Модулированные колебания

Под модуляцией колебаний понимают медленное (по сравнению с периодом колебаний) изменение по определенному закону ее амплитуды, частоты или фазы. Различают амплитудную, частотную или фазовую модуляции.

В случае амплитудной модуляции амплитуду гармонического колебания можно изменять, например, по гармоническому закону - . Тогда модулированное колебание может быть записано в следующем виде:

, (5.34)

где частота изменения амплитуды (ее называют частотой модуляции, она описывает скорость изменения амплитуды колебания) должна быть во много раз меньше, чем циклическая частота . График такого модулированного колебания представлен на рис. 5.13, б.

Рис. 5.13

Параметр m, входящий в формулу (5.34), называют глубиной модуляции. Он определяет разность между максимальным и минимальным значениями амплитуды модулированного колебания

. (5.35)

Амплитудно-модулированное колебание можно представить в виде суммы трех гармонических колебаний с циклическими частотами , и ( называют несущей частотой, а две остальные – боковыми частотами) и

с амплитудами , и соответственно

. (5.36)

Модулированные колебания применяются для передачи информации с помощью электромагнитных волн радио - или оптического диапазонов, а также акустических волн. Любая передающая радиостанция, работающая в режиме амплитудной модуляции, излучает не одну частоту, а спектр частот – несущую и две боковые. Если модулирующий сигнал более сложный, то вместо двух боковых частот будут две боковые полосы. Поэтому каждая передающая станция занимает определенный частотный интервал, для радиовещания ширина боковой полосы составляет 10 кГц.