振幅変調 AM（振幅変調）は、Fにおける電磁波の正弦波搬送波周波数信号伝送技術であるCメッセージ周波数fの送信を担当する、S F << C不定（すなわち、変調）信号の振幅に応じた振幅。
両方の信号は、次の図に示すように、搬送波（搬送波信号）とメッセージを含む波（情報信号）の両方を組み合わせた1つの合計信号（AM信号）として伝わります。
図1.振幅変調。出典：ウィキメディア・コモンズ。
情報は、エンベロープと呼ばれるAM信号を囲む形式で含まれて移動することに注意してください。
この手法により、信号を長距離伝送できるため、このタイプの変調は商用無線や民間バンドで広く使用されていますが、どのようなタイプの信号でも手順を実行できます。
情報を取得するには受信機が必要です。受信機では、復調と呼ばれる処理がエンベロープ検出器によって実行されます。
包絡線検波器は、整流器と呼ばれる非常に単純な回路にすぎません。手順は簡単で安価ですが、電力損失は常に伝送プロセスで発生します。
変調された振幅はどのように機能しますか？
キャリア信号とともにメッセージを送信するには、2つの信号を単純に加算するだけでは不十分です。
これは非線形プロセスであり、上記の方法での送信は、メッセージ信号とキャリア信号の両方にコサインを乗算することによって実現されます。そして、この結果にキャリア信号を追加します。
この手順から得られる数学的形式は、時間E（t）における可変信号であり、その形式は次のとおりです。
ここで、振幅E cはキャリアの振幅であり、mは次の式で与えられる変調指数です。
したがって：E s = mE c
メッセージの振幅は、キャリアの振幅に比べて小さいため、次のようになります。
そうでない場合、AM信号のエンベロープは、送信されるメッセージの正確な形状を持っていません。mの式は、変調率として表すことができます。
正弦波信号と余弦波信号は、特定の周波数と波長を持っていることを特徴としています。
信号が変調されると、その周波数分布（スペクトル）が変換されます。これは、幅と呼ばれる、キャリア信号f c（変調プロセス中にまったく変更されない）の周波数の周りの特定の領域を占有します。バンド。
それらは電磁波であるため、真空中の速度は光の速度であり、次のように波長と周波数に関連しています。
このようにして、例えばラジオ局から送信される情報は非常に迅速に受信機に伝わる。
無線通信
ラジオ局は、すべてが音声信号である単語や音楽を、たとえばマイクを使用して同じ周波数の電気信号に変換する必要があります。
この電気信号は、可聴スペクトル（人間が聞く周波数）である20〜20,000 Hzの範囲にあるため、聴覚周波数信号FAと呼ばれます。
図2. AMで放送する多くのラジオ局。出典：Pixabay。
この信号は電子的に増幅する必要があります。ラジオの初期の頃は真空管で作られていましたが、後に真空管がより効率的なトランジスタに置き換えられました。
次に、増幅された信号は、ＡＭ変調器回路によって無線周波数信号ＦＲと組み合わされて、各無線局に特定の周波数をもたらす。これは、前述のキャリア周波数f cです。
AMラジオステーションの搬送周波数は530 Hz〜1600 Hzですが、変調周波数またはFMを使用するステーションには、より高い周波数のキャリア（88〜108 MHz）があります。
次のステップは、結合された信号を再度増幅してアンテナに送信し、電波として放出できるようにすることです。このようにして、受信機に到達するまで、空間を介して拡散できます。
信号受信
ラジオ受信機には、ステーションからの電磁波を受信するアンテナがあります。
アンテナは導電性材料で構成され、導電性材料には自由電子があります。電磁場はこれらの電子に力を及ぼし、波と同じ周波数ですぐに振動し、電流を生成します。
別のオプションは、受信アンテナがワイヤーのコイルを含み、電波の電磁場がその中に電流を誘導することです。どちらの場合も、このストリームには、キャプチャされたすべてのラジオ局からの情報が含まれています。
次に続くのは、ラジオ受信機が各ラジオ局を区別することができる、すなわち、好ましいラジオ局に同調することである。
ラジオを聴いて音楽を聴く
さまざまな信号の選択は、共振LC回路またはLC発振器によって行われます。これは、直列に配置された可変インダクタLとコンデンサCを含む非常に単純な回路です。
ラジオ局をチューニングするには、LとCの値を調整して、回路の共振周波数がチューニングされる信号の周波数と一致するようにします。これはラジオ局のキャリア周波数にほかなりません。fc。
局が同調すると、冒頭で述べた復調回路が動作します。彼は、いわば、ラジオ局によって放送されたメッセージを解読する責任者です。これは、ダイオードとローパスフィルターと呼ばれるRC回路を使用して、キャリア信号とメッセージ信号を分離することによって行われます。
図3.左側のLC発振器回路。右側は復調回路。出典：F. Zapata
すでに分離された信号は、再び増幅プロセスを通過し、そこからスピーカーまたはヘッドフォンに送られ、聞くことができます。
実際にはより多くの段階があり、それははるかに複雑であるため、プロセスはここで概説されています。しかし、振幅変調がどのように発生し、それがどのように受信機の耳に届くかについての良い考えを私たちに与えます
働いた例
搬送波の振幅はE c = 2 V（RMS）で、周波数f c = 1.5 MHzです。周波数fs = 500 Hz、振幅E s = 1 V（RMS）の信号で変調されます。AM信号の方程式は何ですか？
解決
変調された信号の方程式に適切な値を代入します：
ただし、式にはピーク振幅（この場合は電圧）が含まれていることに注意することが重要です。したがって、RMS電圧を√2倍するピークに渡す必要があります。
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