發表於 2017-12-21 18:29:55
調幅(Amplitude Modulation,AM)。調幅也就是通常說的中波,範圍在530---1600KHz。調幅是用聲音的高低變為幅度的變化的電信號。傳輸距離較遠,但受天氣因素影響較大,適合省際電臺的廣播。
早期VHF頻段的移動通信電臺大都採用調幅方式,由於信道衰落會使模擬調幅產生附加調幅,造成失真,在傳輸的過程中也很容易被竊聽,目前已很少採用。目前在簡單通信設備中還有採用,如收音機中的AM波段就是調幅波,音質和FM波段調頻波相比較差。
用調製信號去控制高頻載波的振幅、使載波的振幅按調製信號的規律變化,便可得到調幅波。這一過程中,載波、調製波和已調波的波形如圖Z0901(補圖) 所示。由圖可見,連接已調波幅值各點所形成的包絡線,反映了調製波的特點。顯然,已調波已經不是純粹的正弦波了,這表明已調波的獲得是一個頻率變換過程,只有通過非線性元件才能實現。
圖Z0902是調幅的原理電路,它由非線性器件二極體和諧振頻率為ω0的LC並聯諧振迴路組成。uC為載波電壓,um為調製電壓。由於二極體的伏安特性可以近似地用一個n次多項式來表示,即:io =a0+a1u+a2u2+a3u3+…,係數a0、a1、a2、a3等的大小和符號取決於二極體伏安特性的特點。而該多項式的項數取決於信號u的大小和對分析結果所要求的精確度,信號愈大或者所要求的精確度愈高,所取的項數就應愈多。通常,取前三項就足以反映出二極體的非線形特點,即:
io = u+a1u +a2u2 (式中iO即iD) GS0901
若:uC = Ucmcosω0tum = UmmcosΩt
則作用於電路的總電壓u(即ua)為:
u = uC + um= Ucmcosω0t + UmmcosΩt
代入式GS0901可得:
io = a0+a1(Ucmcosω0t+ UmmcosΩt)+a2(Ucmcosω0t+UmmcosΩt)2 GS0902
將GS0902式展開,可得:
顯然,當ω0 》》Ω 時,只有ω0 及ω0±Ω這三種頻率的信號才能在固有頻率為ω0的LC並聯諧振迴路上產生較大的壓降,於是LC迴路兩端的電壓為:
式中Z0表示諧振迴路的諧振阻抗。利用三角函數關係式不難將式GS0904變換為:
式GS0905就是已調波的數學表達式它表明已調波的振幅為 ,是按調製波
的特點而變化的,已調波的重複頻率等於載波頻率ω0,ma稱為調幅係數,又叫調幅度。由式GS0907可知,它與調製電壓的幅度成正比,是一個反映調幅程度的量。其值由圖Z0903所示的調幅波的波形圖可以求出:
在實際情況中,總是01,Uamin必為負值,稱為過調製,這時調幅波的幅度在一段時間內變為零,其幅度的包絡線不再與調製波形成線性關係,出現嚴重失真。最大調製與過調製的波形如圖Z0903所示,所以應儘量避免過調製,如果ma = 0,則為無調製情況。
振幅調製可分為普通調幅(AM),雙邊帶調幅(DSB-AM),單邊帶調幅(SSB-AM)與殘留邊帶調幅(VSB-AM)幾種不同方式。
1、雙邊帶調幅
雙邊帶調幅信號中僅包含兩個邊頻,無載波分量,其頻帶寬度仍為調製信號頻率的2倍。
2、單邊帶調幅
單邊帶調幅信號中僅包含一個邊頻。
3、殘留邊帶調幅
殘留邊帶調幅是指信號發送信號中包括一個完整邊帶、載波及另一個邊帶的小部分的調幅方法。
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