Modulationsgrad och överstyrning

Ju kraftigare en AM-bärvåg moduleras, desto mer ändras dess amplitud över tid. Utan modulation sänds bara HF-bärvågen med konstant amplitud (jfr figur HAREC-12.6.1). Med ökande modulation följer HF-bärvågens amplitud allt mer den pålagda LF-signalen, så att den typiska envelopen uppstår (jfr figur HAREC-12.6.2).

Förhållandet mellan den modulerande LF-signalens amplitud och den omodulerade bärvågsamplituden bestämmer modulationsgraden $m$. Vid modulationsgrad $m=1$, alltså $\qty{100}{\percent}$, styrs bärvågen ut fullständigt. Envelopen varierar då mellan noll och det dubbla värdet av den omodulerade bärvågsamplituden (jfr figur HAREC-12.6.3).

1) Kort beskrivning: Modulationsenvelopp för en AM-signal med rektangulär form.

2) Utförlig beskrivning: Bilden visar det horisontella modulationsenveloppet för en AM-signal. Kurvan har en rektangulär form, spegelsymmetrisk kring nolllinjen. Kurvan är ritad med grå fyllning och svart kontur.
Figur HAREC-12.6.1: Modulationsgrad $\qty{0}{\percent}$ hos en AM-signal
1) Kort beskrivning: Modulationsenvelopp för en AM-signal med svag vågform.

2) Utförlig beskrivning: Bilden visar det horisontella modulationsenveloppet för en AM-signal. Kurvans kontur har en vågliknande form, spegelsymmetrisk kring nolllinjen. Kurvan är ritad med grå fyllning och svart kontur.
Figur HAREC-12.6.2: Modulationsgrad $\qty{10}{\percent}$ hos en AM-signal
1) Kort beskrivning: Modulationsenvelopp för en AM-signal med avplattade ändar på de enskilda svängningarna.

2) Utförlig beskrivning: Bilden visar det horisontella modulationsenveloppet för en AM-signal. De avplattade ändarna på varje enskild svängning vidrör varandra på nolllinjen. Kurvan är ritad med grå fyllning och svart kontur.
Figur HAREC-12.6.3: Modulationsgrad $\qty{100}{\percent}$ hos en AM-signal

Så snart modulationsgraden blir större än $m=1$, alltså $\qty{100}{\percent}$ (jfr figur HAREC-12.6.4), talar man om överstyrning. Envelopen når då inte bara värdet noll utan skulle matematiskt sett byta polaritet. Därför kan signalen inte längre återges utan distorsion med en vanlig envelopdetektor.

I verkliga sändare kan överstyrning dessutom leda till begränsning och därmed till oönskade extra spektralkomponenter, så kallad sidbandsstänk (splatter). För att undvika detta får modulationsgraden vid konventionell AM vara högst $\qty{100}{\percent}$.

1) Kort beskrivning: Modulationsenvelopp för en AM-signal med kraftigt avplattade ändar på de enskilda svängningarna och stort avstånd mellan svängningarna.

2) Utförlig beskrivning: Bilden visar det horisontella modulationsenveloppet för en AM-signal. De kraftigt avplattade ändarna på varje enskild svängning vidrör varandra på nolllinjen. Själva svängningarna har ett stort avstånd till varandra. Kurvan är ritad med grå fyllning och svart kontur.
Figur HAREC-12.6.4: Modulationsgrad $> \qty{100}{\percent}$ (överstyrning) hos en AM-signal

Modulationsgraden beräknas med följande formel (se även figur HAREC-12.6.5):

$$m = \frac{\hat{U}_\mathrm{mod}}{\hat{U}_\mathrm{T}}$$
TODO
Figur HAREC-12.6.5: Modulationsgrad hos en AM-signal

Fortsätt till nästa avsnitt: Enkelsidbandsmodulation (SSB)