Výkonové poměry amplitudově modulovaného signálu

Při tomto druhu modulace se mění rozkmit (amplituda) nosného signálu. Proto se nazývá amplitudovou modulací AM.
Nosný kmitočet má zpravidla sinusový (harmonický) průběh. Kmitočet modulačního nf signálu má většinou nesinusový průběh, který však Fourierovým rozvojem lze rozložit v řadu jednoduchých sinusových průběhů. Modulovaný signál vyslaný anténou vysílače již splňuje požadavky pro přenos řeči a hudby, neboť je celkem snadné na přijímací straně oddělit nosný vf signál od přenesené informace. To je možné opačným pochodem, tzv. demodulací (detekcí).

Při amplitudové modulaci nezáleží na kmitočtu vf signálu, pokud je aspoň třikrát vyšší než nejvyšší nízkofrekvenční kmitočet daného modulačního signálu. Je zřejmé, že se modulační obálka bude tím věrněji blížit průběhu modulačního signálu, čím bude kmitočet nosného vf signálu vyšší než kmitočet modulačního nf signálu.

Matematicky lze odvodit, že modulovaný vysokofrekvenční průběh se skládá ze tří složek, a sice ze složky základní (nosného kmitočtu fn) a ze dvou postranních kmitočtů fm, vzdálených od nosného kmitočtu o kmitočet modulačního signálu . Oba postranní kmitočty mají stejné amplitudy.
Činitel "m" může být roven nejvýše jedné, tehdy je modulace stoprocentní. Kdyby byla hloubka modulace větší než 1, pak by nosná vlna po určitou část modulačního cyklu zanikla a došlo by ke zkresleni. Hloubka modulace vyjadřuje intenzitu (hlasitost) přenášené informace. Z toho vyplývá, že při modulaci nf signálem složitého tvaru vzniká více postranních kmitočtů, které tvoři tzv. postranní pásma.
Krajní body těchto pásem jsou určeny nejnižším a nejvyšším kmitočtem modulačního signálu. Proto každý amplitudově modulovaný vysílač, schopný přenášet nízkofrekvenční kmitočty 20 až 10 000 Hz, vytváří kolem svého nosného kmitočtu postranní pásma, zabírající celkovou šíři ± 10 kHz. Poněvadž kmitočty nad 4,6 kHz jsou v řeči a hudbě zastoupeny jen malou částí celkové energie a protože počet vysílačů na vlnových pásmech je omezen, je třeba dodržovat vzájemný rozdíl nosných kmitočtů jednotlivých vysílačů jen 9 kHz, aby se vzájemné rušeni omezilo na snesitelnou míru.

Každé z obou postranních pásem obsahuje úplnou přenášenou informaci, kdežto nosný kmitočet je při modulaci pouze pomocný a není pro přenos nezbytný. Jsou proto možné obměny amplitudové modulace, při nichž je částečně nebo úplně potlačeno bud jedno postranní pásmo nebo nosný kmitočet, nebo postranní pásmo a nosný kmitočet.
Obě postranní pásma jsou nositeli jen malé části energie z celkového množství, vydaného na vysílanou vlnu. V nejlepším případě obsahují třetinu z celkové energie, zatímco zbytek, tedy dvě třetiny, připadají nosné vlně.

Nosná vlna není nositelem sdělované informace a po energetické stránce významně zatěžuje vysílač. V rozhlasových pásmech se přesto tento způsob AM používá, protože se na přijímací straně snadno detekuje. Detekce znamená, že se nf kmitočty oddělí od nosné vlny, která je přinesla. Nízkofrekvenční signál přinášející informaci a získaný na výstupu detektoru, pak odpovídá původnímu modulačnímu signálu. Konstrukce přijímače pro takové amplitudově modulované vysílání je jednoduchá, avšak z energetického hlediska je rozložení vynaložené energie na vysílací straně velmi nevýhodné.

ZPĚT NA RÁDIA