Ответы на экзаменационные вопросы № 1-50 дисциплины "Радиопередающие устройства" (Назначение, классификация и обобщенная структурная схема РПдУ. Принцип работы, основные характеристики и режимы ЛБВ), страница 9

31.  Угловые виды модуляции. Основные соотношения.

К угловой модуляции относятся частотная и фазовая модуляции.В общем виде ВЧ – колебания записываются как

где - полная фаза ВЧ – колебания.

Полная фаза колебания и мгновенная частота связаны между собой интегро– дифференциальными оотношениями:

Поскольку мгновенная частота и полная фаза колебания взаимосвязаны, товзаимосвязанными оказываются ЧМ и ФМ.

Частотная модуляция. При частотной модуляции в соответствии спередаваемым сообщением изменяется мгновенная частота колебания, котораядля модуляции гармоническим сигналом запишется как:

где - девиация частоты, т.е. максимальное отклонение частотыотносительно среднего значения;

a -коэффициент пропорциональности.

Полная фаза ЧМ – колебания равна:

где- индекс частотной модуляции.

Выражение частотно – модулированногоколебания для модуляции гармоническим сигналом имеет вид:

(1)

Фазовая модуляция. При ФМ в соответствии с передаваемым сообщениембудет изменяться фаза колебания Будем полагать, что ,тогда изменение фазы при ФМ примет вид:

где - девиация фазы, - индекс фазовой модуляции; b –коэффициент пропорциональности.

Выражение фазомодулированногоколебания, имеет вид:

(2)

Сравнивая (1) и (2) видно, что по внешнему виду эти выраженияполностью идентичны, что лишний раз подчеркивает взаимосвязь частотной ифазовой модуляциями. Отличие заключается лишь в поведении индексов модуляции и девиации частоты.

При ЧМ:

При ФМ:

График зависимости I_nот индекса угловой модуляции       Спектр колебаний с угловой модуляцией имеет вид

32.  Частотно-модулированные автогенераторы.

Схема частотно – модулированного автогенератора (ЧМАГ) по емкостной 3– х точке с общим эмиттером и заземляющей по ВЧ базой показана на рисунке

Обозначения элементов колебательной системы АГ соответствуют обозначению эквивалентной схемы трёхточки.

Подключить варикап к контуру АГ можно последовательно либо параллельно. Однако, подключать его следует к тому элементу контура, который в большей степени определяет рабочую частоту, а не коэффициент о/с.

То есть в емкостной 3 – х точке – к индуктивности, а в индуктивной 3 – х точке – к емкости.

33.  Методы получения ЧМ колебаний (схема, достоинства, недостатки).

Угловые виды модуляции можно получать двумя способами: прямым икосвенным. При прямых методах модулирующий сигнал непосредственновоздействует на необходимый для данного вида модуляции параметр (частотуили фазу).

Косвенные методы предполагают получение нужного вида модуляции путёмосуществления модуляции другого вида и соответствующего преобразованиямодулирующего сигнала, т.е. используется связь между частотной и фазовоймодуляциями.

Получение ЧМ – колебаний. Прямой метод получения ЧМ – колебанийосуществляется путем подключения к колебательной системе автогенераторанекоторого реактивного элемента, изменяющего свои параметры в зависимостиот приложенного к нему напряжения. Структурная схема такого метода имеет вид, показанный на рисунке

УР – управляемая реактивность.

Изменение параметров УР приводит к изменению резонансной частотыколебательной системы АГ и, как следствие, к частотной модуляции.

Достоинства: простота реализации и возможность получения большойдевиации частоты.

Недостатки: невысокая стабильность средней частоты, т. к. подключениедополнительных элементов к колебательной системе уменьшает еёдобротность.

Косвенный метод получения ЧМ – колебаний. При этом методеиспользуется известная связь между ЧМ и ФМ. Кроме того необходимынекоторые преобразования с модулирующим сигналом. Рассмотрим этипреобразования. Девиация частоты при ФМ равна т. е. зависитот частоты модулирующего сигнала. При ЧМ девиация частоты т.е. не зависит от W. следовательно, на фазовый модулятор модулирующий сигнал надо подавать через корректирующую цепочку, имеющую коэффициентпередачи равный Структурная схема этого метода имеет вид

ФМ – фазовый модулятор; KЦ – корректирующая цепочка.

Достоинства: возможность получения высокой стабильности среднейчастоты, поскольку процесс получения ВЧ – колебаний и управление ихпараметрами не взаимосвязаны.

Недостатки: малая девиация частоты и усложнение схемы из-за умножения частоты для увеличения девиации частоты и дополнительногоусиления.