Por que as estações de rádio interferentes não tocam ao mesmo tempo?

31

Como as ondas de rádio são aditivas, eu esperaria que as estações sobrepostas (por exemplo, dois sinais diferentes transmitidos em 95,7 dentro do alcance) tocassem no meu rádio ao mesmo tempo.

Mas não é isso que acontece. Em vez disso, ouço apenas uma estação de cada vez, com o rádio alternando entre as duas estações enquanto eu dirijo, e alguma estática entre elas. Por que isso acontece? Por que nunca ouço as duas estações ao mesmo tempo?

BlueRaja - Danny Pflughoeft
fonte
Por favor, deixe-me saber se esta pergunta seria mais adequada para a
física.
2
Não posso lhe dar uma resposta, mas isso tem a ver com desmodulação. Usando AM, você pode realmente ouvir várias estações ao mesmo tempo, mas isso não funciona no FM, onde apenas a estação mais poderosa pode ser ouvida.
AndrejaKo 4/12/12
1
Essa é uma ótima pergunta, e a resposta provavelmente tem a ver com desmodulação com base em uma frequência específica em vez de todo o espectro. Além disso, quero observar que ouvi muitas vezes que uma segunda transmissão se sobrepõe à transmissão atual, tocando ambas ao mesmo tempo no rádio.
boardbite
@BlueRaja: Também as ondas acústicas exibem superposição ("são aditivas") e você ainda não ouve "três" se uma pessoa diz "uma" e outra pessoa diz "duas" ao mesmo tempo.
Coalhada 28/03
@ Curd: ... Não, você ouve "um" e "dois" ao mesmo tempo, o que é exatamente o que eu estava esperando com o rádio.
BlueRaja - Danny Pflughoeft 28/03

Respostas:

23

Sua menção à frequência (97,5 MHz) nos diz que este é um receptor de FM. (O AM se comportará de maneira diferente, assim como outros esquemas de modulação).

Como o FM é codificado modulando a frequência do sinal, qualquer coisa relacionada ao AM é indesejável. Para lidar com isso, a maioria dos receptores super amplifica o sinal até que ele se torne maior do que os estágios posteriores podem passar. O sinal então "aparafusa" a voltagem desse amplificador. Esse estágio é chamado de "limitador" - limita a amplitude a algum valor fixo. Em teoria, qualquer sinal mais fraco do que aquele cai e se torna ruído, e qualquer sinal mais forte do que isso tem um nível fixo muito bom que o detector de FM pode suportar sem ter que se preocupar com as variações de amplitude.

Os estágios amplificador-limitador criam um fenômeno chamado "captura", onde o sinal forte tende a eliminar o mais fraco. É por isso que você ouve apenas uma estação.

Se os sinais estivessem muito próximos, você realmente os ouviria "se misturando", mas isso só acontece por uma fração de segundo quando os níveis de sinal mudam rapidamente (presumivelmente, você está em um veículo), então normalmente não não ouça isso.

gbarry
fonte
1
Note que eles teriam que estar muito próximos em força. As taxas de captura típicas estão abaixo de 2dB.
precisa saber é o seguinte
Não. Os sinais de FM não são aditivos. A adição de dois sinais FM não produz um sinal FM "misto". Nem mesmo se os dois sinais da operadora forem síncronos. (E se o receptor não "capturar" um sinal, não poderá desmodulá-lo, pois os receptores FM comuns usam o sinal "capturado" para desmodulação).
david
3

Aqui está a minha opinião:

Embora os sinais portadores possam ter a mesma frequência , eles têm fases diferentes . À medida que o PLL no decodificador de FM flutua, ele trava primeiro em uma fase e depois na outra, fazendo com que as transmissões alternadas sejam decodificadas com o passar do tempo.

Ignacio Vazquez-Abrams
fonte
1
Por que você acha que eles têm fases diferentes?
Szymon Bęczkowski
1
Não seria incomum para eles terem fases diferentes. E se levarmos em conta o comentário da mordida da placa, eles podem ter as mesmas fases ou fases semelhantes, levando a um fenômeno diferente com a mesma explicação básica.
Ignacio Vazquez-Abrams
Por que você assume que todo detector de FM é um PLL?
precisa saber é o seguinte
@EJP: É verdade que os PLLs não são o único método de detecção de FM. Eles são, no entanto, um dos detectores mais baratos e compactos disponíveis, levando ao seu uso popular.
Ignacio Vazquez-Abrams
1

Os sinais de rádio FM não são aditivos. Se você adicionar dois sinais de FM, não receberá um sinal de FM "misto". Você acabou de ouvir barulho.

Felizmente, os receptores de FM são bons em captar um sinal de FM sem ruído, para que seu rádio possa separar um - ou o outro - dos dois sinais do ruído. Isso é feito bloqueando a fase de um sinal de portadora, o que permite tratar o sinal fora de fase como ruído de amplitude, que sempre rejeita.

O problema é que, à medida que os dois sinais entram e saem da fase (algo que acontece por causa da música, mesmo que os dois transmissores estejam perfeitamente bloqueados de fase, o que eles não estão), o sinal bloqueado é capturado por um - ou o outro - dos dois transmissores. Qual sinal é seguido depende não da amplitude (a menos que a diferença de amplitude seja grande o suficiente), mas (1) da música (que está fazendo desvios transitórios para a fase portadora) e (2) do desvio da fase do transmissor e (3) o receptor (que terá uma preferência de desvio a qualquer momento).

É possível fabricar receptores de FM que não estejam com bloqueio de fase. Você pode, por exemplo, converter a frequência em amplitude antes de fazer a conversão. Nesse caso, seu sinal FM misto não funcionaria, porque o ruído não teria uma frequência portadora recuperável.

david
fonte