- •Методическая разработка по военно-технической подготовке
- •Методическая разработка по военно-технической подготовке
- •План разработки тема №2 "Основы радиопередачи и радиоприёма".
- •Лекция № 1 занятие №1. Линия и канал радиосвязи.
- •Методические рекомендации преподавателю по проведению занятия
- •Линия, канал и свойства канала радиосвязи.
- •Структурная схема и принцип построения приёмопередающих радиостанций. Классификация радиостанций.
- •Задание на самостоятельную работу:
- •Текст лекции вводная часть
- •Линия, канал и свойства канала радиосвязи.
- •Структурная схема и принцип построения приёмопередающих радиостанций. Классификация радиостанций.
- •Лекция № 2 занятие №2. Управление колебаниями в радиопередатчике
- •Методические рекомендации преподавателю по проведению занятия
- •Сигналы с однополосной модуляцией
- •Сигналы с амплитудной модуляцией
- •Сигналы с частотной модуляцией
- •Задание на самостоятельную работу: Закрепить знания сущности и основных характеристик сигналов с ом, am и чм. Текст лекции
- •Сигналы с однополосной модуляцией
- •Сигналы с амплитудной модуляцией
- •Сигналы с частотной модуляцией
- •Лекция № 3 занятие №3. Управление колебаниями в радиопередатчике.
- •Методические рекомендации преподавателю по проведению занятия
- •Сигналы с амплитудной манипуляцией
- •Сигналы с частотной и двухканальной частотной манипуляцией
- •Сигналы с амплитудной манипуляцией
- •Сигналы с частотной и двухканальной частотной манипуляцией
- •Лекция № 4 занятие №4. Возбудитель радиопередатчика.
- •Методические рекомендации преподавателю по проведению занятия
- •Характеристика возбудителя и требования к нему.
- •Стабилизация частоты возбудителя. Структурная схема возбудителя.
- •Задание на самостоятельную работу:
- •Текст лекции вводная часть
- •Характеристика возбудителя и требования к ним.
- •Стабилизация частоты возбудителя. Структурная схема возбудителя.
- •Лекция № 5 занятие №5. Формирование телефонных и телеграфных сигналов.
- •Методические рекомендации преподавателю по проведению занятия
- •Формирование сигналов с однополосной модуляцией.
- •Формирование сигналов с частотной модуляцией. Формирование сигналов с амплитудной и частотной манипуляцией.
- •Формирование сигналов с однополосной модуляцией.
- •Формирование сигналов с частотной модуляцией. Формирование сигналов с амплитудной и частотной манипуляцией.
- •Семинар № 1 занятие №6. Формирование телефонных и телеграфных сигналов.
- •Методические рекомендации преподавателю по проведению занятия
- •Формирование сигналов с однополосной модуляцией.
- •Формирование сигналов с частотной модуляцией. Формирование сигналов с амплитудной и частотной манипуляцией.
- •Задание на самостоятельную работу:
- •Содержание учебного материала вступительная часть
- •Формирование сигналов с однополосной модуляцией.
- •Формирование сигналов с частотной модуляцией. Формирование сигналов с амплитудной и частотной манипуляцией.
- •Практическое занятие с полувзводом № 1
- •Методические рекомендации преподавателю по проведению занятия
- •Усилитель мощности и требования, предъявляемые к ним. Режим работы усилительных элементов.
- •Согласующее антенное устройство.
- •Контрольная летучка по радиопередающему устройству.
- •Содержание учебного материала
- •Усилитель мощности и требования, предъявляемые к ним. Режим работы усилительных элементов.
- •Согласующее антенное устройство.
- •Лекция № 6 занятие №8. Структурная схема радиоприёмника.
- •Методические рекомендации преподавателю по проведению занятия
- •Назначение, состав и характеристика тракта промежуточной частоты приемника.
- •Преобразователи частоты приемника.
- •Задание на самостоятельную работу:
- •Текст лекции вводная часть
- •Назначение, состав и характеристика тракта промежуточной частоты приемника.
- •Преобразователи частоты приемника.
- •Практическое занятие с полувзводом № 2 занятие №9. Частные тракты радиоприёмника.
- •Методические рекомендации преподавателю по проведению занятия
- •Частные тракты приёма ам , чм, ом, ат, чт сигналов.
- •Контрольная летучка по радиоприёмному устройству.
- •Задание на самостоятельную работу:
- •Содержание учебного материала вступительная часть
- •Частные тракты приёма ам , чм, ом, ат, чт сигналов.
- •Контрольная летучка по радиоприёмному устройству.
Сигналы с амплитудной модуляцией
Амплитудной модуляцией называют такой вид воздействия на высокочастотные колебания, в результате которого их амплитуда изменяется по закону передаваемого сигнала. Для простоты рассмотрения явлений, происходящих при амплитудной модуляции, примем, что модуляция несущей частоты Uн=UнCost осуществляется простым гармоническим колебанием U=UCos t, где частота гармонического колебания сигнала << – частоты ВЧ колебания.
Рис. 3.1. Амплитудная модуляция несущей частоты гармонических колебаний
В результате модуляции амплитуда высокочастотных колебаний должна изменяться пропорционально напряжению полезного сигнала в сторону его увеличения или уменьшения от некоторого среднего значения Uн, т.е.
Uам = Uн + UCos t
Уравнение амплитудно-модулированных колебаний имеет вид:
Uaм = (Uн + UCos t)Cost = Uн(1 + U / Uн * Cos t) Cos t.
Величина, характеризующая отношение изменения амплитуды колебаний к их амплитуде в отсутствие модуляции, называется глубиной или коэффициентом модуляции m=U / Uн, (%).
Глубина модуляции обычно берётся в процентах.
Преобразуем уравнение амплитудно-модулированного колебания:
Uам = Uн(l + m *Cos t) Cos t = Uн*Cost + Uн*m*Cos t*Cos t = Uн*Cos t +
+ Uн*m/2 *Cos( - )t + Uн*m/2 *Cos( + )t;
Uн*m/2 = Uн*U/2Uн = U / 2.
Первое слагаемое представляет собой колебания в режиме молчания, второе и третье слагаемое отличается от несущей частоты на величину частоты модуляции и называются соответственно нижней и верхней боковой частотой. Учитывая, что = 2f, a = 2F, спектр частот такого колебания будет иметь вид (рис. 3.2):
Рис. 3.2. Спектр AM сигнала при модуляции сигналом постоянной частоты
Если же в качестве модулирующего напряжения используется спектр звуковых частот FminFmax , то в результате модуляции будет получено колебание, спектр частот которого будет включать колебание несущей частоты f, a также верхнюю и нижнюю боковые полосы частот (рис.3.3):
Не трудно увидеть, что при AM ширина спектра передаваемых частот равна удвоенной максимальной модулирующей частоте. Ширина спектра AM колебаний влияет на полосу пропускания выходных каскадов передатчика, как и на полосу пропускания приёмника.
Рассмотрим, как распределяется мощность передатчика при амплитудной модуляции. Предварительно заметим, что для эффективного использования мощности передатчика целесообразно выбирать глубину модуляции m = U/U возможно больше, в то же время для обеспечения не искаженной работы передатчика необходимо выполнить условие m < 1.
Пусть амплитудно-модулированный сигнал нагружен на активное сопротивление R, тогда мощность выделяемая на нём колебаниями неслтцей частоты составляет: Рн=½*Uн2/R, а верхней или нижней боковой частот Рб = ½ (½Uнm)2/R = 1/8 • (Uнm)2/R.
Информация о передаваемом сигнале содержится только в боковых полосах частот, причем даже при максимальном коэффициенте модуляции m = 1 мощность колебаний каждой из боковых полос частот не превосходит 25% мощности колебаний несущей частоты.
Передатчик радиостанции необходимо рассчитывать на максимальную мощность. При глубине модуляции 100% амплитуда напряжения, по сравнению с амплитудой напряжения в режиме молчания возрастает в 2 раза, а мощность в 4 раза, поэтому каскады передатчика, работающего в режиме AM должны рассчитываться на мощность в 4 раза большую, чем мощность колебаний несущей частоты.
Таким образом, недостатками амплитудной модуляции являются:
При амплитудной модуляции при глубине модуляции 100% мощность одной боковой полосы частот составляет лишь ¼ мощности несущего колебания;
Передатчик должен обеспечивать мощность в 4 раза превосходящую мощность при работе в режиме молчания;
При амплитудной модуляции радиосигнал занимает широкий спектр частот, равный удвоенной максимальной частоте модулирующего сигнала;
Радиосигналы с амплитудной модуляцией сильно подвержены влиянию атмосферных и промышленных помех, оказывающих воздействие на амплитуду передаваемого по радиоканалу сигнала.