2.4.Амплитудалық модуляция

Модуляция (латынша modulatіo – өлшемдік) – қандай да бір стационар физикалық процесті сипаттайтын параметрлердің уақытқа байланысты берілген заңдылық бойынша өзгеруі. Модуляцияның мысалына, гармондық тербеліс амплитудасының, жиілігінің және фазасының белгілі заңдылық бойынша өзгеруі, электрон-сәулелік осциллографта арнаулы электрод (модулятор) көмегімен электрон ағыны қарқындылығын уақыт бойынша өзгеруі, жарық айқындығын (жарықтылығын) поляризациялауыш құрылғы (Керр ұяшығы) арқылы реттеу, т.б. жатады. Модуляция арқылы стационарлық процестің бір немесе бірнеше параметрлерін (қарқындылығын, амплитудасын, жылдамдығын және жиілігін) уақыт бойынша өзгертуге болады. Кеңістіктік модуляция – стационарлық процесс параметрлерінің кеңістікте өзгеруі. Сызықтық емес және толқындық жүйелерде модуляцияның кенеттен (күрт) пайда болуы да мүмкін (автомодуляция).

Амплитудалық модуляция.

- амплитудалы – модульденген сигналдың жазылу пішіні.

Амплитудалық модуляция кезінде иілгіш U(t) мен S(t) модуляцияуші сигнал арасындағы байланыс:

U_m( t)=U_m [1+M_s (t)], (2.16)

U_m – тұрақты коэффициент, модуляция болмаған жағдайда тасушы тербеліс амплитудасына тең; M – амплитудалық модуляцияның коэффициенті (АМ тереңдігі).

АМ – аз тереңдігі бар модуляциялы сигналдар, радиоканалдарда мақсатталмаған түрде толық пайдаланылмайтын қуат таратқышы.

Модуляцияның қатынасты коэффициенті жоғары М_ж=(U_max-U_m)/U_m.

Модуляцияның қатынасты коэффициенті төмен М_T=(U_m-U_min)/U_m.

Осы уақытта 100% - тік модуляция жоғары (М_ж=1) модельдеуші хабарлама мағынасының шыңы кезінде амплитуда тербелісін екі есе көтереді. Осы амплитуданың өсу жалғасы таратқыштың шығыс каскадының ауырлығынан қажетсіз тербелістерге әкеліп соғады. Терең АМ төмен де өте қауіпті болып табылады. Иілгіш пішін модуляцияуші сигналдың пішінін қайталауды тоқтатады.

АМ кезінде таралу сигналдарының кең динамикалық диапазонын қамтамасыз ету мүмкін емес. Егер, амплитуда екі есе үлкейсе, онда қуат төрт есе өседі.

Қатынасты амплитудалық модуляция

АМ – сигналының спектрлік құрамы:

- тасушы жиілік;

- жоғарғы шеткі жиілік;

- төменгі шеткі жиілік.

2.5.Күрделі модуляцияуші сигнал кезіндегі амплитудалық модуляция.

S(t)= - модуляциялаушы НЧ сигнал (2.17)

(2.17) – ні (2.16) – ге қойып аламыз:

Модуляция коэффициенттерінің бөлшектік жиынтығын енгіземіз: және күрделі модульденген (көпарналы) АМ сигналын аламыз:

Спектрлі қойылым:

Тасушы тербелістен басқа, күрделі модульденген АМ - сигналының спектрінде жоғарғы және төменгі шетткі тербелісстер бар.

Жоғарғы шеткі тербелістер спектрі үлкендігінен жоғар жиілік облысына жылжытылған, модульдеуші сигнал спектрінің масштабты көшірмесі болып табылады. Төменгі шеткі тербелістер спектрі де, S(t) сигналының спектрлік диаграммасын қайталайды, бірақ тасушы жиілік қатынасына көшірме орналасады. Сонымен: АМ – сигналының спектрлік ені НЧ сигналының модульдеуші спектр жиілігінің ең жоғары мәнінің екі еселенуіне тең.