1. 1. Сигнал при импульсной модуляции

При импульсной модуляции модулирующий сигнал представляет собой последовательность импульсов прямоугольной формы длительностью и периодом повторения, где F- частота следования импульсов (рис. 22).

Рис. 20

Рис. 21

В результате модуляции этими импульсами высокочастотных колебаний частотой сигнал преобразуется в периодическую последовательность радиоимпульсов определенной амплитуды и длительности, представленных на рис. 22.

При частоте несущих колебаний спектр такой периодической последовательности радиоимпульсов (рис. 22.) является симметричным и смещенным относительно начала координат на частоту несущей(рис. 22).

Рассчитаем спектр высокочастотного сигнала при импульсной модуляции. Для спектральных составляющих при частоте несущих колебаний =mF, где - целое число,- частота следования импульсов,приполучим:

(49)

где - амплитуда модулирующего импульса (рис. 22,a). Для центральной спектральной составляющей частотой , равной частоте несущих колебаний, из (49) приимеем:

(50)

Рис. 22

2. Внутриимпульсная линейная частотная модуляция

Импульсы, модулирующие несущую частотой , могут быть, в свою очередь сами промодулированы. При этом различают: амплитудно-импульсную модуляцию (АИМ), широтно-импульсную модуляцию (ШИМ), временно-импульсную модуляцию (ВИМ), кодово-импульсную модуляцию (КИМ), внутриимпульсную модуляцию частотную или фазовую.

Рассмотрим сигнал с линейной частотной внутриимпульсной модуляцией (сокращенно - ЛЧМ сигнал), широко применяемой в радиолокации.

Для круговой частоты сигнала, изменяющейся по линейному закону (рис. 23), запишем:

(51)

где - девиация частоты, Т- длительность ЛЧМ сигнала.

Рис. 23

Параметр , называемый базой сигнала, показывает, во сколько раз можно сжать по времени ЛЧМ сигнал на приемной стороне радиолинии по сравнению с передающей.

Рассмотрим простейшую схему приемника с кристаллическим детектором (рис. 24). Конденсатор переменной емкости C₁ и катушка индуктивности L₁ представляют собой параллельный колебательный контур, к которому подключается антенна А и заземление 3. С помощью конденсатора C₁ колебательный контур L₁C₁ можно настраивать на разные резонансные частоты и, следовательно, осуществлять прием различных радиостанций.

Рис. 24. Схема детекторного приемника

К концам катушки L₁ т. е. параллельно колебательному контуру, присоединяется цепь, состоящая из последовательно включенных детектора Д и обмотки телефона Т. При наличии сигнала в антенне, частота которого будет совпадать с резонансной частотой контура L₁C₁ в контуре возникнут колебания и на катушке L₁ появится высокочастотное напряжение, которое подается на детектор Д через обмотку телефона Т. Для того чтобы в обмотке телефона обладающей активным и индуктивным сопротивлениями, не терлась значительная часть высокочастотного напряжения, параллельно обмотке телефона Т включен блокировочный конденсатор C_б емкостью до 1000 пФ, сопротивление которого Х_с во много раз меньше сопротивления обмотки телефона Z_l. В идеальном случае детектор обладает односторонней проводимостью, т. е. пропускает переменный ток только в одном направлении. Обычно применяемые в детекторных приемниках кристаллические детекторы обладают преимущественно односторонней проводимостью, т. е. при прохождении тока в одном направлении сопротивление детектора мало, а при изменении направления тока сопротивление детектора значительно возрастет, но не равно бесконечности, как это должно быть в идеальном детекторе. Такое свойство детектора позволяет осуществить процесс детектирования высокочастотных сигналов, как показано на рис. 25.

Рис. 25. График детектирования амплитудно-модулированных сигналов

При детектировании амплитудно-модулированного сигнала в цепи детектора протекает пульсирующий ток, содержащий как переменную составляющую высокой частоты (б), так и переменную составляющую низкой (звуковой) частоты (в). Так как конденсатор С_б создает значительное сопротивление для переменной составляющей тока звуковой частоты и очень малое сопротивление для переменной составляющей тока высокой частоты, то происходит распределение тока по отдельным цепям, причем переменная составляющая тока высокой частоты в основном протекает через конденсатор С_б, а переменная составляющая тока звуковой частоты — через обмотку телефона.

Поскольку переменная составляющая тока звуковой частоты изменяется в соответствии с изменением амплитуды модулирующего колебания, мембрана телефона совершает колебательное движение и создает звуковые колебания, подобные тем, какие действовали на микрофон передатчика.