Модуляція

Ми одержали високочастотні електромагнітні хвилі і навіть мо­жемо передати інформацію, наприклад, кодом Морзе, перериваючи коливання в генераторі за допомогою телеграфного ключа. Саме такими були перші телеграми, надіслані бездротовим теле­графом. Однак набагато важливіше й цікавіше передати мовлення, музику, зображення.

Здавалося б, усе не так складно: до­статньо за допомогою мікрофона пере­вести звукові коливання в коливання електричного струму. Але передати такі сигнали неможливо щонайменше з двох причин: 1) вони мають низьку частоту і, відповідно, малу енергію; 2) їхня частота постійно змінюється (від 20 до 16 000 Гц), тому немає мож­ливості використати резонанс.

Виникає проблема. Електромагнітні коливання в генераторі ви­сокочастотні, вони створюють електромагнітні хвилі, які мають ви­соку енергію, завдяки чому їх легко передавати на великі відстані, але ці коливання не несуть звукової інформації. Електромагнітні коливання, які створює звукова хвиля в мікрофоні, несуть звукову інформацію, але створені ними хвилі мають малу енергію і швидко затухають. Отже, потрібно створити сигнал, що був би високоча­стотним і водночас ніс звукову інформацію.

Процес змінення параметрів (амплітуди, частоти, початкової фази) ви­сокочастотних електромагнітних коливань із частотами набагато мен­шими, ніж частота самої хвилі, називається модуляцією. Хвиля зі зміненими параметрами називається модульованою. Частота вихідної (немодульованої) високочастотної хвилі називається частотою-носієм, частота зміни параметрів – частотою модуляції. Якщо в процесі модуляції змінюється амплітуда високочастот­них коливань, то одержимо амплітудно-модульовані коливання (рис. 3, а), якщо змінюється частота – частотно- модульовані ко­ливання (рис. 3, б).

Рис. 3. Отримання амплітудно-модульованого (а) і частотно-модульованого (б) сигналів: 1 – графік електромагнітних коливань високої частоти-носія; 2 – графік електромагнітних коливань моделюючої низької (звукової) частоти; 3 – графік моду­льованих електромагнітних коливань
Рис. 4. Електрична схема най­простішого радіопередавача з при­строєм для амплітудної модуляції: 1 – генератор незатухаючих електромагнітних коливань високої частоти; 2 – звуковий трансфор­матор; 3 – передавальна антена	Для одержання амплітудно-модульованих коливань до кола генератора високої частоти підключають джерело змінної напруги низької частоти, наприклад вторинну обмотку трансформатора, пер­винна обмотка якого пов’язана з мікрофоном (рис. 4). Під дією низькочастотної напруги, яка змінюється зі звуковою частотою, змі­нюється і напруга, що подається від джерела на коливальний кон­тур генератора. Відповідно, з частотою звуку змінюється й амплітуда коливань сили струму в генераторі. Слід пам’ятати, що для якісного передавання інформації частота-носій має бути в багато разів вищою за частоту модуляції.