Часть 2. ФОРМИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ С АМПЛИТУДНОЙ (АМ), ЧАСТОТНОЙ (ЧМ) И ФАЗОВОЙ (ФМ) МОДУЛЯЦИЕЙ. ОДНОПОЛОСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ (ОМ).

Общие сведения.

Любое гармоническое колебание характеризуется тремя параметрами: амплитудой, частотой и фазой. Они связаны известным соотношением:

i=Iн sin(ωt+φ0).

При воздействии модулирующего сигнала возникает АМ, ЧМ, ФМ или их комбинации.

Приняв φ0=0, при модуляции сложным сигналом f(t), получим:

при АМ: i=[Iн+ΔIн f(t)] sin ωt;

при ЧМ: i=Iн sin[ω+Δω f(t)]t;

при ФМ: i=Iн sin[ωt+Δφ f(t)],

где i – мгновенное значение тока модулированного сигнала; Iн – амплитуда тока несущей частоты (режим молчания); ΔIн, Δω, Δφ – максимальные девиации амплитуды, частоты и фазы.

Для неискажённой передачи (модуляции) требуется, чтобы величины ΔIн, Δω и Δφ изменялись пропорционально амплитуде модулирующего напряжения.

Эффективность модуляции оценивается:

при АМ – коэффициентом глубины модуляции m= ΔIн/Iн;

при ЧМ – индексом частотной модуляции M= Δω/Ω= Δf /F;

где Δf – девиация частоты, F – модулирующая частота;

при ФМ – индексом фазовой модуляции Мφ= Δφ,

т.е. максимальным отклонением фазы.

Следует различать два существенно различных случая: модуляция несущего колебания, задаваемого независимым и стабильным источником, и модуляция автоколебания.

В первом случае (рисунок 2.1,а) суть процесса модуляции заключается в изменении передаточной функции усилителя К(iωн,t) по закону, связанному с передаваемым сообщением. По отношению к частоте ωн, модулируемый усилитель представляет собой линейный четырёхполюсник с переменным параметром, а процесс модуляции – линейный параметрический процесс, хотя режим работы модулируемого усилителя может быть существенно нелинейным.

а) б)

Рисунок 2.1 Два случая модуляции.

Во втором случае (Рисунок 2.1,б) модулирующее сообщение воздействует непосредственно на АГ, представляющий собой нелинейное устройство.