Помехи в линейных трактах и каналах многоканальных систем передачи с ЧРК, страница 11

    Нелинейные помехи так же, как и помехи от линейных переходов и собственные, возникающие в каждом линейном усилителе, суммируются в конце линии передачи. Для выяснения законов накопления помех от различных продуктов нелинейности рассмотрим один усилительный участок линейного тракта (рис.

3.26). Будем считать, что все усилители обладают одинаковой не-  

лнейностью, а фазочастотная характеристика (ФЧХ) каждого усилительного участка линейна, т.е.

                                                                                           (3.72)

-

Рис. 3.26. К расчету накопления помех нелиней-                                                                          н                                                                                                   ного происхождения

               Если на вход первого усилителя подведено напряжение

То на его выходе появляются полезные сигналы вида , и продукты нелинейности вида , где - целые числа. Здесь для простоты предполагается, что усилители не создают фазовых сдвигов. На входе второго усилителя полезные сигналы, пройдя усилительный участок с

ФЧХ, определяемой (3.72), будут иметь вид

               (3.73)

а продукты нелинейности –

          .                       (3.74)

   За счет нелинейности второго усилителя на его выходе появятся продукты нелинейности, обусловленные полезными сигналами вида (3.73):

              (3.75)

   На выходе второго усилителя продукты нелинейности вида (3.74), созданные первым усилителем, и вида (3.75), созданные вторым усилителем, суммируются.

   Продукты нелинейности 1-го рода, для которых m±n±q=1, совпадают по фазе и суммируются по напряжению. Продукты нелинейности 2-го рода имеют совпадающие фазы, и их суммируют по мощности. При наличии на однородном участке линейного тракта п усилителей общая мощность помех нелинейности 1-го рода

                                      Р_нп=п²Р_нп1    ,                                               (3.76а)

                 а общая мощность помех 2-го рода

                                             Р_нп=пР_нп          (3,76б)

    Здесь Р_нп1 и Р_нп2 мощности продуктов нелинейности 1-го и 2-го рода

соответственно, возникающих в одном усилителе линейного тракта.    ПрактическиФЧХ усилительного участка нелинейна и между продуктами нелинейности 1-го рода с частотой  от двух смежных участков создается сдвиг фаз .Тогда результирующее напряжение от п участков определяется геометрической прогрессией

                   ,

а амплитуда этого напряжения

                                      

       Заметим, что при    и четном  п напряжение =0, так как помехи при этом от отдельных участков попарно компенсируются. К такому фазовому сдвигу можно приблизиться, используя искажающие фазовые контуры (ИФК), включение которых нарушает линейность ФЧХ усилительных участков и уменьшает суммарную мощность нелинейных помех 1- го рода, приближая

закон их накопления к суммированию мощности.

     Для расчетов суммарной мощности нелинейных помех 3-го порядка 1-го рода используют эмпирическое правило: внутри секции автоматического регулирования, т.е. между двумя усилителями с АРУ по контрольной частоте, помехи 1-го рода суммируются по напряжению, а от секции - по мощности. Таким об-

разом,

                                                                      (3.77)

где т- число секций, - число усилителей в -й секции; -мощность нелинейных помех 1-го рода, создаваемых -м усилителем -й секции.

Средняя мощность помех, вносимых линейным трактом

    Суммарная средняя мощность помех в полосе частот канала ТЧ ,вносимых линейным трактом, с учетом контура, восста-навливающего плоскую диаграмму уровня,

                                 (3.78)

В формуле Р_сп0 ,Р_н20 ,Р_н30 ,Р_лп0  соответственно средние мощности собственных помех, помех нелинейности 2-го и 3-го порядков и помех от линейных переходов в ТНОУ В широкополосных (коаксиальных) линейных трактах отсутствуют помехи от линейных переходов, а среди помех нелинейности 3-го порядка учитываются только помехи 1-го рода, так как их мощность во много раз больше мощности помех 2-го рода. Под  следует понимать среднюю частоту соответствующего канала ТЧ в линейном спектре СГ. Величина модуль коэффициента передачи контура предыскажения.

   На выходе однородного участка широкополосного линейного Тракта, содержащего п усилителей, с учетом эффекта накопления помех и соотношений (3.7), (3.70) и (3.71) выражение (3.78) можно записать в виде

                       (3.79)

здесь       

    .

  При выборе характеристики предыскажения желательно обеспечить максимальную и одинаковую помехозащищенность во всем линейном спектре системы передачи, т.е.

                                                                         (3.80)

  Такую частотную характеристику предыскажения будем называть оптимальной. Линейное предыскажение не обеспечивает выполнение условия (3.80), позволяя выравнять защищенности от помех, вносимых линейным трактом, только в крайних каналах линейного спектра. В верхних по частоте каналах СП преобладают собственные помехи, для уменьшения которых следует увеличивать уровень передачи, т.е. перекос уровней. Однако при этом существенно возрастают нелинейные помехи 2-го порядка в нижних по частоте каналах передачи. Для повышения защищенности от указанных помех необходимо повысить уровень передачи в этой части линейного спектра. В каналах средней части линейного спектра имеет место избыточная защищенность от помех линейного тракта, снижение которой можно использовать для повышения помехозащищенности каналов нижней части линейного спектра и выравнивания помехозащищенности во всем спектре частот СП. Это можно осуществить путем применения