Энергетические характеристики АМ-сигнала

 

Рассмотрим соотношение мощностей несущего и боковых колебаний в однотональном АМ-сигнале.

Пусть в соответствии с принятыми ранее обозначениями — амплитуда напряжения несущего колебания,

 

Мгновенная мощность несущего колебания:

 

Средняя за период мощность несущего колебания

 

где — период несущего колебания;

Учитывая, что

получим: ; . (1.23)

В режиме модуляции мощность непрерывно изменяется. Ее максимальное и минимальное значения определяются выражениями:

;

так как

 

 

; ,

то

; .

 

Мощность двух боковых колебаний (при модуляции чистым тоном). Учтем, что при , ,тогда

 

(1.24)

 

Средняя за период модуляции мощность будет равна:

; (1.25)

где Т— период модулирующего колебания.

 

Из полученных выражений при m=1 получим: (1.26)

 

Таким образом, при 100 %-ной модуляции 2/3 всей мощности тратится на передачу несущего колебания и 1/3 — на передачу боковых частот. Обусловленное модуляцией приращение мощности, которое определяет условия выделения сообщений при приеме, в этом случае не превышает половины мощности несущего колебания. Это значит, что с энергетической точки зрения амплитудная модуляция имеет существенные недостатки.

 

 

Балансная амплитудная модуляция. Для более эффективного использования мощности передатчика можно формировать АМ-сигналы с подавленным несущим колебанием. Такое подавление осуществляется применим балансной амплитудной модуляции. На основании формулы (1.21) однотональный АМ-сигнал с балансной модуляцией представляется в виде. (1.27)

 

При многотональной балансной модуляции аналитическое выражение сигнала принимает вид:

(1.28)

 

 

Как и при обычной амплитудной модуляции здесь наблюдается две группы верхних и нижних боковых колебаний.

 

 

Однополосная амплитудная модуляция. Еще одна разновидность амплитудной модуляции, которая приводит к значительному улученного энергетических показателей, заключается в формирование сигнала с подавлением несущей и с подавлением верхней или нижней боковой полосы частот. Сигналы с одной боковой полосой (ОБП- или SSB-сигналы по международной классификации от англ. single sideband) по внешнему виду напоминают обычные АМ-сигналы. Однотональный ОБП-сигнал с подавленной нижней боковой частотой записывается в виде:

(1.29)

Важным преимуществом ОБП сигналов является двух кратное сокращение полосы занимаемых частот, что очень существенно для частотных уплотнения радиоканалов.

Эти недостатки устраняют при использовании передачи с надавленной несущей. Подавления осуществляется применением балансной амплитудной модуляцией.

Еще одна разновидность АМ-однополосная модуляция ОМ или ОБП, при которой передается только одна боковая полоса частот.