Структурная схема канала связи. Схемные решения AM модуляторов. Расчет статической модуляционной характеристики, страница 9

При этом видно, что напряжение на выходе линейно зависит от амплитуды входного сигнала  U_m(t), т.к.  есть величина нелинейная и носит название – коэффициент передачи детектора или взяв отношение сопротивлений получим    и чтобы коэффициент передачи был  >> 1  необходимо, чтобы R_H >> R_iд.  Емкость  нагрузки   С_н,  в  свою  очередь,  должна свободно пропускать токи ВЧ к диоду и одновременно не шунтировать R_H на низких частотах:

                                                        (3.1)

т.к.  частоты   Ω   и   ω₀   различаются  в  (10³-10⁶)  раз,  то условие  (3.1) легко выполняется и значение С_н принимается его среднему значению.

Следует подчеркнуть, что диодный детектор, рисунок 3.1 – амплитудный некогерентный линейный детектор (AM НКГ).

В случае наличия на приемной стороне сведений о передаваемой несущей частоте (AM когерентный прием) детектирование осуществляется по схеме (рисунок 3.2), синхронный детектор.

Рисунок 3.2

Здесь перемножитель может быть выполнен в виде нелинейного (диодного) перемножителя, который открывается синхронно с несущей частотой ω₀ (U_кг), благодаря чему обеспечивается селекция полезной информации из смеси сигнала и шума z(t).

Синхронное    детектирование    необходимо    для    выделения    полезной информации сигналов ОБП,  где содержится лишь одна боковая полоса AM

колебаний и, чтобы выделить точно низкочастотную составляющую, из спектра ОБП надо вычесть точное значение несущей частоты (обеспечить КГ AM прием), т.к. ошибка в несущей на (10-300) Гц приведет к значительному искажению информации.

3.1 Детектирование ЧМ сигналов

Для выделения полезной информации из ЧМ сигналов обычно прибегают:

1)  к превращению ЧМ в AM колебания, а затем их детектируют обычными диодными детекторами;

2)  превращают ЧМ в ФМ, затем путем векторного сложения получают AM, которые и используются для окончательного выделения информации.

Простейшим способом превращения ЧМ в AM может быть прием на расстроенный контур (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 где ω_р –  резонансная частота контура;

ω₀  – средняя (несущая) частота передатчика с ЧМ модуляцией (ω₀ ± Δω).

Но работа на склоне частотной характеристики контура не обеспечивает неискаженной передачи информации, особенно при значительных индексах модуляции (большой девиации частоты – Δω ).

Поэтому обычно используется балансная (двухтактная) схема ЧМ детектора,   в   котором   резонансная   частота   верхнего   контура   (L₁C₁)   равна

(ω₀ + Δω), а нижнего (L₂C₂) равна (ω₀  – Δω).  При этом обеспечивается большой диапазон работы с компенсацией нелинейных искажений (рисунок 3.4).

Рисунок 3.4

На рисунке 3.5 приведена схема с переводом ЧМ вначале в ФМ, а затем и AM колебания. Здесь на диоды D₁и D₂ подаются противофазные напряжения U₁ и U₂, а в качестве синфазного используется напряжение со сдвигом + π/2 (через C₁) равное U₃. При этом результирующий вектор напряжения на диодах U_p будет одинаковым при точном совпадении частоты ω₀ с ω_р колебательного контура L₂C₂, (рисунок 3.6).

Рисунок 3.5

Рисунок 3.6

При сдвиге частоты ω₀ на ± Δωпроизойдет «перекос» векторов U₁ и U₂ из-за ухода частоты от резонансной, где фазовый сдвиг равен «0».

Обе схемы ЧМ детекторов выдают на выходе двухтактное напряжение.

Фазовое детектирование применяется только в случае бинарных (импульсных) сигналов, схемные реализации рассмотрены в разделе 1 (рисунок 1.9, 1.10).

Рассмотрев вопросы преобразований сигналов в каналах связи необходимо остановиться на том, каким образом описываются различные сигналы, а главное, как определяется их мощность и занимаемый спектр частот.