При сравнительной оценке различных методов модуляции необходимо учитывать следующие основные показатели:

- влияние помех на передаваемый сигнал при данном виде модуляции; помехоустойчивость в значительной степени определяет как надежность, так и дальность радиосвязи;

- ширину спектра частот, занимаемого сигналом данного вида модуляции. Полоса частот, необходимая для передачи одного и того же сигнала при различных способах модуляции, различна. При прочих равных условиях предпочтительнее более узкополосные виды модуляции;

Рис. 1.103. Импульсная модуляция, используемая в РЛС: «1 - видеоимпульсы; Ua ~~ радиоимпульсы

- КПД И степень использования по мощности лампы модулируемого генератора. От этих показателей зависит дальность радиосвязи. Поэтому при заданной номинальной мощности генераторных ламп различные методы модуляции обеспечивают различную дальность радиосвязи.

2. Амплитудная модуляция и ее параметры

Спектр частот при амплитудной модуляции

При амплитудной модуляции амплитуда тока в антенне радиопередающего устройства изменяется в соответствии с сигналом f(t), содержащим передаваемую информацию.

При отсутствии модуляции ток в антенне

iA = LHC0S + %)- . (1-83)

При амплитудной модуляции ток в антенне

«А = [«Н + m-f(i)] cos Ы + Фо) =

l + #-/(Olcos(V + 9o),

где - несущая частота, т. е. частота высокочастотных колебаний в антенне: - амплитуда тока несушей частоты при отсутствии модулирующего сигнала (режим молчания); Д/„ - максимальное изменение амплитуды тока в процессе модуляции;

Фо~ начальная фаза высокочастотных колебаний (для упрощения будем в дальнейшем считать ее равной нулю);

f(t) - закон изменения передаваемого (модулирующего) сигнала во времени;

-~Ж--гп-коэффициент модуляции, показывающий, на какую

часть от своего среднего значения изменяется амплитуда высокочастотного колебания в процессе модуляции.

Поскольку любая временная функция может быть представлена в виде суммы гармонических (синусоидальных) колебаний, то наибольший интерес представляет анализ AM колебаний при гармоническом модулирующем сигнале {f{i) = cos ilt). Ток при этом будет определяться по формуле

1 4 JilnL. cos Qt] cos«)(,/. (1.84)

В ЭТОЙ формуле о - частота модулирующего сигнала. Обычно 0<С"о и лежит в диапазоне звуковых частот.

Раскрыв скобки в уравнении (1.84) и введя коэффициент модуляции т = , получим

АМ = н cos V + т/ cos Ш cos t. Произведение косинусов можно преобразовать:

cos V • cos = [cos ((«<j- Q) t -f cos ((«0 -f Й) t\. Таким образом, окончательно получим

АМ = KtH • cos + YmH- COS (("o - 2) / +

+ -"»H-cos(%+fi) (1.85)

Из последнего выражения видно, что колебания, промодулиро-ванные одной модулирующей частотой (рис. 1.104), содержат три гармонических высокочастотных колебания. Первое - немодулиро-

ванное колебание несущей частоты с амплитудой 1тн, равной амплитуде колебаний в режиме модчания. Второе и третье колебания - с частотами шо - и 0)0-f£2 имеют амплитуды,

равные 1„,

,т. е. их ампли-

2 mH>

туды пропорциональны коэффициенту модуляции. Частоты 0)0- и 0)0+£2 называют боковыми частотами.

Исходя из формулы (1.85) AM колебания можно наглядно представить в виде частотного спектра. Частотный спектр модулированных колебаний строится в прямоугольной системе координат, причем по оси абсцисс откладываются частоты, а по оси ординат - амплитуды составляющих модулированного колебания (рис. 1.105).

Модулирующий сигнал обычно содержит не одно, а ряд гармонических колебаний различных частот, и каждое из этих колебаний создает соответственно верхнюю и нижнюю боковые частоты. При этом

Огибающая Ш колебаний

Рис. 1.104. Амплитудная модуляция-с - не модулированные колебания б - модулирующий сигнал, е -колебания, модулированные по амплитуде

Спектр AM колебаний

Модулирующий сигнал

Нижняя боковая частота

Верхняя боковая частота

частота

Рис. 1.105. Спектр частот, образуемый при амплитудной модуляции несущих колебаний частоты шо модулирующим гармоническим сигналом с часгогой Q

в спектре AM сигнала создаются верхняя и нижняя боковые полосы (рис. 1.106).