2.8.2. Фазокомпенсационный метод.

Формирование однополюсного сигнала с помощью фазокомпенсационного метода поясняется блок – схемой.

Метод основан на фазовой компенсации колебаний нежелательной боковой полосы и несущей частоты. Входной сигнал U_Ω(t) поступает на фазосдвигающую схему, которая позволяет получить для каждой из гармонических составляющих входного сигнала две равные по величине составляющие, сдвинутые по фазе на 90⁰. Эти два напряжения подаются на один вход двух балансных модуляторов. На другой вход одного балансного модуляторов подаются синусоидальные колебания несущей частоты, сдвинутые по фазе на 90⁰ , на другой вход второго балансного модулятора подаются синусоидальные колебания несущей частоты в фазе. На выходе одного балансного модулятора получаем сигнал в виде произведения синусов

U₁ = U_s U_Ω sin Ω t*sin ω t = ½ U_s U_Ω [ cos (ω +Ω) t – cos (ω - Ω) t].

На выходе другого балансного модулятора получаем сигнал в виде произведения косинусов

U₂ = U_s U_Ω cosΩ t*cos ω t = ½ U_s U_Ω [ cos (ω +Ω) t + cos (ω - Ω) t].

После суммирования в сумматоре получим:

U_вых U₁ +U₂ = U_s U_Ω cos (ω +Ω) t.

Таким образом, сформирован однополосный сигнал на верхней боковой частоте.

Контрольные вопросы:

1.Какие методы формирования однополосного сигнала и в чём их различие?

2.Преимущество передачи информации ОБП сигналом?

3.Принцип действия балансного модулятора?

4.Почему необходим сдвиг по фаз на 90⁰ входных сигналов?

Глава 3. Угловая модуляция.

Частотная и фазовая модуляции являются разновидностями угловой модуляции, при которой по закону передаваемой информации изменяется полная фаза высокочастотных колебаний. При этом мгновенное значение тока высокой частоты можно представить выражением:

I = I_m sin (ω₀ t + φ₁ sin Ω t),

где φ₁ - -индекс угловой модуляции, который определённым образом зависит от модулирующего напряжения и представляет собой амплитуду изменения фазы колебаний в процессе модуляции.

Мгновенная частота и полная фаза колебаний связаны соотношением:

ω = ;φ(t) = + ω₀.

Из этого следует, что всякое изменение фазы колебаний означает модуляцию по частоте высокочастотных колебаний и наоборот. Различия между фазовой и частотной модуляциями обусловлены различным характером зависимости индексов модуляции от параметров модулирующего сигнала.

При угловой модуляции чистым тоном одной звуковой частоты Ω спектр модулированных колебаний имеет среднюю частоту ω₀ (при n=0) и бесконечное число пар боковых частот ω₀ nΩ. Амплитуды всех составляющих спектра сигнала угловой модуляции зависят от аргумента φ₁ – индекса угловой модуляции и от порядкового номера составляющей спектра. При угловой модуляции все составляющие спектра модулированного сигнала несут информацию, в том числе средняя частота ω₀,

При индексе модуляции φ₁ = 0 амплитуды составляющих всех боковых частот равны нулю ( модуляция отсутствует).

Так как амплитуда тока высокой частоты во время угловой модуляции не меняется, то мощность отдаваемая генератором, тоже постоянная. В процессе модуляции отдаваемая генератором мощность перераспределяется между боковыми частотами ω₀ nΩ, при этом сумма мощностей боковых частот и средней частоты остаются неизменной.

Полоса частот, занимаемая сигналом с угловой модуляцией одним тоном F, равна П = 2F*n. Однако при радиосвязи достаточно передавать составляющие спектра, амплитуды которых превышают 15% от амплитуды без модуляции.