3. Автоматическая коллекторная модуляция

При автоматической коллекторной модуляции устраняются недостатки коллекторной и базовой модуляции.

В первых каскадах применяют базовую модуляцию, а в выходном каскаде с помощью низкочастотных дросселей создаётся автоматическая коллекторная модуляция, а в цепи базы осуществляется автоматическая базовая модуляция за счёт цепи R_б (L_б), С_б.

Тема 3.2. Однополосная модуляция

В составе спектра АМ сигнала составляющая несущей частоты не зависит от информационного сигнала, а в обеих боковых полосах заложена одна и та же информация. Поэтому при передаче несущую частоту можно полностью подавить. В этом случае передаётся балансно-модулированный сигнал (БМС) без несущей.

Кроме того, без какой-либо потери информации можно передавать спектр только одной из боковых полос. Следовательно, однополосная модуляция позволяет устранить существенный недостаток амплитудной модуляции – нерациональное использование энергии передатчика.

При однополосной модуляции информационный спектр звуковой частоты без искажений переносится в область одной из боковых полос: верхней боковой полосы (ВБП) или нижней боковой полосы (НБП).

На практике широко применяется однополосная связь с НБП или ВБП и однополосная связь с частично подавленной несущей.

Достоинства:

1. Устраняется недостаток амплитудной модуляции (энергетический выигрыш по мощности, то есть вся мощность передатчика расходуется на передачу полезной информации). Поэтому РПДУ небольшой мощности может с меньшей затратой энергии передатчика передавать информацию на большие расстояния, чем при амплитудной модуляции.

2. В два раза меньше ширина спектра, а значит, и ширина канала радиосвязи, что позволяет сузить полосу пропускания приёмника. Чувствительность и помехоустойчивость увеличиваются, а от них зависит дальность действия.

Недостатки: усложняются передатчик и приёмник.

Формирование однополосных сигналов

1. Составляющая несущей частоты подавляется с помощью балансного модулятора.

2. Однополосный сигнал может быть получен несколькими методами (фильтровым, фазокомпенсационным, фазофильтровым).

Подавление несущей с помощью балансного модулятора

При балансной модуляции, как и при амплитудной, осуществляется линейный перенос спектра информационного сигнала в область более высоких частот, но с подавлением несущей.

Балансный модулятор на диодах

Модулирующие сигналы к диодам прикладываются в противофазе, а сигнал несущей частоты – в фазе. В результате нелинейных процессов токи диодов имеют комбинационные составляющие, причём токи с несущей частотой через выходную катушку протекают в разных направлениях, следовательно, компенсируются, а токи сигналов модулирующих частот протекают в одном направлении, следовательно, суммируются.

На выходе балансного модулятора выделяется сигнал балансно-модулированного колебания, содержащего НБЧ и ВБЧ.

Способы формирования однополосных сигналов

Однополосный сигнал можно получить из спектра АМ сигнала путём ослабления неиспользуемой несущей и верхней или нижней боковой полосы. Для ослабления составляющей несущей осуществляется её балансная модуляция информационном сигналом, и далее с помощью фильтра подавляется неиспользуемая боковая полоса.

Если частота несущей достаточно высока, то промежуток по частоте между боковыми полосами по сравнению с несущей мал, и с помощью реального фильтра разделить боковые полосы невозможно, так как для этого необходимо иметь фильтр с очень большой крутизной АЧХ. Разделить боковые полосы с помощью реального фильтра можно лишь тогда, когда промежуток между боковыми полосами составляет 1…2 % от несущей частоты.

Поэтому при использовании довольно высоких несущих частот применяют фильтровой метод с многократным преобразованием, то есть спектр звуковой частоты постепенно переносят в область высоких частот.

Из графиков видно, что на выходе БМ2 промежуток между боковыми полосами составляет 100,6 кГц, следовательно, Ф2 позволяет подавить неиспользуемую боковую полосу. В результате на выходе Ф2 формируется сигнал верхней боковой полосы с частотами от 5000,3 до 5003 кГц, то есть, такими же составляющими, какие были бы получены в результате однократного преобразования.

При необходимости дальнейшего повышения несущей, можно использовать дополнительные преобразования (БМ3, Ф3 и так далее).

Для получения пилот-сигнала применяют дополнительный балансный модулятор и фильтр, который выделяет составляющую с суммарной частотой f_ГВЧ1 + f_ГВЧ2.

Достоинства: хорошее подавление неиспользуемой составляющей с помощью фильтров, хорошая устойчивость и надежность работы схемы.

Недостаток: громоздкость схемы, сложность фильтров.