Ширина спектра ЧМ-колебания с малым индексом модуляции равна 2Ω, т.е. определяется шириной спектра модулирующего сигнала. В случае большого индекса модуляции ширина спектра ЧМ-колебания равна 2∆ω и определяется девиацией частоты (4.15).
4.7. Фазовая модуляция
Фазомодулированный сигнал описывается выражением (4.10). Его мгновенная фаза согласно (4.9) определяется из выражения
(4.18)
где mфн = kUy— коэффициент фазовой модуляции.
В соответствии с (4.18) мгновенная частота ФМ-сигнала
где ∆ω = kUyΩ — девиация частоты при фазовой модуляции.
У ФМ-сигнала девиация частоты ∆ω пропорциональна частоте модулирующего сигнала. Поэтому, когда модулирующий сигнал представляет собой непрерывную функцию, ширина спектра ФМ-сигнала не остается постоянной, как у ЧМ-сигнала, в котором ∆ω пропорциональна амплитуде модулирующего сигнала. Из-за этого недостатка ФМ-сигналы, формирование которых происходит в соответствии с непрерывными модулирующими сигналами (речь, музыка и т.д.), в радиовещании не применяются. Однако ФМ-сигналы широко используются для передачи дискретной информации. При формировании подобных сигналов фаза гармонического колебания изменяется дискретно в соответствии с изменением дискретного управляющего сигнала. При этом модуляция может быть двоичной, троичной и т.д. Для k-краткой фазовой модуляции число начальных фаз равно 2k.
Часть 2
ЛИНЕЙНЫЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ЦЕПИ
ГЛАВА 5
ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ С СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
5.1. Классификация радиотехнических цепей
Радиотехническими цепями называют электрические цепи, применяемые в радиоэлектронных устройствах. Поэтому анализ радиотехнических цепей базируется на использовании общей теории электрических цепей.
Радиотехнические цепи классифицируются по следующим признакам.
1. По числу внешних выводов (полюсов, портов) цепи, которыми данная цепь соединяется с источниками сигналов, нагрузочными элементами или другими электрическими цепями.
2. По наличию источника энергии внутри радиотехнической цепи (цепь активная, если имеется источник энергии, пассивная цепь — при его отсутствии).
3. По характеру процессов, протекающих в цепи, реакции (отклику) цепи на внешнее воздействие. В линейной цепи (табл. 5.1) зависимость напряжения, тока или мощности отклика цепи от внешнего воздействия носит линейный характер. В нелинейной цепи (см. табл. 5.1) вольт-амперная характеристика (ВАХ) хотя бы одного элемента носит нелинейный характер. И, наконец, в параметрической цепи имеется хотя бы один элемент, у которого один или несколько параметров зависят от времени.
Таблица 5.1
Графические обозначения элементов радиотехнических цепей
4. По сосредоточенным либо распределенным параметрам.
Под цепью с сосредоточенными параметрами понимают цепь, в которой выделяется конечное число элементов (участков) с геометрическими размерами, существенно меньшими длины электромагнитной волны. К таким элементам цепи относят индуктивные катушки, конденсаторы, резисторы и т.д.
Цепи, в которых геометрические размеры элементов (участков.) превышают длину электромагнитной волны, называются цепями с распределенными параметрами. К таким элементам цепи относят, например, волноводы и коаксиальные кабели.
Линейными называются цепи, состоящие только из линейных элементов, под которыми понимают элементы с параметрами, остающимися постоянными при приложении к ним напряжения и или тока i и не зависящими от их значений и направления. К линейным элементам (двухполюсным) можно отнести резистор R, индуктивную катушку Lи конденсатор С.
Так, для любой точки ВАХ резистора отношение напряжения к току u/i согласно закону Ома, равно сопротивлению Rэтого резистора и представляет собой постоянную величину. ВАХ подобного резистора носит линейный характер. На рис 5.1 показан процесс формирования выходного тока в линейной цепи при воздействии гармонического сигнала. При приложении к этой цепи синусоидального напряжения с фиксированной частотой на выходе цепи появится ток, имеющий вид гармонической функции той же частоты, что и напряжение.
Рис. 5.1. Процесс формирования выходного тока в линейной цепи
при воздействии гармонического сигнала
Для постоянного конденсатора линейный характер имеет кулон-вольтная характеристика, т.е. зависимость заряда, накапливаемого в конденсаторе, от напряжения, приложенного к нему. Для индуктивной катушки линейный характер носит вебер-амперная xарактеристика, т.е. зависимость заряда, накапливаемого в индуктивной катушке, от тока, протекающего через нее.
Отличительной чертой линейных цепей является то, что они подчиняются принципу суперпозиции (наложения): при воздействии на цепь нескольких ЭДС любой формы и частоты отклики на каждую из ЭДС не зависят друг от друга. Полный отклик на выходе линейной цепи представляется суммой этих откликов. Например, так как сопротивление линейной цепи не зависит от приложенного напряжения, то любая вводимая в такую цепь ЭДС приведет к пропорциональному приращению тока. Соответственно и результирующий ток в резисторе будет равен сумме токов, вызываемых отдельными ЭДС.
Нелинейными цепями называют такие цепи, в которые входят один или несколько нелинейных элементов, под которыми понимают элементы с параметрами, зависящими от напряжений и токов, приложенных к ним. Например, к числу нелинейных элементов можно отнести полупроводниковый диод, ВАХ которого носит нелинейный характер. На рис. 5.2, а показаны графическое обозначение и ВАХ полупроводникового диода. Напряжение, приложенное к диоду, и ток, протекающий через него, связаны нелинейной зависимостью (рис. 5.2, б).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.