Co to jest fala nośna?

Fale nośne to kształty fal, które zostały zmodyfikowane w celu przesyłania informacji, chociaż fala niezmodyfikowana może być również nazywana nośną. Modyfikacja może odbywać się na wiele różnych sposobów, takich jak metody modulacji amplitudy (AM) i modulacji częstotliwości (FM) stosowane do transmisji radiowych. Fale nośne są zwykle falami sinusoidalnymi, ale w niektórych przypadkach można również zastosować niesinusoidalne fale kwadratowe. Możliwe jest również, że nośniki rozprzestrzeniają się jako fale elektromagnetyczne lub są przenoszone przez ośrodki fizyczne. Transmisje radiowe i telewizyjne (OTA) to przykłady technologii opartych na falach fali propagowanej elektromagnetycznie, podczas gdy telewizja kablowa wykorzystuje falę nośną, która przemieszcza się przez fizyczną infrastrukturę danych.

Najczęstszym rodzajem fali nośnej jest prosta fala sinusoidalna, której częstotliwość można opisać w hercach (Hz) lub oscylacji na sekundę. Jeśli nie zostanie zmodyfikowany, ta fala sinusoidalna po prostu się powtórzy i nigdy się nie zmieni. W zastosowaniach radiowych i telewizyjnych częstotliwość drgań fali nośnej w każdej sekundzie decyduje o częstotliwości stacji lub kanału. Pasmo FM w wielu częściach świata składa się z fal nośnych, które oscylują między 88 a 108 milionami razy na sekundę. Oznacza to, że stacja radiowa, która nadaje częstotliwość 100 MHz, wysyła falę nośną, która oscyluje 100 milionów razy na sekundę.

Aby przekazać użyteczną informację o fali nośnej, należy ją w jakiś sposób zmodyfikować. Ten proces modyfikacji jest zwykle określany jako modulacja i można go zastosować do częstotliwości lub amplitudy fali nośnej. W przypadku modulacji częstotliwości sygnał danych jest wykorzystywany do modyfikowania częstotliwości nośnej. Gdy to nastąpi, częstotliwość nośnej wzrośnie wraz ze wzrostem amplitudy sygnału danych. Modulacja amplitudy działa w podobny sposób, jednak amplituda nośnej jest modyfikowana w celu dostosowania do amplitudy sygnału danych.

Fale nośne mogą być używane w wielu różnych aplikacjach. W przypadku transmisji radiowych i telewizyjnych OTA nośnik rozprzestrzenia się w postaci fali elektromagnetycznej. Gdy taka fala styka się z anteną odbiornika, można ją demodulować w celu zrekonstruowania oryginalnego sygnału danych. Możliwe jest również, aby fala nośna była wysyłana przez medium fizyczne, takie jak sieć telewizji kablowej. W takim przypadku wiele fal nośnych o różnych częstotliwościach może współdzielić ten sam fizyczny kabel, który jest znany jako multipleksowanie z podziałem częstotliwości.