Artık yan bant

Genlik modülasyonunun bir türü. Bu yöntem ile televizyon yayıncılığında aynı yayın bandını daha çok sayıda yayıncının kullanabilmesi amaçlanmıştır.

Modülasyon

(ana madde : Genlik modülasyonu)

Televizyon yayıncılığında Ses ve görüntü sinyalleri yüksek frekanslı bir taşıyıcı sinyali modüle ederler. Modülasyon yapıldıktan sonra, frekans spektrumunda yer alır:

• Taşıyıcı sinyalin frekansı
• Taşıyıcı sinyalin frekansından daha yüksek frekansta bilgi içeren bir bant (üst yan bant)
• Taşıyıcı sinyalin frekansından daha alçak frekansta bilgi içeren bir bant (alt yan bant)

Taşıyıcı ve frekans bakımından, taşıyıcıya göre simetrik olan alt ve üst yan bantlar bir arada yayın bandını (RF bant) meydana getiriler. Bu bandın genişliğine kanal bant genişliği denilir.

Bant genişliği sınırlamaları

Televizyon yayıncılığında yayıncılara geniş yayın bantları tahsis edilir. Ancak aynı coğrafi bölgede yayın yapan yayıncılar aynı kanalı kullanamayacakları için, bu bantların sınırlı birer kapasiteleri vardır ve bu kapasite kanal genişliği ile ters orantılıdır.

Türkiye'de kullanılan B/G sisteminde kanal genişliği 5.75 MHz dir. Alt ve üst yan bantların olduğu gibi yayınlanması halinde kanal genişliği:

${\displaystyle \mathbf {B} =2\cdot 5.75=11.5~MHz.}$

Televizyon vericilerine tahsis edilen yayın bantlarından VHF 3 bandı 174-230 MHz arasında, UHF bandı ise 862-470 MHz arasındadır. Yani VHF 3 bandının bant genişliği 56 MHz, UHF bandının bant genişliği ise 392 MHz dir.

Şu halde VHF 3 bandının kapasitesi (maksimum kanal sayısı) n şu şekilde hesaplanır:

${\displaystyle n={\frac {\mathbf {B_{V}} }{\mathbf {B} }}={\frac {56}{11.5}}\approx 5}$

UHF bandının kapasitesi ise,

${\displaystyle n={\frac {\mathbf {B_{U}} }{\mathbf {B} }}={\frac {392}{11.5}}\approx 34}$

Ne var ki enterferans sebebiyle, komşu kanal kullanımından kaçınıldığı için, gerçek kapasite bunun da altındadır.

Aynı coğrafi bölgede aynı yayın bandından daha çok sayıda yayıncının yararlanması için, çözüm yolları aranmıştır.Kapasite artırımı için, bilgi bandını daraltmak uygun değildir. Çünkü bu durumda görüntü kalitesi düşer. Kapasite artırımı için akla gelecek bir başka yöntem her ikisi de aynı bilgiyi içeren iki yan banttan birimi süzmektir. Bu durumda bir yan bandı olduğu gibi süzmek, ama bunu yaparken, bu yan banda komşu olan taşıyıcıya hiç zarar vermemek gerekmektedir. Ne var ki, bu teknolojik olarak mümkün değildir.

Artık yan bant filtresi

Gerçi yan bantlardan birini taşıyıcıya zarar vermeksizin olduğu gibi süzmek mümkün değildir. Ama daha yumuşak bir filtre karakteristiği ile, yan bantlardan birini kısmen süzmek mümkündür. Artık yan bant filtresi (Vestigal side band filter) adını alan filtre yan bantlardan birini kısmen süzen bir filtredir. Filtre süzme sınırı taşıyıcıya komşu olmadığı için bu süzme işleminden taşıyıcı zarar görmez. Buna karşılık, yan bandın tamamı değil, sadece bir bölümü süzüldüğü için kapasite kazancı da çok fazla değildir.

Uygulamada, süzme işlemi kullanılan filtrenin standardızasyonu için ara frekans aşamasında yapılmaktadır. Televizyon vericisi çıkışında toplam kanal genişliği 11.5 MHz den 7 MHz ye inmektedir. Bu 7 MHz nin 5.75 Mhz lik bölümü üst yan bant, 1.25 MHz lik bölümü ise kısmen süzülmüş alt yan banttır. 1.25 MHz lik bölgede süzme işlemi taşıyıcıdan -0.75 MHz ötede başlamakta ve -1.25 MHz de sona ermektedir.

Kapasitenin artışı

Artık yan bant filtresinin kullanımı kanal genişliğini 11.5 MHz den 7 MHz ye (yani 2/3 e) indirmektedir ki, kapasite kanal genişliği ile ters orantılı olduğu için bu da kanal sayısının 1.5 misline çıkması anlamına gelmektedir.

Nitekim VHF 3 bandında

${\displaystyle n={\frac {\mathbf {B_{V}} }{\mathbf {B} }}={\frac {56}{7}}=8}$

UHF te ise kanal genişliği 7 MHz olmakla birlikte 1 MHz de koruma bandı kullanıldığı için,

${\displaystyle n={\frac {\mathbf {B_{U}} }{\mathbf {B} }}={\frac {392}{8}}=49}$

Görüldüğü gibi kapasite kazancı VHF 3 bandında 3 kanal ve UHF bandında ise ise (koruma bandına rağmen) 15 kanaldır.

Alıcıdaki ters işlem

Artık yan bant fitresinin kullanılmasının sağladığı avantaj açıktır. Ne var ki yan bantlardan birinin kısmen süzülmesi alıcıda sorunlara yol açar. Demodülasyon sırasında 0-0.75 MHz arasındaki bölge ile 1.25-5.75 MHz arasındaki bölge farklı güçlerde demodüle edilir. Özetle görüntü sinyalinin yüksek frekanslı bileşenleri ( ayrıntılı görüntü) alçak frekanslı bileşenlere göre daha silik olur.

Ancak bu sakınca özel bir filtre kullanımı ile giderilir. İsveçli elektronik mühendisi Harry Nyquist ( 1889-1976) adına izafe edilen filtre artık yan bant filtresinin karakteristiğinin 0.25 MHz ye kadar olan bölgedeki etkisini giderecek biçimde geliştirilmiştir.

Ayrıca bakınız

• Televizyon vericisi
• Elektronik filtre