Юрасов Е.В. Ламповые генераторы и передатчики (1938) (1095873), страница 46
Текст из файла (страница 46)
В частном случае — при радиотелефонной передаче †модулирующи колебаниями будут являться электрические колебания звуковой частоты. В общем случае их частота Я может быть и значительно более высокой, но всегда она должна быть значительно ниже частоты модулируемых колебаний а(т. е. всегда должно иметь место условие е))Я и У~Я). Процесс закономерного изменения амплитуды незатухающих колебаний. высокой частоты с другой более низкой частотой (частотой модуляции) носит название амплитудной модуляции. Кроме амплитудной модуляции существ) ют еще так называемые частотная модуляция и фазовая, нри которых видоизменение характера колебаний высокой частоты осуществляется путем сооответствующего изменения их частоты н фазы (с частотой модуляции).
С помощью этих видов модуляции может быть также достигнута вполне надежная и уверенная радиотелефонная передача. Однако, применение их в практических условиях связано с целым рядом весьма существенных усложнений действующей аппаратуры как на передающих. так н на приемных станциях, и поэтому в настоящее время они используются лишь на весьма ограниченном количестве установок специального назначения; на всех же остальных радиостанциях, в том числе и авиационных, применяется, как правило, модуляция амплитудная. При оценке характера модулированных колебаний и качества модуляции вводят обычно понятие о так называемом к о э ф н ц и е н т е модуляции нли глубине модуляции, определяющих относительное изменение амплитуд колебаниИ высокой частоты при их модуляции.
Козфнцнеит модуляции выражается обычно десятичной дробью (или процентами) и обозначается буквой т. 268 Раз|оеср грит. 161. Иэмевевве вапрэмевии ва эапвмат ми:рэроввого трансформатора, тока в аитеиве в переменной составввющей вводного тово (освоэвой частоты) генератора прв воэдейстэви ва мембрану миэрофоыа эеукоэой водим "г =об Фит. 1йй Изменевве иапрвмевив иа эамвмах мвкрофоивого трансформатора (и,), тока а автевие передающего устройстэа (уэ) в переменной состааээющей анодиого тока основной частотм генератора (1„) при раэговоре перед ми- крофопок 11* В практических условиях коэфицисптом (или глубиной) модуляции модулированных колебаний высокой частоты называется отношение максимальных приращений амплитуд модулируемых колебаний к их среднему зиач е н и ю.
Применительно к рассмотренному нами выше случаю получаем (см. фиг. 161 и 162): Ь,ел„,„1 а ~ла Ь Х (145) Нормально в современных радиостанциях при телефонной работ» ш = 0,3 —:0,1). о. я.нализ модулированных колебаний..Несущая частота и боковые частоты 21одулированными колебаниями, как мы уже знаем, называются незатухающие колебания высокой частоты в, амплитуда которых периоди- ! ! 1!! ! зззз ~ма> еао Фиг. 16В Модулнроааннне холебаннл (схема) чески изменяется с болео низкой частотой, с частотой иодуляции 12. В радиопередающих устройствах такого рода колебания будут всегда иметь место и нх антеннах и в вводных цепях нх генераторов (выходных каскадов) прп телефонной работе, Общее наглядное представление о характере этих колебаний дают схематические изображения их, представленные выше на фпг.
161 и 162. Более детальное изучение модулированных колебаний и процессов работы ламповых генераторов при модуляции требует проведения некоторого математического анализа этих колебаний, для чего необходимо дать им предварительно соотвотствующее аналитическое выраженно. Для этой цели воспользуемся, для простоты, уже разобранным нами выше примером и фиг. 161, а такл» фиг. 163, па которой изображены схематически модулированные колебания при ов = 0,6. Нри отсутствии модуляции процесс изменения переменной составляющей тока в анодной цепи генератора модулируемого каскада представляет собой обычный незатухающий колсбатсльный процесс с постоянной 260 !1ри модуляции (амплитудной) частота этих колебаний остается неизменной, но их амплитуда будет изменяться с другой более низкой частотоп Я = 2яГ.
получая периодически изменяющиеся приращения И !. Обозначая максимальное значение этого приращения через Ьа,,Тш„! (см. фиг. 161 и 163) и ПРннимал, Длн пРостоты, закуя его изменения чисто косинусоидальным, мы можем написать: Ь,Тш„1 = йш Тш„СОЗЕ.
(146) колебаний следующим В соответствии с этим процесс изменения амплитуды в анодной ц!" пи ген!!ратора при модуляции изобразится образом: (147) а са!кы1! колебательный процесс 1.,М = ( Тш„+ !1,„Хш„Сев Ь1!) СОЗ Шй (148) Вынося в последней формуле Т„„за скобку и заменяя — через !и, получаем окончательное аналитическое модулированных колебаний: отношение выражение (149) !',1М вЂ” — Тш,! (1+ И!Ссэйа!)СОЗЮй где Тш,! (1 + и! соз 111) — амплитуда этих колебаний, Тиш!(1+ ьч) = Тш, „— наибольшее ее значение, Т„„„(1 — хн) = Тш,1, — паименшпее, а ш— (150) ,Т !шаа Тш 1 — коэфициент (глубина) модуляции, Но ша у- ' ших ша ш!и ш а! з (сл!. фиг. 163), а ша! + ша! аш! поэтому одновременно Х, — Х ха! „ша 1и = ! ших ш ш!и (151) 261 амплитудой Т„,а, и частотой ох= 2кТ и может быть выражен аналитически следующим образом: 1а1= Т ! СОЗай Аналитическое выражение модулированных колебаний, данное выше в формуле (149), иногда бывает удобнее представить в несколько ином виде.
Раскрывая скобки в этом выражении, получаем: еым= Х„„,сов а1+ ш)г „сов И1.сов ай Но, согласно обычной тригонометрической формуле преобразования сова совр = — соз(а+ р) + — соз(а — р), 1 1 2 2 сов И1 сов аз = — соз (в+ И) 1+ — соз(а — И) й 1 1 2 2 Поэтому е'„,я — — Х„а, сов аз + — Т„ы сов(в+ И)1+ — Ха„, сов(а — И) й (152) Последняя формула показывает, что незатухающие колебания высокой частоты в, амплитуда которых изменяется с низкой частотой И, могут быть представлены как результат сложения трех высокочастотных колебаний: 1) колебания основной — „н е с у щ е йе ч а с т о т ы (в) с амплитудой Х „, 2) колебания более высокой — „боко во не частоты (в+ И) с ама плитудой — у„„и 3) колебания более низкой — „боковой" частоты (а — И) с той же амплитудой — Х„„,.
Первое из этих колебаний является тождественным с незатухающими колебаниями (основной частоты) в анодной цепи генератора до модуляции и не содержит никаких признаков передаваемых колебаний звуковой частоты; второе же и третье лвляются новыми (незатухающими) колебаниями, возникни:ми в результате модуляции основных колебаний колебаниями звуковой частоты И; в них в скрытом виде содержится и энергия последних. Совершенно очевидно, что та же картина будет наблюдаться при модуляции и в колебательнои контуре генератора, и в антенне передающего устройства,,и последняя будет излучать энергию при радио- телефонии не только на основной несущей частоте, но и на боковых частотах. На приемных пунктах для осуществления неискаженного приема должны быть восприняты одновременно все три колебания, т.
е. пРнеиник должен обеспечить епРопУсканиее и РавномеРное усиление не одной частоты в, а целой полосы частот †(се + И) — до (а — И) — , ред рея сек сея ' т. е. полосы частот шириной в 2И вЂ” или в 2Г гм. Совершенно очеред сея видно, что эта ширина полосы должна быть тем болыпо, чем выше будет частота модуляции И, чем выше будет тон пер~даваемых звуков. При шредаче сложных звуковых колебаний, состоящих, как мы уже внаем, пз целого комплекса элементарных колебаний кратных звуковых частот И, 2И, 3И, 4И... и т.
д., каждое из этих колебаний будет вызывать прн модуляции появление свойственных им боковых частот а+ И, 262 а — Я; а+ 2Я, а — 2Я и т. д., и результирующие модулированные колебания будут иметь следующий вид: г гы — — Хы„г соя аз+ — Т„„ь соя (а+ Я) 8+ — Х„„соя(а — Я)1+ — Ты„<соя(а+ 2Я)1+ —,' 1„„соз(а — 2Я) 1+ ..., (133) где гпэ шв... — коэфициенты модуляции для составляющих колебаний сложного модулнрующего колебания основной частоты Я =2ыХ'. Другими словами, вместо двух боковых частот в этом случае будут иметь место две „полосы" боковых частот; [(а + Я) —:(а + ыЯ)~ [(а — Я) —: (а — иЯ)), и станция будет занимать яв эфпрее вместо одной отведенной ей основной частоты а=2ыу целую полосу частот шириною в 2иЯ Р вЂ” ", или сев ' 2ыУ гп. В целях сужения этой полосы и „разгрузки эфира" возможно осуществление передачи только на одной из боковых полос (с фильтрацией второй полосы и несущей частоты)', однако, этот метод, в силу целого ряда трудностей, связанных с практической его реализацией, находит весьма ограниченное применение и используется лишь в некоторых мощных рндиотелефонных станциях специального назначении.
Ро Колебательные токи, напряэкения и мощности в анодных цепях генераторов и в антеннах передающих устройств при иодуляции. Дальность действия радиостанции при телефонной работе Бриведеиный в предшествующем параграфе математический аналиа модулированных колебаний показывает, что в анодной цепи генератора нри модуляции будет протекать некоторый ток г,„, переменная составляющая которого г'„„, будет изменяться по закону: г„„, = Хя,„ь (1 + гы соя Яь) соя а1, или г,гы — — Хя,„< Соз аг + — Тя,„СоЯ (а + Я)1 + — У„„г СОЯ(а — Я) 1. Этот ток, проходя через контур генератора, создаст на его зажимах иерем<нное напряженно ы„„=г„м йь, причем вследствие активности характера эквивалентного сопротивления контура я< и это напряжение будет совпадать по фазе с вызвавшим его током и будет равно: и„„= Х,„.<Я', (1+ тсояЯ1)сояаз=- (уы„(1+ пьсояЯ1)показ, (154) ' Послед<<ее дает повыыевие п.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
