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/.
ЕК1 ЕК(k-i) ЕКk А
1 КР1 2 КР(k-i) 3 КРk 4
РА
Рвх Pвых
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.
Каскад
| Ослабление в дБ
| Перемножитель диодный, амплитудный детектор
|
4…12
| Кварцевый фильтр
| 8…12
| Механический фильтр
| 6…14
| Катушечный ФСС
| 6…10
| Сумматор резистивный
| свыше 20
|
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:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|