89. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН РАЗЛИЧНЫХ ДЛИН
Сущность амплитудной модуляции. Для передачи сообщений при помощи колебаний высокой частоты требуется изменять параметры этих колебаний в соответствии с передаваемыми сообщениями.
Управление током высокой частоты при помощи колебаний звуковых частот (речи, музыки) называется модуляцией. Управление этим током с помощью импульсов постоянного тока, создаваемых телеграфным аппаратом, носит название манипуляции.
Параметрами гармонического тока высокой частоты iω = Iω sin (ωt + φ0) являются: амплитуда Iω, частота ω и начальный фазовый угол φ0.
Для осуществления модуляции можно управлять любым из них. Различают три вида модуляции:
1) амплитудную;
2) частотную;
3) фазовую.
Амплитудная модуляция нашла самое широкое распространение иззза относительной простоты ее осуществления и несложности необходимой для этого аппаратуры.
При амплитудной модуляции изменяют во времени амплитуду тока высокой частоты. При этом величина амплитуды колеблется около среднего значения.
К устройству, непосредственно изменяющему амплитуду тока высокой частоты, подводятся колебания высокой частоты iω = Iω sin ωt – модулируемый токи колебания звуковой частоты iΩ = IΩ cos Ωt – модулирующий ток (косинусоидальный закон изменения модулирующего тока и φ0 = 0 приняты здесь для упрощения анализа).
Амплитуда модулированного тока:I = Iω + IΩ cos Ωt.
Введем обозначение
, получим:
IΩ = mIω и I = Iω(1 + m cos Ωt).
После преобразований:
Колебания высокой частоты ω, модулированные колебания с частотой Ω, являются суммой трех синусоидальных колебаний с частотами ω, ω + Ω, ω – Ω. Колебания с частотой ω представляют собой ток, протекающий как при наличии, так и при отсутствии модуляции. Этот ток называют током секущей частоты, а токи двух других частот – токами боковых частот. Частота ω + Ω называется верхней боковой частотой, а ω – Ω – нижней боковой частотой.
Каждой передаче соответствует определенная полоса частот, равная 2Fмакс. Для того чтобы исключить взаимные помехи, спектры частот разных передатчиков, сигналы которых могут приниматься одновременно в определенных зонах, не должны перекрывать друг друга.
Передающая радиостанция обычно передает в антенну колебания, а в некоторых случаях в передатчике колебания несущей частоты подавляются и в антенну передаются колебания обеих боковых полос или даже одной боковой полосы. При этом в приемном устройстве колебания несущей частоты создаются местным генератором малой мощности и накладываются на принятые антенной колебания боковых частот.