Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 56
Текст из файла (страница 56)
1О. Можно ли уюпмть нммнтанс источника снпмла возбуждения аввнсгаениой ступени, при котором дая всех 0 ямб е возвратное отношение ОС, создаваемой проходной емкостью и проходной нпауктивностью, оказалось бы тожаяственно равным иушо? 1!. Отдеп4ао взятая ступень создаст усиление напрмксиня, равное 7. На одной нз частот полосы пропускания зтой егупеим Т = 0! 99, на всех остальных частотах ) Т) < О 199. Какое наибольшее устойчивее усшмяие напряжения можно получить прн помгедояательном соелниеинн таких ступеней? Сколько ступеней будет содержать каскадный усилитель? На сколько пронеитов может увеличиваться крутизнаЭП в кыкдой ступени при увеличении непременна питания из-за колебаний напряжения питающей ости без нарушения условий усгойчнвостиз 12.
Укюкитс трн независимых способа борьбы с параметрической неустойчивостью. Г л а в а б. Передатчики е амплитудной модулапней 6.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Как известно, в соответствии с ГОСТом на термины в радиосвязи модуляцией называется процесс изменения одного или нескольких параметров несущего радиочастотного колебания в соответствии с изменением параметров передаваемого (мп)(улируЮл(егЬ) сигнала. Несущая или несущее колебание — электрическое или электромагнитное колебание, предназначенное для обраэойанпя радиочастотного сигнала с помощью модуляции.
Модулирущщнй сигнал содержит в себе подлежащую передаче информацию.'В случае амплитудной модулящ1и (АМ) изменяемым,(модулируемым) параметром, гармонической несущей,является амплитуда колебаний 2 = 41), изменяющаяся пропорционально подлежащему передаче сигналу Уп(г); в результате модуляции получается сложное негармоническое колебание. В настоящее время основнымй обдастямн применения АМ являются: звуковос радиовещание на «длинных», «средних» и «коротких» волнах (диапазоны частот НЧ, СЧ и ВЧ) и телевизионное вещание в метровом и дециметровом диапазонах(ОВЧ и УВЧ) — передатчики изображения (см. табл, 1.1).
для целей радиосвязи Ам лрименяется'в'авиации в диапазонах 118...136 МГц (ближняя радиосвязь). В отечественной практике АМ применяется также в трехпрограммном проводном вещании. Наметилась тенденция постепенного перехода в радиовещании от АМ к однополоеной (см. гл. 7). В первую очередь на систему однополосной" модуляции (ОМ)"Ъланируется перевести вещание в диапазоне ВЧ. Прорабатывается применение варианта ОМ, совместимого с используемой в настоящее времан сохраняющейся на ближайшее будущее АМ «58, 78). Для создания информационных и художественных программ звукового радиовещания существуют специальные предприятия — радиовещательные студии, раднодома. Студии центрального вещания расположены в Москве. Во многих крупных городах есть студии местного радиовещания 110].
Поллежащее передаче сообщение в форме человеческой речи, музыки н т. п. с помощью микрофона преобразуется в электрический сигнал 280 язг лв яюямглязг я»ягк к со сложным спектром в области тональных (звуковых) частот. Этот сигнал по специальным каналам электросвязи (кабельным, радиорелейным нли др.) передается на радиовещательные передатчики, располагающиеся обычно за городом на так называемых раднолереданпних центрах (сгиоггциях) .
Звуковой сигнал характеризуется шириной занимаемой полосы частот(й м...й ) и интенсивностью (напряжением Уп). В соответствии с передаваемой речью, музыкой или их сочетанием меняются составляющие спектра и их величины; звуковой сигнал вещания является случайным процессом [! 01. Для передатчика этот сигнал является модулирующим. Распределение мощности сигнала в полосе звуковых частот характеризуется спектральной плотностью Я(й) [или Я(г)1. На рис. 6.1 показана спектральная плотность русской речи, отнесенная к максимальной спектральной плотности, наблюдающейся на частоте вблизи г" = 300 Гц.
Как видно, спектральная плотность весьма неравномерна'. Весь спектр акустических колебаний, воспринимаемый человеческим ухом, занимает широкую полосу частот — примерно 20...20 000 Гц; максимум чувствительности уха около 1000 Гц. Наиболее «мощные» спектральные составляющие человеческого голоса сосредоточены в узкой полосе 200...600 Гц. Для обеспечения разборчивого восприятия речи при радиотелефонной связи (так называемая «аммерческля радисгиея«4конил) достаточно равномерно пропускать через передатчик полосу модулирующмх частот 300...3400 Гц (в некоторых случаях 300.:.3000 или др.) с допустимой неравномерностью в этой полосе'примерно ~(2...3) дБ.
Для обеспечения эстетического восприятия в радиовещании необходимо с заданной допустимой неравномерностью первдавать существенно более широкую полосу частот: для высшего класса (МВ ЧМ вещание, см. гл. 8) 30...15 000 Гц, для первого класса (звуковое сопровождение телевидения) 50...10 000 Гц, для второго класса (вещание с АМ на длинных, средних и коротких волнах) 100...6300 Гц при допустимой неравномерности около Ц0,7...1,5) дБ. Требования к показателям качества перйдатчика того или иного назначснвя приводятся в соответствующих, 1 ~ ' ' ГА ГОСТах [82, 831 Большинство подлежащйх передаче по радиоканалам сигналов и(г) (речевой, музыкальный и т, и.) имеют среднее значение и = О. Исключение составляет телевизионный, лк сигнал изображения, содержащий в себе информацию о средней осве- впсь кспектрречевогосигнала щенности передаваемого изображения (подробнее см.
гл. 9). Дисперсия передаваемого сигнала о~, характеризующая его среднюю мощность, связана со спектральной плотностью мощности соотноше- нием Значение пик-фактора для разных сигналов различно. Располагая аналитическим выражением для плотности распределения.вероятностей мгновенных значений"сигнала м(и), можно определить численное значение пик-фактора.
Часто значение р определяется экспериментально. Для речевого сигнала примем, что плотность распределения вероятностей мгновенных значений сигнала:подчиняется нормальному закону ж(и) -" (!/ Г2хо )ехр(-иэ/2пХ). Тогда вероятность того, что случайное значение и(г) не выходит за пределы 0«.и, (интеграл вероатности), И Р)и(О, и,„„»)1 = (2I ГМ )) ехр(-иэ/2оэ)ди. е (62) Нахо кдение и„.
с определенной вероятностью приводит к различным значениям р. ) ак, определение и ' ' с вероятностью 0,999 приводит к пик-фактору р = и,„„,Лт„= 3,3 (10,4 дБ), а с вероятностью 0,9999— соответственно к 'р = 3,87 (11,8 дБ). Для музыкальной передачи пикфактор существенно зависит от характера музыки и может достигать 20 дБ (10 раз по напряжению) [101. Существуют и другие пути определения пик-фактора.
Часто за пиковый уровень принимают значение и... которое удается наблюдать при произнесении стандартной фразы, Стандарты предусматривают определенные энергетические н качественные показатели (параметры качества) передатчиков, измеряемые при подаче испытательных сигналов в форме гармонических звуковых о' =(Их) )'Ю(а)да и„„ При проектировании передатчика важно знать, насколько реальный модулирующий сигнал и(~) отличается от своего среднеквадратического значения ок От этого зависит, будет ли передатчик «перегружен» сигналом и станут ли нелинейные искажения сигнала в передатчике недопустимо большим или, наоборот, передатчик будет недоиспользован по глубине модуляции, по мощности боковых частот. Отличие реального сигнала от а„оцеииваетсл пик-9)пюпорам — отношением его пикового значения к средиеквадратическому: р = и,~,3а„или р 1дБ1 = 201о8(и '„Дг„).
сигналов. Анадиэ режима работы каскада передатчика при модуляции в первом приближении также лучше (нагляднее) провести в предположении гармонического модулирующего сигнала. Поэтому в дальнейшем основные соотношения для АМ определим при гармоническом (косннусоидальном) модулирующем сигнале (6.3) ип(0 = Упсовйп В ряде случаев учтем также статистику реального звукового сигнала. При амплитудной модуляции, т. е. при воздействии модулнрующего (звукового) напряжения вида (6.3) на анодный ток ГВВ, составляющие спектра тока вблизи первой гармоники изменяются по закону (6.4) !ы = 3ы, (( + т соя(2 1)соз все Изменение амплитуды тока характеризуется коэффициентом модуляции '" — (. Цхп — К ., — (ы м)Ю... + (.,и).
На рис. б 2 показано модулированное колебание вида (6.4). Огибающая модулированного колебания воспроизводит форму напряжения звуковой частоты. Колебание (6.4) может быть представлено как сумма трех синусоидальных колебаний: (я~И = ух1т~ожао'+ б 5лз~.псо8(сяо+())'+ б 5~н~ытсоз Ьо-Ф~ (б 5) Видно, что АМ колебание состоит иэ трех составляющих: колебания несущей частоты ме с амплитудой 1хп и двух боковых с частотами ее+ () и езе-й е амплитудой 0,5ля)ы,. Спектр промодулированиого по амплитуде колебания (6.5) показан на рис. 6.3,а, а векторная диаграмма приведена на рис. 6.4.
Максимальное н минимальное )начение амплитуды тока соответственно (6.6) На рис. 6.3,6 показан спектр АМ колебания,при модуляции тремя звуковыми частотами одновременно. Мощность передатчика с АМ в режиме несущей частоты (режим молчания, режим телефонной точки) (6,7) В тот момент, когда амплитуда тока проходит через максимум, м ощность (6.8) Это так называемая максимальная мощность колебаний при АМ или мощность в режиме «пика модуляции».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
