3. Формування телефонних р/сигналів - 20 хв.

а) Формування односмугових р/сигналів.

Формування телефонних сигналів при односмуговій модуляції може бути здійснено декількома методами. Однак на практиці майже виключно використовуються Фільтровий метод. Суть його заключається в тому, що первинний сигнал (тому інколи цей метод називають методом послідовних перетворень). На вході кожної ступені перетворення включений смуговий Фільтр, що забезпечує виділення корисного сигналу і подавлення непотрібних компонентів. Розглянемо структурну схему реалізації даного методу.

Первинний електричний сигнал, який маєспектр ΔF , з виходу кінцевої апаратури подається на балансний модулятор (БМ). На другий вхід БМ подаються високостабільні гармонійні коливання з деякою порівняно не високою частотою f1 (перша несуча), що сформовані синтезатором частот. В результаті дії на БМ двох коливань з частотами ΔF і f1 на його виході утворюються коливання комбінаційних частот, в тому числі і f1+ΔF -верхня бокова смуга і f1-ΔF -нижня бокова смуга. Вузькосмуговий фільтр включений на виході БМ, виділяє одну з боковий смуг і подавляє другу.

У військовій техніці р/зв'язку спектр первинного електричного сигналу обмежений величинами f_min = 300 Гц і f_max = 3400 Гц, тому смуговий Фільтр повинен забезпечувати подавлення складових, відстаючих від корисного сигналу на 2f_min = 600Гц. Це тим легше зробити, чим нижче перша піднесуча частота.

При використанні LС Фільтра перша піднесуча звичайно не перевищує 30. . 40 кГц, а використання кварцового і електромеханічних фільтрів дозволяє підвищити величину першої піднесучої до 500..600 кГц.

Односмуговий сигнал, сформований на частоті f1, поступає на другу ступінь перетворення і (См 2), де з допомогою коливань другої піднесучої частоти f2 переноситься в область більш високих частот на величину, рівну f2. Смуговий фільтр, включений на виході. См 2 виділяє коливання сумарної частоти і подавляє коливання з частотами f2-(f1+ΔF).

Вимоги до ПФ2, менш жорсткіші, чим ПФІ. Це пояснюється тим, що подавляємі компоненти сигналу запізнюються від виділяємих як мінімум на f1 і може бути забезпечена простими фільтрами.

Односмугова модуляція дозволяє досить просто здійснювати двоканальну роботу на одній частоті f. При двоканальній роботі одне повідомлення передається на верхній, друге на нижній боковій смузі. Для здійснення двоканальної роботи тракт формування ОМ сигналів повинен мати два балансових модуляторів два вузькосмугових фільтра, один з який виділяє коливання ВБ, а другий НБ смуги. Сигнали з виходів вузькосмугових фільтрів об'єднуються в груповий спектр і в подальшому перетворюються як одиничний сигнал.

Б) Формування частотомодульоваиих р/сигналів.

Технічні методи утворення ЧМ досить різноманітні, однак у військовій техніці р/зв'язки находять використання виключно прямі методи ЧМ, основані, на безпосередній зміні параметрів коливальної системи (L або С ) AГ гармонійних коливань. Найбільш часто при цьому використовуються АГ з параметричною стабілізацією частоти, що має порівняно невисоку стабільність частоти ( δ = 10^-4). З цієї причині стабільність частоти ЧМ р/сигналів є зна­чно нижче стабільності частоти інших р/сигналів. Пристрої, з до­помогою який проходить зміна параметрів коливальної системи, прийнято називати частотними модуляторами або реактивними елементами. В ролі реактивник елементів теперішній час в основному ви­користовуються варикапи - напівпровідникові прилади ( діоди або транзистори), ємність р-n переходу яких залежить від величини прикладеної напруги.

Мал. 8. Графік залежності ємності варикапу

від прикладеної напруги.

Якщо варикап підключаючи і паралельно (або послідовно) елементам коливального контуру АГ ї подати на нього крім постійної напруги Ео ще і первинний модулюючий сигнал Uf(t), то під дією останнього буде мінятись еквівалентна ємність контура, а значить і частота генеруємих коливань :

Де C_в -ємність варикапа ,перерахована паралельно контуру.

Схема частотної модуляції з допомогою варикапа виглядає:

Мал. 9. Схема частотної модуляції з допомогою варикапа.

Для отримання заданої девіації частоти варикап повинен забезпечувати досить конкретну зміну ємності контуру Ск, яка залежить не тільки від девіації частоти, але і від частоти, на якій формується ЧМ сигнал:

де C_к-ємність контуру АГ.

Звідси слідує, що при постійному значенні ємності С_к чим вище частота формування f, тим менше потрібний її приріст (Δ f) і тим легше зробити частотну модуляцію. Однак при цьому зростає аб­солютна нестабільність частоти Δ f =δ f

Тому в деяких збуджувачах частота формування ЧМ сигналів вибирається дещо більшою, ніж частота формування інших видів р/сигналів, але достатньо низької, щоб погіршення стабільності частоти було можливо меншим.

Використання не з параметричною, а кварцовою стабілізацією частоти дещо погіршується стабільність частоти, але ускладнюють схему формування ЧМ сигналів.

Абсолютна постійність девіації частоти може бути забезпечена в діапазонному генераторі, що автоматично підстроюється ФАП, якщо одне з опорних коливань системи ФАП промоделювати по частоті.

Рис. 10. Схема формування ЧМ коливань з використання кварцової стабілізації частоти.

В цій схемі джерелом еталонних коливань являється кварцовий генератор (КГ), формуючий р/сигнал на фіксованій частоті fо. Цей сигнал в фазовому детекторі (ФД) зрівнюється з перетвореною частотою управляємого генератора (УГ). В сталому режимі :

Або

Використання даного методу дозволяє не тільки забезпечити постійність девіації частоти Δf, але і підвищити стабільність частоти формуємих ЧМ р/сигналів, яка визначається стабільністю опорних частот f₀ і f₀₁ і не залежить від стабільності частоти УГ. (Схема використана в новому поколінні р/станцій УКВ діапазону Р-159, Р-171, Р-173 і др. )