最も初期のAM信号は、1901年にエンジニアによって放送されました。 レジナルド・フェッセンデン 。彼はカナダ人で、ノンストップスパークルトランスミッションまた、アンテナのリード線内にカーボンベースのマイクを配置しました。音波は、抵抗と送信強度を変更することによってマイクに影響を与えます。非常にシンプルでありながら、数百メートルの距離で信号が聞き取りやすくなりましたが、きらめきで耳障りな音が発生します。ノンストップ正弦波信号の開始までに、放送は大幅に改善され、振幅変調は音声伝送で一般的になります。現在、振幅は、短波、長中帯域でのオーディオのブロードキャスト、および航空機で使用されるVHFでの双方向無線通信に使用されています。

振幅変調とは何ですか？

ザ・ 振幅変調の定義 つまり、キャリア信号の振幅は、入力変調信号の振幅に（それに応じて）比例します。 AMには、変調信号があります。これは、入力信号またはベースバンド信号（音声など）とも呼ばれます。これは、前に見たように低周波信号です。キャリアと呼ばれる別の高周波信号があります。 AMの目的は、キャリアを使用して低周波数ベースバンド信号をより高い周波数の信号に変換することです。。前に説明したように、高周波信号は、低周波信号よりも長距離に伝搬できます。ザ・ 振幅変調の導関数 以下のものが含まれます。

振幅変調波形

変調信号（入力信号） Vm =Vmsinωmt

ここで、Vmは瞬時値、Vmは変調（入力）信号の最大値です。

fmは変調（入力）信号の周波数であり、 ωm=2πfm

キャリア信号 Vc =ωctなしのVc

ここで、Vcは瞬時値、Vcはキャリア信号の最大値、fcはキャリア信号の周波数、 ωc=2πfc。

AM波形解析

ザ・ 振幅変調方程式 は、

VAM = Vc + Vm = Vc +Vmsinωmt
vAM =VAMsinθ =ωctなしのVAM
=（Vc +Vmsinωmt）sinωct
= Vc（1 +msinωmt）sinωctここで、mはm = Vm / Vcで与えられます。

変調指数

変調指数は、変調信号の振幅と搬送波信号の振幅の比率として定義されます。「m」で表されます

変調指数 m = Vm / Vc

変調指数は、変調係数、変調係数、または変調度とも呼ばれます。

「m」の値は0から1の間でなければなりません。

パーセンテージで表される「m」は、％変調と呼ばれます。

Vm = Vmax-Vmin / 2

Vc = Vmax-Vm

Vc = Vmax-（Vmax-Vmin / 2）= Vmax + Vmin / 2

したがって、 Vm / Vc =（Vmax-Vmin / Vmax + Vmin）

クリティカルモジュレーション

これは、変調指数（m）= 1の場合に発生します。重要な変調中はVmin = 0であることに注意してください

クリティカルモジュレーション

M = Vm / Vc =（Vmax-Vmin / Vmax + Vmin）=（Vmax / Vmax）= 1

V m = 0を代入します。したがって、臨界変調ではm = Vm / Vc

m = 1に置き換えます。したがって、臨界変調ではVm = Vc

AMの過剰変調と側波帯とは何ですか？

これは、次の場合に発生する可能性があります m> 1

あれは （Vm / Vc）> 1 。したがって、 Vm> Vc 。言い換えると、変調信号は搬送波信号よりも大きくなります。

AM信号は、fcまたはfm以外の周波数で、サイドバンドと呼ばれる新しい信号を生成します。

私達はことを知っています V_午前=（Vc + mVmsinωmt）sinωct

私達はまたそれを知っています m = Vm / Vc 。したがって、 Vm = m.Vc

AMのサイドバンド

したがって、

ケース1：入力信号と搬送波信号の両方が正弦波です。

V_午前=（Vc + mVcsinωmt）sinωct

=Vcsinωct+mVcsinωmt。罪ωct

想起 SinA SinB = 1/2 [cos（A-B）-cos（A + B）]

したがって、 VAM =Vcsinωct+ [mVc / 2 cos（ωc--wm）t]─[mVc / 2 cos（ωc+ wm）t]

どこ Vcsinωct キャリアです

mVc / 2 cos（ωc– wm）t 下側のバンドです

mVc / 2 cos（ωc+ wm）t I 夕食のサイドバンド

したがって、AM信号には、キャリア、上側波帯、下側波帯の3つの周波数成分があります。

ケース2：入力信号と搬送波信号の両方がcos波です。

VAM =（Vc + mVccosωmt）cosωct

=Vccosωct+mVccosωmt。 cosωct

想起 Cos A Cos B = 1/2 [cos（A─B）+ cos（A + B）]

したがって、 VAM =Vccosωct+ [mVc / 2 cos（ωc--wm）t] + [mVc / 2 cos（ωc+ wm）t]

どこ Vccosωct

mVc / 2 cos（ωc– wm）t 下側波帯です

mVc / 2 cos（ωc+ wm）t 夕食のサイドバンド

したがって、AM信号には、キャリア、上側波帯、下側波帯の3つの周波数成分があります。

AMの帯域幅

AMのような複雑な信号の帯域幅は、その最高周波数成分と最低周波数成分の差であり、ヘルツ（Hz）で表されます。帯域幅は周波数のみを扱います。

次の図に示すように

帯域幅= （fc – fm）–（fc + fm）= 2 fm

キャリアとサイドバンドの電力レベル

キャリアおよびサイドバンドの電力レベル

AM波には3つの要素があります。変調されていないキャリア、USBおよびLSB。

AMの総電力は=電力

変調されていないキャリア+ USBの電力+ LSBの電力

Rが負荷の場合、電源入力 AM = V2c / R + V_LSB^二/ R + V_USB2/2

キャリアパワー

ピークキャリアパワー = V^二c / R

ピーク電圧= Vc、したがってRMS電圧 = Vc /√2

RMSキャリア電力= 1 / R [Vc /√2]^二= V^二c / 2R

サイドバンドのRMSパワー

PLSB = PUSB = V_SB2 / R = 1 / R [mVc / 2 /√2]^二

= m^二（U）^二/ 8R = m^二/ 4 X V^二c / 2R

サイドバンドのRMSパワー

私達はことを知っています V^二c / 2R = Pc

したがって、 P_LSB= m^二/ 4 x Pc

総電力 = v^二c / 2R + m2Vc^二/ 8R + m2Vc^二/ 8R

v^二c / 2R [1 +（m2 / 4）+（m2 / 4）] = Pc [1 +（m2 / 4）+（m2 / 4）]

P_合計 = Pc [1 + m^二/二 ]

総電力（PTotal）およびキャリア電力（Pc）に関する変調指数

PTotal = Pc [1 + m^二/二]

PTotal / Pc = [1 + m^二/二]

m^二/ 2 = P_合計/ Pc-1

m =√2（P_合計/ Pc-1）

伝送効率

AMには、Pc、PLSB、PUSBの3つの電源コンポーネントがあります。

これらのPCのうち、変調されていないキャリアがあります。情報がまったくないので無駄です。

2つのサイドバンドはすべての有用な情報を伝達するため、有用な電力はサイドバンドでのみ消費されます。

効率（η）

総送信電力に対する有用な情報（PLSB + PUSB）を含む送信電力の比率。

伝送効率=（P_LSB+ P_USB）/（PTotal）

η= Pc [m^二/ 4 + m^二/ 4] / Pc [1 = m^二/ 2] = m^二/ 2 + m^二

η％=（m^二/ 2 + m^二）X 100

振幅復調

変調器の逆で、受信したAM信号から元の信号（送信機側の変調信号は何でしたか）を復元（デコード）します。

包絡線検波器

AMは単純な波であり、検出器は復調器です。受信したAM信号から元の信号（送信機側の変調信号）を復元します。ザ・検出器はで構成されていますシンプルな半波整流器受信したAM信号を整流します。これに続いて ローパスフィルタ これは、受信信号の高周波キャリア波形を除去（バイパス）します。ローパスフィルターの結果の出力は、元の入力（変調）信号になります。