12. Однополосная модуляция.

Среди различных методов получения однополосного сигнала наиболее широко применяется фильтровой метод. Принято считать, что однополосный сигнал является разновидностью амплитудно-модулированного сигнала.

Однополосный сигнал имеет ряд преимуществ:

– в два раза меньше полоса, занимаемая излучаемым сигналом;

– в 4 раза меньше мощность передатчика, чем в амплитудной модуляции (АМ) при том же эффекте.

Таким образом, выигрыш составляет 8 раз.

Рассмотрим фильтровой метод получения однополосного сигнала (ОБП-сиг­нала).

Рис. 8.2. Спектральные зависимости, поясняющие получение ОБП-сигнала

На рис. 8.1 представлена функциональная схема фильтрового метода получения ОБП. На вход балансного модулятора поступают два сигнала: высокочастотный Uω и модулирующий низкочастотный  . Балансный модулятор это нелинейный элемент. В результате на выходе получается  двухполосный  сигнал без несущей. Несущаяподавляется схемой модулятора. Полосовой фильтр подавляет одну из боковых полос спектра.

Процесс получения однополосного сигнала фильтровым методом поясняет рис. 8.2.

Рассмотрим работу балансного модулятора.

Принципиальная схема изображена на рис. 8.3.                    

 

Рис. 8.3. Электрическая схема балансного модулятора

Рассматривая физику работы балансного модулятора, легко увидеть, что при полной симметрии элементов схемы в выходном сигнале не будет тока несущей частоты. Действительно при положительной полуволне напряжение Uω в точке схемы, помеченной знаком à, оба диода будут открыты. Поэтому токи в нагрузке (т. е. в первичной обмотке трансформатора Т_р3) будет взаимно скомпенсиро­ваны. Затем работает полосовой фильтр, который пропускает только верхнюю боковую полосу (рис. 8.2).

13. Детектирование сигналов чм.

Как правило, в аппаратуре связи используют схему частотного детектора на связанных контурах, которая представлена на рис. 11.1. 

Рис. 11.1. Принципиальная электрическая схема частотного детектора

С целью объяснения работы такого частотного детектора построим векторную диаграмму. Начнем строить с вектора напряжение в первом контуре U₁.

Эти построения представлены на рис. 11.2. Рассмотрим случай  , где   – частота сигнала,   – резонансная частота контуров.   Затем построим вектор тока в первом контуре I1. Этот ток протекает через  индуктивность. Поэтому ток отстает от напряжения на 90º. Эдс Е2 во втором контуре в соответствии с законами электротехники отстает от тока ее наводящего на 90º, так как  . Ток во вторичной обмотке построим с учетом того, что частота сигнала   ниже резонансной частоты связанных контуров. При этом необходимо знать, что второй контур по отношению эдс Е2 будет последовательным при условии  . Cопротивление этого контура будет носить индуктивный характер и ток I2 будет отставать от эдс Е2.

В пределах полосы пропускания это отставание меньше 90º. Векторы напряжения в плечах вторичной обмотки  и   будут перпендикулярны вектору тока I₂. К каждому диоду приложены суммы соответствующих напряжений. Сложив эти напряжениявекторно, получим, что к диоду Д₁ приложено напряжение U_I, а ко второму диоду – U_II.

Часть схемы, включающая диоды и цепи R1, R2и C1,C2, представляет два диодных детектора, включенных встречно. С учетом сказанного для случая   на выходе всей схемы частотного детектора получим положительное напряжение относительно корпуса. При изменении частоты можно снять так называемую детекторную частотную характеристику, представленную на рис. 11.3. Одним из основных параметров частотного детектора является крутизна характеристики, которая вычисляется по формуле

 

 .                    (11.1)

Частотный детектор необходимо использовать на линейной части его детекторной характеристики.