Kantoaalto

Tässä kohdassa ei mainita lähteitä. Auta parantamaan tätä osiota lisäämällä viittauksia luotettaviin lähteisiin. Lähteetön materiaali voidaan kyseenalaistaa ja poistaa. (Marraskuu 2020) (Lue, miten ja milloin voit poistaa tämän mallin mukaisen viestin)

Termi kantoaalto on peräisin radiosta. Radioviestintäjärjestelmässä, kuten radio- tai televisiolähetyksissä, tieto siirretään avaruuden halki radioaaltojen avulla. Lähettävässä päässä informaatio, joka on modulaatiosignaalin muodossa, syötetään elektroniseen laitteeseen, jota kutsutaan lähettimeksi. Lähettimessä elektroninen oskillaattori tuottaa radiotaajuisen sinimuotoisen vaihtovirran, joka on kantoaalto. Informaatiosignaalia käytetään kantoaallon modulointiin, jolloin kantoaallon jotakin osaa muutetaan informaation painamiseksi aaltoon. Vaihtovirta vahvistetaan ja syötetään lähettimen antenniin, joka säteilee radioaaltoja, jotka kuljettavat tiedon vastaanottimeen. Vastaanottimessa radioaallot osuvat vastaanottimen antenniin ja aiheuttavat siinä pienen värähtelevän virran, joka syötetään vastaanottimeen. Vastaanottimessa modulaatiosignaali erotetaan moduloidusta kantoaallosta, prosessia kutsutaan demodulaatioksi.

Useimmissa 1900-luvun radiojärjestelmissä käytettiin taajuusmodulaatiota (FM) tai amplitudimodulaatiota (AM) tiedon lisäämiseksi kantoaaltoon. Yllä on esitetty radiolähettimen moduloidun AM- tai FM-signaalin taajuusspektri. Se koostuu voimakkaasta komponentista (C) kantoaallon taajuudella f C {\displaystyle f_{C}}

{\displaystyle f_{C}}

ja modulaatio sisältyy kapeisiin sivukaistoihin (SB) kantoaallon ylä- ja alapuolella. Radio- tai televisioaseman taajuutta pidetään kantoaaltona. Kantoaallosta itsessään ei kuitenkaan ole hyötyä tiedonsiirrossa, joten kantoaaltokomponentissa oleva energia on lähetystehon tuhlausta. Siksi monissa nykyaikaisissa modulaatiomenetelmissä kantoaaltoa ei lähetetä. Esimerkiksi SSB-modulaatiossa (single-sideband modulation) kantoaalto vaimennetaan (ja joissakin SSB-muodoissa se poistetaan). Kantoaalto on palautettava vastaanottimeen sykintätaajuusoskillaattorilla (BFO).

Kantajia käytetään myös laajalti useiden informaatiokanavien välittämiseen yhden kaapelin tai muun viestintävälineen kautta käyttäen taajuusjakomultipleksointitekniikkaa (FDM). Esimerkiksi kaapelitelevisiojärjestelmässä satoja televisiokanavia jaetaan kuluttajille yhden koaksiaalikaapelin kautta moduloimalla jokainen televisiokanava eri taajuuden kantoaaltoon ja lähettämällä sitten kaikki kantoaallot kaapelin läpi. Vastaanottimessa yksittäiset kanavat voidaan erottaa toisistaan kaistanpäästösuodattimilla viritettyjen piirien avulla, jotta haluttu televisiokanava voidaan näyttää. Samanlaista tekniikkaa, jota kutsutaan aallonpituusjakomultipleksoinniksi, käytetään useiden datakanavien lähettämiseen optisen kuidun kautta moduloimalla niitä erillisillä valon kantoaalloilla; valonsäteillä, joilla on eri aallonpituus.