La modulation d'amplitude - Amplitude modulation


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La modulation d' amplitude ( AM ) est une modulation technique utilisée dans la communication électronique, le plus souvent pour transmettre des informations par l' intermédiaire d' un poste de radio onde porteuse . Dans la modulation d' amplitude, l' amplitude (intensité du signal) de l'onde porteuse est modifiée en proportion de celle du signal de message en cours de transmission. Le signal de message est, par exemple, en fonction du son à reproduire par un haut - parleur ou l'intensité lumineuse des pixels d'un écran de télévision. Cette technique contraste avec la modulation de fréquence , dans lequel la fréquence du signal de porteuse est modifiée, et la modulation de phase , dans lequel la phase de est variée.

AM est le premier procédé de modulation utilisé pour transmettre la voix par radio. Il a été développé au cours du premier trimestre du début du 20ème siècle avec Landell de Moura et Reginald Fessenden de radiotéléphoniques expériences en 1900. Il est encore utilisé aujourd'hui dans de nombreuses formes de communication; par exemple , il est utilisé dans portables radios bidirectionnelles , la radio aviation VHF , radio émettant de la bande , et dans l' ordinateur modems sous forme de QAM . AM est souvent utilisé pour désigner mediumwave AM radiodiffusion .

Animation audio, porteuses modulées AM et FM.
Figure 1: Un signal audio (en haut) peut être réalisée par un signal de porteuse en utilisant des procédés AM ou FM.

Formes

Dans l' électronique et des télécommunications , la modulation des moyens de faire varier un certain aspect d'une onde continue signal de porteuse avec un signal de modulation portant des informations, tel qu'un signal audio représentant un son ou un signal vidéo qui représente des images. En ce sens, l'onde porteuse qui a une fréquence beaucoup plus élevée que le signal de message, porte les informations. A la station de réception, le signal de message est extraite de la porteuse modulée par démodulation .

Dans la modulation d' amplitude, l' amplitude ou la force des oscillations de porteuse est variée. Par exemple, dans une communication radio AM, une onde continue signal radiofréquence (a sinusoïdale onde porteuse ) a son amplitude modulée par une forme d' onde audio avant la transmission. La forme d' onde audio modifie l'amplitude de l'onde porteuse et détermine l' enveloppe de la forme d' onde. Dans le domaine de fréquence , modulation d' amplitude produit un signal avec une puissance concentrée à la fréquence porteuse et deux adjacentes des bandes latérales . Chaque bande latérale est égale à la largeur de bande à celle du signal de modulation, et est une image en miroir de l'autre. AM standard est donc parfois appelé « double bande latérale modulation d'amplitude » (ORD-AM) pour le distinguer des méthodes de modulation plus sophistiqués aussi basé sur AM.

Un inconvénient de l' ensemble des techniques de modulation d' amplitude (non seulement la norme AM) est que le récepteur détecte et amplifie le bruit et les interférences électromagnétiques en proportion égale au signal. L' augmentation du reçu rapport signal sur bruit , par exemple, par un facteur de 10 (un 10 décibels amélioration), aurait donc besoin d' augmenter la puissance d'émission par un facteur de 10. Cela est en contraste avec la modulation de fréquence (FM) et la radio numérique où l'effet de ce bruit suivant démodulation est fortement réduite , de sorte que le signal reçu est bien au- dessus du seuil de réception. Pour cette raison , la diffusion AM ne sont pas en faveur de la musique et une grande fidélité de radiodiffusion, mais plutôt pour les communications vocales et les émissions (sports, de nouvelles, la radio talk , etc.).

Un autre inconvénient de AM est qu'il est inefficace dans la consommation d'énergie; au moins les deux tiers de la puissance est concentrée dans le signal porteur. Le signal porteur contient aucune des informations d' origine transmis (voix, vidéo, données, etc.). Toutefois sa présence constitue un moyen simple de démodulation à l' aide de la détection d'enveloppe , et fournir une fréquence de référence de phase pour extraire la modulation des bandes latérales. Dans certains systèmes de modulation en fonction de AM, une puissance d'émission inférieure est requise par l' élimination partielle ou totale du composant de support, les récepteurs Toutefois , pour ces signaux sont plus complexes et coûteux. Le récepteur peut régénérer une copie de la fréquence porteuse (habituellement sous forme décalée vers la fréquence intermédiaire ) à partir d' un support fortement réduite « pilote » (en transmission réduite support ou DSB-RC) à utiliser dans le processus de démodulation. Même avec le support totalement éliminés en double bande latérale transmission à porteuse supprimée , la régénération de la porteuse est possible en utilisant une boucle à verrouillage de phase Costas . Cela ne fonctionne cependant pas pour une seule bande latérale transmission porteuse supprimée (SSB-SC), ce qui conduit à la caractéristique du son « Donald Duck » de ces récepteurs lorsque légèrement désaccordé. Bande latérale unique est néanmoins largement utilisé dans la radio amateur et d' autres communications vocales à la fois en raison de son efficacité énergétique et l' efficacité de la bande passante (coupe de la bande passante RF de moitié par rapport à la norme AM). D'autre part, en ondes moyennes et ondes courtes diffusion standard AM avec le transporteur complet permet la réception au moyen de récepteurs bon marché. Le diffuseur absorbe le coût de l' énergie supplémentaire pour augmenter considérablement l' auditoire potentiel.

Une fonction supplémentaire fournie par le transporteur dans la norme AM, mais qui est perdu en simple ou double bande latérale transmission à porteuse supprimée, est qu'elle fournit une référence d' amplitude. Dans le récepteur, la commande automatique de gain (AGC) répond à la porteuse de sorte que le niveau audio reproduit reste dans une proportion fixe de la modulation d' origine. D'autre part, avec des transmissions à porteuse supprimée il n'y a pas de puissance transmise pendant les pauses de la modulation, de sorte que le AGC doit répondre aux pics de la puissance transmise lors des pics de la modulation. Cela implique généralement une soi-disant attaque rapide, lente décomposition circuit qui maintient le niveau AGC pour une seconde ou plus après ces pics, entre syllabes ou courtes pauses dans le programme. Ceci est très acceptable pour les radios de communication, où la compression de l'intelligibilité des aides audio. Cependant , il est tout à fait indésirable pour la programmation de diffusion musicale ou normale, où une reproduction fidèle du programme original, y compris ses niveaux de modulation différentes, est attendue.

Une forme triviale de AM qui peut être utilisé pour transmettre des données binaires est on-off keying , la forme la plus simple de modulation par déplacement d'amplitude , dans lequel les zéros et sont représentés par la présence ou l' absence d'un support. On-off keying est également utilisé par des amateurs de radio pour transmettre le code Morse où il est connu sous onde continue opération (CW), bien que la transmission ne soit pas strictement « continu ». Une forme plus complexe de AM, modulation d'amplitude en quadrature est maintenant plus couramment utilisé avec des données numériques, tout en faisant une utilisation plus efficace de la bande passante disponible.

désignations UIT

En 1982, l' Union internationale des télécommunications (UIT de) a désigné les types de modulation d' amplitude:

La désignation La description
A3E à double bande latérale d' une porteuse-plein - le schéma de modulation d'amplitude de base
R3E à bande latérale unique porteuse réduite
H3E à bande latérale unique porte-plein
J3E à bande latérale unique à porteuse supprimée
B8E indépendant à bande latérale émission
C3F vestigial-sideband
Lincompex lié compresseur et expanseur (a sous - mode de l' une des émissions au- dessus de l' UIT Modes)

L'histoire

L' un des émetteurs tube de pré-vide AM brut, un Telefunken émetteur d'arc à partir de 1906. L'onde porteuse est générée par 6 arcs électriques dans les tubes verticaux, reliés à un circuit accordé . La modulation se fait par le grand microphone de carbone (en forme de cône) dans le câble d'antenne.
L' un des premiers tubes à vide émetteurs de radio AM, construit par Meissner en 1913 avec un tube triode début de Robert von Lieben. Il l'a utilisé dans une transmission vocale historique 36 km (24 mi) de Berlin à Nauen, Allemagne. Comparer sa petite taille avec l' émetteur ci - dessus.

Bien que AM a été utilisé dans quelques expériences brutes dans la transmission télégraphique multiplex et le téléphone dans les fin des années 1800, le développement pratique de la modulation d' amplitude est synonyme de développement entre 1900 et 1920 de « radiotéléphonique transmission », qui est, l'effort d'envoyer son ( audio) par ondes radio. Les premiers émetteurs radio, appelées émetteurs d'éclateur , transmis des informations par sans - fil , en utilisant différentes impulsions de longueur d'onde porteuse pour épeler des messages texte en code morse . Ils ne pouvaient pas transmettre l' audio parce que le transporteur était composé de chaînes d' ondes amorties , des impulsions d'ondes radio qui ont refusé de zéro, qui sonnaient comme un bourdonnement dans les récepteurs. En effet , ils étaient déjà en amplitude.

ondes continues

La première transmission AM a été faite par le chercheur canadien Reginald Fessenden le 23 Décembre 1 900 en utilisant un émetteur à étincelles à haute fréquence spécialement conçu 10 kHz interrupteur , sur une distance de 1 mile (1,6 km) à Cobb Island, Maryland, États - Unis. Ses premiers mots ont été transmis, « Bonjour. Un, deux, trois, quatre. Est - ce qu'il neige où vous êtes, M. Thiessen? ». Les mots étaient à peine intelligible au- dessus du bourdonnement de fond de l'étincelle.

Fessenden était une figure importante dans le développement de la radio AM. Il a été l' un des premiers chercheurs à réaliser, à partir d' expériences comme ci - dessus, que la technologie existante pour produire des ondes radio, l'émetteur d'allumage, n'a pas été utilisable pour une modulation d' amplitude, et qu'un nouveau type d'émetteur, qui produit sinusoïdales des ondes continues , était nécessaire. Ce fut une idée radicale à l'époque, parce que les experts croyaient que l'étincelle impulsive était nécessaire pour produire des ondes de fréquence radio et Fessenden a été ridiculisé. Il a inventé et a aidé à développer l' un des premiers émetteurs à onde continue - l' alternateur Alexanderson , avec laquelle il a fait ce qui est considéré comme le premier AM émission de divertissement du public la veille de Noël, 1906. Il a également découvert le principe sur lequel AM repose, hétérodynage et inventé un des premiers détecteurs capables de corriger et de recevoir AM, le détecteur électrolytique ou « baretter liquide », en 1902. d' autres détecteurs radio inventés pour la télégraphie sans fil, telles que la valve Fleming (1904) et le détecteur à cristal (1906) ont également démontré capable de corriger des signaux AM, de sorte que l'obstacle technologique a été générer des ondes AM; les recevoir n'a pas été un problème.

les premières technologies

Les premières expériences de transmission radio AM, menée par Fessenden, Poulsen Valdemar, Ernst Ruhmer, Quirino Majorana , Charles Harrold, et Lee De Forest , ont été entravés par l'absence d'une technologie d' amplification . La première vague AM continue pratique émetteurs ont été basés soit sur l'énorme, coûteux alternateur Alexanderson , développé 1906-1910, ou des versions de l' arc Poulsen émetteur (convertisseur d'arc), inventé en 1903. Les modifications nécessaires pour transmettre AM étaient maladroits et ont abouti à très faible qualité audio. La modulation est habituellement accomplie par un carbone microphone inséré directement dans l'antenne ou le fil de terre; sa résistance variable fait varier le courant à l'antenne. La capacité de traitement de puissance limitée du microphone sévèrement limité la puissance des premiers radiotéléphones; la plupart des micros ont été refroidis à l' eau.

Les tubes à vide

La découverte en 1912 de la capacité d'amplification du Audion tube à vide , inventé en 1906 par Lee De Forest , résolu ces problèmes. Le tube à vide oscillateur à réaction , inventé en 1912 par Edwin Armstrong et Alexander Meissner , était une source pas cher des ondes continues et pourrait facilement être modulée pour faire un émetteur AM. La modulation ne doit être fait à la sortie , mais pourrait être appliqué au signal avant que le tube d'amplificateur final, de sorte que le microphone ou toute autre source audio ne pas avoir à gérer une puissance élevée. La recherche Wartime grandement avancé l'art de la modulation AM, et après la guerre , la disponibilité des tubes bon marché a provoqué une forte augmentation du nombre de stations de radio expérimentent la transmission AM de nouvelles ou de la musique. Le tube à vide était responsable de la montée de la radiodiffusion AM vers 1920, le premier électronique divertissement de masse moyenne. Modulation d' amplitude était pratiquement le seul type utilisé pour la radiodiffusion jusqu'à la radiodiffusion FM a commencé après la Seconde Guerre mondiale 2.

En même temps que la radio AM a commencé, les compagnies de téléphone telles que AT & T se développaient l'autre grande demande de AM: l' envoi de plusieurs appels téléphoniques par un seul fil en les modulant sur différentes porteuses de fréquences, appelée multiplexage par répartition en fréquence .

Bande latérale unique

John Renshaw Carson en 1915 a fait la première analyse mathématique de la modulation d' amplitude, indiquant que la fréquence du signal et de support combinés dans un dispositif non linéaire crée deux bandes latérales de part et d' autre de la fréquence porteuse, et faire passer le signal modulé à travers un autre dispositif non linéaire pourrait extraire le le signal en bande de base d' origine. Son analyse a également montré une seule bande latérale était nécessaire pour transmettre le signal audio, et Carson breveté modulation à bande latérale unique le 1er Décembre 1915. (SSB) Cette variante plus avancée de modulation d' amplitude a été adoptée par AT & T pour longwave commençant le service téléphonique transatlantique 7 Janvier 1927 . Après WW2 il a été développé par les militaires pour la communication des avions.

Analyse simplifiée de la norme AM

Illustration de la modulation d'amplitude

Considérons une onde porteuse ( onde sinusoïdale ) de fréquence f c et d' amplitude A donnée par:

.

Soit m ( t ) représente la forme d' onde de modulation. Pour cet exemple , nous prendrons la modulation d'être simplement une onde sinusoïdale d'une fréquence f m , une fréquence beaucoup plus faible ( par exemple une fréquence audio) à f c :

,

m est la sensibilité d' amplitude, M est l'amplitude de modulation. Si m <1, (1 + m (t) / A) est toujours positif pour undermodulation. Si m > 1 puis surmodulation et la reconstruction du signal de message à partir du signal transmis entraînerait une perte de signal original. Les résultats de la modulation d' amplitude lorsque le support c (t) est multiplié par la quantité positive (1 + m (t) / A) :

Dans ce simple cas m est identique à l' indice de modulation , discuté ci - dessous. Avec m = 0,5 , le signal modulé en amplitude y ( t ) correspond donc à la courbe supérieure (marquée "50% Modulation") dans la figure 4.

En utilisant les identités de prosthaphaeresis , y ( t ) peut être représentée comme la somme de trois ondes sinusoïdales:

Par conséquent, le signal modulé comporte trois composantes: l'onde porteuse c (t) qui est inchangée, et deux ondes sinusoïdales pures (connu sous bandes latérales ) avec des fréquences légèrement supérieures et inférieures à la fréquence porteuse f c .

Spectre

Les diagrammes d'un signal AM, avec des formules
Figure 2: Spectre double-face de bande de base et des signaux AM.

Bien sûr , un signal de modulation utile m (t) consistera généralement pas d'une seule onde sinusoïdale, comme traité ci - dessus. Cependant, le principe de la décomposition de Fourier , m (t) peut être exprimée comme la somme d'un nombre d'ondes sinusoïdales de différentes fréquences, amplitudes et phases. Effectuer la multiplication de 1 + m (t) avec c (t) comme ci - dessus donne alors un résultat consistant en une somme d'ondes sinusoïdales. Là encore , le support c (t) est présent inchangé, mais pour chaque composante de fréquence de m à f i il y a deux bandes latérales aux fréquences f c + f i et f c - f i . La collection des anciennes fréquences supérieures à la fréquence de la porteuse est connue comme la bande latérale supérieure, et ceux qui constituent en dessous de la bande latérale inférieure. D'une manière légèrement différente de voir les choses, on peut considérer la modulation m (t) se composent d'un mélange égal de composantes de fréquence positive et négative (comme les résultats d'une formelle transformée de Fourier d'une quantité à valeurs réelles) comme indiqué dans la partie supérieure de la Fig. 2. on peut alors voir que les bandes latérales qui modulation m (t) ayant été simplement décalée en fréquence par f c telle que représentée en bas à droite de la Fig. 2 (formellement, le signal modulé contient également des composants identiques à des fréquences négatives , représenté en bas à gauche de la Fig. 2 est complet).

Sonogramme d'un signal AM, montrant le support et les deux bandes latérales verticalement
Figure 3: Le spectrogramme d'une émission vocale AM montre les deux bandes latérales (vert) sur chaque côté du support (rouge) avec instance de temps dans la direction verticale.

Si nous regardons juste au spectre à court terme de la modulation, en changeant comme il le ferait pour une voix humaine , par exemple, nous pouvons alors tracer la teneur en fréquence (axe horizontal) en fonction du temps (axe vertical) comme dans la figure. 3. On peut encore voir que lorsque la teneur en fréquence de modulation varie, à tout moment il y a une bande latérale supérieure produite conformément à ces fréquences déplacé au-dessus de la fréquence porteuse, et le même contenu miroir imagé dans la bande latérale inférieure en dessous de la fréquence porteuse. En tout temps, le transporteur lui - même reste constante, et d' une plus grande puissance que la puissance totale de la bande latérale.

L'efficacité énergétique et le spectre

La largeur de bande RF d'une transmission AM (voir la figure 2, mais en ne considérant que les fréquences positives) est deux fois la bande passante du modulateur (ou « bande de base ») le signal, étant donné que les bandes latérales supérieure et inférieure autour de la fréquence porteuse ont chacun une largeur de bande aussi large que la fréquence de modulation la plus élevée. Bien que la largeur de bande d'un signal AM est plus étroit que celui utilisant la modulation de fréquence (FM), il est deux fois plus large que bande latérale unique techniques; il peut donc être considérée comme inefficace spectralement. Au sein d' une bande de fréquence, deux fois moins de transmissions (ou « canaux ») peuvent ainsi être logés. Pour cette raison , la télévision analogique utilise une variante de bande latérale unique (connu sous le nom de bande latérale vestigiale , un peu d'un compromis en termes de bande passante) afin de réduire l'espacement des canaux requis.

Une autre amélioration par rapport à la norme AM est obtenue grâce à la réduction ou la suppression de la composante porteuse du spectre modulé. Sur la figure 2 , ceci est la pointe entre les bandes latérales; même en pleine (100%) de modulation d'onde sinusoïdale, la puissance dans le composant de support est deux fois plus que dans les bandes latérales, mais il ne comporte pas d' informations unique. Il y a donc un grand avantage de l'efficacité dans la réduction ou la suppression totale de la porteuse, soit en conjonction avec l' élimination d'une bande latérale ( à bande latérale unique à porteuse supprimée transmission ) ou avec les deux bandes latérales restantes ( à double bande latérale à porteuse supprimée ). Bien que ces transmissions porteuses supprimées sont efficaces en termes de puissance d'émission, ils exigent des récepteurs plus sophistiqués utilisant la détection synchrone et la régénération de la fréquence porteuse. Pour cette raison, la norme AM continue à être largement utilisé, en particulier dans la transmission de diffusion, afin de permettre l'utilisation de récepteurs bon marché en utilisant la détection d'enveloppe . Même (analogique), avec une (grande) inférieur supprimée à bande latérale, comprend la puissance de porteuse suffisante pour une utilisation de détection d'enveloppe. Mais pour les systèmes de communication où les deux émetteurs et récepteurs peuvent être optimisés, la suppression des deux une bande latérale et le transporteur représentent un avantage net et sont fréquemment employés.

Une technique largement utilisée dans les émetteurs AM de diffusion est une application du porte - Hapburg, d' abord proposé dans les années 1930 mais peu pratique avec la technologie alors disponible. Pendant les périodes de faible modulation de la puissance de la porteuse serait réduite et retournerait à pleine puissance pendant les périodes de niveaux élevés de modulation. Cela a pour effet de réduire la demande globale d'énergie de l'émetteur et est plus efficace sur les programmes de type vocal. Divers noms commerciaux sont utilisés pour sa mise en œuvre par les fabricants d'émetteurs de les années 80 en avant la fin.

Indice de modulation

L'indice de modulation AM est une mesure basée sur le rapport des excursions de modulation du signal RF au niveau de la porteuse non modulée. Il est ainsi défini comme suit:

où et sont l'amplitude de modulation et une amplitude de porteuse, respectivement; l'amplitude de modulation est le pic (positif ou négatif) variation de l'amplitude RF de sa valeur non modulée. Indice de modulation est normalement exprimé en pourcentage, et peut être affiché sur un compteur connecté à un émetteur AM.

Donc , si , amplitude de porteuse varie de 50% au- dessus (et ci - dessous) à son niveau non modulé, comme cela est représenté dans la première forme d' onde, ci - dessous. Pour , elle varie de 100% comme le montre l'illustration ci - dessous il. Avec 100% de modulation de l'amplitude de l' onde atteint parfois zéro, ce qui représente une modulation complète en utilisant la norme AM et est souvent une cible (afin d'obtenir le plus haut possible le rapport signal sur bruit ) , mais ne doit pas être dépassée. L' augmentation du signal de modulation au - delà de ce point, appelé surmodulation , provoque un modulateur standard AM (voir ci - dessous) à l' échec, car les excursions négatives de l'enveloppe de l' onde ne peut pas devenir inférieure à zéro, ce qui entraîne une distorsion ( « clipping ») de la modulation reçue . Les transmetteurs comportent typiquement un limiteur de circuit afin d' éviter une surmodulation, et / ou un compresseur circuit ( en particulier pour les communications vocales) afin de se rapprocher encore une modulation de 100% pour l' intelligibilité maximale au- dessus du bruit. De tels circuits sont parfois appelés comme vogad .

Cependant , il est possible de parler d'un indice de modulation supérieur à 100%, sans introduire de distorsion, dans le cas de double bande latérale réduite transmission à porteuses . Dans ce cas, les excursions négatives au - delà de zéro comportent une inversion de la phase de la porteuse, comme le montre la troisième forme d' onde ci - dessous. Cela ne peut pas être produit en utilisant les techniques de modulation de haut niveau efficace (niveau de sortie) (voir ci - dessous) qui sont largement utilisés surtout en haute puissance de diffusion des émetteurs. Au contraire, un modulateur particulier produit une telle forme d' onde à un niveau bas suivi d'un amplificateur linéaire . De plus, un récepteur standard AM au moyen d' un détecteur d'enveloppe est incapable de démoduler correctement un tel signal. Au contraire, la détection synchrone est nécessaire. Ainsi , la transmission à double bande latérale est généralement pas considéré comme « AM » , même si elle génère une forme d' onde RF identique AM standard que l'indice de modulation est inférieure à 100%. De tels systèmes le plus souvent tenter une réduction radicale du niveau de la porteuse par rapport aux bandes latérales (où l'information utile est présente) au point de double bande latérale transmission porteuse supprimée lorsque le transporteur est (idéalement) réduit à zéro. Dans tous ces cas , le terme « indice de modulation » perd sa valeur car elle se réfère au rapport de l'amplitude de modulation à une assez faible (ou nul) restant amplitude de la porteuse.

Des graphiques illustrant la façon dont l'intelligibilité du signal augmente avec l'indice de modulation, mais seulement jusqu'à 100% en utilisant AM standard.
Figure 4: la profondeur de modulation. Dans le diagramme, la porteuse non modulée a une amplitude de 1.

Méthodes de modulation

Anode modulation (plaque). Une plaque de tétrode et la tension grille-écran est modulé par l'intermédiaire d'un transformateur audio. La résistance R1 fixe la polarisation de grille; à la fois l'entrée et la sortie sont des circuits accordés à couplage inductif.

conceptions de circuits de modulation peuvent être classés comme faible ou de haut niveau (selon qu'ils modulent dans un domaine de faible puissance, suivie par une amplification pour la transmission ou dans le domaine de haute puissance du signal transmis).

génération à faible niveau

Dans les systèmes de radiocommunication modernes, des signaux modulés sont générés par l' intermédiaire d'un traitement de signal numérique (DSP). Avec DSP de nombreux types de AM sont possibles avec le contrôle du logiciel (y compris l' ORD avec le support, SSB-porteuse supprimée et bandes latérales indépendantes, ou ISB). Échantillons numériques calculés sont convertis en tensions avec un convertisseur numérique-analogique , typiquement à une fréquence inférieure à la fréquence souhaitée-sortie RF. Le signal analogique doit alors être décalé en fréquence et amplifié linéairement à la fréquence souhaitée et le niveau de puissance (amplification linéaire doit être utilisé pour éviter une distorsion de modulation). Cette méthode de bas niveau pour AM est utilisé dans de nombreux émetteurs - récepteurs radio amateur.

AM peut également être généré à un niveau bas, en utilisant des procédés analogues décrits dans la section suivante.

génération de haut niveau

AM haute puissance des émetteurs (tels que ceux utilisés pour la radiodiffusion AM ) sont basés sur à haut rendement de classe D et classe E amplificateur de puissance étapes, à modulation par variation de la tension d'alimentation.

Conceptions plus anciennes (pour la diffusion et la radio amateur) également générer AM en contrôlant le gain de l'amplificateur final d'émetteur (généralement de classe C, pour une efficacité). Les types suivants sont des émetteurs à tubes sous vide (mais options similaires sont disponibles avec des transistors):

modulation de la plaque
Dans la modulation de la plaque, la plaque de tension de l'amplificateur RF est modulé avec le signal audio. L'exigence de puissance audio est de 50 pour cent de la puissance porteuse RF.
modulation Heising (courant constant)
Amplificateur RF tension de la plaque est alimentée à travers un étranglement (inducteur à haute valeur ajoutée). La plaque du tube de modulation AM est alimenté par la même bobine d' inductance, de sorte que le tube de modulateur dévie de courant de l'amplificateur RF. Le starter agit comme une source de courant constant dans la gamme audio. Ce système a une faible efficacité énergétique.
modulation de la grille de commande
La polarisation de fonctionnement et le gain de l'amplificateur RF finale peut être contrôlée en faisant varier la tension de la grille de commande. Cette méthode nécessite peu de puissance audio, mais des précautions doivent être prises pour réduire la distorsion.
modulation de tube de serrage (grille d'écran)
La polarisation grille-écran peut être commandé par l' intermédiaire d' un tube de serrage , ce qui réduit la tension en fonction du signal de modulation. Il est difficile d'aborder la modulation de 100 pour cent tout en maintenant une faible distorsion avec ce système.
modulation Doherty
Un tube fournit la puissance dans des conditions de support et l'autre ne fonctionne que pour les pics de modulation positifs. L'efficacité globale est bonne, et la distorsion est faible.
modulation de déphasage
Deux tubes sont exploités en parallèle, mais en partie hors de phase les uns avec les autres. Comme ils sont différentiellement modulé en phase leur amplitude combinée est supérieure ou inférieure. L'efficacité est bonne et faible distorsion lorsqu'ils sont correctement ajustés.
modulation de largeur d'impulsion (PWM) ou de modulation de durée d'impulsion (PDM)
Une alimentation à haute tension très efficace est appliquée à la plaque tubulaire. La tension de sortie de cette alimentation varie à un rythme audio pour suivre le programme. Ce système a été mis au point par Hilmer Swanson et a un certain nombre de variations, tous qui permettent d' obtenir une grande efficacité et la qualité du son.

méthodes de démodulation

La forme la plus simple de démodulateur AM est constituée d'une diode qui est configuré pour agir en tant que détecteur d'enveloppe . Un autre type de démodulateur, le détecteur de produit , peut fournir démodulation de meilleure qualité avec la complexité du circuit supplémentaire.

Voir également

Références

Remarques
Sources
  • Newkirk, David et Karlquist, Rick (2004). Mélangeurs, modulateurs et démodulateurs. Dans la DG Reed (éd.), Le manuel ARRL pour les communications radio (ed 81e.), P. 15,1 à 15,36. Newington: ARRL. ISBN  0-87259-196-4 .

Liens externes