Temel Haberleşme Köşesi
Bu ay modülasyonlara başlıyor hocamız. Telekomünikasyonda önemli bir başlık olan modülasyonlar konusunda bilmek isteyeceğiniz önemli bir bilgi birikimi bu yazıda satırlara dökülüyor.
Bilgiyi kaynağında kullanmak, o bilginin sınırlı sayıda kişinin kullanımına sunulacağı anlamına gelir. Bilgi, daha önceden de yazığım gibi her zaman ses yada resim olmayabilir. Ama daha kolay anlaşılması için sadece ses olarak düşünelim. Ses, bildiğiniz gibi mekanik özellik taşır. Havanın titreştirilmesi ile yayılır. Gideceği mesafe de pratik olarak sınırlıdır. Kilometrelerce öteye sadece ses yükselteci ve hoparlör kullanarak sesi taşımak pek de akıllıca olmaz..
Bu duruma çevreden karışan başka sesle yada bozucu etkileri de katarsak başka bir yol düşünülmesi kaçınılmaz olacaktır. Bu da sesi başka bir ortamda taşımaktır..
Modülasyon, yukarıda anlatmaya çalıştığım olumsuzlukları ortadan kaldırır. Bir özet biçiminde modülasyonun yaralarını yazacak olursak;
1- Yayılımı kolaylaştırır. Elektromanyetik alanlar yaklaşık hızında yayıldığı ve uygun şartlarda dağ tepe çukur gibi doğal engelleri kolaylıkla aşarlar. Uzayda ise uygun bir antenle çok uzaklara gidebilirler.
2- Gürültü ve bozulmayı azaltır.
3- Kanal ayrımı sağlar. Yani modülasyon sayesinde aynı iletim hattında birden çok bilgi yollama olanağı sağlar.
4- Çevresel etkilerin ortaya çıkardığı pek çok sınırlayıcı etkiyi ortadan kaldırır.
Etkin bir elektromanyetik yayımı sağlamak için dalga boyunun en az 1/10 ´nuna eşit antene ihtiyaç vardır. Modülasyon çalışma frekansını yükselteceği için çalışılan dalga boyu (l) ve bağlı olarak anten boyutu da küçülür.
Modülasyon Türleri:
Modülasyon, amaca ve bu amacı gerçekleştirmek için yapılacak masrafa göre pek çok türden oluşur.
Modülasyon türlerine geçmeden önce basit birkaç varsayımımız olacak. Bunlar, iletmek istediğimiz sinyalin yapısını tarif edecektir ve her sefer sinyalin özelliklerinden konuşmayacağız. Sinyalimiz aşağıda da görüleceği gibi genliği 1 olan ve frekansı dir.
Mesaj İşareti
Mesaj İşareti Spektrumu
1- Genlik modülasyon
Genlik modülasyon tür olarak doğrusal ( lineer ) bir modülasyondur. Üç farklı türü vardır. Bunlar; Genlik Modülasyon ( Amplitude Modülation, A.M.), Taşıyıcısı Bastırılmış Çift Yan Bantlı Modülasyon ( Suppress Carrier Double Side Band, D.S.B) ve Taşıyıcısı Bastırılmış Tek Yan Bantlı Modülasyon ( Suppress Carrier Single Side Band, S.S.B).
Bu modülasyon türlerin, özelliklerini sırası ile inceleyelim.
Aşağıdaki şekil faklı modülasyon derinliğine sahip Genlik Modülasyonlu dalga şekillerini göstermektedir.
Yukarıdaki şekle dikkatle bakarsak dalga şeklinin içinin taşıyıcı dalga olduğu, dış şeklini de mesaj işaretine benzediği görülür. Taşıyıcı dalganın sıklığı yani frekansı ne kadar fazla olursa zarfta o kadar mesaj işaretine benzeyecektir. Buradan şu sonuca varabiliriz. Genlik modülasyonda taşıyıcı dalganın frekansı mesaj işaretinin en yüksek frekansından da çok yüksek olmalıdır. Pratikte en az 10 katı fazla olması yeterli görülür. Kısa bir özetle Genlik Modülasyon da taşıyıcı dalga şeklinin mesaj işaretine benzemesi için aşağıdaki koşulların olması gereklidir.
Genlik Modülasyonunu frekans spektrumu üzerinde göstermek için birkaç işlem yapalım.
Genlik modülasyonu tanımı yukarıda da yazdığım gibi;
Yukarıdaki ifadede fc taşıyıcı frekansı, Ac taşıyıcı genliğini ve x mesaj işaretini göstermektedir. x, biraz yukarıda gösterdiğim gibi mesaj işaretinin varsayılan özelliğini taşımaktadır. Yani değişkendir. m ise modülasyon derinliğini göstermektedir. Aşağıdaki şekilde m 0,5 olarak düşünülmüştür. ( %50 modülasyon)
Şimdi spektrumu çizelim.
Özetle Genlik Modülasyonda hem taşıyıcı hem de mesaj işaretinin alt ve üst yan bantlarının tamamı iletilmektedir. Mesaj işareti olmasa bile taşıyıcı her zaman vardır. Bu durumun hem yararları hem de zararları vardır. Bunlar,
Basit bir modülasyon olduğu için gerçekleştirmesi kolaydır.
Demodülasyonu yani mesajı tekrar elde etmesi kolaydır. Basit bir devre ile elde edilebilir.
Mesaj işaretinin tüm özelliği alt yada üst yan bantta olmasına rağmen iki yan bantta iletilir. Buda gereksiz yere güç sarfiyatıdır.
Mesaj işareti olmadığı durumlarda da taşıyıcı sinyal vardır ve her zaman iletilir. Buda gereksiz güç sarfiyatıdır.
Gelecek ay Genlik Modülasyon nasıl yapılıyor, bunu basit birkaç devre ve blok diyagram üzerinde inceleyeceğiz..