Bedeuten Seitenbänder, dass die Frequenz einer AM-Funkwelle nicht konstant ist?

Bei der Amplitudenmodulation ist die Frequenz der Trägerwelle konstant. Das Frequenzspektrum eines AM-Signals enthält Seitenbänder, aber diese sind nicht die Trägerwelle. In Ihrer zweiten Abbildung ist die Trägerwelle die schwarze Linie. Sie werden feststellen, dass sich die Amplitude ändert; sie nimmt entsprechend der Modulation zu und ab, jedoch ändert sich die Frequenz dieser Welle nicht. Das ist die Essenz der Amplitudenmodulation. Bei einer Trägerwelle konstanter Frequenz ist die Information in der Amplitude des Signals kodiert. Das Vorhandensein von Seitenbändern bedeutet nicht, dass die Frequenz nicht konstant ist, sondern lediglich, dass das Gesamtsignal keine einzige reine Frequenz ist. Der Träger bleibt immer noch derselbe, und die Frequenz der AM-Welle ist konnotativ dieselbe wie die Frequenz des Trägers.

Eine vollständige Antwort erfordert Fourier-Analyse-Mathematik und eine Würdigung des resultierenden Bandbreitentheorems, dass die Streuung der Frequenz (Bandbreite) multipliziert mit der Zeitdauer größer als ungefähr 1 (oder 2 pi) oder so ist. Jede Modulation einer reinen Sinuskurve ergibt eine Frequenzverteilung um Ihre zentrale Trägerfrequenz herum. Sowohl AM als auch FM erzeugen eine spektrale Bandbreite. Wenn Sie eine sehr einfache sinusförmige Amplitudenmodulation haben, ergibt sich das Frequenzspektrum (Fourier-Analyse) als 2 scharfe Spitzen, die auf beiden Seiten des Trägers um einen Betrag gleich der Modulationsfrequenz aufgeteilt sind. Natürlich wird die Summe zweier benachbarter Frequenzsinuskurven bereits in der High School als Schwebungen studiert. Die Schwebungsfrequenz ist die Differenz (oder die Hälfte davon).

Es gibt einige knifflige und verwirrende Ideen in der Spektralanalyse. In der vollständigen Fourier-Theorie wird ein unendliches Zeitfenster analysiert, und daher gibt es überhaupt kein Konzept variabler Frequenzen, "exakte" Frequenzen ändern sich nicht. Dies ist vergleichbar mit einer reinen Sinuskurve, die ewig weitergehen muss, und wenn Sie eine Sinuskurve abschneiden, führen Sie unvermeidlich viele (eine Streuung von) anderen Frequenzen ein. Um näher an ein zeitvariables Frequenzspektrum zu kommen, müssen wir ein Zeitfenster nehmen und die Dauer T dieses Fensters ist etwas willkürlich! Auf jeden Fall ist das resultierende Frequenzspektrum im Wesentlichen glatt über einen Frequenzbereich von 1/T, der als Frequenzauflösung betrachtet werden kann, bestimmt durch das Bandbreitentheorem. Wir können dieses Fenster dann entlang unseres Signals verschieben, um zu sehen, wie sich das Frequenzspektrum ändert.

Grundsätzlich denke ich, dass "Frequenz" ein etwas zweideutiger Begriff sein kann. Wenn Sie eine reine Sin-Welle haben und ihr etwas FM geben, ja, Sie führen Seitenbänder ein, aber auch mit AM erhalten Sie auch Frequenz-Seitenbänder, was seltsam erscheinen mag, aber die Frequenz, mit der Sie modulieren, wird als herauskommen im Frequenzspektrum verteilen, egal ob es sich um FM oder AM handelt.

Ich habe einige andere Beiträge gelesen, in denen erklärt wird, wie die nach der Trägerwelle erzeugten Seitenbänder moduliert werden. Wenn es also eine Seitenbandfrequenz gibt, ist die Frequenz nicht konstant, richtig? Sie haben jedoch geschrieben, dass das Buch eine konstante Frequenz für amplitudenmodulierte Wellen enthält. Welche ist also richtig? 

Die Amplitudenmodulation hat eine konstante Frequenz. Das ist richtig. Aber es gibt eine Wendung .

Die AM-Welle hat eigentlich 3 Wellen , die Trägerwelle und die Seitenbänder. Das Vorhandensein von Seitenbändern ändert die Frequenz der AM-Welle nicht. Es bedeutet einfach, dass 3 verschiedene Wellen übertragen werden können.

Träger hat seine eigene Festfrequenz . Wie aus obiger Gleichung ersichtlich ist. *Amplitudenmodulierte Welle hat die gleiche Frequenz wie Careier. *

Wenn die drei Wellen addiert werden, erhalten wir eine amplitudenmodulierte Welle, die eine konstante Frequenz hat.

Hier ist die Wendung. Die Seitenbänder haben tatsächlich eine variable Frequenz , so wird die Nachricht transportiert. Bcoz, die Nachricht selbst hat eine variable Frequenz. Var freq ist die Information, die wir übertragen möchten. Sehen Sie sich die Breite der Seitenbänder oben an.

Aber denken Sie daran, wenn die drei addiert werden, wird eine Welle mit konstanter Frequenz erzeugt.

Extra:

Jede der beiden kann verwendet werden, um eine Nachricht durch Senden abzurufen

(a) beide Seitenbänder

(b) nur ein Seitenband

Üblicherweise werden aus wirtschaftlichen Gründen oft nur die oberen oder unteren Seitenbänder einer AM übertragen.

Warum nicht die Trägerfrequenz verwenden?

Die Frequenz eines Radio- oder Fernsehsenders ist eigentlich die Frequenz der Trägerwelle. Da jedoch die durch ein Funksignal übertragenen Informationen nicht auf der Trägerfrequenz selbst liegen, sondern in Seitenbändern auf beiden Seiten des Trägers enthalten sind, ist die Energie der Trägerkomponente beim Übertragen der Informationen nicht nützlich. Daher wird bei vielen modernen Modulationsverfahren der Träger Wiki nicht übertragen

Als,$A_c$Und$\omega_c$sind konstant, Sie können sie nicht zur Informationsübertragung verwenden. Vielmehr werden nur Seitenbänder verwendet.

Der Träger wird am Empfänger durch einen Schwebungsfrequenzoszillator (BFO) wieder eingeführt. Und die drei Wellen werden regeneriert.

Der folgende Text und der Fachartikel können einen Einblick in die spektralen Komponenten einer "Trägerwelle" mit Amplitudenmodulation geben. Ich bin der Autor derselben.

» Die Variation der HF-Ausgangsleistung des Senders ist das Ergebnis der vektoriellen Addition der im oberen und unteren Seitenbandspektrum enthaltenen Leistung mit der im Träger enthaltenen Leistung.

» Die Trägerwelle selbst hat während aller Modulationsprozentsätze von fast -100 % bis +100 % eine nahezu konstante Amplitude.

» Die Modulation durch eine perfekte Sinuswelle auf fast genau ±100 % erhöht die gesamte HF-Ausgangsleistung auf fast genau das 1,5-fache der Leistung des unmodulierten Trägers (der gesamte HF-Ausgangsstrom erhöht sich fast genau um √1,5 = 1,225 oder 22,5 %).