Представим ОМ колебание для всех видов излучения при модуляции одним током с частотой в виде:
, (1)
где - коэффициент ослабления несущей; - амплитуда и - частота несущего колебания; - амплитуда и - частота колебания в боковой полосе;
Уравнение для ОМ можно получить из выражения (1) и записать его в общем виде как произведение колебания огибающей и высокочастотного колебания с разовой модуляцией:
, (2)
где ,
.
В отличие от АМ, ЧМ и ФМ, где при модуляции изменяется лишь один параметр ВЧ колебания – амплитуда или фазовый угол, при однополосной модуляции передаваемая информация оказывается заложенной в изменениях амплитуды и фазы.
Спектр колебания ОМ еще более усложнится, если модулирующий сигнал представить в виде, как его трактует теория передачи сигналов:
(3)
где - амплитуда, частота и фаза спектральных составляющих модулирующего сигнала; - мгновенная амплитуд; - средняя частота спектра; - мгновенная фаза модулирующего сигнала; ;
В общем случае , , являются случайными функциями времени. Относительная амплитуда изменяется в пределах .
Формирователи радиосигналов с ОБП строят по многокаскадной схеме. Колебания ОБП формируют в маломощном возбудителе, а затем усиливают до заданного уровня мощности в каскадах, работающих с углом отсечки коллекторного тока для уменьшения нелинейных искажений.
Рассмотрим основные методы формирования однополосных сигналов. Очевидный способ выделения ОБП подавлением несущей и другой боковой полосовым фильтром не применяется, так как требуемую крутизну спада АЧХ трудно получить даже при использовании кварцевых или электромеханических фильтров в диапазоне выше 1 МГц.
Одним из реально применяемых является так называемый метод повторной балансной модуляции или фильтровый метод. Балансные модуляторы позволяют получить АМ колебание с подавленной несущей. Нужная боковая полоса выделяется полосовым фильтром.
Второй способ получения ОБП – фазокомпенсационный метод, сущность которого поясняет следующая структурная схема (рис.1).
Рис.1. Структурная схема формирователя однополосного сигнала
фазокомпенсационным методом.
Рассмотрим простейший случай, когда модулирующее напряжение изменяется по гармоническому закону со звуковой частотой и когда фазосдвигающие схемы имеют один и тот же коэффициент передачи и обеспечивают сдвиг по фазе точно в . В этом случае на выходе БМ получим:
Нетрудно видеть, что после суммирования боковые частоты 1 и 3 складываются, а частоты 2 и 4 взаимно уничтожаются и т.о. на выходе остается одна боковая частота.
Однако в реальных схемах трудно получить точный фазовый сдвиг в широкой полосе частот, занимаемой передаваемым сигналом кроме системы двухфазовой модуляции находят применение также другие системы многофазовой модуляции, чаще всего системы трех- и четырехфазовой модуляции.
В фазофильтровом методе используется как компенсация предварительно сдвинутых по фазе напряжений, так и фильтры для выделения из АМ сигнала одной боковой полосы.
Рис. 2. Структурная схема формирования однополосного сигнала фазофильтровым методом.
На вход первых двух балансных модуляторов поступает сигнал в виде низкочастотного напряжения, занимающего спектр от до . В качестве «несущей» частоты на два первых БМ подаются сдвинутые по фазе на напряжения с частотой, соответствующей средней частоте сигнала.
.
Спектры сигнала при формировании фазофильтровым методом имеют вид:
Рис. 3. Спектры сигналов при формировании однополосного сигнала фазофильтровым методом.
На выходе балансных модуляторов получаем спектры, показанные на рис.3(б). После прохождения фильтров с полосой от до спектр сигнала будет иметь вид, представленный на рис.3(в). Напряжения, снимаемые с разных фильтров, сдвинуты по фазе относительно друг друга на . На вторую пару БМ, кроме модулирующих сигналов, сдвинутых по фазе на , поданы напряжения несущей частоты , сдвинутые по фазе относительно друг друга также на . В результате сложения на выходе сумматора получим только одну боковую полосу частот. Для формирования однополосного сигнала используются: балансные модуляторы, полосовые фильтры, фазовращатели.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.