3.8. Частотная манипуляция.

Амплитуда тока в антенне остается неизменной, изменяется только частота. Одна частота f₁ - соответствует нажатию ключа, другая f₂ - отжатию. Такие сигналы можно рассматривать как колебания с частной манипуляцией.

Средняя частота которых равна ƒ₀ =0,5(ƒ₁ + ƒ₂ ), а девиация разности частоты Δƒ= 0,5(ƒ₁-ƒ₂).

С увеличением разности частот увеличивается помехозащищенность канала связи. Амплитуды составляющих спектра определяются:

Амплитуды спектральных составляющих с увеличением n убывают быстрее чем при ам­плитудной модуляции, т.е. полоса частот уже.

При Δƒ=500Гц и скорости передачи 200 бод n =5 при уровне спектральных составляю­щих 0,01 от максимальной амплитуды полоса частот ΔF=3600Гц.

Т.е переход от амплитудной модуляции к частотной манипуляции приводит к сокраще­нию полосы частот и увеличению помехоустойчивости, которая эквивалентна вы­игрышу в мощности в 4-9 раз. При дальних радиосвязях частотная манипуляция является основным видом телеграфной работы.

Схема частотной манипуляции.

Рис. 3.15

На схеме изображен возбудитель с час­тотной манипуляцией. Последовательно с кварцем включена индуктивность. Замкнутым и разомкнутым ключом можно менять частоту колебаний. Переход частоты происходит без разрыва фазы. Стабильность средней частоты и девиации получаются достаточно высокими. Заменив ключ и индуктивность управляющим реактивным сопротивлением, можно получить плавный переход от одной частоты к другой и этим еще более сократить полосу.

Недостаток - отсутствует диапазонность изменения частоты, т.е. на каждую частоту нужен отдельный возбудитель.

3.9. Диапазонный возбудитель с кварцевой стабилизацией имеет вид, представленный на рис. 3.16.. Перестраиваемый реактивный элемент в такт с сигналами манипуляции производит изменение частоты диапазонного генератора, работающего на низкой частоте. С помощью преобразователя и фильтра выде­ляется комбинационная частота ƒ_квТ+ƒ_g или ƒ_кв -ƒ_{g .} Т.к. ƒ_кв >>ƒ_g то ста­бильность комбинационной частоты будет определяться кварцевым генерато­ром.

Рис. 3.16.

Частотная манипуляция тональных поднесущих.

Производится частотная манипуляция не несущей частоты передатчика, а низкой частоты, лежащей в звуковом спектре и называемой поднесущей частотой. В канале размещается более 16 поднесущих частот, каждая из которых манипу­лируется по частоте независимо друг от друга. Все поднесущие частоты смешиваются в одном тракте. Полученным групповым сигналом производится модуляция несу­щей частоты. При этом применяют однополосную модуляцию. Так получается схема многоканальной телеграфной связи. С увеличением каналов связи помехозащищённость падает, т.е. уменьшается мощность каждого канала. Целесообразно применять при радиосвязи с большим обменом телеграфными сообщениями.

3.10. Двойная частотная телеграфия (дчт).

Линия радиосвязи уплотняются двумя телеграфными каналами с частотной манипуляцией. Частота передатчика может принимать четыре различных значе­ния, отличающихся на небольшую величину (500 или 1000Гц). График работы имеет вид, представленный на рис. 3.17.

Рис.3.17

U₁ и U₂ сигналы, передаваемые по первому и второму каналам. Эти сигналы управляют частотой передатчика. До t₁ по обоим каналам передавалось отжатие теле­графного ключа и передатчик работал на частоте ƒ₁. В момент t₁ по первому каналу началась передача сообщения, и передатчик стал работать на частоте f₂. В момент t₂ началась передача по второму каналу, и частота передатчика стала f₄. В момент t₃ на первом канале вещание прекратилось и передатчик начал вещание на частоте f₃, соответствующей работе только на втором канале и т.д.

В этой передаче мощность на каждом канале не уменьшается, но расширя­ется полоса частот. Система ДЧТ является одним из основных видов работ на магистральных линиях радиосвязи.

Для работы по схеме с ДЧТ применяется схема электронной манипуляции (рис.3.18. ).

Рис. 3.18.

Смеситель собран на лампе JI3, обе сетки которой являются управляющими. Источники пи­тания выбираются так, чтобы Е_а2 > Е_а1 . Когда по обоим каналам дается сигнал отсутствует, все три лампочки заперты и на R₄ создается падение напряжение, величина которого регулируется R₃. При нажатии ключа К1 в канале 1, лампа Л1 отпирается, появляется ток и на R₄ напряжение уменьшается, уровень которого определяется сопротивлением R₁.

При нажатии ключа К2 отпирается Л2, появляется ток I₂ такой величины, что на R₄ напряжение меняет знак. Величина напряжения определяется R₂ (на первом канале сигналы отсутствуют).

При наличии сигналов на обоих каналах, отпираются все три лампы. На­пряжение устанавливается сопротивлением R₃.

Т.о. на выходе манипулятора получается четыре уровня напряжения, для каждого из них независимая регулировка. Напряжение с выхода манипулятора ДЧТ подается на вход реактивной лампы, или на варикап, или встречно - последовательно включенных диодов, с помощью которых производиться из­менение частоты возбудителя. Уровни выходного сигнала манипулятора ста­билизируются с помощью ограничителей и стабилизацией питающих напря­жений Е_а1 и Е_а2 . Интервал между частотами манипуляции выбираются с уче­том коэффициента умножения частоты в передатчике.