Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Модуляторы сигналов. Принципы работы амплитудного и однополосного модулятора, спектральный анализ их выходных сигналов.
Модулятор — устройство, осуществляющее управление какими-либо параметрами высокочастотного сигнала в соответствии с изменениями передаваемого низкочастотного сигнала — модуляцию. По виду управляемых параметров модуляторы делятся на амплитудные, частотные, фазовые, квадратурные, однополосные и т.д. Модулятор является одной из составных частей передающих устройств радиосвязи, радио- и телевещания. Переносчиком информации обычно служат гармонические колебания или волны с частотой (называемой несущей или поднесущей). В зависимости от того, какой параметр гармонических колебаний или волн изменяется, различают амплитудную, частотную, фазовую или смешанную (например, при однополосной передаче) модуляцию колебаний. В настоящее время основными областями применения AM являются: звуковое радиовещание на «длинных», «средних» и «коротких» волнах (диапазоны частот НЧ, СЧ и ВЧ) и телевизионное вещание в метровом и дециметровом диапазонах (ОВЧ и УВЧ) — передатчики изображения. Для целей радиосвязи AM применяется в авиации в диапазонах 118... 136 МГц (ближняя радиосвязь). В отечественной практике AM применяется также в трехпрограммном проводном вешании. Наметилась тенденция постепенного перехода в радиовещании от AM к однополосной М. В первую очередь на систему однополосной модуляции (ОМ) планируется перевести вещание в диапазоне ВЧ- Прорабатывается применение варианта ОМ, совместимого с используемой в настоящее время и сохраняющейся на ближайшее будущее AM. Распределение мощности сигнала в полосе звуковых частот характеризуется спектральной плотностью S(Q) [или S(F)]. На рис. 6.1 показа на спектральная плотность русской речи, отнесенная к максимальной спектральной плотности, наблюдающейся на частоте вблизи F- 300 Гц. Как видно, спектральная плотность весьма неравномерна. Весь спектр акустических колебаний, воспринимаемый человеческим ухом, занимает широкую полосу частот— примерно 20...20 ООО Гц; максимум чувствительности уха около 1000 Гц. Наиболее «мощные» спектральные составляющие человеческого голоса сосредоточены в узкой полосе 200...600 Гц. Для обеспечения разборчивого восприятия речи при радиотелефонной связи (так называемая коммерческая радиотелефония) достаточно равномерно пропускать через передатчик полосу модулирующих частот 300...3400 Гц (в некоторых случаях 300...3000 или др.) с допустимой неравномерностью в этой полосе примерно ±(2...3) дБ. Для обеспечения эстетического восприятия в радиовещании необходимо с заданной до пустимой неравномерностью передавать существенно более широкую полосу частот.
Модулятором (модулируемым каскадом) радиопередатчика называется устройство (каскад), в котором осуществляется процесс модуляции. Это каскад усиления радиочастоты между возбудителем и выходом передатчика (антенной), т. е. либо выходной (оконечный), либо какой-то промежуточный каскад. Модулирующее (звуковое) напряжение (сигнал) поступает на передатчик от источника информации, например от микрофона в радиовещательной студии. Для обеспечения работы модулятора, как правило, необходимо предварительное усиление модулирующего сигнала. В передатчике для этого предусматривается тракт усиления звуковой частоты (модуляционное устройство), выходной каскад которого условно назовем мощным усилителем звуковой частоты (МУЗЧ) — модулирующим каскадом. Структурные схемы передатчиков с AM показаны на рис. 6.8.
Передатчики с однополосной модуляцией (ОМ) получили широкое распространение в магистральных радиосвязях (резерв спутниковой радиосвязи), в подвижных службах (морская, военная, авиационная радиосвязь), в системах низовой и производственной радиосвязи. Радиооборудование с ОМ в зависимости от назначения строится одно-, двух- и четырехканальным с возможностью универсального использования каналов для передачи непрерывных или дискретных сигналов телефонных, телеграфных, фототелеграфных систем связи. В отличие от AM, ЧМ и ФМ, где при модуляции изменяется лишь один параметр ВЧ колебания — амплитуда или фазовый угол, при однополосной модуляции изменяются одновременно оба параметра Именно поэтому однополосную модуляцию иногда называют амплитудно-фазовой модуляцией, при которой передаваемая информация ока зывается заложенной в изменениях амплитуды и фазы. Большой практический интерес к ОМ и широкое внедрение радиооборудования с ОМ, особенно в KB диапазоне, объясняется известными преимуществами этого вида модуляции по сравнению с AM и ЧМ.
Очевидным и важным преимуществом ОМ является наиболее узкая полоса частот, занимаемая сигналом с ОМ в радиоканале. Она почти равна полосе частот исходного модулирующего сигнала. Полоса частот, занимаемая колебанием с AM, по меньшей мере в 2 раза шире. При ЧМ занимаемая полоса еще шире. Благодаря этой особенности ОМ ее применение в системах радиосвязи и вещания позволяет почти в 2 раза по сравнению с AM уменьшить необходимые полосы радиоканалов и тем самым увеличить вдвое число действующих радиосвязей в одном и том же диапазоне частот. Построение структурных схем передатчиков с ОМ имеет ряд особенностей по сравнению, например, с передатчиками с AM. В передатчиках с ОМ модулированный сигнал формируется на рабочей частоте в возбудителе, затем усиливается до необходимой мощности и подводится к антенне. Перенос операции формирования ОМ сигнала в промежуточные каскады передатчика на более высокий уровень мощности не дает практических преимуществ, встречая при этом значительные трудности. В связи с этим в возбудителях передатчиков с ОМ всегда присутствует устройство, формирующее сигналы для желательного вида работы. В соответствии с особенностями сигнала с ОМ, который можно рассматривать либо как два колебания (несущее и в боковой полосе), занимающих различные частотные полосы, либо как произведение колебания изменяющейся во времени огибающей Uor(t) и ВЧ колебания с угловой модуляцией, при построении передатчиков с ОМ можно реализовать три метода. Первый метод заключается в том, что в возбудителе (рис.7.3,д) на рабочей частоте формируется однополосный сигнал (7.6), соответствующий желательному виду излучения, который подводится к мощному линейному усилителю (ЛУ) с линейной амплитудной характеристикой в пределах 0 < Uor(t) < Uormax- Линейный усилитель содержит предварительные усилители (ПУ), мощный оконечный каскад — усилитель модулированных колебаний (ОК-УМК) и колебательную систему (КС) для согласования оконечного каскада с антенной и подавления гармоник. Наличие в ЛУ мощного оконечного каскада, электронные приборы которого для обеспечения линейной АХ должны работать в недонапряженном режиме, приводит к низкому промышленному КПД всего передатчика при усилении сигналов с переменной амплитудой.
Однако благодаря простоте решения по этому методу построено подавляющее большинство передатчиков для радиосвязи. Второй метод — это метод раздельного излучения спектральных составляющих. В возбудителе на рабочей частоте формируются на раздельных выходах колебание с несущей частотой и колебание в боковой полосе. Колебание несущей с постоянной амплитудой эффективно усиливается в предварительных усилителях (ПУН), затем в оконечном усилителе и через колебательную систему подводится к антенне А1. Колебания в боковой полосе с переменной амплитудой усиливаются линейным усилителем, состоящим из предварительных усилителей (ПУБ), оконечного усилителя (ОК-УМК), колебательной системы (КС) и подводятся к антенне А2. Таким образом, в этом варианте передающий комплекс с ОМ должен состоять из одного возбудителя и двух передатчиков со своими антеннами. Такой комплекс рассматривается как одно из решений для радиовещания с ОМ на больших мощностях. Решая вопрос целесообразности, Сущность третьего метода раздельного усиления составляющих сигнала с ОМ или метода Кана заключается в том, что возбудителе формируется однополосный сигнал, соответствующий нужному типу излучения, затем составляющие сигнала — огибающая Uor(t) и ВЧ колебание с угловой модуляцией разделяются и подводятся к разным выходам. Колебание с угловой модуляцией и постоянной амплитудой усиливается в предварительных усилителях и подводятся к ВЧ входу оконечного каскада — перемножителя. Колебание огибающей усиливается в мощном усилителе постоянного тока и подводится к второму входу перемножителя. При реализации в ОК линейной операции перемножения в выходной цепи восстанавливается усиленный ОМ сигнал и через колебательную систему подводится к антенне.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; просмотров: 3232; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.149.250.1 (0.005 с.) |