несущую в 3МГц.?? Условимся, что размер антенны нас не колышет.
Это вроде как не противоречит физике. Но так никто не делает. Почему? Я к сожалению не нашел.

Я захотел замерить энергоэффективность использования УКВ (используемые в разных радиомодулях) и СВ (до 3МГц) для передачи одного и того же сигнала (потребляемая мощность, расстояние устойчивой связи). Размер антенны для меня не имеет значения. Меня интересует только мощность и дальность устойчивого приема. Но модулей для СВ как то нет, пришлось проектировать специальный передатчик самому.
Начал проектировать передатчик, поэтому до его сборки возникли такие вопросы.

1 Как влияет отношение частоты несущей к частоте модуляции (кроме размера антенн)? (например для примера выше возьмем несущие 3МГц , 27МГц и 433МГц для трех случаев)
2 Во сколько раз (минимально) должна быть частота несущей выше?f
3 Если отношение fнес/fмод влияет на параметры передачи, то какой тип модуляции наиболее оптимален для минимального отношения fнес/fмод ??

Спасибо.

[kalobyte]

Но почему бы не передавать 200кГц сигнал используя несущую в 3МГц.??

потому что на низких несущих частотах ширина полосы 200кгц это очень много

например диапазон укв 88-108 имеет ширину канала 250кгц
108 - 88 = 20мгц
20мгц \ 0.25мгц = 80 каналов теоретически

если мы возьмем частоты 2.4ггц wifi, то там 20мгц это 1 канал занимает, а всего 11 каналов
при этом из этих 11 всего 3 канала, где частоты полностью друг друга не пересекают

поэтому в укв диапазоне при наличии 80 теоретических каналов - станций всего штук 20

при наличии сдр радио ты можеш делать 200кгц полосу и на 3мгц и на 30 и даже на 300

просто волны 3 и 300мгц несколько по разному распространяются

Это вроде как не противоречит физике. Но так никто не делает. Почему? Я к сожалению не нашел.

простое правило
чем выше частота несущей - тем шире можно делать полосу одного частотного канала и тем более передать инфы за единицу времени

например если взять кабельное тв, то там вещает много каналов в цифре + инторнет еще
вот у меня инторнет по тв кабелю идет, но скорость аплоада низкая, т.к. для аплоада используется узкий диапазон от 5 до 50мгц где-то
максимум провайдер дает 50мбит

сканер в модеме показывает, что тв каналами занята полоса порядка 600мгц из 900, которые доступны чисто физически, т.к. тв кабель выше не тянет

теперь смотри прикол
мы берем эти 600мгц и превращаем их в свет на волне 1550нм, что со ставляет космическую цифру, если измерять в гигагерцах

теперь берем длину волны 1330 и 1410 и светим на этих частотах исходящим от пользователя и от провайдера лазерами

растояния в нм между длинами этих волн такое, что эти 600мгц занятые тв каналами кажутся небольшой точкой на частотной прямой

а чтобы преобразовать свет обратно в электрический сигнал - используют специальный фотодиод скоростной и светофильтр, который пропускает только 1550нм, т.к. диод чуствителен в широком спектре и будет ловить помехи

однако в оптическом кабеле 3 лазера друг другу не мешают и могут работать на частотах в несколько гигагерц

вот шкала частот и волн
https://vividcomm.com/2018/12/23/optica ... e-windows/

[usavich]

Чем уже полоса, тем выше энергоэффективность.

[roman.com]

Оно и ежику понятно, что частота несущей должна во много раз превышать частоту модулирующего сигнала.

достаточно в ~5...10 раз.

если несущая меньше чем в ~5...10 раз частоты модулирующего сигнала... то будет трудно (точнее невозможно) отделить несущую от модулирующего сигнала.

Screenshot_1.jpg

(80.49 KiB) Скачиваний: 16

Но почему бы не передавать 200кГц сигнал используя несущую в 3МГц.

можно.

Но так никто не делает. Почему?

потому что частотный ресурс ограничен...
если все будут передавать как им вздумается... то в эфир просто превратится в кашу))
поэтому договорились разбить частоты ДВ СВ КВ на каналы по 9 кГц.
и каждой радиостанции отведён строго свой канал шириной 9 кГц.

Screenshot_2.jpg

(66.97 KiB) Скачиваний: 18

это вопрос не физики... это вопрос правового регулирования радиоэфира.

[mickbell]

roman.com писал(а):

поэтому договорились разбить частоты ДВ СВ КВ на каналы по 9 кГц.
и каждой радиостанции отведён строго свой канал шириной 9 кГц.

На КВ таки 5 кГц. А 9 кГц ДВ, СВ - это в европах. В америках (тут могу врать, там я не бывал) 10 кГц. Всё это - шаг сеток частот, ширина каналов, конечно, с ним связана...

[Serg1987]

roman.com писал(а):

потому что частотный ресурс ограничен...
если все будут передавать как им вздумается... то в эфир просто превратится в кашу))
поэтому договорились разбить частоты ДВ СВ КВ на каналы по 9 кГц.
и каждой радиостанции отведён строго свой канал шириной 9 кГц.

А почему бы и не как вздумается передавать?)
По большей части ДВ диапазон например, полностью мертв. СВ тоже дышит на ладан. Эфир почти пуст, разве что Голос России что то там пытается докричаться в пустоту.
И сам не гам, и другим не дам (это я про то, что если вышестоящим ДВ и СВ не нужен, так отдайте его полностью энтузиастам)

[Asmodey]

Собственно, ничто не мешает модулировать несущую модулирующим сигналом с частотой вплоть до частоты несущей. Только ерунда в результате получится, с нулевыми биениями в огибающей. Но Fмод = 1/10 Fнесущей по любому прокатит. Важно чтобы у вас была возможность отфильтровать демодулированный НЧ сигнал от несущей.

Serg1987 писал(а):

И сам не гам, и другим не дам (это я про то, что если вышестоящим ДВ и СВ не нужен, так отдайте его полностью энтузиастам)

А много ли сейчас энтузизистов? На КВ только деды алекают.

[HochReiter]

Е. Айсберг. Телевидение - это просто:

ВОЗВРАЩЕНИЕ К СЛОНУ

Л. — Ты по-прежнему упорствуешь в своем намерении уделить телевидению «небольшое местечко» в диапазоне средних волн?
Н. — Он простирается от 200 до 600 м, следовательно, от 1500 000 до 500 000 гц. Весь интервал равен 1000 000 гц. В то же время телевизионная передача с боковыми полосами растягивается на 12 000 000 гц. Следовательно, она в 12 раз больше общей протяженности средневолнового диапазона. Решительно слон не умещается в раковине улитки.
Л. — Очень приятно это слышать. Ты теперь понимаешь, почему необходимо прибегать к метровым волнам, чтобы передать модуляцию видеочастотой. Например, на частоте 49,75 Мгц боковые полосы будут ограничены следующими пределами:
49 750 000 — 6 000 000 = 43 750 000 гц
и
49 750 000 + 6 000 000 = 55 750 000 гц,
что вполне приемлемо.
Н. — Нужно ли, по правде говоря, так далеко забираться? Нельзя ли использовать, например, частоту 12 Мгц, т. е. 25 м, что позволит уместить модуляцию между
12 000 000 — 6 000 000 = 6 000 000 гц
и
12 000 000 + 6 000 000 = 18 000 000 гц?
Л. — Пойми, что длины волн, соответствующие этим частотам, составляют 50 и 16,5 м. Ты, стало быть, хочешь занять весь диапазон коротких волн между 16,5 и 50 м только одной телевизионной передачей?
Н. — Я признаю, что это было бы неразумно.

[Serg1987]

Asmodey писал(а):

Собственно, ничто не мешает модулировать несущую модулирующим сигналом с частотой вплоть до частоты несущей. Только ерунда в результате получится, с нулевыми биениями в огибающей. Но Fмод = 1/10 Fнесущей по любому прокатит. Важно чтобы у вас была возможность отфильтровать демодулированный НЧ сигнал от несущей.

Serg1987 писал(а):

И сам не гам, и другим не дам (это я про то, что если вышестоящим ДВ и СВ не нужен, так отдайте его полностью энтузиастам)

А много ли сейчас энтузизистов? На КВ только деды алекают.

По поводу энтузиастов не скажите. Позавчера попробовал прослушать 160 метров (1.8... 2.0 МГц). Удивился даже, что там кто то живой есть. Поймал и Радио России ещё. И всё.
Пробовал ещё поймать Голос ХАМАСа (Ирана) на 702 кГц . Не вышло. В целом там мертво, а 160 метровый самым оживленным оказался. Казалось бы

Добавлено after 12 minutes 5 seconds:

HochReiter писал(а):

Е. Айсберг. Телевидение - это просто:

ВОЗВРАЩЕНИЕ К СЛОНУ

Л. — Ты по-прежнему упорствуешь в своем намерении уделить телевидению «небольшое местечко» в диапазоне средних волн?
Н. — Он простирается от 200 до 600 м, следовательно, от 1500 000 до 500 000 гц. Весь интервал равен 1000 000 гц. В то же время телевизионная передача с боковыми полосами растягивается на 12 000 000 гц. Следовательно, она в 12 раз больше общей протяженности средневолнового диапазона. Решительно слон не умещается в раковине улитки.
Л. — Очень приятно это слышать. Ты теперь понимаешь, почему необходимо прибегать к метровым волнам, чтобы передать модуляцию видеочастотой. Например, на частоте 49,75 Мгц боковые полосы будут ограничены следующими пределами:
49 750 000 — 6 000 000 = 43 750 000 гц
и
49 750 000 + 6 000 000 = 55 750 000 гц,
что вполне приемлемо.
Н. — Нужно ли, по правде говоря, так далеко забираться? Нельзя ли использовать, например, частоту 12 Мгц, т. е. 25 м, что позволит уместить модуляцию между
12 000 000 — 6 000 000 = 6 000 000 гц
и
12 000 000 + 6 000 000 = 18 000 000 гц?
Л. — Пойми, что длины волн, соответствующие этим частотам, составляют 50 и 16,5 м. Ты, стало быть, хочешь занять весь диапазон коротких волн между 16,5 и 50 м только одной телевизионной передачей?
Н. — Я признаю, что это было бы неразумно.

В каком году это было написано?
Уже давно изобретен кодек H.264, который в тот же метровый диапазон укладывает каналов столько, сколько в аналоговую эру даже не снилось (R.I.P. PAL/SECAM).
А сравнительно недавно уже и HEVC (H.265) запущен. Ещё более эффективный по сжатию данных.
С шириной канала в 1МГц запросто можно передавать 720p на 24 fps. А с QAM модуляцией тем более.. можно и попробовать пустить стрим на 3МГц-несущей, пускай и с нарушением действующего законодательства по радиосвязи.
А можно полезть чуть дальше в КВ и конфисковать Ситизен Банд на 27МГц.
Передать 1048p на 27МГц ? - да без проблем. Пусть только дадут 2МГц канал. а не 10 кГц.
Так что диалог привели не в тему - он технически отстал от прогресса. Как минимум один канал цифрового видеовещания в СВ на сегодняшний день впихнуть можно.

[HochReiter]

Цитата из книги полувековой давности. Ещё за полвека до того писатели-фантасты были более оптимистичны:

— Вы, вероятно, еще больше удивитесь, — сказала Ин, — если узнаете, что мы почти не читаем книг.
— Да, это верно, — подтвердил Ли. — Мы больше пользуемся звуковой передачей.
— Но как выделить из радиопередачи то, что вам нужно? Ведь у вас одновременно должны действовать сотни радиостанций?
— Каждая радиостанция действует на своей волне, а длина этих волн теперь различается не только метрами, но и сантиметрами и даже миллиметрами. Причем мы совершенно легко выделяем нужную станцию, если даже длина волны ее отличается от волны другой станции всего в несколько миллиметров.
А. Беляев. Борьба в эфире.

Но ваш вопрос был не о количестве телевизионных каналов, а о каком-то (каком - неважно) сигнале с полосой 200 кГц. И о каких-то ёжиках, которым понятно, что "частота несущей должна во много раз превышать частоту модулирующего сигнала". Сверхширокополосные сигналы вполне себе передаются и принимаются. Вопрос не технический, а юридический: кто выделит такую полосу.

[vlasovzloy]

Так на несущей и модулировать без всяких предварительных. То есть 1:1. Щас оборудование позволяет

[mickbell]

vlasovzloy писал(а):

Так на несущей и модулировать без всяких предварительных. То есть 1:1.

Это чо щас было??? Требую расшифрования.