SuperminarenandClaude Sonnet 5.5
f7fa8cfbc1
- Sections and slides rewritten in Swedish; German law and institutions replaced by Swedish/CEPT/ITU equivalents (PTS, SSA, PTSFS 2025:1, SSMFS 2008:18), unverified statements marked "% TODO VERIFY" - New toc: INSTEG, HAREC, UPPGRADERING; section idents are Swedish (see ident-map.tsv) - Exam-question tags, BNetzA question pool, solutions and the German SWL course removed - Static pages, snippets, applets, READMEs and image alt-texts translated - TikZ labels translated; SVG drawings regenerated (drawing 689 still fails to build upstream: it references a missing photo) - Changed from the original: not endorsed by DARC e.V., SSA or PTS Co-Authored-By: Claude Sonnet 5.5 <noreply@anthropic.com>
3.4 KiB
Vid amplitudmodulation (AM) moduleras en modulerande signal, t.ex. en talsignal, på bärvågen genom att amplituden ändras. Bärvågens frekvens påverkas inte vid AM utan förblir oförändrad.
Det enklaste och samtidigt mest extrema fallet har vi redan lärt känna med överföring av morsetecken med Continuous Wave (CW). Att slå på och av bärvågen i takt med att morsenyckeln används kan också beskrivas som ett växlande mellan minimal och maximal amplitud.
För att modulera en talsignal med AM utnyttjas också området mellan minimal och maximal amplitud. I vattenfallsdiagrammet i figur [ref:n_Wasserfall0] ser vi en amplitudmodulerad talsignal. I mitten syns tydligt bärvågen som en smal linje med konstant frekvens. Till vänster och höger om bärvågen syns dock också något, trots att bärvågens frekvens inte alls har påverkats!
[picture:716:n_Wasserfall0:Signal från en AM-rundradiosändare (tal / musik)]Den oväntade effekten uppstår eftersom bärvågens form ändras när amplituden ändras, så att den inte längre är en ren sinussvängning. De extra frekvenserna kallar vi sidband. I dem finns den överförda informationen, alltså t.ex. talet. I figur [ref:n_seitenband] ser vi en vanlig symbolisk bild av AM med bärvågen i mitten och de två sidbanden till vänster och höger om den.
[picture:476:n_seitenband:Symbolisk bild av en amplitudmodulerad signal med bärvåg och sidband] *Varför uppstår extra frekvenser bredvid bärvågen vid AM?* Det kan förklaras om man förstår vad som egentligen visas i ett amplitudspektrum eller vattenfallsdiagram: För varje frekvens visas hur stor amplituden är. Mer exakt visas, för alla tänkbara sinussvängningar med olika frekvenser, hur stark deras amplitud är. Om visningen alltså slår ut vid t.ex. $\qty{144,3}{\mega\hertz}$ mäts en ren sinussvängning med frekvensen $\qty{144,3}{\mega\hertz}$. Slår visningen däremot ut samtidigt vid t.ex. $\qty{144,300}{\mega\hertz}$ och vid $\qty{144,301}{\mega\hertz}$ har två sinussvängningar mätts.Med den kunskapen kan vi titta på AM-sändningen i vattenfallsdiagrammet igen. Nu ser vi att många olika frekvenser mellan \qty{144,250}{\mega\hertz} och \qty{144,350}{\mega\hertz} förekommer med olika amplitud. Det går alltså att mäta många olika sinussvängningar samtidigt.
[picture:738:n_seitenband_frequenzen_einzeln:Flera sinussvängningar med olika frekvens]
Frågan som återstår är varför en enda sinussvängning, som man deformerar genom modulation, plötsligt blir flera sinussvängningar. För att besvara det tittar vi på det åt andra hållet. Om man har flera sinussvängningar med olika frekvens och summerar dem uppstår en ”deformerad” svängning!
[picture:739:n_seitenband_frequenzen_addiert:Summan av flera sinussvängningar med olika frekvens]
Det är helt enkelt två olika sätt att se på saken. Man kan antingen se det som en deformerad svängning eller som en summa av flera sinussvängningar. Och det är anledningen till att en ändring av bärvågens amplitud gör att man ser fler frekvenser bredvid bärvågen i vattenfallsdiagrammet.
Förresten är den bandbredd som AM upptar dubbelt så stor som den högsta frekvensen i den modulerande signalen. I vårt exempel från föregående avsnitt var den högsta frekvensen \qty{2700}{\hertz}. En AM-sändning av den signalen skulle därför uppta en bandbredd på \qty{5400}{\hertz}.