Белов Л.А., Благовещенский М.В., Богачев В.М. и др. Радиопередающие устройства. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина (1982) (1095868), страница 70
Текст из файла (страница 70)
С ростом ()„высота импульса увеличивается, Можно, не меняя высоты и формы импульса в точках 1 и 2, довести режим до критического, если понизить напряжение Е, соответственно до Е„и Е„(штриховые линии на рис. 21.11, б). В точке 3 режим критический и можно сохранить напряжение Е„ неизменным. В точке 4 на рис. 21.11, а режим ПР, в импульсе коллекторного тока провал (рис. Я!.11, б). Режим станет критическим, если увеличить напряжение Е, до Е„. Таким образом, при одновременном увеличении напряжений ()„ и Е, можно в каждой точке СМХ поддерживать КР, при этом зависимость 1к.
((т',„, Е„) (штриховая линия на рис. 21.11, а) пойдет линейно. Проводя аналогичные построения импульсов тока при условии, что в каждой точке СМХ поддерживается НР или ПР, можно показать, что зависимость Тк, (ст'„, Е,) также будет линейной, Однако в НР получаются низкие энергетические показатели в коллекторной пепи, а в ПР— малый коэффициент усиления по мощности, поэтому лучше выбирать режим АЭ критическим. Сравнение идеализированных СМХ для коэффициента усиления Кр и электронного КПД т), прн усилении модулированных колебаний, коллекторной и комбинированной модуляций (рис.
21.12) показывает преимущества комбинированной модуляции. Прн комбинированной модуляции напряжения воабуждении Уах н на коллекторе Е, меняются по ааконаы: У „=У л (1+а„„соя!)0; Е =Епм „(1+гп соя!)1), Покажем, что КР поддерживается пепрерыяпо в ыобой точке Га)Х Для КР справедлйво соотношение (гл. !) Еп р Уяпр+ (Ее Е + Уяхяр)БIЯ агх пл) Еа ()) Еп, Егх Рис 21.12 Идеализированные статические модуляционные характеристики элеи* тронного КПД и коэффициента усиления при усилении модулированных колебаний (а], коллекториой (б) н комбинированной (и) модуляции Если учесть, что Оп „„— — 1к1 Еи= 5(т~~ „рт~ (0)йщ получим, что Уэх „и Е связаны л иней но: Е.
„,=(Е,— Е') 5(кис+и„,щ [)+беру,(0) йи) ЕДзип, (21,35) П ри Ес = Е', 0 = 90', у, (О) = 0,5 значению Еп = О соо тветствует (I„ = О и зависимость Е „р (Уе „р) проходит через начало координат. Входная проводил1ость ДЗ при комбивироваиной модуляции меняется мало, за счет этого существенно сниткается паразитная амплитудная и фазовая модуляция предыдущего каскада, что позволяет увеличить связь между каскадами, выбрав ее близиой к оптимальной.
Еьля этого следует выбрать КПЙ ПС предыдущего каскада Чцг — — 0,5 В результате общий коэффициент усплеаня по мощгм ности всего передатчика возрастает. Энергетические показатели при комбинированной модуляции такие же, как при коллекторной (рис. 2), ) 2), поэтому для нее справедливы все рекомендации по выбору АЭ и расчету его режима, как при одной коллекторной модуляции.
Вще одна разновидность комбинированной модуляции связана с использованием экранированных ламп, Если в УМ тетрод или пентод модулировать на анод, меняя только анодное напряжение, то в минимальном режиме возникает сильно перенапряженный режим по экранной сетке, опасный для лампы из-за нагрева этой сетки. Устранить такой недостаток можно, если изменять напряжение питания экранной сетки Е„ синхронно и синфазно с напряженнем питания цепи анода Е,. Расчет„ аналогичйый (2(.35), показывает, что на всем протяжении СМХ удается сохранить КР и получить модуляцию с хорошими энергетическими и качественными показателями.
21.у. ОднОПОЯОсндя мОдуляция Радиосвязь на одной боковой полосе частот (ОБП) более эффективна, чем обычная двухполосная связь при АМ Поэтому она широко применяется в различных системах радиосвязи, в том числе и многоканальных. Выясним особенности передачи на ОБП по сравнению с обычной АМ. В отличие от спектра АМ, при ОБП несущая и одна из боковых частот подавляются. Остается одна боковая частота, и поэтому ток в ан- тенне меняется по гармоническому закону: (А ~А бок СОЗ (ЮО + Й) (21.36) Амплитуда тока /А б„зависит от коэффициента тп и не меняется за период модуляции, Это позволяет довести ток !Аб„до максималь- ного значения тока в антенне при АМ эА бок мако = Гнал макс = Глэ А мол (1+ Гп) .
(21.37) при той же максимальной мощности АЭ выходного каскада, Полезный эффект на выходе приемника при АМ колебаниях опре- деляется амплитудой огибающей т)А„,„, т. е. суммой векторов бо- ковых частот (рис. 21.13, а). Полезный сигнал на выходе линейного детектора приемника пропорционален туа„„,. Улэт Ам = «лт)А мол ° где к — коэффициент пропорциональности, Напряжение на выходе детектора приемника при ОБП (/лот овп = кш(А максом ~™ а мол (1 +гг1) (21.39) (21.38) и выигрыш по напряжению Б= УаэтОИПЯЛэт АМ=1+ Си, (21.40) а по мощности в (1 + гп)' раз. Например, для гп = 1 выигрыш по напряжению равен двум, а по- мощности четырем.
1(роме того, спектр частот, излучаемый при передаче ОБП, уменыпаетгя вдвое, что позволяет сузить полосу частот, пропускаемую приемником, и при равномерном спектре помех приводит к увеличению отношения сигнал-помеха в )/2 раз по напряжению и в 2 раза по мощности. Следовательно, общий выигрыш по мощности при передаче ОБП по сравнению а АМ получается до 8 раз благодаря лучшему использованию АЭ по и мощности в передатчике и уменьшению полосы пропускании ' с Ъка("~71 (у 0 приемника. р 1 лгэ» "слать,э 1ьео для передатчиков коротковол- ~~,, о ь ц (у нового диапазона ио.за особенностей чь 'кем~ распространенна радиоволн этот выигрыш получается еще больше.
Дело в том, что иа входе приемника между несущей и боковыми частотами 1„ Исуи получаются фазовые сдвиги, которые уменьшают полезный аффект иа его выходе Из опыта установлено, что при ОБ11 отсутствие такого явлеат нии расценивается как увеличение л полезного эффекта по мощности в 2 раза. Таким образом, общий выигрыш по мощности при переходе от АМ к ОБП составляет 8 ... 16. Практически амплитуды Од чул„э,(1эмгзг(71) ()галов с+ (уг а) й) Рис, 21.13, Векторная диаграмма, пояс. няющая процессы при амплитудной модулинии (а) и при передаче одной боковой полосы (б) 30$ токов несущей и второй боковой частоты при подавлении уменьша!ой на 40 дБ (а иногда и больше) по сравнению с выделяемой. В приемнике для выделения сигнала информации необходимо восстаноккть несущую частоту с помощью местного гетеродина.
Векторная диаграммк иа рис. 21.13, б поясниет, как при ОБП определяется полезный эффект на выходе приемника после детектирования результирующего напряжения Уо „, равного сумме векторов несущей У„,о и боковой Убого Обычно в приемнике йапряжепив несущей У„о, создаваемое местным гетеродином, значительно больше, чем напряжение принимаемой боковой частоты Убоя, поэтому Убо„/Уяоо « 1 и Уотм = Умос+Убок соз 4)П (21 41) Следовательно, форма переданного сигнала информации восстанавлнвается. Однано частота несущей в приемнике должна быть точно равна частоте несу щей в передатчике, иначе пранятый сигнал информации не будет совпадать с пв редаваемым При телефонии расхождения в частотах несущих не должны превышать 1О Гц, а при радиовещании 1 ...2 Гц.
Удовлетворить эти требования мох(- но двумя способами Первый состоит в том, что несущая чистота в передат1икв подавляется ие полностью, остаток ее амплитуды составляет 1О ...20% от максимального тока /А „, На приемном конце он служит опорным сигналом по которому подстраивают частоту гетеродина. Мощность боковой частоты прн этом уменьшается Если принять остаток амплитуды несущей /А м = а(А то амплитуда боковой частоты !А бок = лг (1 л) УА макс (2!.42) Мощность на боковой частоте пропорциональна квадрату тока: РА = 0,5!А гл, где гб — сопротивление излучения антенны, Тогда А бок А* РА бок="' (1 и) РА мако. (21 43) Если принять а = О, 1 и т = 1. то РА б = 0,8 РА „,„, .
Эквивалентный вы. игрыш по мощности упадет на 20% и станет равным 6,5 ...13 вместо 8 ...16 Однако выбирать а,к 0,1 нецелесообразно, так как при етом ухудшается работа системы автоподстройки частоты в приемнике. Второй способ заключается в том, что высокую стабильность несущей чаототы реализуют как в передатчике, так и в приемнике Оценим требуемую не. стабильность частоты Если несущая (о = 20 МГц, а допустимые отклонения Ь| = ~ (! .. !0) Гц, то Ц!(о = ~ (0,5 ...5)10-т Такую нестабильность частоты могут обеспечить автогенепаторы с кварцем. Следует отметить, что УМ в передатчике с ОБП энергетически более экономичный, чем обычный усилитель модулированных колебаний. Поясним это.
Ток 1-й гармоники в коллекторной цепи выходного каскада (без учета остатка, несущей, а = О) гнт — т КХ бек СОЗ (ШО + - ) (2! 44) Постоянная составляющая коллекторного тока жестко связана с током 1-й гаргяоникй /ко „„„= т'к, мако!д, (О), поэтому (ко = лтгко мако. (2! 45) Мощности, развиваемая коллекторной цепью и потребляемая от источника питания, ) 1 = лт Рх мако~ Ро = гп)зомоко (21.46) Видно, что усилитель одной боковой — это устройство с переменным потреблением мощности, которая пропорциональна уровню сигнала информации (или т). В режиме молчания она минимальна (если а ~ О).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
