Главная Бухгалтерия в кармане Учет расходов Экономия на кадровиках Налог на прибыль Как увеличить активы Основные средства
Главная ->  Схема линии радиосвязи 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [ 26 ] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

первой гармоники /с mi- По мере увеличения £з увеличивается угол отсечки, который не должен превышать 120 , так как в даль-нейшем ai будет уменьшаться, что приведет к уменьшению 1, ,ц. Амплитуда /cmi будет увеличиваться до тех пор, пока схема ие перейдет в перенапряженный режим или режим колебаний первого рода. При переходе в перенапряженный режим появятся провалы в импульсах стокового тока, которые сильно изменят модулирующий сигнал. При переходе в режим колебаний первого рода амплитуда стокового тока не зависит от напряжения смещения и модуляции вообще не будет. Если работать на практически линейном участке модуляционной характеристики (участок А-Б), то модуляция будет осуществляться с достаточно малы.м уровнем искажений. При этом амплитуда модулирующего напряжения не должна превышать величины

Sm = ( I E, t I - 1 П, ,\)/2.

Модулирующее напряжение можно подавать п в цепь пы.ход-ного электрода (анод, коллектор, сток), при этом оно накладывается на ЭДС источника питания Е. Одна из возможных схем AM па транзисторе показана на рис. 5.20. В зависимости от того, на какой электрод подастся модулирующее напряжение, модуляцию называют базовой, сеточной, анодной, коллекторной и др. Иногда применяют комбинированные виды модуляции, при которых модуляция осуществляется в двух цепях электронного нрн бора (к примеру, на коллектор и базу транзистора).

Энергетические характеристики РПД с AM определяют при гармонической форме модулирующего сигнала. При отсутствии модуляции мощность на выходе РПД Рк = СРр/2Кн-

В режиме модуляции Рта* = Р (1 + т^), а Pm<n = P.i(l-т=). При т=1 (модуляция lOOVo) Ртах=4Р , т. е. максимальная перс даваемая мощность в 4 раза болыпе мощности прн отсутствии модуляции.

При этом мощность двух боковых составляющих

ти,у i

- -- . и тогда отношение мощности полезной ипфор-/ R

мацин ко всей передаваемой мощности Рб/Ртах<1/8 при т=1. В современных радиопередатчиках т 0,8... 0,85, так что это отн^-П1сние будет несколько меньше.

Низкая эффективность использования мощности при AM яп-ляется существенным недостатком. Кроме того, полоса частот, за-нимае.мая AM колебанием, в 2 раза шире спектра модулирующего сигнала. И тем не менее AM нпфоко применяется, так как прием AM колебаний осуществляется сравнительно простыми схемными решениями. В настоящее время AM применяют в радиовещатель ных системах ДВ, СВ, KB диапазонов, для ближней и дальней 156

адиосвязи в гражданской авиации [111. Широко используется од-ополосная модуляция с полным подавлением несущей (ОМ) и еполным подавлением несущей, с пилот-сигналом (О.М„). Общий .-квивалентный выигрыш по мощности при переходе от AM к ОМ ОМи) достигает 12... 16 раз. Кроме того, применение ОМ позво-1яет в 2 ра.за сократить необходимую полосу частот.

Существует несколько способов получения оанополосного сигала. В самолетных радиостанциях наибольшее распространение олучил фильтровой способ. В основу метода фильтрации положе-о выделение нз спектра AM сигнала с помощью фильтра одной оковой полосы с последуюпщм переносом выделенной полосы в бласть рабочих частот РИД путем последовательных преобразо-ваний. При .этом предъявляются жесткие требования к подав,.1снию побочных комбинационных колебаний (не менее 60... 80 дБ) и стабильности частоты высокочастотного колебания (не более 2-10 на частотах порядка 30 МГц).

Структурная схема формирования однополосного сигнала приведена на рнс. 5.21. В балансном модуляторе БМ1 формируются АМ-колебания с подавлением несущей / Одна из боковых полос выделяется с помощью кварцевого фильтра Ф| и поступает на балансный модулятор БМ2, где она используется в качестве модулирующего напряжения для частоты /2. ГТодобная операция повторяется несколько раз (три), пока молулнруюи1ий сигнал i будет перенесен в область рабочих частот. Многократный перенос

fr-вг fi+Fa

тттт.пттт

А

\Имтттем 1

J. т

гоч

Умнотителк 2

Генератор

опорной

частоты


Вых

fz-(ff*Fa)

I пттТТ]>/

Рис. 5.21. Структурная схема формирования однополосиого . нгнала



модулирующего сигнала путем наращивания поднесущих обусловлен тем, что при высокой несущей (10 ...20 МГц) и низких модулирующих частотах (300... 400 Гц) разделить боковые полосы весьма трудно даже совершенными кварцевыми фильтрами.

Частотная модуляция. Прн частотной модуляции ЧМ частота ВЧ колебаний изменяется по закону модулирующего сигнала: со= =ci) --Aci) cos где Асо - наибольшее изменение (девиация) частоты. Уравнение частотно-модулированных колебаний

и = и„ cos (( / \- М sin Qt),

где М=Ас1)тал/П - индекс модуляции.

Индексом модуляции называют отнои1енпе максимального отклонения частоты ВЧ колебаний от ее среднего значения к частоте модулирующего сигнала. Различают узкополоспую ЧМ прн М<.\ и широкополосную при iWl.

Промодулированное ВЧ колебание содержит большое количество гармонических колебаний, частоты которых отличаются на частоту модулирующего сигнала. С уменьшением частот модуляции число спектральных составляющих в спектре увеличивается, однако амплитуды боковых частот довольно быстро убывают с увеличением их номера, причем тем быстрее, чем меньше индекс модуляции. При этом колебания всех боковых частот, номера которых больше индекса модуляции, содержат не более 1...2% всей энергии и их можно не учитывать. При Л1<1 (узкополосная модуляция) колебания всех боковых частот с номером выше единицы можно не учитывать и тогда ншрина спектра ВЧ колебания

будет ПрИМер1Ю 2Fu max.

При М 1 (широкополосная модуляция) пшрину спектра ВЧ колебания с достаточной для практики точностью можно определить нз выражения

2Лш, , = 2/ ,(1+0. т. е. ширина используемого спектра равна примерно 2A<i). Поскольку 2Aci) Fv, HJHpHHa спектра получается больнюй, что делает не рациональным примените широкополосной ЧМ в диапазонах ДВ, СВ и КВ. Широкополосная ЧМ применяется в диапазоне УКВ для высококачественного вещания. Узкополоспую ЧМ можно применять в служебной радиосвязи.

Важным нреим}тцеством ЧМ по сравнению с AM можно считать постоянство амплитуды ВЧ колебаний, что позволяет улучшить энергетические показатели канала связи за счет более полного использования мощности передатчика, применить в радпопри-емннке ограничитель амплитуды с целью уменьшения паразитной амплитуд1ЮЙ модуляции.

На практике применяют два метода получения ЧМ: прямой и косвенный. Прямой метод заключается в том, что модулирующее 158

УРЭ

Умиотитель 1

А

I

1ZS-

АПЧ

Рис. 5.22. Структурная схема передатчика с прямым методом получения 4JW

колебание воздействует непосредственно на параметры колебательной системы возбудителя. Структурная схема передатчика с прямым методом получения ЧМ приведена на рис. 5.22. Модуляция осуществляется изменением частоты генератора с помощью управляемого реактивного элемента УРЭ. В качестве УРЭ применяют варикапы, отличающиеся высокой механической и электрической надежностью, малыми габаритами и большой добротностью.

На рис. 5.23 приведена схема транзисторного автогенератора, в котором частотная модуляция осуществляется с помощью варикапа Сг, включенного последовательно с 1з. По цепи Li, Cg на


Рис. 5.23. Схема получения Ч.М с помощью варикапа



п-р переход подается модулирующее напряжение, а по цепи Ri, 14-напряжение смещения. Напряжение смещения выбирают таким, чтобы п-р переход всегда находился в закрытом состоянии, т. е. чтобы выполнялось условие \E\>,U -\-Ua. при этом максимальное обратное напряжение на варикапе не должно превышать пробивного напряжения.

Для уменьшения уровня искажений модуляцию осуществляют при малых девиациях частоты на относительно 1шзких частотах (менее 10 МГц) с последующим умножением частоты. Существенным недостатком прямого метода ЧМ является трудность стабилизации средней частоты возбудителя. Применение кварцевой стабилизации частоты возбудителя не дает существенного выигрыша. Более перспективным является применение системы автоматической подстройки несупхей частоты передатчика (см. § 6.7). Однако это приводит к значительному усложнению схемы передатчика.

Косвенный метод получения ЧМ заключается в преобра.зова-нии ФМ в ЧМ. При этом задающий генератор не подвергается модуляции н может быть реализован па базе высокостабильного кварцевого автогенератора. Фазовая модуляция осуществляется в специальных каскадах передатчика при малой девиации радиочастоты с последующим его умножением. Так как при ФМ девиа ция зависит не только ог амплитуды модулирующего сигнала, но и от его частоты, что приводит к подъему АЧХ на высших частотах модуляции, то модулирующий сигнал необходимо подават1> через фильтр, коэффициент передачи которого обрат1Ю пропорционален модулирующей частоте. Структурная схема такого передатчика приведена на рис. 5.24.

Импульсная моп,уляция. Для передачи низкочастотных сигналов (информации) можно воспользоваться периодической последовательностью импульсов, параметры которой - амплитуда, длительность, частота повторения и фаза - нормированы. При этом, изменяя один из параметров но закону модулирующей функции, можно осуществить один из видов модуляции: амплитудно-нм-пульсную АИМ, широтно-импульсную ШИМ, частотно-импульсную

I/а

Рис. 5.24. Структурная схема передатчика с косвенным методом получения ЧМ

Рнс. 5.25. Структурная схема передатчика с импульсной модуляцией

ЧИМ и фазоимпульсную ФИМ. Если изменять последовательпость импульсов в группе, то можно реализовать еще один из видов импульсной модуляции - кодово-импульсную КИМ.

Структурная схема передатчика с импульсной модуляцией приведена на рис. 5.25. Передаваемое сообщение (информация) поступает на импульсный модулятор ИМ, куда одновременно поступает последовательпость импульсов с импульсного генератора ИГ. В модуляторе осуществляется один из видов импульсной модуляции. Полученный сигнал поступает на вторичный модулятор ВМ, куда одновременно поступает высокочастотный сигнал с генератора Г. Там осуществляется модуляция ВЧ колебания импульсной последовательностью, промодулирова1НЮй по закону изменения ПЧ сигнала информации.

В настоящее время наиболее ншроко применяются ФИМ и КИМ. .А^мплнтудно-импульсная модуляция имеет слабую помехозащищенность (см. § 6.9). Широтно-импульсная модуляция также слабо защищена от помех, так как полоса пропускания передатчика и приемника выбирается по самому узкому импульсу н должна быть достаточно широкой. Однако при ШЙМ можно получить более высокую помехозащищенность по сравнению с АИМ за счет применения амплитудного ограничителя, устраняющего влияние импульсных помех.

Фазоимпульсная модуляция обладает более высокой гюмехоза-щпщенностью, так как этот вид модуляции осуществляется путем посылки импульсов одинаковой длительности и постоянной амплитуды. Еще более высокой помехозащищенностью обладает КИМ и другие виды модуляции, описание которых выходит за рамки данного курса.

Телеграфная манипуляция. По характеру исполь.зования передатчика к импульсной модуляции близок телеграфный режим работы. Отличие состоит в том, что длительность телеграфных сигналов в 1000 раз больше длительности посылок при импульсной модуляции. При этом полоса пропускания телеграфных передатчиков и приемников может быть взята в 1000 раз меньше, чем при импульсной модуляиии, что позволяет вести уверенный прием на фоне сильных помех. Телеграфный род работы передатчика часто называют манипуляцией. В зависимости от параметра, который подвергается манипуляции, различают амплитудную, частотную и фазовую манипуляцию.

Одна из возможных схем амплитудной телеграфии приведена На рнс. 5.26. В усилитель мощности VT, подается смещение от £см через делитель R2R3. Последний подбирается так, что на базу VT1 поступает напряжение Еб = £б.згп при закрытом VT2 (телеграфный Ключ ТК отжат). При нажатии ТК транзистор VT2 открывается За счет смещения с делителя R1R5 и своим малым сопротивле1Ш-11-1140 161



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [ 26 ] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

© 2024 Constanta-Kazan.ru
Тел: 8(843)265-47-53, 8(843)265-47-52, Факс: 8(843)211-02-95