تضمين السعة
نماذج

يعني التضمين في الإلكترونيات والاتصال عن بعد، تغيير بعض جوانب الإشارة الحاملة للموجة المستمرة مع شكل موجة التضمين التي تحمل المعلومات، مثل الإشارة الصوتية التي تمثل الصوت، أو إشارة الفيديو التي تمثل الصور. وبهذا المعنى، فإن الموجة الحاملة، التي لها تردد أعلى بكثير من إشارة الرسالة، تحمل المعلومات. في محطة الاستقبال، تُستخرج إشارة الرسالة من الموجة الحاملة المضمنة عن طريق فك التضمين.
في تضمين المطال، يختلف مطال أو قوة ذبذبات الموجة الحاملة. على سبيل المثال، في الاتصالات الراديوية إيه إم، يُضمن مطال إشارة الموجة الراديوية المستمرة (موجة حاملة جيبية) من خلال شكل موجة الصوت قبل الإرسال. يُضمن شكل موجة الصوت مطال الموجة الحاملة ويحدد غلاف شكل الموجة. في مجال التردد، ينتج تضمين المطال إشارة مع تركيز الطاقة على تردد الحامل وترددين جانبيين متجاورين. كل تردد جانبي يساوي عرض النطاق الترددي للإشارة المُضمنة، وهو صورة طبق الأصل للآخر. وبالتالي يُطلق على المعيار إيه إم أحيانًا «تضمين المطال بنطاق جانبي مزدوج» (دي إس بي-إيه إم) لتمييزه عن أساليب التضمين الأكثر تعقيدًا المستندة أيضًا إلى تضمين المطال.
من عيوب جميع تقنيات تضمين المطال، وليس فقط معيار إيه إم، هو أن جهاز الاستقبال يضخم ويكشف الضجيج والتداخل الكهرومغناطيسي بنسبة متساوية مع الإشارة. تتطلب زيادة نسبة الإشارة إلى الضجيج المستقبلة، على سبيل المثال، بعامل 10 (تحسن 10 ديسيبل)، زيادة قدرة المرسل بعامل 10. هذا على النقيض من تضمين التردد (إف إم) والراديو الرقمي حيث يُقلل تأثير هذا الضجيج بعد فك التضمين بفعالية طالما كانت الإشارة المستقبلة أعلى بكثير من عتبة الاستقبال. لهذا السبب، لا تُفضل إذاعة إيه إم للموسيقى والبث عالي الدقة، بل تُفضل للاتصالات الصوتية وإذاعة (الرياضة والأخبار والبرامج الإذاعية وما إلى ذلك).
تُعتبر إيه إم غير فعالة أيضًا في استخدام الطاقة؛ يتركز ما لا يقل عن ثلثي الطاقة في إشارة الحامل. لا تحتوي إشارة الموجة الحاملة على أي من المعلومات الأصلية التي تُرسل (مقل الصوت والفيديو والبيانات وغير ذلك). ومع ذلك، فإن وجودها يوفر وسيلة بسيطة لفك التضمين باستخدام كشف الغلاف، ما يوفر مرجعًا تردديًا وطوريًا لاستخراج التشكيل من النطاقات الجانبية. يلزم في بعض أنظمة التضمين المستندة إلى إيه إم، خفض طاقة جهاز الإرسال من خلال الحذف الجزئي أو الكلي من مكون الموجة الحاملة، إلا أن أجهزة الاستقبال الخاصة بهذه الإشارات أكثر تعقيدًا وتكلفة. يمكن للمستقبل أن يعيد توليد نسخة من تردد الموجة الحاملة (عادةً ما تُحول إلى التردد المتوسط) من موجة حاملة «دليلية» مضعفة إلى حد كبير (في إرسال الموجة الحاملة المضعفة أو دي إس بي-آر سي) لاستخدامها في عملية فك التضمين. حتى مع حذف الموجة الحاملة تمامًا في نظام إرسال الموجة الحاملة المكبوتة بنطاق جانبي مزدوج، يمكن إعادة توليد الموجة الحاملة باستخدام دارة كوستاس لتثبيت الطور. ولكن هذا لا يعمل مع نظام إرسال الموجة الحاملة المكبوتة للنطاق أحادي الجانب (إس إس بي- إس سي)، ما يؤدي إلى صوت «دونالد داك» المميز من هذه المستقبلات عند حثها قليلًا. ومع ذلك، يُستخدم النطاق أحادي الجانب على نطاق واسع في راديو الهواة والاتصالات الصوتية الأخرى نظرًا لكفاءة الطاقة وعرض النطاق الترددي (تقليل عرض النطاق الترددي للتردد اللاسلكي إلى النصف مقارنةً بمعيار إيه إم). من ناحيةٍ أخرى، يسمح معيار إيه إم مع الموجة الحاملة الكاملة، في البث الموجي المتوسط والقصير، بالاستقبال باستخدام أجهزة استقبال غير مكلفة. تستوعب جهة البث تكلفة الطاقة الإضافية لزيادة المستمعين المحتملين بشكلٍ كبير.
يُعد مرجع المطال من الوظائف الإضافية التي توفرها الموجة الحاملة في معيار إيه إم، إلا أنها تُفقد إما في نظام إرسال الموجة الحاملة المكبوتة بنطاق أحادي الجانب أو بنطاق جانبي مزدوج. في جهاز الاستقبال، يستجيب التحكم الأوتوماتيكي في الكسب (إيه جي سي) إلى الموجة الحاملة بحيث يبقى مستوى الصوت المُعاد إنتاجه في تناسب ثابت مع التضمين الأصلي. ومن ناحيةٍ أخرى، مع إرسال الموجة الحاملة المكبوتة لا توجد طاقة مرسلة أثناء التوقف المؤقت في التضمين، ولذلك يجب أن يستجيب إيه جي سي لذروة القدرة المُرسلة في فترات بلوغ الذروة في التضمين. يتضمن هذا عادةً ما يسمى الهجوم السريع، دارة الاضمحلال البطيئ التي تحمل مستوى إيه جي سي لمدة ثانية أو أكثر بعد بلوغ القمم، بين المقاطع أو فترات التوقف القصيرة في البرنامج. وهذا أمر مقبول للغاية لأجهزة الاتصالات اللاسلكية، حيث يساعد ضغط الصوت على وضوحه. ومع ذلك، فإنه غير مرغوب فيه على الإطلاق بالنسبة للموسيقى أو برامج البث العادية، حيث يُتوقع إعادة إنتاج طبق الأصل للبرنامج الأصلي، بما في ذلك مستويات التعديل المختلفة.
نموذج متواضع من إيه إم يمكن استخدامه لإرسال البيانات الثنائية هو إبدال بالفتح والغلق، وهو أبسط شكل من أشكال الإبدال بإزاحة المطال، حيث تُمثل الأصفار والواحدات بوجود الموجة الحاملة أو عدم وجودها. وبالمثل، يُستخدم الإبدال بالفتح والغلق من قبل هواة الراديو لإرسال شفرة مورس حيث يُعرف باسم تشغيل الموجة المستمرة (سي دبليو)، على الرغم من أن الإرسال ليس «مستمرًا» تمامًا. يُستخدم الآن نموذج أكثر تعقيدًا لتقنية إيه إم، وهو التضمين المطالي المتعامد مع البيانات الرقمية، مع زيادة كفاءة استخدام عرض النطاق الترددي المتاح.