Передатчик с амплитудной модуляцией. Схемы ламповых передатчиков с амплитудной модуляцией. Генераторы с фильтрами на ПАВ. Передатчик с импульсной модуляцией, страница 3

Амплитудная манипуляция (Рис.10.5.1.) применяется для передачи дискретных сообщений.

При замкнутом ключе на сетку лампы подаётся номинальное напряжение. Если применяются многоэлектродные лампы, то проводят манипуляции одновременно с изменением напряжения на экранной сетке.

Рис.10.5.1.

В таких схемах низкая помехоустойчивость и за счёт инерции носителей Фронты импульсов приобретают  экспоненциальный характер.

10.6. Однополосная модуляция(ОБП)

Каждая боковая полоса несёт в себе информацию о модулирующем сигнале.

В 1940 году была построена первая экспериментальная линия ОБП Москва - Хабаровск.

Модулирующий сигнал (передаваемое сообщение) занимает определённую полосу частот. Мгновенное значение таких сигналов равно:

где A(t) - мгновенное значение амплитуды

Ωср - среднее значение частоты модулирующего сигнала  Ф(t) - мгновенное значение Фазы.

В ряде случае удобно пользоваться безразмерной (относительной) амплитудой x(t):

Тогда модулирующий сигнал равен:

В общем случае A(t), x(t), Ф(t) являются случайными функциями времени. Относительная амплитуда x(t) изменяется в пределах .

Если Fm подать на вход AM модулятора, то на выходе  получим сигнал:

После подавления несущей и одной боковой полосы получим выражение, описывающее сигнал с Однополосной Модуляцией (ОМ):

Если

 и 

то

Из последнего выражения видно, что, в отличии от AM, ЧМ,ФМ, где при модуляции изменяется только один параметр, в ОМ изменяется оба параметра (амплитуда и частота). Иногда ОМ называют амплитудно-фазовой.

Из выражения видно, что амплитуда сигнала с ОМ пропорциональна амплитуде модулирующего сигнала. Они имеют одинаковую форму и ширину спектра, но расположены на частотной оси в разных областях.

Иногда сигнал с ОМ называют транспонированием (переносом по частоте) в область более высоких частот. Эта особенность однополосного сигнала широко используется на практике, т.к. для получения ВЧ сигналов с различными видами модуляции и манипуляции достаточно сформировать НЧ сигнал и подать его на вход передатчика с ОМ.

Достоинства: К числу основных достоинств (преимуществ) систем с ОМ по сравнению с обычной AM можно отнести:

1. Уменьшение полосы частот, занимаемой передатчиком, что приводит к увеличению количества станций в заданном диапазоне частот, работающих без взаимных помех.

2. Уменьшение искажения передаваемого сигнала.

3. Возможность получения энергетического выигрыша:

Предположим, что к входам систем с AM и систем с ОМ подводятся сигналы:

Учитывая, что основная часть энергетических затрат приходится на оконечные каскады при одинаковых  напряжениях на выходах детекторов приёмников, отношение пиковых значений передатчиков с AM и ОМ должно быть равно:

Если х = m, то пиковая мощность передатчика с AM может быть в 4 раза выше чем с ОМ.

4. Сужение полосы пропускания приемного устройства позволит в 2 раза уменьшить мощность помех на входе приёмника.

Полный энергетический выигрыш для систем с ОМ по сравнению с системами AM больше в 16 раз.

Недостатки:

1. Необходимость высокой стабильности частоты передатчика и гетеродина стабильной частоты, восстанавливаемой на приёмной стороне. Для высококачественного приёма музыкальных передач допустимая величина отклонения от номинальной частоты измеряется единицами Герц.

2. При приёме однополосного сигнала при связи с подвижными объектами необходимо учитывать доплеровский сдвиг частоты.

Эти недостатки решаются следующим образом: используются пилотсигналы - не полностью подавляют несущую.

3. Недопустимость использования каскадов умножения частоты.

4. Высокое требование к линейности амплитудной характеристики каскадов.

10. 7. Методы осуществления ОМ

Существует три метода:

1. фильтровой,

2. фазокомпенсационный,

3. фазофильтровой.

Фильтровой метод

Структурная схема предоставлена на рис.10.7.1.

Рис.10.7.1.

МБ (Модулятор Балансный) - подавляет несущую частоту;

МБ, ГН2 (Генератор Несущей), Ф2(Фильтр) -  исправляют ошибки предыдущего каскада.

Фазокомпенсационный метод.

Метод основан на фазовой компенсации нежелательной боковой и несущей. Структурная схема предоставлена на рис.10.7.2.

Рис.10.7.2.

         -сигнал с ОМ .

В реальных схемах трудно реализовать сдвиг сигнала на 90°. При неточном сдвиге - неполное подавление. Иногда схему называют двухфазная система.