 |
 |
 |
 |
же информацию, но при этом напряжение на выходе детектора уменьшится вдвое, что невыгодно. Гораздо более заманчиво подавить при передаче несущую частоту, сохранив боковые полосы. Такая передача называется двухполосной с подавленной несущей - DSB (рис 3, 6} Технически осуществить ее несложно.
К сожалению, при приеме двух боковых полос для предотвращения искажений должно выдерживаться совершенно определенное фазовое соотношение между колебаниями восстановленной несущей и колебаниями боковых полос. Малейшее отклонение частоты восстановленной несущей делает прием практически невозможным. Так, отклонение фазы восстановленной несущей на 90 или на 270° приводит к полному исчезновению НЧ сигнала после детектора (при относительной фазе 180 или 0° и вблизи этих значений сигнал детектируется нормально). Если же восстановленная несущая отличается по частоте от подавленной, низкочастотные спектры от детектирования боковых полос AM сигнала сдвигаются по частоте один вверх, другой вниз, лишая передачу разборчивости. Существующие методы поддержания правильного фазового соотношения довольно сложны, и поэтому обычно принимают лишь одну из двух излучаемых боковых однополосным приемником. В этом случае нежелательная (или пораженная помехой) боковая подавляется до детектора. Тогда оказывается допустимой некоторая неточность восстановления несущей частоты.
Итак, при двухполосной передаче с подавленной несущей используется для приема, как правило, лишь одна боковая. Другая же не только «пропадает зря», но, занимая в эфире такой же участок, что и принимаемая полоса, создает помехи близко расположенным по частоте станциям.
Гораздо более выгодным оказывается использование для передачи сообщений только одной боковой полосы с подавлением несущей и другой боковой (рис. 3, в). Здесь уже вся мощность используется для передачи колебаний одной боковой полосы, принимаемой однополосным же приемником. Мощность на передачу ненужной боковой и несущей не расходуется. Поэтому, как и при DSB, в режиме молчания передатчик энергии не излучает. При детектировании несущая частота вводится в детектор в месте приема.
При однополоаной модуляции входной низкочастотный сигнал преобразуется таким образом, что его спектральный состав и амплитудные вариации сохраняются, а сигнал смещается вверх по оси частот на величину несущей частоты радиосигнала. При этом получается верхняя боковая полоса Возможен также случай зеркального переворачивания исходного спектра, когда высшие и низшие частоты модулирующего
* От английского выражения .Double Sideband".
спектра меняются местами; при этом получается нижняя боковая полоса (так называемая инверсия боковой).
Следует заметить, что SSB, хотя и кажется более сложным видом модуляции по аравнению с AM, на самом деле ближе стоит к реальной речи в том смысле, что наша повседневная речь после преобразования микрофоном в электрический ток в сущности уже «готовая» верхняя боковая полоса при частоте подавленной (точнее, отсутствующей) несущей, равной нулю. Иначе говоря, мы повседневно используем аналог SSB при общении друг с другом по телефону. Сигнал же амплитудной модуляции с его несущей и двумя зеркально расположенными боковыми представляется с этой точки зрения гораздо более усложненным, чем сигнал SSB, хотя и получить его технически значительно проще.
Формирование однополосного сигнала Производится фазовым или фильтровым методом, причем несущая частота подавляется при помощи балансного модулятора. При" использовании фильтрового метода нежелательная боковая полоса и остаток несущей ослабляются фильтром, а оставшаяся боковая подается на преобразователи и усилители.
В фазовом методе получают несколько (чаще два) двухполосных сигналов, сдвинутых по фазе. Сигналы эти суммируются, и при определенном фазовом и амплитудном их соотношении одна боковая полоса уничтожается, а амплитуда другой боковой, наоборот, увеличивается, т. е. получается однополосный сигнал.
Оба .метода формирования однополосного сигнала более лодробно рассматриваются в последующих главах.
5. СООТНОШЕНИЕ МОШ,НОСТЕЙ ПРИ АМПЛИТУДНОЙ И ОДНОПОЛОСНОЙ МОДУЛЯЦИЯХ
Мощностью телефонного AM передатчика считается его мощность в режиме несущей частоты Ро, т. е. при отсутствии модуляции. При этом ток в антенне имеет некоторое значение го (см. рис. 1, а). Для простоты опять рассмотрим модуляцию чистым тоном, когда ток в антенне симметрично изменяется около среднего значения (т. е. когда коэффициенты модуляции вверх и модуляции вниз равны). Средняя мощность, отдаваемая AM передатчиком, определится по формуле-
р -р Лл 1\
\ I
Следовательно, при т=1 (см. рис. 1, в) излучаемая мощность увеличивается в полтора раза по сравнению с мощнос-
тью в режиме молчания. Ток в антенне возрастает вгЬ5 раза, т. е. на 22%. Приращение 50% по мощности приходится на долю двух боковых частот. При мощности AM передатчика 100 вт на долю каждой боковой приходится 25 вг, если т-1 (при модуляции чистым тоном).
При дальнейшем увеличении модулирующего напряжения возникает перемодуляция (см. рис. 1, г). Вследствие искажения синусоидальной формы огибающей сигнала появляются добавочные боковые частоты, соответствующие гармоникам модулирующей частоты, и передатчик излучает не две боковых, а гораздо больше (см. рис. 1, г), создавая помехи другим станциям.
Перемодуляция приводит к большим искажениям, сильно снижая разборчивость речи. По этим причинам перемодуляция передатчика недопустима.
Наибольшую мощность AM передатчик развивает на пиках огибающей. В такие моменты он работает в телеграфном режиме, т. е. в режиме максимальной мощности. Определим соотношение между телеграфной (на пиках огибающей при т=1) и телефонной мощностью передатчика.
Очевидно, что ток (в антенне не может быть меньше нуля (при модуляции вниз). Следовательно, максимальное значение тока на пиках огибающей при условии сохранения ее неискаженной (синусоидальной) формы равно двойному значению *гока в антенне при отсутствии модуляции. Это означает, что в такие моменты передатчик развивает вчетверо большую мощность, т. е. отношение телеграфной мощности передатчика к телефонной равно 4.
На векторной диаграмме в этот момент все три вектора (несущей, верхней и нижней боковых) направлены в одну сторону. При т = 1 напряжение колебаний каждой из боковых частот вдвое меньше надряжения колебаний несущей. Через половину периода модулирующего колебания векторная диаграмма изменится: векторы колебаний боковых частот будут направлены навстречу вектору несущей частоты. Следовательно, результирующие напряжение и мощность равны нулю.
Пиковая мощность передатчика, хотя и достигается лишь на пиках огибающей, является тем пределом, который ограничивает величину полезной мощности, снимаемой с передатчика. Если телефонная мощность передатчика составляет 100 вт, на пиках огибающей он должен отдавать не менее 400 вт, иначе невозможно будет достичь 100% модуляции без искажения формы модулирующего колебания. При этом мощность боковых частот, содержащих передаваемую смысловую информацию, составляет всего лишь 50 вт (при передаче чистого тона). При передаче речи модулцрующее колебание имеет сложную форму, и мощность боковых полос получается еще меньшей.
0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103