Лекция № 18. Детектирование сигналов импульсных и дискретных модуляций.

Одной из особенностей видов импульсной модуляции АИМ, ЧИМ, ШИМ и ФИМ является наличие в их спектре составляющих модулирующего сигнала , поэтому для их детектирования не требуется нелинейных элементов, необходимо выделить фильтром спектральные составляющие . Амплитудно – частотная характеристика фильтра должна приближаться к идеальной, и граничные частоты полосы пропускания фильтра устанавливаются равными минимальной и максимальной частотам спектра модулирующего сигнала. Для первичных сигналов , у которых (например, сигналы речевые и звукового вещания), для фильтрации применяется обычно ФНЧ. На выходе ФНЧ, подав на его вход импульсно – модулированный сигнал, получаем напряжение, пропорциональное модулирующему сигналу .

Если скважность импульсов большая , то составляющая частоты модуляции в спектре АИМ сигнала мала. В этом случае используется пиковый детектор, который позволяет получить больший уровень выходного сигнала, чем ФНЧ. Пиковым называется амплитудный детектор, выходное напряжение которого пропорционально амплитуде импульсов и сохраняется приблизительно постоянным на интервале периода следования импульсов .

В спектре сигналов ФИМ уровень составляющих частоты модуляции незначителен и, кроме того, он зависит от частоты модуляции, поэтому детектирование сигналов ФИМ фильтром нижних частот осуществляться не может. Сигналы ФИМ сначала преобразовываются в АИМ или ШИМ сигналы, которые затем детектируются ФНЧ.

Для повышения помехоустойчивости всех видов импульсной модуляции, за исключением АИМ, перед детектированием осуществляется регенерация – восстановление формы импульсов.

Детекторы импульсно – модулированных сигналов:

а) – АИМ; б) – ШИМ и ЧИМ; в) – ФИМ.

При детектировании дискретно – модулированных (манипулированных) сигналов нужно исходить из того, что этот вид модуляции является частным случаем аналоговых видов модуляции, поэтому для детектирования манипулированных сигналов могут быть использованы ранее рассмотренные детекторы.

Лекция № 19 Общие сведения о конструкции длинных линий.

Электромагнитная энергия проходит с помощью электромагнитных волн, которые распространяются либо в свободном пространстве, либо вдоль направляющих систем. В качестве направляющих систем часто используются длинные линии, которые в простейшем случае можно представить как два параллельных близко расположенных и разделенных диэлектриком провода.

Линия называется длинной, если ее геометрическая длина значительно превышает длину волны передаваемых по ней электромагнитных колебаний, поэтому «длинная» линия является понятием относительным. В зависимости от длины волны линия в несколько километров может быть короткой, а в несколько сантиметров – длинной.

Длинные линий для краткости можно называть просто линиями. По конструктивному оформлению линии делятся на воздушные, симметричные кабельные, коаксиальные кабельные, световодные кабельные, волноводные.

Направляющие системы:

а) – двухпроводная воздушная линия; б) – кабельная симметричная экранированная линия; в) – коаксиальная кабельная линия.

Воздушные линии. В качестве проводов воздушных линий в основном используется либо стальная проволока диаметром 5; 4; 2,5; 2 и 1,5 мм, либо биметаллическая сталемедная проволока диаметрами 4; 3; 2; 1,6 и 1,2 мм. Она состоит из стальной сердцевины, покрытой медной оболочкой толщиной 0,04 ... 0,2 мм. С целью экономии меди применяется также биметаллическая сталеалюминевая проволока. Проволока с помощью изоляторов закрепляется на опорах. Диэлектриком, в этом случае, является воздух. Расстояние между проводами составляет 20 или 30 см. Обычно на одной опоре располагается несколько пар проводов.

Симметричные кабельные линии. В качестве проводников симметричных кабелей используются в основном медные проводники (токопроводящие жилы) диаметрами 1,4; 1,3; 1,2; 1,1; 1,0; 0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,5; 0,4 и 0,32 мм. Также применяются алюминиевые жилы. Проводники покрываются изоляционными материалами (диэлектриками). Среди большого разнообразия этих материалов можно выделить: бумага, полистирол (стирофлекс), сплошной и пористый полиэтилен и др. Покрытые изоляцией проводники скручиваются вместе, составляя основу кабеля. Современные кабели могут составлять сотни пар проводов.

Коаксиальные кабельные линии. Коаксиальная пара (от франц. coaxiale – соосный) имеет несимметричную конструкцию – она состоит из двух проводов в форме цилиндров, один из которых помещен в центре другого. Внешний цилиндр полый, а внутренний – сплошной. Провода разделены диэлектриком. Для магистральной связи наибольшее распространение получили два типа коаксиальных пар – малогабаритные с жилами диаметром 1,2/4,6 мм (1,2 мм – диаметр внутреннего проводника, 4,6 мм – внутренний диаметр внешнего проводника) и среднего типа с жилами диаметром 2,6/9,5 мм. Кроме этого, существуют специальные радиочастотные коаксиальные кабели, которые используются в качестве соединительных линий между приемопередатчиками и антенной, которые называются фидерами.