8.1. Основные понятия

Сигнал, модулированный по амплитуде, записывается так:

, (8.1)

г де U – амплитуда немодулированного ВЧ-сигнала; ω = 2πf; f – несущая частота; Ω = 2π F; F – модулирующая частота; М – коэффициент амплитудной модуляции.

Обычно коэффициент модуляции выражается в процентах. При амплитудной модуляции коэффициент модуляции и ее глубина совпадают:

, (8.2)

где ΔU – приращение высокочастотного напряжения при модуляции.

На рис. 8.1 показан график модулированного сигнала, соответствующий выражению (8.1). Из графика следует, что

. (8.3)

Коэффициент амплитудной модуляции определяют двумя методами: методом выпрямления и осциллографическим.

8.2. Метод выпрямления

Метод выпрямления (детектирования) позволяет измерять коэффициент амплитудной модуляции в процессе работы передатчика. Сущность метода заключается в том, что высокочастотный модулированный сигнал детектируется, в результате чего выделяется постоянная составляющая, пропорциональная напряжению несущей U, и составляющая модулирующей частоты (огибающая), пропорциональная ΔU. М определяется из формулы (8.2).

П риборы, основанные на этом методе, называют модулометрами, или измерителями модуляции. Структурная схема модулометра представлена на рис. 8.2. Прибор представляет собой супергетеродинный радиоприемник амплитудно модулированных сигналов. Магнитоэлектрический индикатор, с помощью которого измеряется постоянная составляющая, выделенная детектором Д, пропорциональная напряжению несущей, настраивается на условную «1». При этом амплитудный (пиковый) вольтметр АВ с закрытым входом, измеряющий ΔU, можно проградуировать в единицах М (%). Для установки напряжения несущей на «1» используют входной аттенюатор Ат. Для проверки тракта промежуточной частоты измерителя модуляции – калибровочный генератор Г_к.

8.3. Осциллографический метод

Осциллографический метод осуществляют двумя способами: линейной и синусоидальной развертки.

При линейной развертке в канал вертикального отклонения попадает высокочастотный модулированный сигнал, частоту развертки устанавливают в два – три раза ниже модулирующей частоты и синхронизируют модулирующим напряжением. На экране осциллографа появляется осциллограмма модулированного сигнала в виде функции у = f (t); (рис. 8.1). Измерив с помощью масштабной сетки максимальное отклонение луча А = 2U_max и минимальное Б = 2U_min, согласно формуле (7.3), получаем (в процентах)

. (8.4)

При синусоидальной развертке в канал вертикального отклонения попадает модулированный сигнал, а в канал горизонтального отклонения – модулирующее напряжение. Верхняя огибающая модулированного сигнала определяется выражением

. (8.5)

Отклонение по горизонтали

(8.6)

Подставляя (8.6) в (8.5), получаем:

,

т. е. верхняя огибающая имеет вид прямой линии с наклоном, определяемым значением М. Нижняя огибающая также прямая с наклоном -М. Осциллограмма представляет собой светящуюся плоскость трапециидальной формы (рис. 8.3, а).

Прямые, ограничивающие плоскость, являются фигурами Лиссажу, получившимися за счет взаимодействия огибающих модулированного сигнала с модулирующим напряжением при отсутствии фазового сдвига между ними. Размеры А и Б соответствуют максимальному и минимальному значениям модулирующего напряжения, поэтому М вычисляется по формуле (8.4).

У силители осциллографа или тракт модулирующего напряжения могут внести фазовый сдвиг между огибающими и модулирующим напряжением. При этом прямые примут вид эллипсов (рис. 8.3 б). Осциллограмма, изображенная на рис. 8.3 в, свидетельствует о наличии нелинейных искажений.

По виду фигуры, получающейся на экране осциллографа при отсутствии фазового сдвига и искажений, способ синусоидальной развертки частот называют способом трапеции. Осциллографический способ прост и удобен. Погрешность составляет 5…10%.