13.15. Амплитудная модуляция
Начнем с простейшей формы модуляции (AM), обращая внимание на ее частотный спектр и способы детектирования. Представим простой несущий сигнал, 
, изменяемый по амплитуде под действием модулирующего сигнала более низкой частоты, 
, в следующем виде:
где 
- «индекс модуляции», меньший или равный 1. Раскрыв произведение, вы получите
т. е. энергия модулированного несущего сигнала сосредоточена на частоте сон и на частотах, отстоящих по обе стороны от 
. На рис. 13.37 изображены такой сигнал и его спектр. Здесь глубина (или индекс) модуляции 
равна 50%, а две боковые частоты несут каждая по 1/16 доли от энергии, содержащейся в несущем сигнале.
Рис. 13.37. Амплитудная модуляция.
Рис. 13.38. Спектр AM и полоса частот модуляции (речь). А - модулирующий сигнал. Б - несущая после 
.
Рис. 
модуляция; 
модуляция; В - перемодуляция.
Если моделирующий сигнал имеет сложную форму волны 
например, речь, то амплитудно-модулированная волна определяется выражением
где постоянная величина А должна быть настолько большой, чтобы 
всегда было положительным. Тогда спектр будет просто симметричной функцией относительно несущей частоты (рис. 13.38).
АМ-генерация и детектирование.
Генерация амплитудно-модулированных сигналов радиодиапазона легко осуществляется любым методом, при котором амплитуда сигнала управляется напряжением по линейному закону. Обычно изменяют напряжение питания ВЧ-усилителя (если модуляция осуществляется в выходном каскаде) или используют ИМС переумножителя, например 1496. Если модуляция происходит на каскаде с низшим уровнем сигнала, то все последующие каскады должны быть линейными. Заметим, что при амплитудной модуляции модулирующий сигнал должен иметь постоянное смещение, чтобы он никогда не принимал отрицательное значение. Графически это показано на рис. 13.39.
Рис. 13.40.
Простейший приемник AM (прямого усиления) состоит из нескольких перестраиваемых резонансных ВЧ-каскадов усиления, за которыми следует диодный детектор (рис. 13.40). Усилительные каскады обеспечивают избирательность по отношению к сигналам, отличающимся по частоте, и усиливают входные сигналы (уровень которых бывает порядка микровольт) до уровня, необходимого для детектора. Последний просто выпрямляет ВЧ-сигнал, а затем восстанавливает плавную «огибающую» с помощью фильтра низких частот.
Фильтр низких частот должен подавлять радиочастоты, в то время как звуковые частоты проходят неослабленными. Эта простая схема, как вы увидите, оставляет желать много лучшего. Фактически она представляет собой простой набор известных элементов.
