AM (oder Amplitudenmodulation ) und FM (oder Frequenzmodulation ) sind Möglichkeiten zum Senden von Radiosignalen. Beide übertragen die Informationen in Form von elektromagnetischen Wellen. AM moduliert (variiert) die Amplitude des übertragenen Signals oder Trägers entsprechend der gesendeten Information, während die Frequenz konstant bleibt. Dies unterscheidet sich von der FM-Technologie, bei der Informationen (Ton) durch Variieren der Frequenz der Welle und Konstanthalten der Amplitude codiert werden.

Vergleichstabelle

AMFM
Steht fürAM steht für Amplitude ModulationFM steht für Frequenzmodulation
UrsprungDie AM-Audioübertragung wurde erstmals Mitte der 1870er Jahre erfolgreich durchgeführt.Das UKW-Radio wurde in den 1930er Jahren in den USA hauptsächlich von Edwin Armstrong entwickelt.
Unterschiede modulierenIn AM wird eine Funkwelle, die als “Träger” oder “Trägerwelle” bekannt ist, in der Amplitude durch das zu sendende Signal moduliert. Frequenz und Phase bleiben gleich.Bei FM wird eine Funkwelle, die als “Träger” oder “Trägerwelle” bekannt ist, in der Frequenz durch das zu sendende Signal moduliert. Die Amplitude und Phase bleiben gleich.
Vor-und NachteileAM hat eine schlechtere Klangqualität als FM, ist jedoch billiger und kann über große Entfernungen übertragen werden. Die Bandbreite ist geringer, sodass in jedem Frequenzbereich mehr Sender verfügbar sind.FM ist weniger störanfällig als AM. FM-Signale sind jedoch von physikalischen Barrieren betroffen. FM bietet aufgrund der höheren Bandbreite eine bessere Klangqualität.
FrequenzbereichAM-Funk reicht von 535 bis 1705 KHz (OR) bis zu 1200 Bit pro Sekunde.FM-Radio reicht in einem höheren Spektrum von 88 bis 108 MHz. (ODER) 1200 bis 2400 Bits pro Sekunde.
BandbreitenanforderungenZweimal die höchste Modulationsfrequenz. Beim AM-Rundfunk hat das Modulationssignal eine Bandbreite von 15 kHz, und daher beträgt die Bandbreite eines amplitudenmodulierten Signals 30 kHz.Zweimal die Summe der modulierenden Signalfrequenz und der Frequenzabweichung. Wenn die Frequenzabweichung 75 kHz und die Frequenz des modulierenden Signals 15 kHz beträgt, beträgt die erforderliche Bandbreite 180 kHz.
Nulldurchgang im modulierten SignalÄquidistantNicht äquidistant
KomplexitätSender und Empfänger sind einfach, bei SSBSC AM-Carriern ist jedoch eine Synchronisation erforderlich.Sender und Empfänger sind komplexer, da eine Variation des Modulationssignals umgewandelt und anhand einer entsprechenden Variation der Frequenzen erfasst werden muss (dh eine Spannungs-Frequenz- und eine Frequenz-Spannungs-Umwandlung muss durchgeführt werden).
LärmAM ist anfälliger für Rauschen, da Rauschen die Amplitude beeinflusst, in der Informationen in einem AM-Signal “gespeichert” werden.FM ist weniger anfällig für Rauschen, da Informationen in einem FM-Signal durch Variieren der Frequenz und nicht der Amplitude übertragen werden.

Geschichte

Die AM-Methode für die Audioübertragung wurde erstmals Mitte der 1870er Jahre erfolgreich durchgeführt, um qualitativ hochwertiges Radio über Telefonleitungen und die ursprüngliche Methode für die Audio-Radioübertragung zu produzieren. Das UKW-Radio wurde in den 1930er Jahren hauptsächlich von Edwin Armstrong in den USA entwickelt.

Unterschiede im Spektrum

AM-Radio reicht von 535 bis 1705 Kilohertz, während FM-Radio in einem höheren Spektrum von 88 bis 108 Megahertz reicht. Für AM-Radio sind Sender alle 10 kHz und FM-Sender alle 200 kHz möglich.

Vor- und Nachteile von AM vs. FM

Die Vorteile von AM-Radio sind, dass es mit einfachen Geräten relativ leicht zu erkennen ist, auch wenn das Signal nicht sehr stark ist. Der andere Vorteil ist, dass es eine geringere Bandbreite als FM und eine breitere Abdeckung als FM-Radio hat. Der Hauptnachteil von AM ist, dass das Signal durch Gewitter und andere Hochfrequenzstörungen beeinträchtigt wird. Obwohl die Funksender Schallwellen mit einer Frequenz von bis zu 15 kHz senden können, können die meisten Empfänger nur Frequenzen bis zu 5 kHz oder weniger wiedergeben. Breitband-FM wurde erfunden, um den Interferenznachteil des AM-Radios gezielt zu überwinden.

Ein entscheidender Vorteil von FM gegenüber AM ist, dass FM-Radio eine bessere Klangqualität hat als AM-Radio. Der Nachteil des FM-Signals besteht darin, dass es lokaler ist und nicht über große Entfernungen übertragen werden kann. Daher sind möglicherweise mehr UKW-Radiosender erforderlich, um einen großen Bereich abzudecken. Darüber hinaus kann das Vorhandensein von hohen Gebäuden oder Landmassen die Abdeckung und Qualität von FM einschränken. Drittens erfordert FM einen ziemlich komplizierten Empfänger und Sender als ein AM-Signal.

Popularität

UKW-Radio wurde in den 1970er und frühen 80er Jahren populär . In den 1990er Jahren wechselten die meisten Musiksender aufgrund der besseren Klangqualität von AM zu FM. Dieser Trend war in Amerika und den meisten Ländern in Europa zu beobachten, und langsam übertrafen FM-Kanäle AM-Kanäle. Sprachübertragungen (wie Talk- und Nachrichtenkanäle) bevorzugen noch heute die Verwendung von AM, während Musikkanäle ausschließlich FM-Kanäle sind.

Technische Details

Ein Signal kann von einer AM- oder FM-Funkwelle übertragen werden.

AM wurde ursprünglich für die Telefonkommunikation entwickelt. Für die Funkkommunikation wurde ein Doppelseitenband-Amplitudenmodulation (DSB-AM) genanntes Dauerstrich-Funksignal erzeugt. Ein Seitenband ist ein Frequenzband, das höher (als oberes Seitenband bezeichnet) oder niedriger (als unteres Seitenband bezeichnet) ist als die Trägerfrequenzen, die ein Ergebnis der Modulation sind. Alle Formen von Modulationen erzeugen Seitenbänder. In DSB-AM sind der Träger und sowohl USB als auch LSB vorhanden. Der Stromverbrauch in diesem System erwies sich als ineffizient und führte zu dem Doppelseitenband-Unterdrückungsträger-Signal (DSBSC-Signal), bei dem der Träger entfernt wird. Für eine höhere Effizienz wurde eine Einseitenbandmodulation entwickelt und verwendet, bei der nur ein einziges Seitenband übrig blieb. Für die digitale Kommunikation Es wird eine einfache Form von AM verwendet, die als Dauerstrichbetrieb (Continuous Wave, CW) bezeichnet wird und bei der das Vorhandensein oder Fehlen von Trägerwellen Binärdaten darstellt. Die Internationale Fernmeldeunion (ITU) bestimmte 1982 verschiedene Arten der Amplitudenmodulation, darunter A3E, Doppelseitenband-Vollträger; R3E, einseitig bandreduzierter Träger; H3E, Einseitenband-Vollträger; J3E, Einseitenband-Unterdrückungsträger; B8E, unabhängige Seitenbandemission; C3F, Restseitenband und Lincompex, verbundener Kompressor und Expander.

Zu den Merkmalen und Diensten des FM-Radios gehören Pre-Emphasis und De-Emphasis, Stereo-FM-Sound, Quadraphonic-Sound, Dolby FM und andere Unterträgerdienste. Preemphase und Deemphase sind Prozesse, bei denen bestimmte Frequenzen angehoben und abgesenkt werden müssen. Dies geschieht, um das Rauschen bei hohen Frequenzen zu reduzieren. Das stereophone UKW-Radio wurde 1961 in den USA entwickelt und offiziell zugelassen. Hierbei werden zwei oder mehr Audiokanäle unabhängig voneinander verwendet, um Ton aus verschiedenen Richtungen zu erzeugen. Quadraphonic ist ein vierkanaliger UKW-Rundfunk. Dolby FM ist ein Rauschunterdrückungssystem, das mit FM-Radio verwendet wird, was kommerziell nicht sehr erfolgreich war.

Unten sehen Sie ein altes Trainingsvideo der US-Armee, in dem die technischen Funktionen von AM- und FM-Radio erläutert werden.