Разработка связного передатчика коммерческой связи (выходная мощность - 30 Вт, диапазон частот 14 ÷ 24 МГц), страница 2

Второй этап разработки связан с выбором способа формирования однополосного сигнала. В настоящее время известны несколько способов формирования однополосного сигнала:

1.  Способ последовательных преобразований с фильтрацией.

2.  Фазокомпенсационные способы.

3.  Фазофильтровые способы.

4.  Синтетический способ.

Сущность фазокомпенсационных способов осуществления однополосной модуляции состоит в использовании эффекта взаимной компенсации соответствующих составляющих спектров при нелинейных преобразованиях модулирующего и высокочастотного колебаний и соблюдении определённых фазовых соотношений между ними. Представим однополосный сигнал в виде:

Это выражение можно записать иначе:

Таким образом, чтобы сформировать однополосный сигнал, необходимо располагать двумя перемножителями и фазовращателями. Однако проектируемый передатчик должен иметь перестройку в диапазоне частот, поэтому фазокомпенсационный метод не подходит, так как очень сложно реализовать фазовращатели, работающие в диапазоне частот.

Фазофильтровые и синтетический способы являются более сложными как в плане расчёта, так и в плане технической реализации, что не всегда оправдано. Поэтому в данном курсовом проекте они не рассматриваются.

Исходя из всего вышесказанного, в представленном курсовом проекте для формирования сигнала с ОБП мы будем использовать способ последовательных преобразований с фильтрацией. В основу данного способа формирования однополосного  сигнала положено выделение из спектра частот амплитудно-модулированного колебания (с помощью фильтра) одной из боковых полос с последующим повышением средней чатоты спектра сигнала до заданного значения путём последовательных преобразований.

Количество преобразований определяется возможностями фильтрующей системы и заданной частотой, на которой осуществляется введение первичного однополосного  сигнала  в  тракт  формирования  сетки частот  в  возбудителе.  На рис.1.1 изображена блок-схема устройства формирования первичного однополосного сигнала, реализующая этот способ.

Рис. 1.1

Для уменьшения количества побочных колебаний преобразователи частоты в устройствах формирования однополосного сигнала обычно выполняются по балансным схемам, которые с известным приближением выполняют функции перемножителей.

В перемножителе 1 осуществляется нелинейная операция умножения модулирующего колебания  на гармоническое колебание . В результате кроме комбинационных колебаний высших порядков получаем сложное колебание вида

Модулирующий сигнал является сигналом с ограниченным спектром в пределах частот  , а  , то составляющие сигнала (1.1) имеют неперекрывающиеся спектры и их можно разделить с помощью полосовых фильтров.

Наименьший интервал частот между составляющими соседних спектров составляет . Величина , называемая полосой фильтрации, входит в число параметров, которые определяют требования к  фильтру. Также к важнейшим характеристикам фильтра относится полоса эффективно пропускаемых частот  и для нашего нормализованного однополосного канала при модуляции речевым сигналом, спектр которого ограничен частотами 300 ÷ 3400 Гц,  Гц.

Выбираем в качестве полосовых фильтров LC-фильтры. Поскольку потери в элементах L и C с ростом частоты возрастают, что вызывает трудности создания высококачественных фильтров на сравнительно высоких частотах.

Опыт показывает, что изготовление полосовых LC-фильтров с большой крутизной ската частотной характеристики возможно, если добротность элементов фильтра

, где  – средняя частота полосы пропускания .

Реально добротность катушек индуктивности не превышает 150 ÷ 200, поэтому .

В виду этого частоту первого преобразования при формировании однополосного сигнала с использованием LC-фильтров следует выбирать не более 50 кГц. Частота второго преобразования выбирается из расчёта применения на выходе перемножителя простого полосового фильтра типа связной системы двух или трёх контуров.

При использовании в качестве фильтрующего устройства двухконтурного полосового фильтра с критической связью между контурами частоту второго преобразования можно определить по формуле

где  – величина подавления комбинационного колебания, отстоящего от основного на .