Amplitudemodulatie

Amplitudemodulatie, afgekort tot AM is de aanduiding van de manier waarop een radiosignaal wordt gevarieerd om het geluidssignaal door te geven. Een andere methode is frequentiemodulatie, FM.

Het radiosignaal wordt doorgegeven met een draaggolf met een vaste frequentie. Deze golf heeft als er geen geluid wordt uitgezonden een constante amplitude. Als er wel geluid wordt uitgezonden varieert de amplitude van de draaggolf, hetgeen modulatie genoemd wordt.

Geschiedenis

AM is de oudste vorm van modulatie en wordt toegepast om informatie over te brengen via een hoogfrequent (radio-)verbinding. De over te brengen informatie of bronsignaal kan bijvoorbeeld een spraaksignaal zijn (audio).

Bij morse werd in de oervorm AM gebruikt: bij seinsleutel neer werd de draaggolf uitgezonden, bij sleutel onbediend werd geen draaggolf uitgezonden. De modulatiediepte is bij een morse signaal 100%. Er kan dan ook alleen maar "aan" en "uit" worden uitgezonden.

Techniek

Bij AM wordt het opgewekte hoogfrequent signaal (met een vaste werkfrequentie), ook wel draaggolf genoemd, door het bronsignaal voortdurend in amplitude (of sterkte) gemoduleerd. Als het audiosignaal positief is wordt de amplitude iets vergroot; bij een negatief signaal wordt de amplitude van de draaggolf iets verlaagd. De mate waarin de draaggolf het bronsignaal volgt, heet de modulatiediepte. De modulatiediepte wordt uitgedrukt in procenten van de ongemoduleerde draaggolf.

AM is erg gevoelig voor stoorsignalen met een pulsvorm, zoals bijvoorbeeld bliksem. Als gevolg hoort men bijvoorbeeld geknetter in het ontvangen signaal. AM wordt onder andere toegepast bij televisie (voor het beeldsignaal; het geluid is in FM) en in het radioverkeer in de luchtvaart (vanwege veiligheid: AM signalen verdringen elkaar niet).

AM heeft het voordeel van een relatief kleine bandbreedte (zie hieronder bij zijbanden), een vereiste voor communicatie op frequentiebanden onder ongeveer 26 MHz, zoals de lange golf, de middengolf en de kortegolf. Daarnaast is voor het luchtvaart radioverkeer het van belang dat twee stations die door elkaar uitzenden in principe beide te horen zijn. Bij FM is dit niet zo: men hoort òf de sterkste òf in geval beide signalen bijna even sterk zijn alleen een fluittoon.

Een AM-signaal wordt in de regels van de ITU-R aangeduid als seinwijze A3E bij gebruik voor telefonie.

Een voorbeeld van amplitudemodulatie is hieronder afgebeeld: het sinusvormige informatiesignaal zorgt ervoor dat de hoge frequentie (de draaggolf) in amplitude varieert. De frequentie van de draaggolf blijft echter gelijk.

u_t=\left({1+\Delta a}\right)\times\sin{()}

In onderstaande figuur is sprake van 100% modulatie, dus $\Delta a$ doorloopt de waardes tussen -1 en +1.

Amplitudemodulatie.jpg

Zijbanden

Bij een amplitudemodulatie ontstaan een frequentiespectrum waarin ook de som en het verschil van de draaggolffrequentie en het bronsignaal voorkomen. Een bronsignaal van 1 kHz gemoduleerd op een draaggolf van 1 MHz (1000 kHz) geeft frequenties van 999 kHz en 1001 kHz, samen met de nog aanwezige 1000 kHz. Een audio-bronsignaal beslaat altijd een bepaalde frequentieband, de resulterende frequenties worden zijbanden genoemd. Het audiosignaal voor een middengolfuitzending wordt begrensd op een maximum van ongeveer 4 Khz waardoor de zijbanden bij elkaar ongeveer 8 kHz beslaan. Omdat de zijbanden van verschillende zenders elkaar niet mogen overlappen hebben middengolfzenders in Europa een onderlinge afstand van 9 kHz.

Het ontstaan van zijbanden is ook logisch te begrijpen door naar de vorm van het uitgezonden signaal te kijken. Als er geen modulatie is, is de uitgezonden frequentie exact die van de draaggolf, en verder niets. Het uitgezonden signaal heeft dan de perfecte sinusvorm. Bij modulatie (zoals het plaatje hierboven) wordt de grootte van de sinus soms kleiner of groter, en dat groter of kleiner worden tast de ideale vorm van de sinus aan. Doordat de sinus niet meer perfect is wordt er daarom ook uitgezonden op frequenties die iets hoger en iets lager liggen dan de draaggolf. De frequenties die rondom de draaggolf worden uitgezonden noemt men zijbanden. Zie verder bij Single-sideband modulation.

Akoestiek | Radiotechniek

Gourt Home::Gourt :: Amplitudemodulatie

Geschiedenis

Techniek

Zijbanden