Таблица 1 – Относительный диапазон рабочей зоны раб модуляционной характеристики АМ по питанию

Как видно из таблицы диапазон рабочей зоны сильно зависит от амплитуды заданного минимального напряжения, то есть от напряжения

Линейность модуляционной характеристики можно улучшить, если активный элемент шунтировать обратным диодом, но это несколько снизит КПД генератора.

2.4 Однополосные модуляторы

Как следует из вышеизложенного, классическая амплитудная модуляция имеет малую эффективность:

1)Завышенная (в 4 раза) мощность модулируемого генератора;

2)Малая информационная мощность по сравнению с мощность в режиме несущей;

3)Широкая полоса частот, занимаемая спектром сигнала;

4)Пониженный КПД при модуляции по смещению – 35%.

Эти недостатки полностью устраняются при работе на одной боковой полосе спектра сигнала.

Такая модуляция называется однополосной или сокращенно ОБП – одна боковая полоса.

18

Выполняется она следующим образом. Сначала на низком уровне мощности формируется обычный АМ-сигнал, затем выделяется одна боковая полоса и подавляются несущая и вторая полоса. Далее сигнал ОБП подается

мощности:

1) Это значит, что при одной и той же максимальной мощности ГВВ при ОБП мощность сигнала на приемной стороне будет в 8 раз выше;

2) Второй выигрышный фактор – в 2 раза меньше полоса частот, занимаемая передатчиком ОБП;

3) ОБП – экономичнее, так как при отсутствии информации нет передачи, в то время как при АМ передатчик работает и в отсутствии информации – режим несущей частоты.

При формировании ОБП решаются две задачи: подавление несущей частоты и одной из боковых полос. Решаются они следующими способами:

1) Фильтровый;

2) Фазовый;

19

3) Фазо-фильтровый.

Структурная схема фильтрового модулятора ОБП представлена на рис 2.8. Она содержит балансный модулятор, подавляющий несущую частоту и полосовой фильтр, выделяющий нужную боковую полосу. Балансный модулятор выполняет операцию умножения.

Рис. 2.8. Фильтровый ОБП

Этот способ имеет ограничения, связанные с тем, что степень подавления нежелательных частот связана с величиной центральной частоты спектра. Так, при требованиях подавления – 40дБ известные фильтры имеют следующие центральные частоты (максимальные):

LC – фильтр – до 400кГц Пьезофильтр – до 800кГц Электромеханический – до 1МГц Кварцевый – до 12 МГц

Поэтому при более серьезных требованиях (60 и более дБ) применяют другие способы.

На рис. 2.9 представлена схема фазового модулятора ОБП на двух балансных модуляторах (БМ).

Рис. 2.9 Фазовый однополосный модулятор.

Имеем следующие соотношения:

1 = UΩUωsinΩt∙ sinωt2 = UΩUωcosΩt∙ cosωt;;

20

1 + 2 = UΩUω cos(Ω+ ω) .

Эта схема хорошо работает при одной частотеΩ. Для спектра частот хороший фазовращатель создать невозможно. На рис. 2.10 представлена фазо-фильтровая схема модулятора ОБП, устраняющая указанный недостаток. Она содержитΩ0 и4ωбалансных0 модулятора, два ФНЧ, два фазовращателя (на частоты ) и сумматор.

Рис. 2.10 Фазо-фильтровый однополосный модулятор

Работа модулятора поясняется диаграммами, представленными на рис

2.11.

среза ФНЧ.

На рис. 2.11 б) представлен спектр сигналов после модуляторов БМ1 и БМ2 (БМ1 – sin-спектр, БМ2 – cos-спектр), а также показана АЧХ ФНЧ. Как известно, ФНЧ соответствующего порядка всегда может обеспечить заданнуюΩизбирательность0 . Таким образом, на выходе ФНЧ имеем частоты не выше .

На рис 2.11 в) показан высокочастотный спектр на выходе модулятора, имеющий форму и ширину, идентичную исходному низкочастотному спектру.

21

Рис. 2.11 Спектры сигналов при фазо-фильтровом ОБП