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

---

Однополосная модуляция. Балансные модуляторы. Фильтры в однополосной аппаратуре.

 

В спектре АМ колебания полезная информация содержится как в нижней боковой полосе (НБП), так и в верхней боковой полосе (ВБП), т.к. только амплитуда боковых полос зависит от коэффициента глубины модуляции (см. выражение 2.1). Иначе говоря, имеет место двойная избыточность.

Радиосвязь на одной боковой полосе частот (ОБП) более эффективна, чем обычная двухполосная связь с АМ. Поэтому она широко применяется в различных системах радиосвязи.

В отличие от спектра АМ колебания, при ОБП несущая и одна из боковых полос подавляются.

Самым эффективным с энергетической точки зрения является изучение класса JЗЕ (старое обозначение АЗJ),(одна боковая и полностью подавленная несущая), для обозначения каждого используются сокращённые обозначения: SSB (от англ. – “single side band”) или русский эквивалент – ОБП (одна боковая полоса).

Сравним мощности спектров АМ и ОБП колебаний. Для одной боковой

Рбок АМ=Рн m²/p²,

где p – пикфактор [пикфактор (Пф) – характеризуется изменением амплитуды НЧ сигнала, Пф=Umax/Uср ].

В процессе модуляции средняя мощность ОП сигнала

Рср ОМ=Рmax/p²,

где Р max ОМ= Р max АМ.

Откуда

Рср ОМ / Рбок АМ=(1/m +1)².

Т.о., при m=1 выигрыш по мощности составляет 4 раза. Кроме того спектр частот, излучаемый при передаче ОБП, уменьшается по сравнению с АМ в 2 раза, что позволяет сузить полосу пропускания приёмника. Только за счёт этого при равномерном спектре помех отношение сигнал/помеха увеличивается по напряжению в раз, а по мощности в 2 раза. Общий выигрыш по мощности при передаче ОБП по сравнению с АМ составляет 8 раз.

В передатчиках КВ диапазона из-за особенностей распространения радиоволн на входе приёмника между несущей и боковыми частотами образуются фазовые сдвиги, которые уменьшают полезный эффект на выходе.

При ОБП отсутствие такого эффекта (установлено из опыта) расценивается как увеличение полезного эффекта по мощности в 2 раза. Таким образом, общий выигрыш по мощности при переходе от АМ к ОБП составляет 8-16.

В приёмнике для выделения сигнала информации необходимо восстановить несущую частоту с помощью местного гетеродина.

---

Автоматическое включение резерваПроизводство систем автоматики электросети (ПРП, АВР)ИБПЗащита сетиСредства мониторингаСтабилизаторыatsconvers.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента Спасибо, объявление скрыто.

ИБП RielloОфициальный дилер. Широкий модельный ряд. Монтаж, ремонт, диагностика.Сервисное обслуживаниеУслугиДоставка и оплатаiso-energo.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента Спасибо, объявление скрыто.

Продажа туалетных кабинПродажа туалетных кабин в Москве, бесплатная доставка по Москве и областиКабиныМодулиДушевые кабиныЖидкость для биотуалетовeco77.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента Спасибо, объявление скрыто.

Регуляторы напряжения AVRАвтоматические регуляторы для генераторов. Доставка по РФ бесплатно!dsg-avrs.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента Спасибо, объявление скрыто.

Яндекс.Директ

Формирование симметричных АМ колебаний с ослабленной несущей

обычно осуществляется в устройствах называемых балансными модуляторами (БМ).

Простейший вариант БМ показан на рисунке 2.5.



Рисунок 2.5 Двухдиодная схема БМ.

 

Модулирующий сигнал поступает на диоды V1 и V2 в виде изменяющегося напряжения смещения uΩ=Ем=Uωm cosΩt.

Одновременно между анодом и катодом обоих диодов действует ВЧ напряжение uω=Uωm cosωt.В каждом плече такого БМ осуществляется обычная симметричная по спектру АМ.

Ток верхнего диода изменяется по закону

i1=IB1 mT(1+mп cosΩt) cosωt, (2.2)

а нижнего (с учётом противофазности модулирующего напряжения)

i2=IB1 mT(1-mп cosΩt) cosωt, (2.3)

где mп= Uωm / Ен , IB1 mT - максимальное значение тока ВЧ в телефонном режиме.

---

При синфазном возбуждении обоих плеч оба этих тока в первичной обмотке трансформатора Тз направлены встречно, т.е. результирующий ток

iрез=i1-i2= IB1 mT mп cos(ω-Ω)t+ IB1 mT mп cos(ω-Ω)t (2.4)

Таким образом, на выходе БМ колебание имеет в своём составе только две боковые ( несущая подавляется).

Для подавления нерабочей боковой полосы в большинстве случаев используется фильтровое устройство, к которому предъявляются весьма жёсткие требования в отношении крутизны скатов его АЧХ. По существующим нормам нерабочая полоса должна быть ослаблена не менее, чем на 60дБ. На рис.2.6 показан спектр колебания получаемого с выхода БМ. Обозначим абсолютную величину интервала между НБП и ВБП через 2 Fmin, его относительную величину – через σ(%)=(2 Fmin /fср)100%.



 

Рисунок 2.6 К выбору крутизны скатов АЧХ фильтра.

 

Если необходимо ослабить одну из боковых (например, НБП) на вф =60 дБ, то фильтр должен обладать АЧХ с крутизной ската

Sсф= вф / σ(%), дБ/(%) (2.5)

Для частного, но весьма распространённого случая (Fmin =300 Гц и

вф =60 дБ) выражение (2.5) преобразуется к виду

S´сф=0.001 fср, дБ/(%)Гц (2.6)

Например, на частоте fср =1 МГц крутизна ската АЧХ фильтра должна иметь значение 1000 дБ на каждый процент изменения частоты.

В ОП связи находят применение три типа фильтров: с сосредоточенными параметрами (LC – фильтры), электромеханические и кварцевые. Наиболее достижимая крутизна ската АЧХ для каждого из них соответственно равна 100,600 и 1000 дБ/(%). В рассмотренном нами примере можно использовать только последний из них.

Аналитическое сравнение ФМ и ЧМ.

Полученные результаты для наглядности сведем в таблицу. Сопоставляя выражения таблицы 1, легко установить различие между ФМ в ЧМ и обратно ЧМ в ФМ.

Таблица 1.

ЧМ	ФМ
Определение: UF (1) Девиация фазы: (3)	Определение: UF (2) Девиация частоты: (4)

 

Как видно, при ФМ девиация фазы зависит от амплитуды модулирующего напряжения, но зато девиация частоты зависит от обоих параметров модулирующего сигнала, т.е. от его амплитуды и частоты. При ЧМ, наоборот, девиация частоты зависит только от амплитуды, но зато девиация фазы зависит как от амплитуды, так и от частоты модулирующего напряжения.

---

Если в выражении (2.14) зафиксировать F, то останется только прямая пропорциональность U_F , т.е. получим ФМ.

Если в выражении (2.13) зафиксировать F, то U_F, т.е. получим ЧМ. Следовательно, при модуляции одним тоном нельзя установить примененный вид модуляции; ФМ и ЧМ в этом случае тождественны.

Максимальную девиацию фазы при ФМ называют индексом фазовой модуляции

.

Амплитуду девиации фазы при ЧМ называют также индексом частотной модуляции М:

 



Методы превращения ФМ в ЧМ и ЧМ в ФМ вытекают из сопоставления накрест лежащих выражений в таблице 1. Формула (4) показывает фактическую зависимость, а формула (1) – требуемую для превращения ФМ в ЧМ. Аналогично для получения ФМ из ЧМ следует формулу (3) превратить в (2).

Для простоты математических преобразований предположим, что модулирующий сигнал изменяется по закону синусоиды при ФМ и по закону косинусоиды – при ЧМ.

Имеем выражение для текущего значения фазы при ФМ

 

(2.7)

и для текущего значения частоты при ЧМ

 

(2.8)

Определим закон изменения частоты при ФМ и фазы при ЧМ. Текущее значение частоты при ФМ получается равным

 

(2.9)

Выражение перед косинусом представляет собой амплитуду девиации частоты при ФМ

 

(2.10)

Текущее значение фазы при ЧМ

(2.11)

где -основная фаза;

-дополнительная фаза, появившаяся в результате модуляции;

С – постоянная интегрирования; С= , принимаем .

В формуле (2.11) выражение перед синусом является амплитудой девиации фазы при ЧМ:

Автоматическое включение резерваПроизводство систем автоматики электросети (ПРП, АВР)ИБПЗащита сетиСредства мониторингаСтабилизаторыatsconvers.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента Спасибо, объявление скрыто.

Разработка электроникиРазработка, изготовление опытных образцов, мелкосерийное производство.lrm.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента Спасибо, объявление скрыто.

Базовый курс – управление проектамиКурс по управлению проектами 3 дня/24 часа. Запись сейчас, первый день бесплатноНачало 16.07.2018 г.Удобный график1-й день бесплатноОтзывы о насpmexpert.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента Спасибо, объявление скрыто.

Выключатели Schneider выгодно!Розетки и выключатели Schneider. Высокие стандарты качества. Доставка!Unica TOPUnica ХамелеонUnica QuadroUnica Classvivaset.ruСкрыть рекламу:Не интересуюсь этой темойТовар куплен или услуга найденаНарушает закон или спамМешает просмотру контента Спасибо, объявление скрыто.

---