Структурная схема ОМ передатчика

Основными достоинствами ОМ передатчика являются:

а) полоса радиосигнала примерно равна полосе исходного низкочастотного сигнала,

б) энергетический выигрыш, т.к. не требуется дополнительной мощности на излучение сигнала несущей частоты.

Недостатками являются:

а) жесткость требований к нестабильности частоты радиосигнала

df ~ ( 1…3 )Гц,

б) подавление колебаний несущей и нерабочей боковой полосы должно быть не менее 40…70 дБ,

в) сложность схемы формирователя ОМ сигнала (ФОМС),

г) выходная мощность формирователя может быть £ 1…2 мВт, а усилители мощности работают в режиме усиления модулированных колебаний, т.е. с низким КПД.

Обычно на ОМ передатчик задается пиковая мощность, исходя из которой и с учётом потерь в антенне или фидере, а также в колебательной системе выбирают АЭ для усилителей мощности. Способы формирования ОМ сигнала рассмотрены в /10/.

Е_К1 Е_К(k-i) Е_Кk А

1 К_Р1 2 К_Р(k-i) 3 К_Рk 4

Р_А

Р_вх P_вых

ФОМС VT KC ... VT KC ... VT KC

Рис.2. Структурная схема ОМ передатчика

1 – формирователь однополосного сигнала (ФОМС)

2, 3, 4 – усилители мощности

Однополосная модуляция относится к сложным видам модуляции, при которой изменяются амплитуда и фаза ВЧ сигнала в зависимости от параметров модулирующего сигнала /1, 2, 10, 15/. В настоящее время хорошо изучены и применяются схемы однополосной амплитудной модуляции (ОАМ) /1, 2, 10/, возможен также более помехоустойчивый вид ОМ – угловая (ОУМ). Структурные схемы ФОМС для малых индексов угловой модуляции β ≤ 0,2 такие же, как и для ОАМ, для больших индексов модуляции β и модуляции сложным сигналом возникают проблемы, связанные с несимметричностью верхней и нижней боковых полос, эти вопросы рассмотрены в /15/.

Исходные данные для расчёта модулятора (если требуется - аналоговой микросхемы) определяются из расчёта перемножителя ПМ (балансного модулятора) или фазовращателя ФВ в зависимости от способа формирования сигнала ФОМС.

При ОМ структурные схемы строятся в соответствии с тригонометрическими преобразованиями исходных сигналов: несущей частоты и модулирующей, отсюда и наименования структурных схем ФОМС:

Способ последовательных преобразований с фильтрацией (фильтровый)

рис. 3.

Достоинства:

высокая степень и устойчивость подавления ненужных составляющих

Недостатки:

а) очень жесткие требования к крутизне характеристики первого фильтра Ф1 ;

б) Необходимость большого количества преобразований

ПМ1 Ф1 ПМ2 Ф2

G1 G2

Рис.3. Схема электрическая структурная ФОМС (фильтровый способ)

1.2. Фазокомпенсационный (рис. 4)

Достоинства:

а) возможность формирования ОМС непосредственно на рабочей частоте,

б) отсутствие фильтров,

в) возможность использования ФАПЧ

Недостатки:

а) широкополосный фазовращатель ФВ1, ( диапазон модулирующих частот)

б) обеспечение сдвига фаз на - ФВ1, - - ФВ2,

в) необходимость симметрии плеч балансных модуляторов (БМ).

ПМ1

ФВ1 ФВ2

_φ G1 _φ

+ π/2 - π/2

ПМ2

Рис.4. Схема электрическая структурная ФОМС (фазокомпенсационный способ)

1.3. Фазофильтровый (способ Weaver) рис. 5.

Достоинства:

а) не требуется широкополосный фазовращатель,

б) менее жесткие требования к фильтрам Ф1, Ф2 по сравнению с 1.3.1.

Недостатки:

а) нельзя использовать в многоканальных передатчиках,

б) в перемножителях ПМ1, ПМ2 должна быть обеспечена хорошая компенсация модулирующего сигнала, т.е. обязательно использование кольцевого балансного модулятора (КБМ).

ПМ1 Ф1 ПМ3

ФВ1 ФВ2

G1 _φ G2 _φ

Ω₀ +π/2 +π/2

ПМ2 Ф2 ПМ4

Рис. 5. Схема электрическая структурная ФОМС (фазофильтрованный способ)

1.4. Синтетический (способ Канна Л.Р.) рис. 6.

Достоинства:

а) возможность применения в любом диапазоне частот, включая СВЧ,

б) возможность использования ФАПЧ,

Недостатки:

необходимость точного восстановления по фазе огибающей.

ПМ1 Ф1 УМ

AD Огр

G1 А

f

чмаг

Δ

Рис. 6. Схема электрическая структурная (синтетический способ)

Обозначения в схемах:

– датчик звуковых частот ( – микрофон),

G – кварцевый автогенератор,

– перемножитель ПМ,

– полосовой фильтр Ф,

_φ – фазовращатель ФВ,

– сумматор,

– низкочастотный автогенератор, ,

– фильтр нижних частот,

– ограничитель амплитуды (Огр)

А

– преобразователь, амплитудный детектор (АD)

f

– частотный детектор (ЧD),

– управляемый автогенератор, частотно-модулированный

автогенератор (ЧМАГ)

При расчете ФОМС необходимы следующие значения ослаблений каскадов:

Таблица 1.

Поскольку в любую из схем ФОМС входят кварцевые АГ, выходная мощность которых менее 2мВт, и пассивные четырехполюсники (табл.1), на выходе мощность ФОМС будет ещё меньше и составлять доли мВт, структурная схема будет многокаскадная (больше, чем с некварцованными АГ). Кроме того, усилители мощности ВЧ-тракта должны работать в режиме усиления модулированных колебаний с θ=90⁰, при более жестких требованиях к нелинейным искажениям – θ=180⁰. При этом КПД каскадов получается низким, причем, чем выше требования к нелинейным искажениям, тем ниже КПД.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: