Осуществление системы с ОМ сопряжено с немалыми трудностями, главными из которых являются, во-первых, необходимость в высокой стабильности частоты несущей передатчика и частоты гетеродина приёмника, восстанавливающего эту несущую при детектировании однополосного сигнала, и, во-вторых, высокие требования к линейности усилителя мощности однополосного сигнала. Последнее обусловлено тем, что однополосный сигнал формируют на малом уровне мощности, после чего его усиливают до требуемого уровня мощности. В отличие от АМ в отсутствие сигнала информации однополосный сигнал на входе усилителя отсутствует. В процессе передачи его уровень меняется, и только при максимальной громкости он достигает пикового значения. Наибольшие трудности связаны с обеспечением линейного усиления однополосного сигнала малого уровня, когда используется нижняя часть модуляционной характеристики. При недостаточной линейности усилителя мощности появляются нелинейные (комбинационные) искажения, при этом не только искажается передаваемый сигнал, но и расширяется спектр однополосного сигнала. Причинами этих искажений являются:

• нелинейность статических и динамических характеристик генераторных ламп:
• нелинейность входного сопротивления ламп при работе с сеточными токами;
• паразитные амплитудная и фазовая модуляции сигнала, которые возникают из-за изменений входной динамической ёмкости и комплексного входного сопротивления ламп на высоких частотах при изменении уровня сигнала; и др.

Главным образом уровень комбинационных искажений зависит от формы модуляционной (колебательной) характеристики, т.е. от характера зависимости первой гармоники анодного тока I_a1 от амплитуды переменного напряжения U_gm на входе лампы усилителя мощности,. Если эта характеристика нелинейна, то при модуляции несколькими частотами в спектре усиленного сигнала появляются новые, нежелательные, составляющие, непосредственно прилегающие к полезным составляющим спектра. Происхождение комбинационных искажений можно пояснить следующим образом. Если на входе лампы, характеристика которой аппроксимирована полиномом 5-ой степени вида:

i_a= a₀ +a₁ e +a₂e² + a₃e³ + a₄e⁴ + a₅e⁵ , ( 5.4 )

действует напряжения двух частот, w₁= w₀+W₁ и w₂ = w₀ +W₂ , где w₀ – частота несущей, а W₁ и W₂ – низкие частоты сигнала, то после подстановки в (5.4) напряжения e = U₁cosw₁t +U₂cosw₂t и несложных тригонометрических преобразований получим, что члены полинома с четными степенями напряжения е дадут составляющие с частотами, расположенными за пределами полосы пропускания колебательного контура, настроенного на частоту несущей w₀ . Это частоты вида 2w₁= (2w₀+2W₁) , 2w₂= (2w₀+2W₂) и т.п., а также вида (w₁ - w₂) = (W₁-W₂) и т.п. Члены полинома с нечетными степенями напряжения е дадут составляющие с частотами вида 2w₁-w₂ = w₀- (2W₁- W₂), а также вида (3w₁- 2w₂) = w₀ - (3W₁ -2W₂) и т.п., т.е. частоты, находящиеся внутри полосы пропускания контура и потому воспроизводимые при демодуляции. Первые носят название комбинационных искажений 3-го порядка, вторые – 5-го порядка. Уровень тех и других должен быть не выше –35дБ.

Если лампа работает с сеточным током, то при изменении уровня сигнала изменяется ее входное сопротивление R_вх, Поскольку каскады усилителя мощности работают в недонапряженном режиме, то при этом изменяется амплитуда возбуждения. Во избежание этого в схеме с общим катодом между сеткой и катодом лампы включают балластный безындукционный резистор R_б, величина которого определяется неравенством R_б<< (в 10÷80 раз), при этом мощность возбуждения, требуемая от предыдущего каскада, существенно увеличивается. В схеме с общей сеткой включение R_б не требуется.

Коэффициент использования лампы по анодному напряжению x должен быть меньше критического. При использовании тетродов следует иметь в виду, что при увеличении постоянного напряжения на экранной сетке E_g2 ток управляющей сетки уменьшается, но при этом уменьшается и коэффициент использования

x=1- , а значит и КПД.

Неравенство значений несущей частоты передатчика и несущей частоты, восстановленной в приёмнике, приводит к искажениям. Для профессиональной речевой телефонной передачи допустимое расхождение между этими частотами не должно превышать ±10Гц, а для радиовещания - не более ±1-2Гц, что при радиовещании на частоте 30 МГц требует стабильности частоты порядка 10^-7. Для синхронизации частот несущих, подавляемой в передатчике и восстанавливаемой в приёмнике, используют автоматическую подстройку частоты гетеродина приёмника, при этом опорной частотой является передаваемый передатчиком сигнал остатка несущей, называемый пилотсигналом. Уровень мощности пилотсигнала Р_п= оценивают относительно пиковой мощности передатчика Р_~max= , где U_max = U_п + U_б - наибольшая допустимая лампой амплитуда, U_п- амплитуда пилот-сигнала, U_б - амплитуда колебаний боковой частоты, При ОМ приняты обозначения:

b=, m₁==

Ослабление несущей определяется формулой:

N= 10 lg дБ= 20 lgдБ=20 lg b дБ.

В настоящее время для ОМ перспективными классами излучения являются Н3Е, когда b=2, m₁=1 и N=6дБ и R3E, когда b=4, N=12дБ. Излучение с полностью подавленной несущей обозначают J3E и является наиболее экономичным.

Итак, к высокочастотному тракту однополосных передатчиков предъявляются следующие требования.

1. Высокочастотный тракт должен содержать минимальное число каскадов.
2. Генераторные лампы должны работать без сеточных токов, а в тех случаях, когда это невозможно, между сеткой и катодом лампы усилителя мощности включают балластный безындукционный резистор, уменьшающий нелинейность входного сопротивления лампы, но снижающий ее коэффициент усиления по мощности.
3. Маломощные предварительные каскады усилителя мощности должны работать в режиме колебаний класса А. Для нахождения оптимального режима ламп усилителя мощности, работающих с отсечкой анодного тока, используют специальные методы расчёта с использованием ЭВМ, позволяющие находить условия, при которых уровень нелинейных искажений минимальный. Методика определения приближенного значения оптимального напряжения смещения на сетке лампы, E_{g opt}, при котором нелинейные искажения наименьшие, приведена в Приложении 3.