سیگنال های مدوله شده با دامنه و طیف آنها

در مدولاسیون دامنه (AM)، دامنه سیگنال حامل تحت تأثیر سیگنال پیام قرار می گیرد. ارزش لحظه اینوسانات AM با یک حامل هارمونیک را می توان به صورت نوشتاری نوشت

که در آن U m (t) - "دامنه متغیر" یا پوشش دامنه.

- فرکانس زاویه ای سیگنال حامل؛

- فاز اولیه سیگنال حامل.

"دامنه متغیر" U m (t) متناسب با سیگنال کنترل (سیگنال پیام) U c (t) است:

, (2.17)

که در آن U m 0 دامنه سیگنال حامل قبل از مدولاسیون دامنه است، یعنی رسیدن به مدولاتور.

– ضریب تناسب

هنگام تعدیل سیگنال حامل با سیگنال پیام، لازم است اطمینان حاصل شود که U m (t) یک مقدار مثبت است. این نیاز با انتخاب ضریب برآورده می شود.

برای از بین بردن تأثیر فرآیندهای گذرا در مدار رادیویی الکترونیکی مدولاتور و سایر مدارهای تبدیل سیگنال مدوله شده بر روی طیف سیگنال پیام، شرط زیر باید رعایت شود: بالاترین مولفه طیفی فرکانس در طیف محدود سیگنال پیام. باید فرکانس داشته باشد که با انتخاب فرکانس سیگنال حامل تضمین می شود.

در شکل شکل 2.10 و 2.11 دو نمونه از رسم نوسانات AM را نشان می دهد. نمودارهای زیر در شکل ها نشان داده شده است:

a – سیگنال پیام u c (t)؛

b - سیگنال حامل u 0 (t)؛

ج - پوشش دامنه U m (t)؛

d – سیگنال AM u(t).

برای درک شکل گیری طیف سیگنال AM، یک مورد ساده را در نظر بگیرید: یک نوسان مدوله شده با دامنه تک تن. در این مورد، سیگنال تعدیل کننده هارمونیک است (تک صدای):

با دامنه U mc، فرکانس و فاز اولیه.

پوشش دامنه یک نوسان AM تک تون به شکل زیر است:

حداکثر افزایش دامنه کجاست. مقدار لحظه ای نوسان AM تک تون

رابطه نامیده می شود فاکتور عمق مدولاسیونیا به سادگی فاکتور مدولاسیون. از آنجایی که U m (t) > 0 سپس 0 < متر < 1. اغلب m به عنوان درصد اندازه گیری می شود، سپس 0 < متر < 100% با در نظر گرفتن معرفی ضریب مدولاسیون، نوسان مدوله شده تک تن را به شکل زیر می نویسیم:

نمودارهایی که فرآیند مدولاسیون دامنه تک تون را توضیح می دهند در شکل نشان داده شده اند. 2.12.

برنج. 2.12. مدولاسیون دامنه تک تن

برای یافتن طیف سیگنال مدوله‌شده با دامنه تک‌تنی، باید تبدیل‌های زیر را انجام داد:

(2.20)

هنگام استخراج عبارت (2.20)، از فرمول مثلثاتی استفاده شد

بنابراین، با مدولاسیون دامنه تک تن سیگنال حامل، طیف شامل سه جزء است: یکی در فرکانس حامل دارای دامنه U m 0 و دو در فرکانس های جانبی با دامنه mU m 0/2 بسته به ضریب مدولاسیون است. دستگاه خودپرداز < 1 دامنه آنها بیش از نیمی از دامنه هارمونیک حامل نیست. مراحل اولیه نوسانات اجزای طیفی جانبی متفاوت است فاز اولیهبا مقدار در شکل شکل 2.13 نمودارهای ASF و FSF یک نوسان مدوله شده با دامنه تک تن را نشان می دهد.

برنج. 2.13. طیف یک نوسان مدوله شده با دامنه تک تن

از تجزیه و تحلیل طیف نتیجه می شود که ASF نسبت به فرکانس زوج است و FSF نسبت به نقطه با مختصات ( , ) فرد است.

به شرطی که تمام اجزای طیف فرکانس بالایی داشته باشند، بنابراین، چنین سیگنالی می تواند به طور موثر با استفاده از امواج الکترومغناطیسی منتقل شود.

بیایید پارامترهای انرژی یک سیگنال AM تک صدایی را در نظر بگیریم. میانگین توان آزاد شده در هر واحد مقاومت در طول دوره سیگنال حامل است

در صورت عدم مدولاسیون، این توان برابر است با

و در طول مدولاسیون از آن متفاوت است

.

اگر m = 100% باشد، و P min = 0. میانگین توان سیگنال در طول دوره مدولاسیون، مجموع توان های مولفه های طیفی خواهد بود.

در مورد m=100% P av = 1.5P 0 .

بیایید به بررسی حالت کلی سیگنال AM چند تنی بپردازیم. سیگنال تعدیل کننده، یعنی سیگنال پیام، طیفی به شکل (1.22) دارد.

.

پاکت دامنه به شکل زیر است:

که در آن حداکثر افزایش در دامنه n ام هارمونیک سیگنال مدوله است.

عبارت سیگنال AM چند تنی به شکل زیر خواهد بود:

(2.23)

ضریب مدولاسیون nامین هارمونیک سیگنال تعدیل کننده کجاست. با اعمال تبدیل های مثلثاتی مشابهی که برای مدولاسیون دامنه تک تن انجام شد، به دست می آوریم

(2.24)

بیان (2.24) طیف سیگنال مدوله شده با دامنه را نشان می دهد. در مورد نوسانات با فرکانس، دو ردیف از اجزا با فرکانس بالا و پایین وجود دارد. این اجزا به اصطلاح بالا و پایین را تشکیل می دهند نوارهای جانبیطیف

انتقال کل طیف سیگنال AM از طریق کانال اطلاعات غیرممکن است. دلایل زیر. اولاً، ایجاد یک مدار خطی ایده آل در محدوده فرکانس غیرممکن است، به بند 1.4 مراجعه کنید. ثانیا با افزایش پهنای باند مدار خطینسبت قدرت سیگنال به توان نویز ممکن است کاهش یابد (به بند 1.5 مراجعه کنید). ثالثاً، پهنای باند، در صورت امکان، باید حداقل باشد تا در یک معین محدوده فرکانستا آنجا که ممکن است خطوط رادیویی (کانال های رادیویی) بدون تأثیر بر یکدیگر، یعنی بدون ایجاد تداخل با یکدیگر، کار می کردند. در نتیجه، طیف سیگنال به دورترین فرکانس از فرکانس سیگنال حامل محدود می شود. در شکل 2.14 طیف دامنه کاهش یافته سیگنال AM است. عرض طیف با حداکثر فرکانس در طیف سیگنال مدوله تعیین می شود و 2 است. عرض طیف تقریبی برای برخی از سیگنال های AM در جدول ارائه شده است. 1.1.

سیگنال های مدوله شده با دامنه (AM).

فرمول کلیسیگنال AM به شکل زیر است:

اندازه مترمعمولاً ضریب مدولاسیون نامیده می شود و نشان می دهد که چه بخشی از دامنه ولتاژ فرکانس حامل U om افزایش دامنه ولتاژ مدوله شده ΔU m است.

نمودار زمان بندی سیگنال AM در شکل 3.1.24 نشان داده شده است.

فرمول کلی نشان می دهد که طیف سیگنال تلفن مدوله شده با دامنه (AM) از مجموع سه نوسان تشکیل شده است (همچنین به شکل 3.1.24 مراجعه کنید):

- فرکانس حامل f 0 ;

- جانبی فوقانی (UPL)؛

- نوار کناری پایین (LSB).

عرض طیف سیگنال AM است حداکثر 2 فارنهایت(6.8 کیلوهرتز)، که در آن F max حداکثر فرکانس در طیف سیگنال فرکانس پایین تعدیل کننده (3.4 کیلوهرتز) است. پهنای طیف سیگنال های AM از ایستگاه های پخش رادیویی می تواند تا 9-10 کیلوهرتز باشد.

شکل 3.1.24. سیگنال AM و طیف آن

طیف سیگنال AM از دو جهت منطقی نیست.

اول از همه، وجود یک نوسان قدرتمند فرکانس حامل، که فقط هنگام تشخیص سیگنال در گیرنده استفاده می شود. با نسبت مدولاسیون 100٪، 2/3 از توان فرستنده از فرکانس حامل و 1/3 از دو باند جانبی می آید.

ثانیاً، فرکانس‌های باند جانبی سیگنال AM یکدیگر را کپی می‌کنند. به همین دلیل، انتقال یک باند جانبی (بالا یا پایین - VBP یا NBP)، ᴛ.ᴇ کافی است. تغییر به انتقال تلفن تک خطی

طیف یک سیگنال یک باند جانبی (شکل 3.1.25) یک باند فرکانسی را اشغال می کند که نصف باند فرکانسی سیگنال AM معمولی است. طیف سیگنال تک باند فاقد یک باند جانبی و فرکانس حامل f 0 است.

شکل 3.1.25. سیگنال های تک باند جانبی

در شکل 3.1.25. طیف سیگنال TLF یک باند با یک VBP با یک حامل کاملاً سرکوب شده (a) و طیف سیگنال یک باند با یک NBP با یک حامل نیمه سرکوب شده با مالتی پلکس ثانویه کانال ارتباطی توسط دو کانال TLG را نشان می دهد. ب)

موج حامل باید به طور جزئی (با سیگنال خلبان منتقل شود) یا کاملاً سرکوب شود. برای دریافت چنین سیگنال هایی، از دستگاه های گیرنده استفاده می شود که در آنها لرزش حامل بازیابی می شود.

انتقال تک باند جانبی چندین مزیت دارد:

الف) طیف فرکانسی برای ارسال یک کانال تلفن در مقایسه با طیف فرکانسی با AM دو برابر کوچکتر است. این به دستگاه گیرنده اجازه می دهد تا پهنای باند باریکی داشته باشد که کیفیت دریافت را به ویژه در صورت وجود تداخل رادیویی بهبود می بخشد.

ب) تعداد کانال های ارتباطی ممکن در همان محدوده فرکانسی افزایش می یابد.

ج) با انتقال تک باند، افزایش انرژی قابل توجهی به دست می آید:

- در انتهای فرستنده، بهره ای به دست می آید که معادل 4 برابر افزایش توان فرستنده است.

- پهنای باند گیرنده 2 برابر کاهش می یابد و این معادل افزایش 2 برابری قدرت است.

- مصرف انرژی از منابع تغذیه توسط فرستنده تک باند به دلیل این واقعیت کاهش می یابد که در لحظه خاموش شدن تابش انرژی الکترومغناطیسیخیر؛ این باعث افزایش قدرت 25٪ دیگر می شود.

- بر امواج کوتاهدر نقطه دریافت با مدولاسیون دامنه معمولی، روابط فاز بین فرکانس حامل و اجزای جانبی نقض می شود، این منجر به محو شدن سیگنال می شود. با انتقال تک باند، این محو شدن به طور قابل توجهی کاهش می یابد، که افزایش قدرت فرستنده را تقریباً 2 برابر می کند.

با این حال، برای عملکرد تک باند تلفن رادیویی، افزایش قدرت فرستنده در مقایسه با AM معمولی تقریباً 10-20 برابر بیشتر است.

شنود و شنود ارتباطات رادیویی تلفن تک باند دشوارتر است.

انتقال تک باند به دلیل افزایش قابل توجه قدرت سیگنال مفید در برابر نویز مقاوم است.

سیگنال های AM و تک باند جانبی عمدتاً در باند HF استفاده می شوند. سیگنال های یک باند جانبی سیگنال های اصلی مورد استفاده در سیستم های ارتباطی نظامی هستند. با بازسازی نرم افزار فرکانس کاری(PPRCH).

سیگنال مدوله شده فرکانس- یک سیگنال RF است که طیف فرکانس آن شامل فرکانس حامل f o و مجموعه ای از فرکانس های جانبی f o ± F است. f o ± 2F; f o ± 3F و غیره هنگامی که f o در معرض سیگنال فرکانس تن F قرار می گیرد.

اگر مدولاسیون روی طیف تاثیر بگذارد فرکانس های صوتی، سپس طیف نوسانات FM (شکل 3.1.26) گسترده تر خواهد شد و کل شکاف با فرکانس های ترکیبی پر می شود. حداکثر افزایش فرکانس یک سیگنال رادیویی (Δf m) نسبت به مقدار اصلی آن معمولاً نامیده می شود انحراف فرکانس. نسبت دامنه در یک طیف معین به شاخص بستگی دارد مدولاسیون فرکانس M که با فرمول تعیین می شود:

طیف FM سیگنال تلفن گسترده تر از طیف سیگنال مدوله شده با دامنه است، به شاخص مدولاسیون (به مقدار ولتاژ تعدیل کننده کنترل) بستگی دارد و کمی به پهنای باند سیگنال مدوله کننده بستگی دارد.

2 Δf hm = 2(M+1)Fیا 2 Δf hm = 2 Δf حداکثر + 2 F حداکثر

سیگنال های FM عمدتا در محدوده VHF استفاده می شوند. نمودار زمان بندی سیگنال FM نیز در شکل 3.1.26 نشان داده شده است.

شکل 3.1.26. سیگنال FM و طیف آن

مدولاسیون فازمی توان آن را نوعی مدولاسیون فرکانس در نظر گرفت. در مدولاسیون فازفاز نوسان فرکانس بالا تغییر می کند.

یک دنباله تناوبی از پالس های رادیویی می تواند به عنوان حامل پیام استفاده شود که با دامنه، مدت زمان، سرعت تکرار پالس و موقعیت پالس ها در زمان نسبت به موقعیت پالس های دنباله تعدیل نشده مشخص می شود. فاز پالس ها

با تغییر یکی از پارامترهای لیست شده، می توانید چهار نمای اصلی را دریافت کنید مدولاسیون پالس: مدولاسیون دامنه پالس (PAM)، مدولاسیون فرکانس پالس (PFM)، مدولاسیون فاز پالس (PPM)، مدولاسیون مدت زمان پالس (PWM). انواع ضربهمدولاسیون ها به طور گسترده در رله های رادیویی چند کاناله و خطوط ارتباطی تروپوسفر استفاده می شوند.

انواع انتقال در نظر گرفته شده در حال حاضر ساده ترین هستند، بدون محافظت در برابر شنود رادیویی به منظور دسترسی به اطلاعات، و کانال های ارتباطی دارای توان عملیاتی و ایمنی کم نویز هستند.

امروز نقش اصلی متعلق به حالت های دیجیتالارتباطات که در مورد کلی، هر سیگنالی باید به یک دنباله تبدیل شود سیگنال های گسسته– پالس های الکتریکی جریان مستقیم ( فرم دیجیتال، با ترکیب کد (رمزگذاری شده)، فشرده شده و از طریق یک کانال ارتباطی ارسال می شود. در نقطه پذیرش انجام می شود تبدیل معکوسو بازیابی سیگنال، از جمله تصحیح خطاهای شناسایی شده.

قابلیت های پاتوژن با هدف آن تعیین می شود. تعداد انواع سیگنال های تولید شده به طور قابل توجهی بر پیچیدگی دستگاه های تولید سیگنال تأثیر می گذارد.

محدوده فرکانس و زمین شبکه.محدوده فرکانس توسط هدف تحریک کننده تعیین می شود. باید محدوده فرکانس تمام فرستنده هایی را که تحریک کننده برای آنها در نظر گرفته شده است پوشش دهد. پاتوژن های مدرن فراهم می کنند نصب گسستهفرکانس هایی با یک مرحله شبکه بازه ای مشخص. مرحله شبکه معمولاً به عنوان مضربی از 10 هرتز انتخاب می شود: 10 هرتز، 100 هرتز. 1 کیلوهرتز اندازه مرحله شبکه متناسب با عرض خود طیف است. سیگنال باند باریک، در پاتوژن استفاده می شود. چنین سیگنالی سیگنال در طول تلگراف دامنه (A-1) است. عرض طیف آن در سرعت تلگراف 15-20 باود تقریباً 45-60 هرتز است. لازم است سیگنال‌های دو فرستنده که در فرکانس‌های مجاور کار می‌کنند، بدون تأثیر قابل‌توجه توسط گیرنده‌های مربوطه دریافت شوند. به همین دلیل، برای بسیاری از محرک ها، داشتن یک پله شبکه 100 هرتز کافی است. در عین حال، اگر قرار است از تلگراف در سرعت های بسیار پایین استفاده شود، یک شبکه فرکانس با پله 10 هرتز ممکن است بسیار مهم باشد.

ثبات فرکانسالزامات پایداری فرکانس محرک عمدتاً بر اساس نوع سیگنال های مورد استفاده تعیین می شود. بالاترین ثبات فرکانس هنگام تولید سیگنال های یک باند جانبی، زمانی که یک کانال تلفن توسط تلگراف چند کاناله یا تجهیزات دیگر مالتی پلکس می شود، ضروری است. در این حالت، واگرایی فرکانس های حامل در پیوند رادیویی مجاز است بیش از 10-12 هرتز نباشد. بنابراین، ناپایداری مطلق فرکانس تحریک کننده باید در حد 5-6 هرتز باشد. پایداری فرکانس محرک توسط سینت سایزر و مهمتر از همه توسط نوسانگر مرجع استفاده شده در آن تعیین می شود.

سطح ارتعاشات جانبی و نویز.با توجه به اینکه مسیر تقویت فرستنده باید پهن باند باشد، الزامات بسیار سختگیرانه ای بر تحریک کننده برای سرکوب نوسانات کاذب و نویز در خروجی اعمال می شود. نوسان خروجی یک تحریک کننده ایده آل. باید فقط یک جزء مفید داشته باشد - یک سیگنال. در غیاب مدولاسیون، یک نوسان هارمونیک است که طیف آن از یک خط طیفی تشکیل شده است. طیف نوسان خروجی یک محرک واقعی شامل طیف سیگنال مفید، بسیاری از طیف باند باریک نوسانات کاذب و طیف پیوسته نویز است.

منابع نویز و نوسانات جانبی در محرک سینت سایزرها و بخش تولید سیگنال و تبدیل فرکانس هستند. نوسانات جانبی ایجاد شده در آخرین میکسر تحریک کننده بسیار خطرناک است، زیرا سرکوب آنها در مدارهای خروجی تحریک کننده با مشکلات زیادی همراه است.

طبق استانداردهای موجود، سرکوب نوسانات نویز جانبی باید حداقل 80 دسی بل در محدوده فرکانس مجاور فرکانس کاری محرک باشد (با تنظیم از +- 3.5 کیلوهرتز تا +- 25 کیلوهرتز، با دتونینگ های زیاد، سرکوب باید به 100-140 دسی بل افزایش دهید.

زمان تجدید ساختاردر محرک هایی که ذخیره سازی چندین فرکانس کاری و انتقال خودکاراز یک فرکانس کاری به فرکانس دیگر، زمان تنظیم 0.3-1 ثانیه به دست می آید. زمان تنظیم در درجه اول توسط سینت سایزر تعیین می شود و به نوع و ساختار آن، روش تنظیم فرکانس و سیستم مورد استفاده بستگی دارد. کنترل خودکاربیماری زا.

روش های سنتز فرکانس پایه

در سینت سایزرهای فرکانس مورد استفاده در فناوری ارتباطات رادیویی، فرکانس نوسان خروجی مقادیر گسسته زیادی را با یک فاصله یکنواخت - مرحله شبکه - به خود می گیرد.

در اولین پیشرفت‌ها، برای ایجاد یک مجموعه گسسته از فرکانس‌های عملیاتی، از همان مجموعه تشدید کننده‌های کوارتز استفاده شد که بسته به فرکانس کاری مورد نیاز، در مدار خود نوسانگر سوئیچ شدند. این اصل تثبیت کوارتز در محدوده فرکانس "موج کوارتز" نامیده می شود، زیرا یک تشدید کننده کوارتز متفاوت برای هر فرکانس کاری استفاده می شود.
ارسال شده در ref.rf
معایب این روش واضح است: تعداد زیادی تشدید کننده کوارتز مورد نیاز است و در این مورداطمینان از ثبات بالای فرکانس نوسانات ایجاد شده غیرممکن است.

در تحولات بعدی، آنها به دنبال کاهش تعداد تشدیدگرهای کوارتز با تبدیل فرکانس نوسانات ورودی، ساخته شده بر اساس مدار به اصطلاح درون یابی بودند. بلوک دیاگرام های دستگاه نمایش دهنده این روش سنتز در شکل 3.1.27، 3.1.28 نشان داده شده است.

شکل 3.1.27. مدارهای درون یابی اسیلاتورهای کریستالی

شکل 3.1.28. تشکیل شبکه فرکانس

می توان نشان داد که ناپایداری نسبی فرکانس نوسان خروجی عمدتاً توسط ناپایداری نسبی مولد فرکانس بالاتر (G1) تعیین می شود. این بدان معنی است که الزامات پایداری فرکانس ژنراتور با فرکانس کمتر (G2) نسبت به ژنراتور G1 سخت‌تر است. به همین دلیل، هنگام سنتز فرکانس‌ها در مدار شکل. 3.1.27. گاهی اوقات از یک ژنراتور معمولی G2 استفاده می شود LC-مولد برد صاف (VFO) (شکل 3.1.29).

شکل 3.1.29. مدار ژنراتور برد صاف

در این مورد، تغییر مداوم در فرکانس نوسان خروجی بدون بدتر شدن قابل توجهی در پایداری فرکانس به دست آمده در ژنراتور G1 تضمین می شود. مضرات یک سینت سایزر مونتاژ شده مطابق مدار نشان داده شده در شکل. 3.1.27 – 3.1.29 کافی است عدد بزرگرزوناتورهای کوارتز استفاده شده است. با این روش سنتز فرکانس، اطمینان از ناپایداری نسبی فرکانس نوسان خروجی کمتر از 10 -5 - 10 -6 دشوار است. اگر ثبات فرکانس بالاتر مورد نیاز باشد، استفاده از آن در یک سینت سایزر فرکانس بسیار ساده تر و مقرون به صرفه تر است. یکیخود نوسانگر کوارتز مرجع بسیار پایدار.

طرح های عملیسینت سایزرهای فرکانس توسعه یافته تا به امروز بسیار متنوع هستند، اما با روش تولید نوسان خروجی می توان آنها را به دو گروه اصلی تقسیم کرد: سینت سایزرهایی که بر اساس روش ساخته شده اند. سنتز مستقیمو سینت سایزرهای ساخته شده بر اساس روش سنتز غیر مستقیم. یک سینتی سایزر فرکانس در صورتی مبتنی بر روش سنتز مستقیم در نظر گرفته می شود که حاوی خود نوسانگر نباشد و نوسانات خروجی آن در نتیجه جمع، ضرب و تقسیم فرکانس نوسانات ورودی حاصل از نوسانگر مرجع یا سنسورهای فرکانس مرجع به دست آید. . نام دیگر این روش است سنتز فرکانس غیرفعال.

با سنتز غیر مستقیم، نوسان خروجی سینت سایزر یک خود نوسان ساز ایجاد می کند که ناپایداری فرکانس آن حذف می شود. برای این منظور فرکانس ژنراتور با استفاده از یک سیستم کاهش (مسیر) به فرکانس یک استاندارد معین در مقایسه با این استاندارد تبدیل شده و از خطای حاصله برای رفع ناپایداری ژنراتور استفاده می شود. در نمودارها کنترل فرکانس خودکاراین ژنراتور معمولاً کنترل شده و در مدارهایی با جبران ناپایداری فرکانس- کمکی نام دیگر روش سنتز غیر مستقیم است سنتز فعال.

در سینت سایزرهای سنتز غیرمستقیم، رساندن فرکانس نوسانگر به استاندارد می تواند از طریق یک سری تبدیل فرکانس انجام شود، جایی که با کمک نوسانات سنسورهای فرکانس مرجع، کاهش (تفریق) متوالی فرکانس انجام می شود. این مسیر کاهش را مسیر تفریق فرکانس می نامند.

رساندن فرکانس ژنراتور به استاندارد را نیز می توان با تقسیم فرکانس انجام داد و در حال حاضر از تقسیم کننده هایی مانند شمارنده های پالس ساخته شده بر اساس دیجیتال به عنوان تقسیم کننده فرکانس استفاده می شود. مدارهای مجتمع. به همین دلیل معمولاً سینت سایزرهایی با مسیر تقسیم فرکانس دیجیتال نامیده می شوند.

ساده ترین مدار یک سینت سایزر که با استفاده از روش سنتز مستقیم مونتاژ شده است در شکل نشان داده شده است. 3.1.30. سینت سایزر شامل چندین حسگر فرکانس مرجع است که هر کدام نوسان یکی از ده فرکانس را در خروجی خود ایجاد می کنند. نوسانات حسگرها به میکسر ارسال می شود؛ در خروجی میکسر، نوسان ترکیبی فرکانس کل با استفاده از یک فیلتر باند گذر جدا می شود.

شکل 3.1.30. سینت سایزر با استفاده از روش سنتز مستقیم

بلوک دیاگرام یک سینت سایزر، ساخته شده بر اساس روش سنتز غیر مستقیم و حاوی یک مسیر تفریق، در شکل 3.1 نشان داده شده است. در مسیر رساندن فرکانس GPA به استاندارد، فرکانس معدل کاهش می یابد. در آشکارساز فاز (PD)، مقایسه ای از فرکانس تبدیل VFO و فرکانس نوسان مرجع انجام می شود.

شکل 3.1.31. سینت سایزر با استفاده از روش سنتز غیر مستقیم

یک سینت سایزر ساخته شده با استفاده از روش سنتز غیرمستقیم به فرد اجازه می دهد تا سطح کمتری از انتشارات کاذب را به دست آورد، زیرا فیلتر کردن آنها آسان تر است.

هر سینت سایزر حاوی حسگرهای فرکانس است. سنسور، با هدف خود، همچنین یک سینت سایزر است، فقط عملکردهای آن محدود به تشکیل ده فرکانس است. حسگرها درست مانند سینتی سایزر به طور کلی بر اساس روش های سنتز مستقیم یا غیرمستقیم ساخته می شوند. پرمصرف ترین مدارهای سادهسنتز مستقیم، به عنوان مثال، ضرب کننده فرکانس. گاهی اوقات سنسورها 100 فرکانس مرجع را تولید می کنند، سپس طراحی آنها پیچیده تر می شود و از هر دو روش سنتز فرکانس برای ساخت استفاده می شود.

در سینتی سایزرهایی که با استفاده از روش سنتز غیرمستقیم ساخته می شوند، یک دستگاه به اصطلاح جستجو برای تنظیم خودکار VFO استفاده می شود؛ فرکانس VFO را تا زمانی که به باند ضبط سیستم PLL (یا CAP) بیفتد، تغییر می دهد. دستگاه جستجو معمولاً یک ولتاژ دندانه اره تولید می کند که به عنصر راکتیو VFO اعمال می شود و فرکانس VFO را در محدوده وسیعی تغییر می دهد. هنگامی که هیچ مولفه ولتاژ ثابتی در خروجی آشکارساز فاز وجود ندارد، در جداسازی‌های بزرگ روشن می‌شود. پس از برقراری همزمانی در سیستم، دستگاه جستجو خاموش می شود، اما ولتاژ کنترل مربوط به لحظه پایان یافتن جستجو ذخیره شده و به عنصر واکنشی GPA عرضه می شود. در حال پیش رفت کار بیشترفرکانس اولیه GPA (فرکانس GPA با حلقه PLL باز می‌تواند در یک باند وسیع‌تر که باند ضبط آن است، متفاوت باشد، اما نباید از مرزهای باند نگهدارنده فراتر رود.

در سینت سایزرهای مدرن، تنظیم VFO با استفاده از واریکاپ انجام می شود و محدودیت های آن محدود است. در واقع، باند تنظیم 10-30٪ از فرکانس متوسط ​​VFO است؛ بنابراین، سینت سایزرهای باند پهن نه یک، بلکه از چندین نوسانگر کنترل شده استفاده می کنند. هر یک از آنها در قسمت خاصی از محدوده فرکانس کار می کنند؛ ژنراتورها به طور خودکار بر اساس فرکانس تنظیم شده سوئیچ می شوند.

اصل جبران و استفاده از آن در ساخت سینت سایزرها.

در تعدادی از محرک‌ها و گیرنده‌های رادیویی مدرن، هنگام ساخت مسیر تثبیت فرکانس، از روش جبران استفاده می‌شود. ماهیت این روش این است که یک ژنراتور کمکی ناپایدار در ایجاد شبکه ای از فرکانس های پایدار دخالت دارد که خطای تنظیم آن هنگام تولید فرکانس سیگنال خروجی جبران می شود.

نمودارهای ساختاری بیشتر هستند دستگاه ساده، جایی که از روش جبران استفاده می شود، در شکل 3.1.32، 3.1.33 نشان داده شده است. این مدار اغلب یک مدار جبران یا تبدیل فرکانس دوگانه نامیده می شود و فیلتر موثر نوسان مفید را فراهم می کند.

وظیفه این دستگاه به شرح زیر است: یک نوسان هارمونیک با فرکانس پایدار به ورودی عرضه می شود؛ در خروجی به دست آوردن هارمونیک این نوسان با عدد K بسیار مهم است.

در دستگاه شکل دهی، دنباله ای از پالس های کوتاه با دوره To = 1/fо از یک نوسان هارمونیک ایجاد می شود. فیلتر F1 نقش کمکی در این مدار دارد. این فیلتر انتخاب اولیه گروهی از هارمونیک ها در نزدیکی هارمونیک با عدد K را فراهم می کند و مهمتر از همه، مهار آن دسته از هارمونیک ها را فراهم می کند که می توانند به عنوان تداخل آینه ای برای دستگاه مورد نظر عمل کنند.

ژنراتور کمکی طوری تنظیم می شود که در میکسر SM-1 هارمونیک Kfo به فرکانس میانی fpr = fg –Kfo تبدیل می شود که در باند عبور فیلتر F2 قرار دارد (شکل 3.1.34).

در این مورد، هارمونیک‌های مجاور با اعداد (K+1) و (K-1) دارای فرکانس‌های میانی هستند که در خارج از باند عبور فیلتر قرار دارند و بنابراین به طور مؤثری سرکوب می‌شوند.

فیلتر F2 روی یک فرکانس ثابت فرکانس تنظیم شده است؛ باید پهنای باند عبور بیش از fо و تضعیف کافی در خارج از این باند داشته باشد.

در طول تبدیل فرکانس دوم در SM2، یک نوسان با فرکانس fout = fg – fpr جدا می شود، اما با در نظر گرفتن اینکه fpr = fg – Kfo، سپس fout = Kfo. فیلتر F3 با فرکانس Kfo تنظیم می شود و برای سرکوب نوسانات ناخواسته ای که در خروجی SM2 رخ می دهد طراحی شده است.

برای تغییر فرکانس نوسان خروجی کافی است ژنراتور کمکی را بازسازی کنید.

سینت سایزرهای فرکانس دیجیتال

پشت سال های گذشتهسینت سایزرهای ساخته شده بر اساس روش سنتز غیرمستقیم با مسیر تقسیم فرکانس و تنظیم خودکار فاز پالس فرکانس یک ژنراتور دامنه صاف به طور گسترده ای گسترش یافته است. در این سینت سایزرها بیشتر المان ها بر روی المان های یکپارچه دیجیتالی انجام می شود؛ بنابراین سینت سایزرهایی با مسیر تقسیم فرکانس معمولاً دیجیتال نامیده می شوند.

بلوک دیاگرام سینت سایزر دیجیتال در شکل 3.1.35 نشان داده شده است.

در این نمودار، GPA یک مولد کنترل شده است که ایجاد می کند ارتعاشات هارمونیکدستگاه های تشکیل دهنده FU که نوسانات هارمونیک را به دنباله ای از پالس ها با فرکانس تکرار یکسان تبدیل می کنند، تقسیم کننده DPKD با ضریب تقسیم متغیر، IPD - آشکارساز فاز پالس، fо - فرکانس نوسان مرجع، کهفرکانس مقایسه است.

نوسانات GPA که به دنباله پالسی با فرکانس تکرار fg تبدیل می شوند، به DPKD ارسال می شوند، جایی که فرکانس تکرار پالس تقسیم می شود. در خروجی DPCD که دارای ضریب تقسیم N است، دنباله جدیدی با نرخ تکرار پالس fg/N تشکیل می شود که به یکی از ورودی های IPD عرضه می شود. دنباله نبض با فرکانس مرجعدنبال کردن fo.

در IFD، این نوسانات مقایسه می شوند. که در حالت ثابتهنگامی که همزمانی در سیستم رخ می دهد، برابری فرکانس های توالی پالس ورودی fо=fг/N تضمین می شود.

با توجه به اینکه IFD یک ولتاژ کنترلی ایجاد می کند که به اختلاف فاز نوسانات مقایسه شده بستگی دارد، GPA به طور خودکار بر روی فرکانس اسمی fg = fо N تنظیم می شود.

برای تغییر فرکانس معدل کافی است نسبت تقسیم را تغییر دهید. هنگامی که ضریب تقسیم DPKD از Nmin به Nmax تغییر می کند، فرکانس نوسان خروجی سینت سایزر در محدوده از fgmin=N min fo تا fmax=N max fo (با مراحل fo) تغییر می کند.

در شکل 3.1.36 سایر طرح های ممکن از محرک های باند با کنترل فرکانس خودکار (فرکانس - FAL و فاز - FAL) را ارائه می دهد. در شکل 3.1.36: LPF – فیلتر پایین گذر. BH - آشکارساز فرکانس؛ GPA - مولد محدوده صاف. SM - میکسر؛ UU - دستگاه کنترل; PD - آشکارساز فاز.

تقویت کننده های قدرت

تقویت کننده های توان فرکانس بالا قابل تنظیم و غیر قابل تنظیم هستند.

در مدار یک تقویت کننده رزونانس قابل تنظیم عنصر اجبارییک مدار نوسانی با عناصری برای تطبیق ارتباط با آنتن است که بازسازی آن با تغییر اندوکتانس سیم پیچ ها یا خازن های خازن های سیستم تشدید عمومی انجام می شود. برای به دست آوردن حداکثر بهره، مدار نوسانی به صورت دستی یا خودکار با فرکانس سیگنال تحریک کننده تنظیم می شود که سرعت ایستگاه را کاهش می دهد و امکان سرکوب را تنها در یک فرکانس فراهم می کند. چنین تقویت کننده هایی در ایستگاه های پارازیت ناوگان قدیمی استفاده می شد.

تقویت‌کننده‌های توان باند پهن (WPA) که در تمام ایستگاه‌های پارازیت سریال مدرن استفاده می‌شوند و بر اساس مدار تقویت‌کننده بهره توزیعی (DAA) ساخته می‌شوند، فاقد این اشکال هستند و نشان‌دهنده هستند. تقویت کننده موج سفر(Tsykin G.S. Amplifiers of electrical signals. - 2nd ed., revised. - M.: Energy, 1969. - 384 pp.: ill.).

در سیلو، سیگنال های تحریک کننده بدون تنظیم در کل محدوده عملیاتی تقویت می شوند، که عملکرد هر نوع ایستگاه را افزایش می دهد و امکان ایجاد تداخل شبه همزمان در چندین فرکانس را فراهم می کند. در این حالت، برای جلوگیری از انتشار سیگنال های جانبی (هارمونیک فرکانس اساسی)، فیلترهای سرکوب هارمونیک (HSF) در خروجی تقویت کننده روشن می شوند. تعداد فیلترها تعداد زیر باندهای فرستنده را تعیین می کند. آنها با استفاده از رله های فرکانس بالا به صورت خودکار یا دستی سوئیچ می شوند.

اصل ساخت مسیر اصلی تقویت اینگونه فرستنده ها توضیح داده شده است مدار URU (شکل 3.1.37). ساده ترین راه ساخت تقویت کننده هایی با بار به شکل فیلتر پایین گذر است - تقویت کننده هایی با بهره توزیع شده .

URU ها دستگاهی با اتصال موازی لامپ های تقویت کننده از طریق خطوط مصنوعی هستند. ظرفیت های ورودی و خروجی لوله ها به عنوان عناصر خطوط طولانی گنجانده شده است و تأثیر محدود کننده ای بر فرکانس بالای باند عبور تقویت کننده ندارد. تقویت کننده ها با استفاده از مدارهای تک چرخه و فشار کش ساخته می شوند.

تقویت کننده دارای دو خط انتقال (شبکه و آند) و عناصر تقویت کننده است که توان خروجی آنها در یک بار مشترک خلاصه می شود. بخش هایی از خطوط انتقال را می توان به عنوان فیلترهای پایین گذر، مانند شکل، یا به عنوان فیلترهای باند گذر اجرا کرد.

سیگنال اعمال شده به ورودی مدار در امتداد خط انتقال شبکه ای از فیلترهای یکسان که توسط اندوکتانس ها تشکیل شده است منتشر می شود. L باو ظروف با با. هر بخش از خط به شبکه های لامپ های مربوطه متصل است.

خط شبکه در انتها با مقاومت بارگذاری می شود R با، برابر با موج است

این حالت موج سیر در خط را تضمین می کند و امپدانس ورودی خط در محدوده فرکانس کاری تقویت کننده ثابت می ماند.

خط آند مشابه خط شبکه طراحی شده است و امپدانس مشخصه توسط اندوکتانس تعیین می شود. L Aو ظرفیت S A.

خط آند با مقاومت در هر دو انتها بارگذاری می شود R A1 = R A2 =در ارتباط با این، یک حالت موج سیر دو طرفه در خط آند اتفاق می افتد.

موج سیگنال ورودی که در امتداد خط شبکه منتشر می شود، دو موج را از هر لامپ در خط آند تحریک می کند. یکی از این امواج به سمت چپ (طبق مدار) منتشر می شود و توسط مقاومت تطبیق (بالاست) جذب می شود. R A1، و دومی به مقاومت بار می رسد R A2و قدرت مفیدی برای آن آزاد می کند. شرط لازمباید کار وجود داشته باشد همان زمانتاخیر سیگنال خطوط آند و شبکه

در صورت تطابق دو طرفه خط آند، اضافه شدن درون فازی جریان های هر خط در بار اتفاق می افتد. از آنجایی که جریان هر لامپ منشعب است، مجموع جریان کل (از همه لامپ ها) هارمونیک اول در بار نصف آن خواهد بود.

در مدار URU، ضرایب بهره آبشارها اضافه می شوند، نه ضرب. به دلایل انرژی، استفاده از تعداد زیادی لامپ در URU توصیه می شود.

دامنه ولتاژ در سراسر بار به تعداد لوله های تقویت کننده بستگی ندارد و نمی تواند از مقدار تجاوز کند. U n = I A.

URU ها قابلیت اطمینان را افزایش داده اند، زیرا در صورت خرابی لامپ های جداگانه عملیاتی می شوند. در همان زمان، ویژگی های دامنه فرکانس به دلیل تغییر در ظرفیت لامپ متصل به خط تا حدودی بدتر می شود.

ترانسفورماتورهای متعادل کننده و تطبیق ویژه به عنوان عناصر تطبیق URU با آنتن (از نظر خروجی-ورودی و خروجی و امپدانس های ورودی) استفاده می شوند.

تقویت کننده های قدرت از یک دستگاه کنترل، مسدود کننده و سیگنالینگ ویژه (UCD) استفاده می کنند.

UBS ارائه می دهد:

- روشن (خاموش) اجباری ولتاژهای منبع تغذیه به ترتیب دقیق.

- خاموش شدن ولتاژهای تغذیه زمانی که حالت های خطرناک(جریان اضافه منبع تغذیه، قطع یا مدار کوتاهدر مسیر انتقال انرژی RF، نه کار موثر سیستم اجباریخنک کننده)؛

- محافظت از پرسنل خدمات در برابر دسترسی به قطعات برقی تحت ولتاژ بالا.

- سیگنال دهی عملیات تکمیل شده و نقص و غیره.

کنترل سوالات

1. الزامات برای چیست دستگاه های انتقال رادیویی? 2. چه چیزی اهمیت فوق العاده استفاده از یک طرح چند مرحله ای برای ساخت فرستنده های HF را تعیین می کند؟

3. ساخت مدارهای محرک برای فرستنده های HF و VHF چه ویژگی هایی دارد؟

4. یک طبقه بندی از مدارهای ژنراتور خود برانگیخته ارائه دهید.

5. تشدید کننده های کوارتز چه ویژگی هایی دارند؟

سیگنال های مدوله شده با دامنه (AM) - مفهوم و انواع. طبقه بندی و ویژگی های دسته "سیگنال های مدوله شده با دامنه (AM)" 2017، 2018.

آیا میدانستید، نادرستی مفهوم "خلاء فیزیکی" چیست؟

خلاء فیزیکی - مفهوم فیزیک کوانتومی نسبیتی که به معنای پایین‌ترین حالت انرژی (زمینی) یک میدان کوانتومی است که دارای تکانه صفر، تکانه زاویه‌ای و سایر اعداد کوانتومی است. نظریه پردازان نسبیتی، خلاء فیزیکی را فضایی کاملاً خالی از ماده، پر از میدانی غیرقابل اندازه گیری و در نتیجه فقط خیالی می نامند. چنین حالتی، از نظر نسبی‌گرایان، یک خلأ مطلق نیست، بلکه فضایی است پر از ذرات فانتومی (مجازی). نظریه میدان کوانتومی نسبیتی بیان می‌کند که، مطابق با اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، مجازی، یعنی ظاهری (برای چه کسی؟)، ذرات دائماً در خلاء فیزیکی متولد می‌شوند و ناپدید می‌شوند: اصطلاحاً نوسانات میدان نقطه صفر رخ می‌دهند. ذرات مجازی خلاء فیزیکی، و بنابراین خود، طبق تعریف، سیستم مرجع ندارند، زیرا در غیر این صورت، اصل نسبیت انیشتین، که نظریه نسبیت بر آن استوار است، نقض می شود (یعنی یک سیستم اندازه گیری مطلق با مرجع. به ذرات خلاء فیزیکی ممکن می شود، که به نوبه خود به وضوح اصل نسبیت را که SRT بر آن استوار است رد می کند. بنابراین، خلاء فیزیکی و ذرات آن عناصری از جهان فیزیکی نیستند، بلکه تنها عناصری از نظریه نسبیت هستند که در دنیای واقعی وجود ندارند، بلکه تنها در فرمول های نسبیتی وجود دارند، در حالی که اصل علیت را نقض می کنند (ظهور می کنند و بدون علت ناپدید می شوند)، اصل عینیت (ذرات مجازی را می توان، بسته به میل نظریه پرداز، موجود یا غیر موجود در نظر گرفت)، اصل سنجش پذیری واقعی (قابل مشاهده نیست، ISO خاص خود را ندارد).

وقتی این یا آن فیزیکدان از مفهوم «خلاء فیزیکی» استفاده می‌کند، یا پوچ بودن این اصطلاح را درک نمی‌کند، یا ناصادق است، زیرا از طرفداران پنهان یا آشکار ایدئولوژی نسبی‌گرایی است.

ساده ترین راه برای درک پوچ بودن این مفهوم، رجوع به ریشه های وقوع آن است. در دهه 1930 توسط پل دیراک متولد شد، زمانی که مشخص شد که انکار اتر در شکل خالصهمانطور که یک ریاضیدان بزرگ اما یک فیزیکدان متوسط ​​انجام داد، دیگر امکان پذیر نیست. حقایق بسیار زیادی وجود دارد که با این موضوع در تناقض است.

برای دفاع از نسبیت گرایی، پل دیراک مفهوم غیرمنطقی انرژی منفی را معرفی کرد، و سپس وجود "دریایی" از دو انرژی که یکدیگر را در خلاء جبران می کنند - مثبت و منفی، و همچنین "دریایی" از ذرات که هر یک را جبران می کنند. دیگر - الکترون ها و پوزیترون های مجازی (یعنی ظاهری) در خلاء.

مجموعه مقالات آموزش عمومی را با عنوان کلی «نظریه امواج رادیویی» ادامه می دهیم.
در مقالات قبلی با امواج و آنتن های رادیویی آشنا شدیم: بیایید نگاهی دقیق تر به مدولاسیون سیگنال رادیویی بیندازیم.

در چارچوب این مقاله به بررسی خواهیم پرداخت مدولاسیون آنالوگانواع زیر:

• مدولاسیون دامنه
• مدولاسیون دامنه با یک باند جانبی
• مدولاسیون فرکانس
• مدولاسیون فرکانس خطی
• مدولاسیون فاز
• مدولاسیون فاز دیفرانسیل

مدولاسیون دامنه

با مدولاسیون دامنه، پوشش دامنه های ارتعاش حامل بر اساس قانون منطبق با قانون پیام ارسالی تغییر می کند. فرکانس و فاز نوسان حامل تغییر نمی کند.

یکی از پارامترهای اصلی AM ضریب مدولاسیون (M) است.
ضریب مدولاسیون نسبت تفاوت بین حداکثر و حداقل مقادیر دامنه سیگنال مدوله شده به مجموع این مقادیر (%) است.
به بیان ساده، این ضریب نشان می دهد که دامنه ارتعاش حامل چقدر قوی است این لحظهاز مقدار متوسط ​​منحرف می شود.
هنگامی که ضریب مدولاسیون بیشتر از 1 باشد، یک اثر مدولاسیون بیش از حد رخ می دهد که منجر به اعوجاج سیگنال می شود.

طیف AM

این طیف مشخصه یک نوسان تعدیل کننده فرکانس ثابت است.

در نمودار، محور X نشان دهنده فرکانس و محور Y نشان دهنده دامنه است.
برای AM، علاوه بر دامنه فرکانس اصلی واقع در مرکز، مقادیر دامنه در سمت راست و چپ فرکانس حامل نیز ارائه شده است. اینها به اصطلاح نوارهای سمت چپ و راست هستند. آنها با یک فاصله از فرکانس حامل جدا می شوند برابر فرکانسمدولاسیون
فاصله از نوار سمت چپ به سمت راست نامیده می شود عرض طیف.
در حالت عادی، با ضریب مدولاسیون<=1, амплитуды боковых полос меньше или равны половине амплитуды несущей.
اطلاعات مفید فقط در باندهای جانبی بالایی یا پایینی طیف موجود است. جزء طیفی اصلی، حامل، اطلاعات مفیدی را حمل نمی کند. قدرت فرستنده در طول مدولاسیون دامنه، به دلیل کمبود محتوای اطلاعاتی اساسی ترین عنصر طیف، بیشتر صرف "گرم کردن هوا" می شود.

مدولاسیون دامنه تک باند جانبی

به دلیل ناکارآمدی مدولاسیون دامنه کلاسیک، مدولاسیون دامنه تک باند جانبی ابداع شد.
ماهیت آن حذف حامل و یکی از باندهای جانبی از طیف است، در حالی که تمام اطلاعات لازم از طریق باند جانبی باقی مانده منتقل می شود.

اما در شکل خالص خود، این نوع در پخش رادیویی خانگی ریشه نگرفت، زیرا در گیرنده، حامل باید با دقت بسیار بالایی سنتز شود. در تجهیزات فشرده سازی و رادیو آماتور استفاده می شود.
در پخش رادیویی، AM با یک باند جانبی و یک حامل تا حدی سرکوب شده بیشتر استفاده می شود:

با این مدولاسیون نسبت کیفیت/بازده به بهترین شکل به دست می آید.

مدولاسیون فرکانس

نوعی مدولاسیون آنالوگ که در آن فرکانس حامل بر اساس قانون مدولاسیون سیگنال فرکانس پایین تغییر می کند. دامنه ثابت می ماند.

الف) - فرکانس حامل، ب) سیگنال تعدیل کننده، ج) نتیجه مدولاسیون

بزرگترین انحراف فرکانس از مقدار متوسط ​​نامیده می شود انحراف.
در حالت ایده آل، انحراف باید مستقیماً با دامنه نوسان تعدیل کننده متناسب باشد.

طیف مدولاسیون فرکانس به صورت زیر است:

این متشکل از یک حامل و هارمونیک های باند جانبی است که به طور متقارن پشت آن به سمت راست و چپ، در فرکانس مضربی از فرکانس نوسان تعدیل کننده، عقب می مانند.
این طیف یک ارتعاش هارمونیک را نشان می دهد. در مورد مدولاسیون واقعی، طیف اشکال پیچیده تری دارد.
مدولاسیون FM باند پهن و باند باریک وجود دارد.
در پهنای باند، طیف فرکانس به طور قابل توجهی از فرکانس سیگنال تعدیل کننده فراتر می رود. در پخش رادیو FM استفاده می شود.
ایستگاه های رادیویی عمدتاً از مدولاسیون FM باند باریک استفاده می کنند که به تنظیم دقیق تری گیرنده نیاز دارد و بر این اساس از تداخل محافظت بیشتری می کند.
طیف باند پهن و باند FM در زیر ارائه شده است

طیف FM باند باریک شبیه مدولاسیون دامنه است، اما وقتی فاز باندهای جانبی را در نظر می گیریم، به نظر می رسد این امواج دارای دامنه ثابت و فرکانس متغیر هستند، نه فرکانس ثابت و دامنه متغیر (AM). با پهنای باند FM، دامنه حامل می تواند بسیار کوچک باشد، که منجر به راندمان FM بالا می شود. این بدان معنی است که بیشتر انرژی ارسال شده در فرکانس های جانبی که اطلاعات را حمل می کنند، وجود دارد.

مزایای اصلی FM نسبت به AM راندمان انرژی و ایمنی در برابر نویز است.

مدولاسیون فرکانس خطی نوعی FM است.
ماهیت آن در این واقعیت نهفته است که فرکانس سیگنال حامل طبق یک قانون خطی تغییر می کند.

اهمیت عملی سیگنال های مدوله شده با فرکانس خطی (چیپ) در امکان فشرده سازی قابل توجه سیگنال در حین دریافت با افزایش دامنه آن بالاتر از سطح نویز نهفته است.
چیپ در رادار استفاده می شود.

مدولاسیون فاز

در واقعیت، اصطلاح دستکاری فاز بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا آنها عمدتا سیگنال های گسسته را تعدیل می کنند.
منظور از PM این است که فاز حامل به طور ناگهانی با رسیدن سیگنال گسسته بعدی متفاوت از سیگنال قبلی تغییر می کند.

از طیف می توانید عدم وجود تقریباً کامل حامل را مشاهده کنید که نشان دهنده راندمان بالای انرژی است.
نقطه ضعف این مدولاسیون این است که یک خطا در یک نماد می تواند منجر به دریافت نادرست تمام نمادهای بعدی شود.

کلید زدن تغییر فاز دیفرانسیل

در مورد این مدولاسیون، فاز با هر تغییر در مقدار پالس تعدیل کننده تغییر نمی کند، بلکه با تغییر در اختلاف تغییر می کند. در این مثال، زمانی که هر "1" می رسد.

مزیت این نوع مدولاسیون این است که اگر یک خطای تصادفی در یک نماد رخ دهد، زنجیره دیگری از خطاها را به دنبال نخواهد داشت.

شایان ذکر است که دستکاری های فازی مانند مربعات نیز وجود دارد که از تغییر فاز در 90 درجه و PM درجه بالاتر استفاده می کند، اما بررسی آنها از حوصله این مقاله خارج است.

PS: من می خواهم یک بار دیگر متذکر شوم که هدف مقالات جایگزینی یک کتاب درسی نیست، بلکه این است که "در یک نگاه" در مورد اصول رادیو به شما بگویم.
فقط انواع اصلی مدولاسیون برای ایجاد ایده خواننده از موضوع در نظر گرفته می شود.

روش های مدولاسیون پیوسته

روش های مدولاسیون سیگنال

سخنرانی شماره 7

در برخی موارد، در طول تله متری، لازم است اطلاعات مربوط به یک فرآیند پیوسته با استفاده از پیام های پیوسته منتقل شود. و اگر لازم است اطلاعاتی در مورد تعداد بی نهایت زیاد درجه بندی به دست آوریم، سیگنال هایی که پیام های پیوسته با آنها ارسال می شوند باید پیوسته باشند.

یک سیگنال پیوسته با استفاده از تکنیک های مدولاسیون پیوسته تولید می شود.

مدولاسیون تشکیل یک سیگنال با تغییر پارامترهای حامل تحت تأثیر یک پیام است.

با روش های مدولاسیون پیوسته، RF به عنوان یک حامل استفاده می شود - یک نوسان سینوسی، یا یک نوسان غیر سینوسی. از آنجایی که یک نوسان سینوسی با پارامترهای اساسی مانند دامنه، فرکانس و فاز مشخص می شود، سه نوع اصلی مدولاسیون وجود دارد: دامنه (AM)، فرکانس (FM) و فاز (PM). همچنین انواع مختلفی از این مدولاسیون ها وجود دارد که در ادامه به آنها پرداخته خواهد شد و همچنین نوسانات انواع اصلی مدولاسیون، به اصطلاح مدولاسیون های دوگانه، مورد بحث قرار خواهد گرفت.

امکان انتقال مستقیم پیام پیوسته بدون استفاده از حامل HF وجود دارد. بدون مدولاسیون با این حال، مدولاسیون انتقال پیام را به دلایل زیر افزایش می دهد:

الف) با استفاده از تقسیم فرکانس سیگنال ها و فرکانس های حامل فرعی، تعداد پیام هایی که می توانند از طریق یک خط ارتباطی منتقل شوند افزایش می یابد.

ب) قابلیت اطمینان سیگنال های ارسالی هنگام استفاده از انواع مدولاسیون مقاوم در برابر نویز افزایش می یابد.

ج) راندمان تشعشع سیگنال هنگام انتقال از طریق یک کانال رادیویی افزایش می یابد. این با این واقعیت توضیح داده می شود که اندازه آنتن باید حداقل 1/10 طول موج سیگنال منتشر شده باشد. بنابراین، ارسال پیامی با فرکانس 10 کیلوهرتز و طول موج 30 کیلومتر مستلزم آنتنی به طول 3 کیلومتر است. اگر این پیام به یک حامل 200 کیلوهرتز ارسال شود، طول آنتن را 20 برابر (150 متر) کاهش می دهد.

مدولاسیون دامنه (AM) تشکیل یک سیگنال با تغییر دامنه یک نوسان هارمونیک متناسب با مقدار لحظه ای ولتاژ یا جریان سیگنال الکتریکی دیگر (پیام) است.

ما مورد مدولاسیون دامنه را در نظر خواهیم گرفت که در آن پیام منتقل شدهساده ترین نوسان هارمونیک است U c = UΩ cos Ω تی(برنج. آ) که در آن Ω فرکانس و UΩ – دامنه ارتعاش، HF – حامل یا حامل، U n = U w 0 = cos ω 0 تی(برنج. ب) ω 0 فرکانس حامل است و Uω 0 - دامنه.

تحت تأثیر پیام در دامنه حامل، یک نوسان جدید تشکیل می شود که در آن دامنه تغییر می کند، اما فرکانس ω 0 ثابت می ماند.

دامنه حامل به صورت خطی تغییر خواهد کرد.

U a m = Uω 0 + ku c = Uω 0 + kUΩ cos Ω تی = Uω0 (1+ متر cos Ω تی).

جایی که کضریب تناسب است و

– (4-2)

- تغییر نسبی در دامنه حامل که نسبت مدولاسیون یا عمق نامیده می شود. گاهی اوقات ضریب مدولاسیون به صورت درصد بیان می شود. اگر دامنه نوسان مدوله شده به دو برابر دامنه حامل افزایش یابد، عمق مدولاسیون 100٪ است.

دامنه نوسان مدولاسیون به شکل نشان داده شده در شکل خواهد بود. ج) و مقدار آنی آن با تساوی تعیین می شود

Uam =Uω 0(1 + متر cos Ω تی) cos ω 0 تی(4-3)

باز کردن براکت ها و بهره گیری از این واقعیت که

cos Ω تی cosω 0 t=}