Цель работы – ознакомление со структурами радиопередающих устройств (РПУ) с амплитудной, частотной и однополосной модуляцией.
Структуры РПУ, выполненные средствами пакета ELECTRONICS WORKBANCH, с амплитудной, частотной и однополосной модуляцией, показаны на рис. 15, 16 и 17 соответственно. РПУ с амплитудной модуляцией (рис. 15) содержит источник модулирующего низко частотного (НЧ) сигнала Vmod, в качестве которого в реальных РПУ могут быть микрофон, магнитофон и т. п., источник несущего высоко частотного (ВЧ) колебания Vcar, усилитель модулирующего НЧ сигнала А1, нелинейный усилитель – модулятор А2 (перемножитель сигналов) и антенну, представленную на схеме эквивалентным сопротивлением Ranten.
РПУ с частотной модуляцией (рис. 16) содержит источник ВЧ–модулированного сигнала Vfm, в качестве которого в реальных РПУ могут быть автогенератор с варикапом, автогенераторный преобразователь с частотным выходом т. п., усилитель модулированного сигнала А1 и антенну Ranten.
Рис. 15. Структура РПУ с амплитудной модуляцией
РПУ с однополосной модуляцией (рис. 17) содержит источник модулирующего НЧ сигнала Vmod, в качестве которого в реальных РПУ могут быть микрофон, магнитофон и т. п., источник несущего ВЧ колебания Vcar, усилитель модулирующего НЧ сигнала А1, балансный модулятор А2 (перемножитель сигналов), полосовой фильтр на элементах L1, RL, C1, R1, а также усилитель модулированного ВЧ сигнала А3 и антенну Ranten. В схемах (рис. 15–17) показан также осциллограф, подключенный к антенне РПУ.
Источники модулирующего и несущего сигналов формируют, соответственно, НЧ и ВЧ колебания вида:
Vmod = Umod cos Ωmod t ,
Vcar = Ucar cos ωcar t .
(10)
Модулированные ВЧ сигналы при амплитудной, частотной и однополосной модуляции имеют следующие временные представления:
Vam = Ucar (1+ M cos Ωmod t) cos ωcar t
Vfm = Ucar cos ωcar (1+ M cos Ωmod t) t
Vssb = Ussb cos (ωcar + Ωmod t) t ,
(11)
где М – индекс глубины модуляции.
При отсутствии амплитудных искажений (в идеальном случае) при амплитудной и частотной модуляции M = k * Umodи при однополосной модуляции Ussb = k * Umod , где k – крутизна модуляционной характеристики.
Примеры сигналов с различными видами модуляции представлены на рис. 17–19.