на амплітудна модуляція
При балансної амплітудної модуляції інформація про переданому сигналі укладена в двох бічних смугах. Однак, для передачі одна з бічних смуг надлишкова, оскільки бічні смуги дзеркально відображають один одного. Отже, передавати дві бічні смуги не обов'язково.
Однополосна амплітудна модуляція полягає у формуванні з коливання з балансної амплітудною модуляцією коливання з пригніченою верхньої (або нижньої) бічною смугою. Це досягається за допомогою фільтрації одній з бічних смуг.
Однотоновий коливання з односмуговою амплітудною модуляцією і пригніченою нижній бічній смугою має вигляд
u Про AM ( t )= U m 0 cos [(? 0 +?) t +? 0 + ??].
Передане коливання займає тепер смуга не 2wмакс, а wмакс.
Перехід на передачу однієї бічної смуги в радіозв'язку дозволяє на порядок збільшити ефективність передавачів і вдвічі збільшити число радіостанцій, що працюють одночасно на різних частотах у виділеному частотному діапазоні і не створюють взаємних перешкод.
6. Перетворення частоти
Розглянуті вище перетворення спектра при різних різновидах амплітудної модуляції полягають у зміщенні спектру сигналу в область радіочастот. Таке зміщення може розглядатися як окремий випадок більш загальної лінійної операції, званої перетворенням частоти. Під перетворенням частоти в загальному випадку мається на увазі зсув спектру сигналу за шкалою частот в ту або іншу сторону, тобто в область як більш високих, так і більш низьких частот.
При прийомі сигналів під перетворенням частоти розуміють перетворення модульованого високочастотного коливання, пов'язане з перенесенням його спектра з околиці несучої частоти w 0 в околицю нижчою (так званої проміжної) частоти w пр, скоєне без зміни закону модуляції.
Перетворювач частоти являє собою пристрій, в якому прийняті сигнали високої частоти (w с) перетворяться в сигнали нижчою проміжної частоти (w пр).
До складу перетворювача входять гетеродин і змішувач.
Гетеродин являє собою автогенератор електричних коливань, частота яких змінюється пропорційно зміні частоти прийнятих сигналів. Змішувач може бути реалізований на нелінійних (напівпровідникові діоди, транзистори) або параметричних (наприклад, аналогові перемножувач) елементах.
Прийняті сигнали з частотою w с і електричні коливання гетеродина з частотою w г подаються на змішувач, де формуються складні коливання, що містять складові з частотами w з + w г і w с - w г.
Коливання різницевої ( проміжної ) частоти w пр=w с - w г виділяються за допомогою фільтра (налаштованого на w пр). Фільтр у вигляді одиночного контуру є найпростішим. Зазвичай застосовується система з двох або більшого числа зв'язаних контурів, п'єзоелектричний або електромеханічний фільтри.
Вибір проміжної частоти проводиться з урахуванням ряду вимог. Зокрема, проміжна частота вибирається в діапазоні, в якому не працюють потужні радіостанції, і поза діапазону частот, в яких здійснюється настройка вхідних ланцюгів приймача. Для приймачів радіомовних станцій встановлені стандартні значення проміжної частоти f ін - 465 кГц і 10.7МГц. У телевізійних приймачах f ін сигналів зображення становить 38.0 МГц, а для сигналів звукового зображення - 31.5 МГц і 6.5 МГц.
В якості прикладу розглянемо реалізацію змішувача на базі аналогового перемножителя, на вхід Х якого надходить напруга сигналу а на вхід Y - напруга гетеродина
Процес зсуву аналогічний балансної амплітудної модуляції. Вихідна напруга перемножітеля містить дві складові - з різницевої і сумарної частотами:
При зсуві важлива тільки складова з різницевої частотою, тобто з проміжною частотою
Для виділення проміжної частоти в вихідну ланцюг перемножітеля включають або вузькосмуговий фільтр (наприклад, коливальний контур), або фільтр низьких частот.
У підсумку вихідна напруга змішувача
У перетворювачі частоти модуляція вхідного сигналу переноситься на напругу проміжної частоти. Для амплітудно-модульованого сигналу
напруга проміжної частоти
Перетворення частоти широко використовується в радіоприймальних пристроях, званих супергетеродинного приймача, структурна схема яких наведена на рис. 9.
Сигнал, прийнятий антеною, через фільтруючі вхідні кола і підсилювач радіочастоти надходить на перетворювач частоти. Вихідний сигнал перетворювача є модульованим коливанням з несучою частотою, рівної проміжно...
