Amplitudenmodulation (AM) II

Die Amplitudenmodulation ist im Amateurfunk kaum noch verbreitet. Sie wird jedoch in einigen anderen Anwendungen, wie im Radio, und im Flugfunk noch immer angewendet. Darüber hinaus bildet es die Grundlage für die Modulationsmethode des Single Side Band.

Vorteile der Amplitudenmodulation

Schaltungstechnik

Die Amplitudenmodulation bietet den Vorteil, dass keine komplexe Schaltung auf der Empfänger-Seite notwendig ist, um wieder das Niederfrequente Nutzsignal (Audio) aus dem Hochfrequenzanteil herauszubekommen.

Überlagerte Signale

Man kann bei der Amplitudenmodulation auch mehrere überlagerte Signale gleichzeitig hören. Diejenigen, die mit mehr Leistung an der Antenne ankommen hören sich entsprechend lauter an, als diejenigen, die noch mit wenig Leistung ankommen.

Für mich persönlich ähnelt es ein wenig der Situation, dass mehrere Personen im gleichen Raum stehen und sich gleichzeitig unterhalten. Da es jedoch kein Stereosound gibt, fehlt die Richtungsinformation, und es ist schwieriger, die Leute auseinanderzuhalten. Aber mit etwas Konzentration geht es trotzdem in einem gewissen Umfang.

Nachteile der Amplitudenmodulation

Der größte Nachteil der Amplitudenmodulation ist, dass sich die Leistung wie folgt aufteilt:

• 4/6 der Leistung geht in die Trägerfrequenz (also die nominale Frequenz, die eingestellt wird)
• 1/6 der Leistung geht in das untere Seitenband
• 1/6 der Leistung geht in das obere Seitenband

Somit hat man, nur ein Sechstel der Sendeleistung überhaupt für die Nutzleistung zur Verfügung (der Informationsgehalt des oberen und des unteren Seitenbands ist identisch).

Hinzu kommt, dass der zweite erhebliche Nachteil ist, dass ein $3\text{ kHz}$ breites Nutzsignal eine Bandbreite von $6\text{ kHz}$ benötigt. Somit belegt es doppelt so viel Signalspektrum, ohne einen höheren Nutzen.

Modulationsgrad

Der Modulationsgrad eines Amplitudenmodulierten Signals wird angegeben als $m=\frac{{\hat{U}}_{\text{mod}}}{{\hat{U}}_{\text{T}}}$

Wobei ${\hat{U}}_{\text{mod}}$ die Amplitude der Modulationsspannung ist, und ${\hat{U}}_{\text{T}}$ die Amplitude der HF-Trägerspannung ist.

Modulationsgrad von 100%

Ein zu 100% moduliertes Signal sieht entsprechend so aus: Ein AM-Signal mit einem Modulationsgrad von 100% (Quelle Auszug aus dem Amateurfunk-Fragenkatalog)

Der Modulationsgrad von 100% soll nicht überschritten werden, da sonst auf benachbarten Frequenzen Splatter erzeugt wird. Man sich also mehr Bandbreite benötigt, als eigentlich vorgesehen ist.

Modulationsgrad von unter 100%

Ein AM-Signal mit einem Modulationsgrad von weniger als 100% (Quelle Auszug aus dem Amateurfunk-Fragenkatalog)

Wir berechnen den Modulationsgrad von dem in der Grafik angegebenen Signal, mit der oben angegebenen Formel.

$m=\frac{{\hat{U}}_{\text{mod}}}{{\hat{U}}_{\text{T}}}$ In diesem Beispiel ist die Amplitude der Modulationsspannung ${\hat{U}}_{\text{mod}}$ eine Div., entsprechend also $3\text{ V}$. Die Amplitude der HF-Trägerspannung ${\hat{U}}_{\text{T}}$ ist in dem Beispiel zwei Division, entsprechend also $6\text{ V}$. Somit ergibt sich für den Modulationsgrad

$m=\frac{{\hat{U}}_{\text{mod}}}{{\hat{U}}_{\text{T}}}=\frac{3\text{ V}}{6\text{ V}}=0,5=50\%$

Quellen

• https://50ohm.de/A_am_2.html, aufgerufen am 28.08.2024
• Amateurfunk, das umfassende Handbuch
• Amateurfunk-Fragenkatalog
• https://www.darc.de/der-club/referate/ajw/lehrgang-te/e14/#Bandbreite_AM, aufgerufen am 28.08.2024