单音调制AM时域表达式:
$$s_{\mathrm{AM}}(t) = A_{\mathrm{c}}[1 + a \cos(2\pi f_m t)]\cos(2\pi f_{\mathrm{c}} t)$$频谱结构: 将上式用三角函数积化和差展开:
$$s_{\mathrm{AM}}(t) = A_{\mathrm{c}}\cos(2\pi f_{\mathrm{c}} t) + \frac{aA_{\mathrm{c}}}{2}\cos(2\pi (f_{\mathrm{c}}+f_m)t) + \frac{aA_{\mathrm{c}}}{2}\cos(2\pi (f_{\mathrm{c}}-f_m)t)$$频谱包含三个分量:载波($f_{\mathrm{c}}$ 处,幅度 $A_{\mathrm{c}}$)、上边带 USB($f_{\mathrm{c}}+f_m$ 处,幅度 $aA_{\mathrm{c}}/2$)、下边带 LSB($f_{\mathrm{c}}-f_m$ 处,幅度 $aA_{\mathrm{c}}/2$)。
功率分解:
$$P_{\mathrm{c}} = \frac{A_{\mathrm{c}}^2}{2}, \quad P_{\mathrm{SB}} = \frac{a^2 A_{\mathrm{c}}^2}{4}, \quad P_t = P_{\mathrm{c}}\left(1 + \frac{a^2}{2}\right)$$ $$\eta = \frac{P_{\mathrm{SB}}}{P_t} = \frac{a^2}{2+a^2}$$即使 $a=1$(100% 调制),最大效率也仅为 33.3%——三分之二的功率浪费在不携带信息的载波上。