Файл: 1 Классификация и физический механизм работы вч и свч генераторов.docx

и выделим «верхнюю» боковую полосу, положив в (8.3) k=2. Тогда однополосный сигнал может быть представлен в следующем виде

uО(t)=UΩ(t)cos[ωt+ φ(t)] (8.4)

Сравнивая (8.1) с (8.4), можно сделать вывод, что верхняя боковая полоса представляет собой, перенесённый на частоту несущей (ω), исходный информационный сигнал.

Согласно (8.4) однополосный сигнал, в общем случае, представляет собой колебание модулированное по амплитуде и фазе. Для приёма такого сигнала необходим специальный приёмник, т.к. амплитуда однополосного сигнала не повторяет информационный сигнал uΩ(t), а лишь отражает его амплитуду UΩ(t) (громкость).

Сравним АМ и ОПМ по величине необходимой мощности передатчика, при условии, что приёмники имеют идентичные параметры, и уровни принятых сигналов равны. Согласно (7.6) пиковая мощность АМ передатчика при m = 1 равна Р1макс(АМ) = 4Р1Т , а амплитуда принятого информационного сигнала пропорциональна сумме амплитуд боковых частот

UΩП=G·mU=GU. (8.5)

Для того, чтобы при однополосной модуляции выполнялось условие (8.5), необходимо увеличить амплитуду боковой частоты вдвое по сравнению с боковыми при АМ . В этом случае для m = 1, максимальная мощность однополосного передатчика Р1макс(ОПМ) = Р1Т.

 

Итак, переход на однополосную работу позволяет, при одном и том же качестве радиосвязи, уменьшить пиковую мощность передатчика в 4 раза. Это достоинство ОПМ реализуется при любых условиях распространения радио волн. Если же сигнал на входе приёмника поражен шумами, то переход на однополосную работу позволяет в два раза сократить полосу приёмника и соответственно уменьшить мощность принимаемых шумов. При этом вдвое увеличится отношение сигнал/шум по мощности, что равносильно увеличению мощности передатчика в два раза. Таким образом, при одинаковом качестве принимаемых сигналов пиковая мощность однополосного передатчика может быть в 8 раз меньше мощности АМ передатчика.

При наличии селективных замираний, которые приводят к перекосу спектра АМ сигнала и нелинейным искажениям передаваемого сообщения, сокращение полосы однополосного сигнала существенно снижает вероятность искажений такого вида. Практика использования ОПМ показала, что эта особенность также эквивалентна увеличению мощности передатчика в два раза. Таким образом, переход на однополосную работу, в случае неблагоприятных условий распространения сигналов, может дать 16 – кратный выигрыш по мощности передатчика.

---

Яндекс.ДиректПреобразователь частоты ONI M680Широкий ассортимент надежных моделей для насосного оборудования. От 0,75 кВУзнать большеoni-system.comСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента

Спасибо, объявление скрыто.

Шлюз SMG-1016M. VoIP Оптовые цены!в Екатеринбурге! Шлюз SMG-1016M в наличии на складе. ELTEX. Заходите!Узнать большеeltexcm.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента

Спасибо, объявление скрыто.

Внести специалистов в НРСВнести специалистов в НРС. Гарантии в договоре. Официально. Заходите на сайт.Узнать больше1plc.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента

Спасибо, объявление скрыто.

Генератор вч сигналов1, 2 канала. ГосРеестр. USB, LAN, RS-232. Звоните или покупайте онлайн!Узнать большеeliks.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента

Спасибо, объявление скрыто.

Сокращение полосы сигнала при ОПМ позволяет увеличить объем передаваемой информации за счёт размещения второго однополосного канала в пределах прежней полосы, либо увеличить скорость передачи информации, используя всю полосу, занимаемую АМ сигналом.

Следует отметить и ещё одну особенность ОПМ. Поскольку однополосный сигнал формируется в возбудителе, передатчик с ОПМ работает как усилитель модулированных колебаний в ННР. На рисунке 8.1 представлены статические модуляционные характеристики (СМХ) усилителя для потребляемого тока и к.п.д.. При передаче звуковых сигналовмаксимальные уровни модуляции встречаются достаточно редко. В среднем коэффициент модуляции т составляет 30 – 50 %. Поэтому основная рабочая область СМХ при АМ сосредоточена вблизи режима несущей (телефонной точки). При ОПМ, в режиме молчания, передатчик практически запирается, поэтому рабочая область статических модуляционных характеристиках смещается к началу координат (см. выделенные области на рисунке 8.1).

---

Рисунок 8.1 – Статические модуляционные характеристики

 

В результате мощность, потребляемая усилителем при ОПМ, существенно уменьшается.

К числу недостатков ОПМ следует отнести

· Необходимость специального однополосного приёмника, в котором для извлечения информации приходится восстанавливать несущую частоту. Для упрощения приёмника информацию о несущей частоте передают пилот-сигналом, который обычно представляет собой ослабленную до 3 ÷ 70% несущую в зависимости от условий распространения сигнала. В приёмнике пилот-сигнал используется для синхронизации внутреннего гетеродина.

· Высокие требования к линейности усилительного тракта при многоканальной работе. Нелинейность усилителя приводит к расширению спектра сигнала и возникновению переходной помехи из канала в канал.

· Низкий к.п.д. усилителя в рабочей области СМХ (см. рисунок 8.1).

---

Способ многократной балансной модуляции

⇐ Предыдущая37383940414243444546Следующая ⇒

 

Как правило, однополосный сигнал формируется из сигнала с амплитудной модуляцией. Для этого необходимо подавить несущее колебание и нерабочую боковую полосу частот.

Подавление несущего колебания осуществляется с помощью балансного амплитудного модулятора. Чтобы объяснить, как это происходит, рассмотрим форму АМ сигнала с подавленной несущей. На основании (7.4), колебание двухполосного сигнала без несущей имеет вид

u(t)= U·mcosΩt·cosωt (8.6)

Рисунок 8.2 иллюстрирует выражение (8.6). Частота огибающей этого колебания в два раза выше частоты модулирующего сигнала.



Рисунок 8.2 – Двухполосный сигнал

 

Схема балансного модулятора и диаграмма, поясняющая его работу, представлены на рисунке 8.3. Для нормальной работы балансного модулятора напряжение несущего колебания должно быть значительно больше модулирующего напряжения

U >>UΩ (8.7)

При этом условии коммутация диодов осуществляется напряжением несущей. В случае полярности напряжения U, показанной на рисунке 8.3, открываются параллельные диоды, и напряжение модулирующего сигнала проходит непосредственно на выход модулятора. После смены знака напряжения U, параллельные диоды запираются и открываются диагональные. В результате модулирующее напряжение проходит на выход, также меняя знак. Выходное напряжение балансного модулятора аналогично двухполосному сигналу, но имеет форму меандра. Поскольку за балансным модулято-

ром включается полосовой фильтр для подавления нерабочей боковой полосы, высшие гармоники прямоугольных импульсов подавляются и однополосный сигнал после фильтра будет иметь гармоническую форму.



Рисунок 8.3 – Балансный модулятор

 

Отсутствие несущего колебания на выходе балансного модулятора обусловлено взаимной компенсацией магнитных полей, созданных токами несущей частоты в первичной обмотке выходного трансформатора. При этом степень подавления несущего колебания в значительной мере зависит от идентичности параметров диодов. В связи с этим, в балансных модуляторах целесообразно использовать интегральные микросборки диодов, или выполнять балансный модулятор полностью в интегральном исполнении.

---

В современной однополосной аппаратуре нерабочая боковая полоса должна быть подавлена до уровня - 60дБ по отношению к рабочей полосе.

Добиться этого очень не просто, т.к. интервал частот между боковыми полосами определяется величиной минимальной частоты (Fмин ) модулирующего сигнала, и составляет 2Fмин . Например, для стандартного телефонного сигнала с полосой 300 ÷ 3400Гц , расстояние между боковыми полосами составит 600Гц. Для обеспечения требуемого затухания фильтра в 60 дБ на несущей частоте 1МГц от фильтра потребуется крутизна кривой затухания не менее 0,1 дБ/Гц. Подобные характеристики способны обеспечить только кварцевые и электромеханические фильтры. Однако такие фильтры невозможно сделать перестраиваемыми, поэтому однополосный сигнал формируется только на фиксированной поднесущей частоте (ω1), обычно не превышающей 0,5 ÷ 1МГц.

Для переноса однополосного сигнала в рабочий диапазон используется повторная балансная модуляция второй поднесущей частоты (ω2) однополосным сигналом, как показано на рисунке 8.4. Поскольку интервал частот между двумя боковыми после повторной модуляции равен ≈ 2ω1, в качестве полосового фильтра (ПФ2) можно использовать обычный контур. Выходную частоту однополосного сигнала теперь можно менять, используя в качестве генератора G2 перестраиваемый синтезатор частоты. Одновременно с синтезатором перестраивается и фильтр ПФ2. Фиксированную частоту ω1 также получают от этого синтезатора.

Спектральная картина формирования однополосного сигнала представлена на рисунке 8.4б. Описанный способ в литературе получил название фильтрового способа, или способа многократной балансной модуляции.



Рисунок 8.4 – Фильтровый способ формирования однополосного сигнала

 

Если при повторном преобразовании не удаётся получить эффективное подавление нерабочей полосы, частоту ω2 фиксируют при значении, обеспечивающем требуемое подавление, а на рабочую частоту однополосный сигнал переносится третьим преобразованием.

Фильтровый способ позволяет осуществлять многоканальную передачу сигналов. На рисунке 8.5 представлен вариант 4-х канальной передачи [9].

---