Ein unmodulierter Träger ist eine Sinusschwingung mit konstanter Amplitude und konstanter Frequenz. So eine Schwingung ergibt sich bspw., wenn man einen rotierenden Zeiger auf eine der beiden Achsen der Ebene, in der er rotiert projiziert:
Eine Umdrehung des Zeigers erzeugt eine Periode der Sinus- (oder Cosinus-)Schwingung. Die Frequenz ist die Anzahl der Umdrehungen pro Sekunde.
Die Amplitude ist die Länge des Zeiger. In diesem Beispiel ist die Amplitude 1 und die Frequenz 5 Hz (5 Umdrehungen pro Sekunde).
Erhöht man die Frequenz auf 20 Hz ergibt sich folgendes Bild:
Man hat nun mehrere Möglichkeiten, eine Information auf diesen Träger aufzubringen. Man kann z.B. den Zeiger sich weiter mit konstanter Drehzahl drehen lassen, aber die Amplitude, also die Länge des Zeigers variieren. Man verlängert oder verkürzt den Zeiger je nach aktuellem Wert des Modulationssignals, der Zeiger darf aber nicht kürzer als 0 werden. Hier wird der Träger mit 2 Hertz moduliert:
Bei höherer Trägerfrequenz sieht man die Änderung des Zeigers schlechter, die Auswirkung aufs Zeitsignal aber besser:
Mathematisch kann man diesen sich mit konstanter Drehzahl, aber variiender Länge drehenden Zeiger zerlegen in 3 Zeiger, die jeweils eine konstante Länge und konstante, aber verschiedene Drehzahlen haben.
Einer dieser 3 Zeiger ist der unmodulierte Träger, hier in grün, der sich mit 5 Umdrehungen pro Sekunde dreht. Die anderen beiden Zeiger
stellen das obere Seitenband (USB) im magenta mit 5+2=7 Umdrehungen pro Sekunde und das untere Seitenband (LSB) in cyan mit 5-2=3 Umdrehungen pro
Sekunde dar. Addiert man die 3 resultierenden Kurven im rechten Bild aufeinander, ergibt sich wieder die blaue Kurve. (Im linken Bild muss man die
Zeiger aneinander setzen, also den Fuß des magentafarbenen an die Spitze des grünen und den Fuß des cyanfarbenen an die Spitze des
magentafarbenen, aber das führt zu weit im E-Kurs.)
Hier noch die Version mit 20 Hz Trägerfrequenz und den Seitenbändern entsprechend bei 18 und 22 Hz:
Der Sender filtert nun eines der beiden Seitenbänder zur Übertragung heraus und entfernt den Träger und das unerwünschte Seitenband. (Es technisch auch möglich, den Träger gar nicht erst zu erzeugen, man spricht dann von einem DSB-(Double Sideband)-Signal, weil es nur aus den beiden Seitenbändern besteht. Das vereinfacht das Herausfiltern eines Seitenbandes, dieses Verfahren wurde beispielsweise bei der Funkübertragung des analogen Fernsehens angewendet.)
Eine andere Möglichkeit, Information auf eine Trägerschwingung aufzubringen ist die Frequenzmodulation. Hier wird die Momentanfrequenz, also die Geschwindigkeit, mit der sich die Spitze des Zeigers bewegt, entsprechend des Modulationssignals erhöht oder reduziert. Die Amplitude des Signals, also die Länge des Zeigers bleibt konstant. Im folgenden Bild beträgt die Frequenz ohne Modulation wieder 5 Hertz. Die Frequenzmodulation erfolgt mit einem Hub von 2 Hertz, das heißt, die Momentanfrequenz wird auf maximal 7 Hertz im Maximum der roten Kurve erhöht, bzw. im Minimum der roten Kurve auf 3 Hertz reduziert. (Der Zeiger macht hier trotzdem auch wieder 5 Umdrehungen pro Sekunde, was daran liegt, dass die rote Kurve in der gleichen Form nach oben wie nach unten auslenkt.)
Mit einem Hub von 1 Hertz ist die Frequenzmodulation nicht mehr so gut sichtbar, da die Momentanfrequenzen nur noch zwischen 4 und 6 Hertz variiert.
