Раздел 3. Формирование радиосигналов (управление колебаниями)

U(t) = U*cos(ω₀*t)

U(t) = U(t)*cos[ω₀*t + φ(t)]

Когда модулированный сигнал представляется набором дискретных значений, то мы говорим о манипуляции.

Качество модуляции оценивается с помощью статических и динамических модуляционных характеристик.

Под статической модуляционной характеристикой понимают изменения изменяемого параметра ВЧ колебания от модулирующего фактора (сигнала).

Динамическая характеристика – это зависимость от параметров модулирующего сигнала:

а) амплитудная – частота постоянная;

б) частотная – АЧХ (модулирующий сигнал постоянной амплитуды).

Амплитудная модуляция (АМ)

U(t) = U(t)*cos[ω₀*t + φ(t)];

i_A(t) = I_Aнес*(1 + m*cos(Ω*t)*cos(ω*t).

Используется в радиовещании, телевидении (аналоговое), передача изображения, радиосвязь, проводное радиовещание.

Основные свойства сигналов с АМ.

1. Спектр:

i_A(t) = I_Aнес*cos(ω*t) + 0,5*m* I_Aнес*cos((Ω + ω)*t) + 0,5*m* I_Aнес*cos((ω - Ω)*t).

Рис. 35

Для радиотелефонии: 300…3400 (3000) Гц.

Для радиовещания: 100…6300 Гц.

Для ТВ вещания: 50 Гц…6МГц (5; 4,2)

2. 3 режима работы:

   1. несущий режим: m = 0 i_A = I_Aнес;

   2. максимальный режим: m = 1  I_Amax = 2*I_Aнес; I_Amax = I_Aнес*(1 + m), (Ω*t = 1);

   3. минимальный режим: I_Amin = 0; I_Amin = I_Aнес*(1 - m), (Ω*t = -1).

P_~нес = 0,5* I_Aнес*r_A;

P_~max = 0,5* (I_Amax)²*r_A = P_~нес*(1 + m)², m = 1  P_~max = 4*P_~нес;

P_~min = 0,5* (I_Amax)²*r_A = P_~нес*(1 - m)², m = 1  P_~min = 0;

Активный элемент при АМ выбирается с учётом мощности максимального режима (особенно важно для транзистора).

Качество АМ принято оценивать следующими параметрами:

1. k_г = (1/I Ω1)*(

2. Δm – (АЧХ) +1,0…1,5 дБ.

3. D = 10*log(Р_ш/Р_сиг) = -50…60 дБ.

Статическая модуляционная характеристика для АМ:

Рис. 36

Динамическая модуляционная характеристика для АМ:

Рис. 37

ЧДМХ

Рис. 38

U_Ω – const

Одной из разновидностей АМ является однополосная. При ОМ осуществляется полное подавление боковых полос, а несущая может быть полностью или частично подавлена.

Способы осуществления АМ.

1. Модуляция изменением напряжения на входе АЭ:

а) изменение напряжения смещения (Ес);

б) изменение напряжения возбуждения (Uвоз).

2. Модуляция изменением напряжения питания (Еп) в выходной цепи АЭ.

3. Комбинированный способ (вход и выход).

1.а. Модуляция изменением напряжения смещения.

Рис. 40

_max = P_~max/P_0max = 0,5* (I_Amax)²*r_A = P_~нес*(1 + m)²/E_пmax*I_0max = P_~нес*(1 + m)/ E_пmax*I_0нес;

_max = _нес*(1 + m);  = 0…_max = 0,8; _ср = 0,3…0,4.

Основной недостаток – низкий .

Достоинство – мощность модулирующего устройства должна быть небольшой.

Лекция 19