Modulation des ondes radio – AM et FM

PhysiqueOscillations et ondes16–17 ans

Utiliser avec ma classe

Un signal audiofréquence ne peut pas se propager loin seul : il doit être porté par une onde porteuse de haute fréquence. Réglez la fréquence du signal, la fréquence de la porteuse et le taux de modulation pour comparer la modulation d'amplitude (AM), où l'amplitude de la porteuse varie, et la modulation de fréquence (FM), où c'est sa fréquence qui varie, et comprenez pourquoi la FM résiste mieux aux parasites d'amplitude.

Leçon : Transmission de l'information par ondes radio

Ce qu’elle montre

Les signaux audio ont des fréquences de quelques centaines à quelques milliers de hertz seulement, bien trop basses pour être rayonnées efficacement par une antenne de taille raisonnable ; la radio les transmet donc sur une onde porteuse de haute fréquence. En modulation d'amplitude, l'amplitude de la porteuse suit le signal audio et l'enveloppe de l'onde reproduit la forme du signal ; le taux de modulation m fixe l'ampleur de cette variation. En modulation de fréquence, l'amplitude reste constante tandis que la fréquence instantanée augmente et diminue avec le signal. Comme les parasites affectent surtout l'amplitude, un récepteur FM qui ne lit que la fréquence restitue un signal plus propre.

Mode d’emploi

Commencez en AM et faites varier Taux m de petites valeurs jusqu'à 1 en observant l'enveloppe en pointillés de l'onde émise. Modifiez le Signal et la Porteuse pour voir combien de périodes de la porteuse tiennent dans une période du signal. Passez ensuite le Type en FM et remarquez comment les oscillations se resserrent et s'espacent. Enfin, cochez Parasites d'amplitude et comparez le signal restitué par le récepteur en AM et en FM.

Paramètres modifiables

  • Type de modulation Modulation d'amplitude (AM), Modulation de fréquence (FM)
  • Signal audiofréquence 200–2000 Hz
  • Rapport fréquence porteuse / signal 4–20 fois
  • Taux de modulation m 0,1–1
  • Ajouter des parasites d'amplitude pendant la transmission

Questions à explorer

  1. Dans une onde AM, quelle caractéristique de l'onde transporte l'information sonore, et laquelle la transporte dans une onde FM ?
  2. Que devient la forme de l'onde AM quand le taux de modulation m se rapproche de 1 ?
  3. Pourquoi les parasites d'amplitude déforment-ils le signal AM restitué mais presque pas le signal FM ?