1. Амплитудная модуляция с двумя боковыми полосами.

При амплитудной  модуляции с двумя боковыми полосами (ДБП) передаваемый сигнал состоит из несущей (переносчика) и двух боковых колебаний (нижней и верхней боковых составляющих). Иными словами, при ДБП передается весь спектр амплитудно-модулированного колебания.

Так как боковые составляющие отличаются от несущей на частоту сообщения, а между собой – на 2F_ (рис. 5.2, а), ширина полосы частот при ДБП равна удвоенной частоте передаваемого сообщения:

F_АМ =2 F_ . (5.5)

Если, например, частота переносчика равна 1000 Гц, а частота сообщения F_ =50 Гц, то полоса частот для передачи сигнала F=2·50 =100 Гц (от 950 до 1050 Гц), т.е. модулированный сигнал требует для своей передачи определенной полосы частот. В то же время для передачи сообщения частотой F_ =50 Гц без модуляции потребуется лишь бесконечно малая полоса частот.

Действительно, рядом с синусоидальным колебанием частоты 50 Гц можно передать, например, синусоидальные колебания частот 49,0; 49,1; 49,2; ... вплоть до 49,999 Гц, т.е. частоты могут следовать бесконечно близко друг к другу, занимая бесконечно малый интервал в спектре. Так будет при условиях, что, во-первых, синусоидальное сообщение бесконечно во времени (если оно конечно, то теоретически F =) и, во-вторых, стабильность частоты генератора колебании идеальна и существуют фильтры, способные разделить эти сигналы. Если же стабильность равна, например, ±0,5%, то сообщение частотой F_=50 Гц будет передаваться в диапазоне 49,75 ÷ 50,25 Гц, т.е. занимать полосу F =0,5 Гц.

Рис. 5.2. Спектры частот при амплитудной модуляции:

а – с сообщением в форме синусоидального колебания частотой F_,

б – с сообщением в полосе частот от F_{ min} до F_{ max}

Общим случаем амплитудной модуляции является передача сообщения, занимающего полосу частот от F_1 =F_{ min} до F_2 =F_{ max}, т.е. F_ =F_{ max} – F_{ min}. При этом в процессе амплитудной модуляции возникают не боковые частоты, а полосы частот: верхняя боковая и нижняя боковая (рис. 5.2, б).

Полосу частот высокочастотного спектра F для передачи сообщения, занимающего полосу частот F_, можно определить из рис. 5.2, б:

F=(F_ω0 + F_max)-(F_ω0 – F_{ max})=2 F_{ max}. (5.6)

Вследствие того, что нижняя частота передаваемого сообщения всегда больше нуля, т.е. всегда F_ω00 (см. рис. 5.2, б), полоса частот, необходимая для передачи на несущей, всегда превышает полосу частот передаваемого сообщения более чем в два раза:

F > 2F_. (5.7)

2. Амплитудная модуляция с одной боковой полосой.

Как следует из выражения (5.4) и рис. 5.2, б, информация о передаваемых сообщениях содержится только в боковой полосе частот амплитудно-модулированного колебания. Это позволяет осуществить передачу сообщения только на одной из боковых полос частот (верхней или нижней) в виде амплитудной модуляции с одной боковой полосой (ОБП). При ОБП полоса частот передаваемого сообщения F_ переносится в область высоких частот без расширения общей полосы пропускания, то есть

F_ОБП= F_. (5.8)

Передача на ОБП имеет ряд преимуществ: 1) полоса частот сокращается в два раза или более, что позволяет увеличить число передаваемых сообщений; 2) при ОБП напряжение несущей частоты и одной из боковых полос частот подавляется, что позволяет сосредоточить мощность передатчика только на одной боковой полосе и повысить уровень передаваемого сигнала (выигрыш по напряжению – двукратный, а по мощности – четырехкратный). Более мощный сигнал обеспечивает большую помехоустойчивость передачи. Однако использование передачи на ОБП затрудняется из-за сложности ее приема.