[科普中国]-捕获效应

概念

FM固有的抗噪特性能将干扰信号的作用影响降至最低。但当一个不需接收的信号和所需接收的电台工作在相同或几乎接近相同的频率时，FM的这种特性同样也适用于这种场合中对不需信号进行抑制而对所需信号的有效接收，这就是捕获效应。

我们也许经历过这种情形，当在行车时收听调频台时，会出现该FM广播会突然被另一个调频台所替代的现象，甚至会发现接收会快速在两个电台信号之间来回变换。这种现象的出现是因为，在开车时，两个广播电台的信号强度均会变化。而捕获效应可使接收机锁定较强的信号并抑制较弱的信号；但当两个信号强度几乎接近时，则可能会在两个信号之间来回波动接收。然而，当两个信号强度差别较大时，FM的固有噪声抑制作用将有效地防止来自(弱信号)广播台的干扰。这弱电台信号就如同前面讨论的噪声一样随之受到抑制。FM接收机通常具有典型的捕获比值为1 dB，也就是说，可实现对信号强度弱1 dB(或更多)的广播电台进行抑制。在AM中，常会同时听到两个不同的广播，但这种现象在FM中确实是不常发生的。2

捕获效应的原理以下图为例，SSB和AM信号的SIN在解调前后均为线性的。先假设一个无噪声解调方案，SSB(和DSB)在检波器输入和输出端将具有相同的SIN。图中显示的AM衰减是由于AM信号中如此多的功率被耗散在冗余的载波上。而对mf大于1的FM系统则表示出对SIN的实际改善。图中m，=5的情形，当解调前的SIN为20时，而解调后的SIN大约为38，这显然对SIN有明显的改善。 ’

对图中的拐点(通常又称为门限)的考虑将会使我们对捕获效应有更加深入的认识。值得注意的是，当噪声接近于所需信号电平时，在解调后的SIN会迅速下降。尤其是在大城市里开车时，这种门限现象是很明显的。当FM信号被不同的建筑物反射后，也常会引起这种常听到的烦恼噪音。由于反射信号的叠加或相减对总接收信号的作用，因此信号强度将在较宽范围内变动。当解调前信号的SIN在门限上下变动时，此种门限效应会导致完全没有输出，然后又快速恢复输出。2