5.3. Формирование однополосного сигнала

Формирование однополосного сигнала осуществляется в возбудителе. Однополосный сигнал формируют из двухполосного, модулированного по амплитуде в балансном модуляторе. Основные трудности связаны с подавлением нерабочей боковой полосы. Нерабочая боковая полоса частот должна быть подавлена до уровня -60дБ (т.е. в 1000 раз по напряжению). Наибольшее распространение получил фильтровой метод (рис.5.1), при котором выделение рабочей боковой полосы производится с помощью фильтров и повторной балансной модуляции на поднесущих частотах, в результате которой осуществляется искусственное смещение (транспозиция) боковых частот. Этот метод обеспечивает требуемое подавление нерабочей полосы и надежен в эксплуатации.

Рис.5.1

Для формирования двухполосного сигнала обычно используют кольцевые балансные модуляторы (рис.5.2б). При полном балансе на его выходе имеются частоты (2k+1)f ± (2k+1)F, где k = 0,1,2.. и т.д., т.е. частоты f ± F и комбинационные частоты f ±3F, 3f±3F и т.д.; несущая частота f и частота сигнала F здесь отсутствуют. На выходе балансных модуляторов рис.5.2а присутствует низкая частота F, а кроме боковых частот f ± F - комбинационные частоты Kf±(2k-1)F, где K и k - целые числа, т.е. частоты f ± 3F, f ± 5F, 2f ± 3F и т.д., т.е. здесь комбинационных частот намного больше, чем на выходе кольцевого балансного модулятора. Комбинационные частоты, находящиеся в выделяемой полосе боковых частот, искажают передачу. Выделение нужной боковой полосы,

 Рис.5.2

f + F или f - F, производится полосовым фильтром на выходе балансного модулятора. Наиболее жесткие требования предъявляются к фильтру первого балансного модулятора, который работает при самой низкой поднесущей частоте ( ~100 кГц). Обычно этот фильтр - кварцевый. В передатчиках низовой телефонной связи применяют электромеханические фильтры.

Другим методом формирования однополосного сигнала является фазоразностный, или фазокомпенсационный, при котором n-фазная система формирования состоит из n модулируемых по амплитуде каскадов, на каждый из которых со сдвигом по фазе на угол j=3600/n, где n>2, подают колебания несущей частоты и колебания модулирующих частот. При суммировании на общей нагрузке сдвинутые по фазе колебания подавляемых боковых полос компенсируются, а рабочих – складываются. Частным случаем фазоразностного метода формирования является используемый в маломощных передатчиках служебной и любительской радиосвязи квадратурный метод, где n=2, а угол j=900 (рис.5.3)

Рис.5.3

Достоинствами фазоразностного метода являются возможность формирования однополосного сигнала непосредственно на рабочей частоте и отсутствие дорогостоящих фильтров. Однако, степень подавления несущей и нерабочей боковой полосы существенно зависят от точности фазовых сдвигов колебаний несущей частоты и модулирующих частот, а также от равенства амплитуд напряжений, подаваемых на модулируемые каскады. Для подавления несущей частоты и нерабочей полосы не хуже чем –40дБ необходимо, чтобы разница между амплитудами сигналов не превышала 0,5%, а фазовые ошибки –10. Наибольшие трудности связаны с созданием широкополосных фазовращателей для модулирующих сигналов низкой частоты. В связи с этим надежность фазоразностного метода хуже, чем фильтрового.

Усилитель мощности однополосного сигнала обычно рассчитывают на максимальную мощность R~max в недонапряженном, близком к граничному, режиме (коэффициент использования по анодному напряжению x обычно принимают равным (0,9-0,95)xкр).

Устройства генерирования и формирования радиосигналов


*****
© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.