Донские радиолюбители

Вы здесь

Главная › Техника гражданской (СИ-БИ) радиосвязи › Си-Би радиосвязь › 5. Вспомогательные устройства

5.2. Прием SSB сигналов

ср, 03/29/2006 — 13:20 — admin

5.2. Прием SSB сигналов

Однополосная модуляция имеет значительные преимущества перед частотной и амплитудной модуляциями. Однако в настоящее время большинство Си-Би трансиверов не предназначены для работы в режиме однополосной модуляции (SSB). При наличии в трансивере режима амплитудной модуляции можно с помощью несложной доработки получить возможность принимать SSB сигналы DX станций.

Для приема SSB сигналов необходимо использовать дополнительный гетеродин. Он предназначен для восстановления подавленной при передаче несущей и должен вырабатывать сигнал с частотой, равной второй промежуточной частоте (обычно это 455 кГц в импортных аппаратах и 465 кГц в отечественных). Гетеродин должен обеспечивать возможность подстройки частоты в небольших пределах и стабильность частоты не хуже 100 Гц за время сеанса связи. Сигнал гетеродина подается на первый каскад усилителя второй ПЧ. Уровень сигнала подбирают экспериментально. Для предварительных экспериментов в качестве

гетеродина можно использовать генератор стандартных сигналов. В генераторе стандартных сигналов устанавливают частоту 455 кГц, уровень сигнала около 100 мВ и выключают модуляцию. К выходу генератора подключают изолированный провод. Второй конец этого провода изолируют и вводят внутрь корпуса трансивера. В качестве вводного отверстия можно использовать гнездо для подключения внешнего динамика. Провод нужно проложить до фильтра второй ПЧ и закрепить каплей клея около него. При прокладке провода следует стремиться к максимальному расстоянию от него до неэкранированных высокочастотных контуров.

При прослушивании AM станции будет слышен тональный сигнал «биений» несущей частоты и сигнала генератора стандартных сигналов. Подстройкой генератора необходимо установить нулевую частоту «биений». При прослушивании SSB станций подстройкой генератора устанавливается естественная высота голоса корреспондента. При необходимости сигнал гетеродина можно подать через емкость 10…100 пФ на базу транзистора первого каскада усиления второй ПЧ. В трансивере ALAN 100 plus конденсатор подключается к базе транзистора Q4. Для постоянного прослушивания SSB станций можно изготовить отдельный гетеродин. Одна из возможных схем гетеродина для приема SSB сигналов приведена на рис. 5.4.

Схема монтируется на небольшой печатной плате и устанавливается внутри подходящего корпуса. Выключатель питания и потенциометр подстройки выводятся наружу. В качестве индуктивности L1 используется контур ПЧ с ферритовым подстроечным сердечником от портативных приемников. Настройка частоты гетеродина осуществляется подстроечным сердечником катушки L1 при среднем положении потенциометра подстройки по частотомеру или по работающим AM или SSB станциям. При прослушивании AM станции будет слышен тональный сигнал «биений» несущей частоты и сигнала гетеродина. Подстроечным сердечником катушки L1 необходимо установить нулевую частоту «биений». При прослушивании SSB станций подстроечным сердечником устанавливается естественная высота голоса корреспондента. При дальнейшей работе подстройка частоты производится потенциометром R2. В качестве емкости, управляемой напряжением, используется стабилитрон VD1.

В качестве частотозадающего элемента гетеродина можно использовать пьезокерамический фильтр на частоту 465 или 455 кГц. Схема такого гетеродина приведена на рис. 5.5.

Вместо указанной на схеме микросхемы можно использовать любые инвертирующие элементы микросхем 561 и 564 серий. С вывода 11 микросхемы можно получить сигнал прямоугольной формы с амплитудой около 12 В, а с конденсатора С2 — синусоидальный сигнал с амплитудой около 1 В. Подстройка частоты производится конденсатором переменной емкости.

Необходимо отметить, что в каждом канале могут одновременно работать две SSB станции: одна с использованием верхней боковой полосы (USB) и одна с использованием нижней боковой полосы (LSB). Описанная доработка не позволяет разделить верхнюю и нижнюю боковые полосы, поэтому возможно одновременное прослушивание двух станций. В режиме однополосной модуляции взаимные помехи радиостанций значительно меньше, чем в режиме частотной и амплитудной модуляции, поэтому удается принимать своего корреспондента даже при одновременной работе в канале нескольких станций.

Методы формирования однополосных сигналов

При ОМ генерируется в канал связи одна боковая полоса.

ОБП – сложная амплитудно-частотная модуляция.

Если имеется чистый тон: U=U_W cosWt

U=U_o(1+m cosWt) cos wt=

При ОБП – нет несущего колебания (1-ое слагаемое) и одной боковой полосы.

Для демодуляции такого сигнала, необходимо восстановить несущую. Поэтому при модуляции оставляют немного несущею гармонику

Преимущества: — более эффективное использование мощности передатчика: при m=1 в боковой полосе содержится

В однополосном сигнале основная мощность расходуется на создание информационного сигнала;

— ОБН модуляция занимает меньшую полосу частот, следовательно, на одном и том же участке можно разместить в 2 раза больше станций (каналов).

Недостатки: — для приема ОБП требуется восстановление несущей, т.е. дополнительная аппаратура в приемнике (гетеродин c f_n и фильтр на f_n);

— требуется повышенная стабильность частоты гетеродина приемника, и передатчика (10 -6

— формирование ОБП – более сложное, чем АМ. осуществляется на малых уровнях Р, а затем усиливается сформированных ОБП сигнал.

Используется двухполосная модуляция – модуляция без несущей, тоже выгодны энергетически, но полоса больше.

1. Фильтровой метод формирования ОБП.

Сначала подают несущее колебание, т.к. его отфильтровать тяжело, оно мощное и близко расположено к боковой полосе.

Сделать фильтр полосовой, который вырежет ону боковую полосу.

Используют 2 метода получения х:

1) основан на формировании двух модулированных колебаний: (противофазных)

Для более качественного подавления, используют . модуляторы (есть мост) должна быть обеспечена идентичность каналов.

2) основан на соотношении у=(a+b) 2 .

Если сумму или разность возвести в квадрат, то получим:

нужно возвести в квадрат, используем диоды или ПТ с квадратными характеристиками.

После подавления несущей, необходима фильтрация одной боковой полосы.

ПФ – кварцевые, LC, пьезоэлеханические.

ПФ должен иметь большую крутизну скатов ЧХ вне полосы.

2-ую БП нужно подавить на 60 дБ.

Кварцевые фильтры можно использовать до 10МГц, но чем меньше частота, тем проще требования к фильтру, поэтому чаще всего делают многоступенчатые преобразования сигнала: в качестве поднесущего колебания 100-150 кГц, в качестве фильтров – электромеханические, требуемая крутизна подавления. Затем этот ОБП сигнал переносится на более высокую частоту.

₂₁

Иногда делают тройное преобразование, когда большая частота передатчика.

Дальше ставят усилители сигналов, т.к. мощность ОБП мала. К усилителям ОБП — сигналов предъявляют жесткие требования:

— поскольку информация заключена в амплитуде сигнала, которая может меняться от 0 до U_W_max, то усилители должны иметь большой динамический диапазон и хорошую линейность.

В ламповых генераторах работают без сеточных токов, т.к. они имеют нелинейность, здесь недоиспользование АЭ по мощности на 20¸30%, работа в недонапяжённом режиме.

БТ, имеют нелинейные характеристики, их для усиления сигнала применять нежелательно, поэтому чаще используют ПТ.

А для увеличения ОБП разрабатываются приборы для увеличения крутизны, увеличения линейности характеристик.

В ОБП усилителях можно использовать только 2 угла отсечки:q=90 0 , q=180 0 .

2. Синтетический метод формирования ОБП.

Основан на синтезе ОБП сигнала на больших уровнях мощности.

Одновременно осуществляется АМ и ЧМ.

(не должно быть умножителей частоты).

Синтез сигнала осуществляется на требуемой рабочей частоте.

Недостаток: — АМС и ЧМС должны быть синфазными, расхождение приводит к изменению спектра

— так информация заложена в ЧМС, то умножители не применяют.

3. Фазокомпенцационный метод.

Несущее колебание и боковая полоса подавляются в результате подбора фазовых соотношений между АМ колебаниями. Используются несколько колебаний сдвинутых по фазе: 360 0 /n, n³3.

Трехфазная система: (сдвинуты на 120 0 ).

Достоинство метода: ОБП формируется на рабочей частоте.

Недостаток: — необходимы идентичные АМ (модуляторы).

— необходимо наличие фазовращателей, которые работают от 300 Гц до 3,5 кГц.

4. Фазоразностный метод формирования сигнала.

Устранение несущей колебания с помощью балансных модуляторов.

Изменение включения фазовращателя, можно получить вершину БП.

Точность подавления несущего колебания зависит от фазовых соотношений комбинированных колебаний.

Источник

Математическая формулировка

Отображение в частотной области математических шагов, которые преобразуют функцию основной полосы частот в однополосный радиосигнал.

Односторонняя полоса имеет математическую форму квадратурная амплитудная модуляция (QAM) в частном случае, когда один из основная полоса формы волны получены из другого, а не являются независимыми сообщениями

sSSB(т)=s(т)⋅потому что⁡(2πжт)−s^(т)⋅грех⁡(2πжт),{displaystyle s_ {ext {ssb}} (t) = s (t) cdot cos left (2pi f_ {0} tight) — {widehat {s}} (t) cdot sin left (2pi f_ {0} плотно), ,}

(Уравнение 1)

куда s(т){displaystyle s (t),} это сообщение (с реальной оценкой), s^(т){displaystyle {widehat {s}} (t),} это его Преобразование Гильберта, и ж{displaystyle f_ {0},} это радио несущая частота.

Чтобы понять эту формулу, мы можем выразить s(т){displaystyle s (t)} как действительная часть комплексной функции без потери информации:

s(т)=Re⁡{sа(т)}=Re⁡{s(т)+j⋅s^(т)},{displaystyle s (t) = operatorname {Re} left {s_ {mathrm {a}} (t) ight} = operatorname {Re} left {s (t) + jcdot {widehat {s}} (t) ight}, }

куда j{displaystyle j} представляет мнимая единица. sа(т){displaystyle s_ {mathrm {a}} (t)} это аналитическое представление из s(т),{displaystyle s (t),} что означает, что он содержит только компоненты положительной частоты s(т){displaystyle s (t)}:

История

Первая заявка на патент США на модуляцию SSB была подана 1 декабря 1915 года Джоном Реншоу Карсоном . Перед Первой мировой войной ВМС США экспериментировали с SSB по своим радиосхемам . SSB впервые вступил в коммерческую службу 7 января 1927 года на длинноволновой трансатлантической общественной радиотелефонной сети между Нью-Йорком и Лондоном. Передатчики SSB высокой мощности были расположены в Роки-Пойнт, Нью-Йорк , и Регби, Англия . Приемники находились в очень тихих местах в Хоултоне, штат Мэн , и Купар, Шотландия.

SSB также использовался по междугородным телефонным линиям как часть метода, известного как мультиплексирование с частотным разделением каналов (FDM). Пионером FDM стали телефонные компании в 1930-х годах. С помощью этой технологии многие одновременные голосовые каналы могут передаваться по одному физическому каналу, например, на L-несущей . С SSB каналы могут быть разнесены (обычно) всего на 4000 Гц друг от друга, предлагая номинальную полосу частот речи от 300 Гц до 3400 Гц.

Радисты-любители начали серьезные эксперименты с SSB после Второй мировой войны . Стратегическое авиационное командование установлена SSB в качестве стандарта радиосвязи для своих самолетов в 1957 г. Она стала де — факто стандарта для междугородних передач речевой радиосвязи с тех пор.

Однополосная модуляция с контролируемой огибающей ( CESSB )

Генерация стандартной модуляции SSB приводит к большим выбросам огибающей, значительно превышающим средний уровень огибающей для синусоидального тона (даже когда аудиосигнал ограничен по пиковым значениям). Стандартные пики огибающей SSB обусловлены усечением спектра и нелинейным фазовым искажением из-за ошибок аппроксимации практической реализации требуемого преобразования Гильберта. Недавно было показано, что подходящая компенсация перерегулирования (так называемая однополосная модуляция с управляемой огибающей или CESSB ) обеспечивает снижение пикового уровня примерно на 3,8 дБ для передачи речи. Это приводит к увеличению эффективной средней мощности примерно на 140%. Хотя генерация сигнала CESSB может быть интегрирована в модулятор SSB, возможно отделить генерацию сигнала CESSB (например, в форме внешнего речевого препроцессора) от стандартного радиомодуля SSB. Для этого требуется, чтобы модулятор стандартного радиомодуля SSB был линейно-фазовым и имел достаточную полосу пропускания для передачи сигнала CESSB. Если стандартный модулятор SSB удовлетворяет этим требованиям, то управление огибающей с помощью процесса CESSB сохраняется.

5.1. Особенности и преимущества однополосного сигнала

Как мы видели, основным недостатком амплитудной модуляции (АМ) являются чрезвычайно низкие экономические показатели. Из формулы (3.1) и рис.3.2б видно, что при АМ несущая частота никакой информации не содержит, её амплитуда остаётся постоянной при модуляции и без неё, а вся информация о передаваемом сигнале (его частота W и уровень, который характеризует величина m) заключена в боковых полосах.

При ОМ передают одну из боковых полос, например, верхнюю:

i_в= cos(w+W) , (5.1)

а колебания несущей частоты w и второй боковой (w-W) в передатчике подавляют. Для воспроизведения сигнала информации колебания несущей частоты восстанавливают в приемнике. В выражении (5.1) множитель m не является коэффициентом модуляции в обычном смысле, здесь m характеризует уровень громкости. Следовательно, однополосный сигнал при модуляции синусоидальным сигналом частоты W представляет собой синусоидальные колебания, амплитуда которых пропорциональна амплитуде модулирующего сигнала, а частота отличается от несущей w на величину его частоты W.

Огибающая однополосного сигнала не воспроизводит форму сигнала информации, как это имеет место при АМ. Так, при модуляции сигналом одной частоты огибающая представляет собой прямую линию. При модуляции суммой колебаний двух частот вида:

u_W = U_W₁cosW₁t +U_W₂cosW₂t

колебания с АМ описываются выражением:

u_AM= U_w[1 + m₁cosW₁t + m₂cosW₂t ]coswt ,

а верхняя боковая полоса — выражением:

u_бок= ,

где

m₁= и m₂=.

После несложных тригонометрических преобразований этот однополосный сигнал можно представить формулой:

u_бок = × cos , (5.2)

здесь

j(t ) = W₁t + аrctg , (5.3)

где

k = .

Из (5.2) и (5.3) видно, что при ОМ, в отличие от амплитудной и угловой модуляций, изменяются оба параметра высокочастотных колебаний – и амплитуда, и фаза, поэтому радиосигнал с ОМ можно рассматривать как колебания с амплитудно-фазовой модуляцией, хотя их полоса равна полосе модулирующего сигнала, то есть она вдвое уже полосы радиосигнала с АМ, что является большим преимуществом ОМ, так как позволяет в полосе частот, предназначенной для АМ, разместить большее число действующих каналов связи.

При модуляции спектром частот (W₁ -W_n ) однополосный сигнал (5.1) представляет собой ряд независимых колебаний высоких частот :

w₁= w+W₁, w₂= w+W_{2 ,} ¼ ¼ ¼ w_n = w+W _n . Tаким образом, здесь спектр модулирующих частот транспонируется в область высоких частот (то есть каждая из модулирующих частот становится выше на величину несущей частоты w). Энергетические показатели передачи на одной боковой полосе намного лучше, чем при АМ; расчеты показывают, что эквивалентный выигрыш в мощности при переходе от АМ к одноканальной ОМ с подавленной несущей может составить от 9 до 12дБ (т.е. в 8-16 раз). Это объясняется многими обстоятельствами, главными из которых являются следующие.

1. Переход на ОМ при линейном детектировании в приёмнике даёт выигрыш по напряжению (или по току) в 2 раза, что эквивалентно увеличению мощности передатчика 4 раза.

2. Переход на ОМ позволяет уменьшить полосу пропускания приёмника в 2 раза, снизив тем самым отношение сигнал/помеха. Это даёт выигрыш по напряжению в раз, что эквивалентно выигрышу по мощности в два раза.

3. В передатчиках с ОМ потребление мощности приблизительно на 25% меньше, чем при АМ.

4. Из-за особенностей распространения коротких волн при АМ на месте приема нарушаются фазовые соотношения между несущей и боковыми, что приводит к уменьшению напряжения звуковой частоты в раз. При ОМ этот эффект отсутствует, что даёт дополнительный выигрыш по мощности, а также повышает помехоустойчивость по сравнению с АМ. Ширина спектра однополосного сигнала практически равна ширине спектра сигнала информации, то есть он вдвое уже, чем при амплитудной модуляции и намного уже, чем при ЧМ. Благодаря этому в одном и том же диапазоне частот можно увеличить число действующих каналов радиосвязи.

Методы формирования однополосного сигнала

Одним из основных методов формирования ОП сигнала является метод повторной балансной модуляции или, как его еще называют, метод последовательных преобразований, или фильтровой метод.

В основу метода положен принцип постепенного увеличения разности между верхней и нижней полосами частот, что при исключении в БМ несущей частоты упрощает задачу фильтрации. В возбудителе ОБП (рисунок 2.7) модулирующий сигнал F и пониженная (относительно требуемой рабочей) частота f1 (поднесущая) подаются на БМ1, на выходе которого выделяются две боковые частоты, одна из которых затем подавляется фильтром Ф1.

На БМ2 действуют сигналы более высокой поднесущей частоты f2 и модулирующей с выхода Ф1. В спектре на выходе БМ2 боковые частоты разнесены на 2

Недостаток способа формирования сигнала ОБП методом повторной балансной модуляции состоит в большом числе БМ и фильтров (при высокой рабочей частоте), что усложняет возбудитель, и многократные преобразования частоты приводят к появлению комбинационных частот, особенно вредных в многоканальных системах радиосвязи.

Другой метод формирования ОБП носит название фазокомпенсационного.

При этом методе с помощью фазосдвигающих схем на суммирующее устройство подаются амплитудно-модулированные колебания без несущих так, чтобы колебания рабочей полосы приходили в фазе и складывались, а колебания нерабочей полосы поступали в противофазе и вычитались. Таким образом происходит выделение одной боковой.

На рисунке 2.8 приведена схема формирования ОП сигнала двухфазным методом.

Рисунок 2.8 Двухфазный метод формирования ОП сигнала.

Структурная схема (а), векторные диаграммы, поясняющие ее работу (б).

Фвч-фазовращатель на

Сигналы на входах БМ1 и БМ2:

Тогда на выходах БМ:

Достоинства фазокомпенсационного метода состоят в возможности формировать ОБП сигнал на заданной рабочей частоте. К недостаткам следует отнести трудности создания НЧ широкополосных фазовращателей.

Источник

Другие обозначения

Нижнюю боковую полосу частот (НБП) в англоязычной терминологии обозначают аббревиатурой LSB (англ. lower sideband), верхнюю полосу (ВБП) — USB (англ. upper sideband).

В советской аппаратуре:

A3J-A1 — ОМ с верхней боковой и несущей не более 3 %;
A3J-B1 — ОМ с нижней боковой и несущей не более 3 %;
A3A-A1 — ОМ с верхней боковой и 10 % несущей для автоматической подстройки частоты (АПЧ) для борьбы с эффектом Допплера при связи с быстродвижущимися объектами;
A3A-B1 — ОМ с нижней боковой и 10 % несущей для автоматической подстройки частоты (АПЧ) борьбы с эффектом Допплера при связи с быстродвижущимися объектами;
A3H-A1 — ОМ с верхней боковой и 70 % несущей для возможности приёма сигнала с ОМ обычными приёмниками с двухполосной модуляцией;
A3H-B1 — ОМ с нижней боковой и 70 % несущей для возможности приёма сигнала с ОМ обычными приёмниками с двухполосной модуляцией.

Амплитудно-компандированная однополосная модуляция ( ACSSB )

Одиночная боковая полоса с амплитудной компенсацией ( ACSSB ) — это метод узкополосной модуляции, использующий одну боковую полосу с пилотным тоном, позволяющий расширителю в приемнике восстанавливать амплитуду, которая была сильно сжата передатчиком. Он предлагает улучшенный эффективный диапазон по сравнению со стандартной модуляцией SSB, одновременно сохраняя обратную совместимость со стандартными радиостанциями SSB. ACSSB также предлагает уменьшенную полосу пропускания и улучшенный диапазон для заданного уровня мощности по сравнению с узкополосной FM-модуляцией.

5.6. Принципы расчета усилителей мощности однополосного сигнала

При проектировании усилителей мощности однополосного сигнала следует иметь в виду, что важнейшим требованием к этим усилителям является обеспечение наименьшего уровня нелинейных искажений.

В оконечных каскадах усилителей однополосного сигнала мощностью более 5кВт используют тетроды, которые, во-первых, обладают высоким коэффициентом усиления по мощности, что позволяет сократить число каскадов ВЧ-тракта, и, во-вторых, эти лампы работают с малыми токами управляющей сетки и даже без сеточного тока.

Номинальную мощность лампы Р_лном передатчиков, которые должны длительное время работать при максимальной мощности (например, при одноканальной передаче сигналов классов Н3Е, А1А и др.) выбирают из условия Р_лном=(1,1÷1,4), где Р₁_max – пиковая мощность однополосного сигнала, η_к— КПД колебательной системы ОК. В передатчиках, предназначенных для многоканальной работы, нормируют среднюю мощность выходного реального сигнала. «Средняя» амплитуда усиливаемого однополосного сигнала определяется статистическими параметрами передаваемых сообщений. Для речевого сигнала U_g_ср≈0,425U_gmax. Номинальная мощность лампы ОК должна быть равна Р_лном=, где Р_1ср≈0,18Р₁_max . Критерием пригодности генераторной лампы в этом случае является выполнение неравенства Р_аср≤ Р_адоп, где Р_аср– средняя рассеиваемая мощность на аноде лампы, а Р_адоп– допустимая мощность рассеяния на аноде.

Для обеспечения малого уровня нелинейных искажений анодное напряжение лампы выбирают ниже номинального – (0,8÷1)Е_аном. Электронный режим лампы должен быть недонапряженным, поэтому коэффициент использования по анодному напряжению в пиковом режиме ξ_max выбирают на (3÷10)% меньше значения ξ_кр. Напряжение на экранной сетке лампы Е_g₂ выбирают так, чтобы при приемлемом значении электронного КПД (см.( 1.7’) и п.1.15.2«г») ток управляющей сетки лампы либо отсутствовал, либо был мал.

Точное значение оптимальной величины напряжения смещения на управляющей сетке лампы, Е_gopt, при котором уровень нелинейных искажений минимальный, может быть рассчитано только на ЭВМ. При приблизительном расчете Е_gopt для ламп с коротким нижним изгибом анодно-сеточных характеристик можно принять Е_gopt=, где — напряжение запирания, определенное по статической характеристике лампы i_a=f(e_g) при заданном анодном напряжении. Для ламп с малой проницаемостью D и протяженным нижним изгибом анодносеточных характеристик величина Е_gopt≠, и для определения Е_gopt используется метод, описанный в Приложении 3.

Принцип

В радиосигнале с АМ 70 % мощности передатчика расходуется на излучение сигнала несущей частоты, который не содержит никакой информации о модулирующем сигнале. Остальные 30 % делятся поровну между двумя боковыми частотными полосами, которые представляют собой точное зеркальное отображение друг друга. Таким образом, без всякого ущерба для передаваемой информации можно исключить из спектра сигнала несущую и одну из боковых полос, и расходовать всю мощность передатчика для излучения только информативного сигнала.

В детекторе приёмника для декодирования однополосного сигнала приходится восстанавливать несущую, то есть смешивать однополосный сигнал и частоту специального гетеродина. В супергетеродине для этого ставится отдельный гетеродин, работающий на частоте, равной последней ПЧ; в приёмнике прямого преобразования несущую восстанавливает единственный гетеродин приёмника; приёмники прямого усиления для приема ОМ, вообще говоря, непригодны.

Сигнал с однополосной модуляцией занимает в радиоэфире полосу частот вдвое уже, чем амплитудно-модулированный, что позволяет более эффективно использовать частотный ресурс и повысить дальность связи. Кроме того, когда на близких частотах работают несколько станций с ОМ, они не создают друг другу помех в виде биений, что происходит при применении амплитудной модуляции с неподавленной несущей частотой.

Недостатком метода являются относительная сложность аппаратуры и повышенные требования к частотной точности и стабильности.

Для формирования сигнала ОМ используются различные методы:

Фильтровый (наиболее распространенный): на выходе смесителя ставится высокодобротный полосовой фильтр с шириной полосы пропускания, равной одной боковой полосе. С этой целью применяются, например, лестничные фильтры на кварцевых резонаторах или электромеханические фильтры.
Фазоинверсионный (фазокомпенсационный): одна из боковых полос инвертируется по фазе и складывается сама с собой (компенсируется). Несущая при этом подавляется фильтром или балансным модулятором.

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=360/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=90 (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 –1. 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)x_кр).

Карта сайта
Электромагнитные колебания и волны
Основные свойства слуха
Акустические термины
Акустические системы
Динамические громкоговорители
Электростаты
Рупорные колонки
Сабвуфер
Высококачественные телефоны
Микрофоны
Аналоговые компараторы напряжения
Усилители
Элементы усилителей
«THX» Tomlinson Holman eXperiment
hi-fi и high-end
Мировые школы электроакустики
«Старый винил»
Звуковые компакт-диски
Магнитная запись
Цифровые магнитофоны
Цифровое представление звуковых сигналов
Звук и компьютер
midi
Генераторы сигналов
Электронные лампы
Акустиа закрытых помещений
Оптоэлектронные приборы
Резисторы
Катушка индуктивности
Стабилитроны
Варикапы
Диоды
Тиристор
Транзисторы
Конденсаторы
Источники вторичного электропитания
Активные фильтры
Электропитание
Антенно-фидерные устройства
Конструкторского-техннолгическое обеспечение
Возлействие окружающей среды на радиоэлектронную аппаратуру
Технологии приборостроения
статьи
Радиоприем
- Автоматическая подстройка частоты (АПЧ)
- Автоматическая регулировка громкости (АРГ)
- Автоматическая регулировка полосы
- Автоматическая регулировка усиления (АРУ)
- Вспомогательные устройства
- Входные устройства приемников
- Двойное преобразование частоты
- Детекторы
- Лампа бегущей волны
- Малошумящие транзисторные усилители (МШУ)
- Малошумящие усилители
- Микрокомпьютерное управление приемником
- Модели радиосигналов
- Мосты СВЧ
- Основные параметры и характеристики радиоприемников
- Основные функциональные узлы радиопередатчика
- Особенности построения техники СВЧ.
- Параметрические усилители
- Преобразователи частоты
- Преобразователи частоты.
- Прием на одной боковой полосе
- Прием телеграфных сигналов
- Приемники прямого усиления и супергетеродины
- Синтезатор частоты в роли гетеродина
- Синхронное детектирование
- Система бесшумного приема
- Системы спутниковой связи
- Структурные схемы приемников
- Схема системы радиосвязи
- Технико-экономические и потребительские предпосылки перехода к универсальным цифровым технологиям передачи
- Технические показатели радиопередатчиков
- Типы систем спутниковой связи
- Усилители напряжения модулирующей частоты
- Усилители промежуточной частоты
- Усилители радиочастот
- Усилитель на туннельном диоде
Микросхемы
Электронные ключи
Каналы и системы связи
Основы телевидения
Электрорадиоматериалы
Операционные усилители
Сигналы и методы их исследования
Электрические сети
sitemap