Номер 3, страница 85 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

3. Как работает модулятор?

3. Как работает модулятор?

Модулятор — это устройство в передатчике, предназначенное для наложения информационного (низкочастотного) сигнала на высокочастотный несущий сигнал (несущую волну). Этот процесс называется модуляцией.

Принцип работы:
1. Генерация несущего сигнала: Внутри передатчика специальный генератор создает высокочастотное гармоническое колебание, называемое несущим. Этот сигнал имеет постоянную амплитуду, частоту и фазу. Его можно описать как $u_н(t) = U_н \cos(\omega_н t + \phi_н)$, где $U_н$ — амплитуда, $\omega_н$ — циклическая частота, а $\phi_н$ — начальная фаза.
2. Подача информационного сигнала: На другой вход модулятора поступает низкочастотный сигнал, который несет в себе полезную информацию (например, звук, изображение, данные). Это модулирующий сигнал $u_м(t)$.
3. Процесс модуляции: Модулятор, представляющий собой специальную электронную схему, изменяет один из параметров несущего сигнала (амплитуду, частоту или фазу) в соответствии с законом изменения информационного сигнала.

Основные виды модуляции:
- Амплитудная модуляция (АМ): Амплитуда несущего колебания изменяется пропорционально модулирующему сигналу. Частота и фаза остаются неизменными. Амплитуда результирующего сигнала повторяет форму информационного сигнала.
- Частотная модуляция (ЧМ): Частота несущего колебания изменяется в соответствии с информационным сигналом. Амплитуда остается постоянной.
- Фазовая модуляция (ФМ): Фаза несущего колебания изменяется в соответствии с информационным сигналом. Амплитуда остается постоянной.

Необходимость модуляции вызвана тем, что низкочастотные сигналы (например, звуковые) невозможно эффективно излучать в пространство в виде радиоволн. Высокочастотные несущие колебания, напротив, хорошо распространяются на большие расстояния. Модуляция позволяет "перенести" информационный спектр в область высоких частот для дальнейшей передачи.

Ответ: Модулятор изменяет параметры (амплитуду, частоту или фазу) высокочастотного несущего сигнала в соответствии с передаваемым низкочастотным информационным сигналом, делая возможной его эффективную передачу на большие расстояния.