Амплитудная модуляция двумя или несколькими гармоническими колебаниями

Пусть управляющий сигнал имеет вид

++…+.

Тогда аналогично выражению (5.5) спектральный состав колебания, модулированного по амплитуде, можно записать в виде

(5.6).

Итак, АМ-колебание содержат несущую составляющую частоты , две боковые составляющие, отнесенные влево и вправо от частотына величинудве боковые составляющие, отнесенные влево и вправо от частотына величинуи т.п.

Амплитуды боковых составляющих пропорциональны частным коэффициентам модуляции или, что то же амплитудам соответствующих модулирующих колебаний.

Рис. 5.3. Спектральный состав а) до модуляции, б) после

модуляции тональным управляющим сигналом

Отметим, никаких комбинационных частных в виде сумм или разностей частот в амплитудно-модулированном колебании нет, т.е. нет взаимодействияЭффект таков, как будто каждый управляющий сигнал действует самостоятельно, независимо от наличия или отсутствия других управляющих сигналов.

Энергетические соотношения при амплитудной модуляции

Пусть высокочастотное колебание подводится к некоторому сопротивлению . Мощность, выделяемая в этом сопротивлении, равна

Пусть R=1 Ом. Мощность, выделяемая на единичном сопротивлении, в режиме несущего колебания равна

Р_о= (I_o ²)/2.

Учитывая (5.5), заключаем, что средняя мощность АМ-колебания при 100% тональной модуляции в 1.5 раза больше мощности немодулированного несущего колебания Р_ср= 1.5 Р_о. Так как амплитуда АМ-колебания с течением времени изменяется, то величина мощности АМ-колебания также является функцией времени. Примощность излучения максимальна, примощность излучения минимальна. При амплитудной модуляции наблюдается широкий диапазон изменения мощности от 0 до. Это является недостатком АМ, т.к. радиопередатчик нужно рассчитывать на максимальную мощность, а фактически используется только 37.5% от.

Недостатком радиоэлектронных схем с АМ является их недостаточная помехозащищенность.

Амплитудная модуляция проста по осуществлению. Она применяется в радиовещательных станциях на длинных, средних и коротких волнах, в телевизионных системах для передачи изображения, применяется амплитудная модуляция для служебной радиосвязи, в радиолокации при передаче импульсов.

Крупным недостатком амплитудной модуляции является большой расход мощности на излучение несущей частоты, которая не несет информации. Так называемая модифицированная АМ предполагает подавление несущей. В эфир передаются только боковые составляющие. Устранить указанный выше недостаток можно также с помощью системы одной боковой полосы (АМ ОБП). При этом подавляется одна боковая полоса, а также несущая частота (рис.5.4 а). Вторая боковая полоса, излучаемая радиопередатчиком становится при этом более мощной (рис. 5.4 б). На принимаемой стороне несущая частота восстанавливается. Чтобы на приемной стороне легче восстановить несущую частоту, на передающей стороне надо не полностью подавлять несущее колебание, оставив так называемый пилот-сигнал. Недостатком АМ ОБП является сложность радиоприемного устройства и большие искажения сигнала. Достоинствами её являются повышение помехоустойчивости, а также снижение полосы частот, занимаемых одним каналом связи.

Рис.5.4. Иллюстрация подавления несущей и одной боковой полосы в системе АМ ОБП