Назначение и основные характеристики антенны

Билет

Назначение и основные характеристики антенны

Антенна – устройство для улавливания электромагнитных волн из пространства и передачи их приемнику. Антенны в зависимости от назначения подразделяются на приёмные, передающие и приёмопередающие. Антенна в режиме передачи преобразует энергию поступающего от радиопередатчика электромагнитного колебания в распространяющуюся в пространстве электромагнитную волну. Антенна в режиме приёма преобразует энергию падающей на антенну электромагнитной волны в электромагнитное колебание, поступающее в радиоприёмник. Таким образом, антенна является преобразователем подводимого к ней по линии питания электромагнитного колебания (переменного электрического тока, канализированной в волноводе электромагнитной волны) в электромагнитное излучение и наоборот. С точки зрения теории электрических цепей антенна представляет собой двухполюсник (или многополюсник), и мощность источника, выделяемая на активной составляющей полного входного сопротивления антенны, расходуется на создание электромагнитного излучения. В системахавтоматического регулирования антенна рассматривается как дискриминатор — датчик угла рассогласования между направлением на источник сигнала или отражатель и ориентацией носителя (например, антенна с суммарно-разностной диаграммой направленности в составе радиолокационной головки самонаведения). В системах пространственно-временной обработки сигнала антенна (антенная решётка) рассматривается как средство дискретизации электромагнитного поля по пространству. В особый класс принято выделить антенны с обработкой сигнала. В частности, одним из таких устройств являются антенны с виртуальной (синтезированной) апертурой, применяемые в авиационной и космической технике для задач картографирования и увеличения разрешающей способности за счёт использования когерентного накопления и обработки сигнала. Электромагнитное излучение, создаваемое антенной, обладает свойствами направленности и поляризации. Антенна какдвухполюсник обладает входным сопротивлением (импедансом). Лишь часть энергии источника антенна преобразует в электромагнитную волну, остальная расходуется в виде тепловых потерь. Для количественной оценки перечисленных и ряда других свойств антенна описывается набором электрических характеристик и параметров, в частности:

К основным характеристикам и параметрам приёмных и передающих антенн относятся:

- полоса пропускания - Ширина полосы пропускания - это область рабочих частот антенны, где уровень принимаемого или излучаемого антенной сигнала находится в пределах 0.7 от максимальной амплитуды сигнала, а мощность в пределах 0.5 от максимальной мощности сигнала. Ширина полосы пропускания измеряется в единицах частоты (например, в кГц).- поляризация- характеристика поперечных волн, описывающая поведение вектора колеблющейся величины в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.-входной импеданс- (входное сопротивление), характеризует нагрузку для передающего устройства или фидера. Входным сопротивлением антенны называется отношение напряжения между точкой подключения (точкой возбуждения) антенны к фидеру, к току в этих точках.-коэффициент стоячей волны - Коэффициент стоячей волны характеризует степень согласования антенны с фидером, а также согласование выхода передатчика и фидера.-диаграмма направленности - Диаграмма направленности антенны - это графическое изображение коэффициента усиления антенны или коэффициента направленного действия антенны в полярной системе координат в зависимости от направления антенны в пространстве.-коэффициент направленного действия- отношение квадрата напряженности поля, создаваемой антенной в направлении главного лепестка, к квадрату напряженности поля создаваемой ненаправленной или направленной эталонной при одинаковой подводимой мощности.-коэффициент усиления антенны- отношение мощности на входе эталонной антенны к мощности, подводимой к входу рассматриваемой антенны, при условии, что обе антенны создают в данном направлении на одинаковом расстоянии равные значения напряженности поля при излучении мощности, а при приёме - отношение мощностей, выделяемых на согласованных нагрузках антенн.-коэффициент полезного действия антенны- это отношение мощности излучаемой антенной к мощности, подведённой к ней.-шумовая температура антенны- характеристика мощности шумов антенны по всём диапазоне принимаемых частот.

Принцип работы усилителей мощности высокой частоты РПдУ.

Применяется для усиления радиосигналов в выходных каскадах передатчиков. Основные требования: заданная выходная полезная мощность и высокий КПД. В выходной цепи усилительного элемента должно стоять частотно-зависимое сопротивление (колебательный контур), позволяющее выделить на нем первую гармонику усиливаемого сигнала и подавить высшие гармонические составляющие, обусловленные нелинейным режимом работы активного элемента. Принципиальная схема простейшего усилительного каскада на транзисторе с общим эмиттером не отличается от схемы линейного резонансного каскада, рассмотренного ранее.

Билет

Билет

БИЛЕТ

БИЛЕТ

1.Назначение колебательного контура в РПрУ и РПдУ.

Важнейшими частями радиопередатчиков и радиоприемников являются колебательные контуры, в которых возбуждаются электрические колебания, т. е. переменные токи высокой частоты.

Колебательный контур — осциллятор, представляющий собой электрическую цепь, содержащую соединённые катушку индуктивности и конденсатор. В такой цепи могут возбуждаться колебания тока (и напряжения). Простейший колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности, соединенных параллельно или последовательно.

- Конденсатор C – реактивный элемент. Обладает способностью накапливать и отдавать электрическую энергию.
- Катушка индуктивности L – реактивный элемент. Обладает способностью накапливать и отдавать магнитную энергию.

Колебательный контур — простейшая система, в которой могут происходить свободные электромагнитные колебания.

Колебательный контур — простейшая система, в которой могут происходить свободные электромагнитные колебания .

Резонансная частота контура определяется так называемой формулой Томсона:

Колебательные контуры предназначаются для преобразований уровня напряжений с частотами, равными резонансным частотам; получения в электрической цепи с заданной частотой тока определенной величины сопротивления; селекции токов (напряжений) различных частот.

Колебательные контуры применяются во входных цепях радиоприемных устройств в качестве избирательных систем; заграждающих и полосовых фильтрах; в задающих генераторах, промежуточных и оконечных усилителях радиопередающих устройств; в мостовых схемах в качестве сопротивлений заданного.

БИЛЕТ

БИЛЕТ

БИЛЕТ

БИЛЕТ

1.Приведите формулы определения длины волны (частоты)

Длина волны — расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками в пространстве, в которых колебания происходят в одинаковой фазе.[1][2]

Длина волны (в линии передачи) — расстояние в линии передачи, на котором фаза электромагнитной волны вдоль направления распространения меняется на 2π

Связь с частотой

Получить соотношение, связывающее длину волны с фазовой скоростью и частотой можно из определения. Длина волны соответствует пространственному периоду волны, то есть расстоянию, которое точка с постоянной фазой "проходит" за интервал времени, равный периоду колебаний, поэтому

Для электромагнитных волн в вакууме скорость в этой формуле равна скорости света (299 792 458 м/с), и длина волны . Если значение подставить в герцах, то размерность получаемого значения - метр.

Радиоволны делят на диапазоны по значениям длин волн, например, 10…100 м — декаметровые (короткие) волны, 1…10 м — метровые, 0.1…1.0 м — дециметровые и т.п. Механизмы и условия распространения радиоволн, степень проявление эффекта дифракции, отражающие свойства объектов, предельная дальностьрадиосвязи и радиолокации сильно зависят от длины волны. Как правило, габаритные размеры антенн сравнимы либо (справедливо всегда для антенн направленного действия) превышают рабочую длину волны радиоэлектронного средства.

Билет

Амплитудные детекторы

Амплитудный детектор − устройство, на выходе которого создаётся напряжение в соответствии с законом модуляции амплитуды входного радиосигнала. Амплитудно-модулированное колебание АМК (рис. 3.51) является сложным колебанием, которое при модуляции одним тоном в своём составе имеет три составляющих: с частотой несущего колебания, с комбинационными частотами ƒн+F и ƒн-F.

В составе спектра отсутствует составляющая с частотой F, поэтому с помощью частного фильтра выделить её не представляется возможности. Для того чтобы в составе спектра АМК появилась составляющая с частотой F, необходимо сделать преобразование сигнала с помощью нелинейного элемента с односторонней проводимостью (диода). В результате чего АМК преобразуется в импульсный высокочастотный сигнал с огибающей амплитуд, пропорциональной модулирующему сигналу (рис. 3.52).

В составе импульсной последовательности, модулированной по амплитуде, имеются составляющие постоянного тока и модулирующей частоты F. Эти составляющие выделяются фильтром нижних частот. Таким образом, амплитудный детектор можно структурно представить (рис. 3.53).

Частотный детектор – это нелинейное радиотехническое устройство, у которого напряжение на выходе изменяется пропорционально изменению частоты ЧМК. Продетектировать ЧМК с помощью амплитудного детектора невозможно. При подаче на вход АД частотно-модулированных колебаний, на выходе получим постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде ЧМК, составляющая модулирующей частоты F будет ликвидирована. Чтобы на выходе АД появилось составляющая модулирующей частоты, необходимо предварительно преобразовать частотно-модулированные колебания в амплитудно-модулированное. Эту задачу в частотном детекторе выполняет преобразователь вида модуляции (ПВМ). Для устранения амплитудной помехи на входе ЧД включается ограничитель амплитуды. Амплитудная помеха, если её не устранить, наложится на выходной сигнал и исказит передаваемую информацию. Структурная схема ЧД и форма сигнала в её элементах представлена на рис. 3.68.

Характеристики частотного детектора Зависимость напряжения на выходе частотного детектора от изменения частоты входного сигнала называется его детекторной характеристикой. Если детекторная характеристика в рабочей области линейна, то детектирование будет линейным. Эффективность работы ЧД оценивается крутизной детекторной характеристики.

Частотные детекторы с двумя взаимно расстроенными контурами В этих детекторах в качестве ПВМ используется двухконтурная система с взаимно расстроенными контурами относительно некоторой средней (несущей) частоты fн и два амплитудных детектора (рис. 3.70).

Принцип преобразования ЧМ колебаний в ЧМ,АМ колебания основан на изменении фазовых соотношений напряжений на контурах при изменении частоты входного сигнала.

3.Второе условие самовозбуждения лампового генератора (Правило амплитуд)

Количество поступающей контур энергий определяется величиной ОС при увеличений ОС в след.возростанием плотность потока тормозящих электронов поступление энергий и амплитуда колебаний контура возростает.Если ОС ослабить, то поступающая в контур энергий амплитуды и мощность уменьшается. После некоторого предела уменьшения ОС поступающего в контур энергия окажется меньше энергий, в контуре сопротивление теряется и колебание пректащается. Наименьшая ОС при которой возможно устойчивое возбуждение колебание в генераторе называется критической ОС. Величина ОС характеризуется Коэф. ОС Кос=Umc|Umk Ккр= крит.коэф соответствует коэфиценту крит. ОС называется критический коэф ОС.Для самовозбуждения коэф ОС должен быть больше крит.

Билет

Электромагнитная совместимость

Электромагнитная совместимость (ЭМС) технических средств — способность технических средств одновременно функционировать в реальных условиях эксплуатации с требуемым качеством при воздействии на них непреднамеренных электромагнитных помех и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим техническим средствам.

Электромагнитная совместимость (ЭМС) является современным понятием, объединяющим такие известные электромагнитные явления, как радиопомехи, влияние на сеть, перенапряжения, колебания напряжения сети, электромагнитные влияния, паразитные связи, фон промышленной частоты 50 Гц, воздействия заземления и т.д. Существует несколько определений понятия «Электромагнитная совместимость». Так стандарт VDE 0870 (Общество немецких электротехников) определяет ЭМС как «способность электрического устройства удовлетворительно функционировать в его электромагнитном окружении, не влияя на это окружение, к которому принадлежат также и другие устройства, недопустимым образом».

Основными понятиями в теории электромагнитной совместимости являются понятия передатчиков и приемников электромагнитной энергии (электромагнитных помех) в их расширенном понимании. Так к передатчикам электромагнитной энергии относятся телевизионные и радиовещательные устройства, электрические цепи и системы. На объектах электроэнергетики передатчиками электромагнитных воздействий, которые могут оказывать влияние на автоматические и автоматизированные системы технологического управления электротехническими объектами являются: Переходные процессы в цепях высокого напряжения при коммутациях силовыми выключателями и разъединителями; переходные процессы в цепях высокого напряжения при коротких замыканиях, срабатывании разрядников или ограничителей перенапряжений;электрические и магнитные поля промышленной частоты, создаваемые силовым оборудованием станций и подстанций; переходные процессы в заземляющих устройствах подстанций, обусловленные токами КЗ промышленной частоты и токами молний;быстрые переходные процессы при коммутациях в индуктивных цепях низкого напряжения;разряды статического электричества;

Электромагнитные возмущения в цепях оперативного тока.

С учетом изложенного электрическое устройство считается совместимым, если оно в качестве передатчика является источником электромагнитных помех не выше допустимых, а в качестве приемника обладает допустимой чувствительностью к посторонним влияниям, т.е. достаточной помехоустойчивостью и иммунитетом.

Электромагнитные влияния могут проявляться в виде обратимых и необратимых нарушений. Так, в качестве обратимого нарушения можно назвать шум при телефонном разговоре. К необратимому нарушению относится сбой в работе системы релейной защиты, приведший к отключению нагрузки.

2.Чувствительность Чувствительность приемника – это его способность принимать слабые сигналы и воспроизводить их с соответствующим уровнем и необходимым качеством в отсутствие внешних помех. При разных критериях качества приема получают различные определения и значения чувствительности:

- максимальная чувствительность;

- реальная чувствительность;

- пороговая чувствительность;

- удельная чувствительность.

Максимальная чувствительность определяется минимальной ЭДС (или мощностью) нормально модулированного сигнала в антенне, при которой на выходе точно настроенного приемника получается стандартная мощность сигнала на выходе. Очевидно, что она полностью определяется усилительными свойствами приемника.

Определение реальной чувствительности производится с учетом собственного шума приемника. Реальная чувствительность определяется минимальной ЭДС (или мощностью) нормально модулированного сигнала в антенне, при которой на выходе точно настроенного приемника получается стандартная мощность сигнала при заданном отношении сигнал/шум. Таким образом, реальная чувствительность зависит не только от усилительных свойств приемника, но и от его шумовых свойств (от уровня собственного шума, оценкой которого является коэффициент шума приемника). Рассмотрим пример. Допустим, что определяется чувствительность приемника амплитудно-модулированных сигналов, уровень выходного сигнала которого должен составлять 50 мВт на нагрузке 600 Ом. На приемник подается (через эквивалент антенны) сигнал со стандартной модуляцией (частота модуляции 1000 Гц, коэффициент модуляции 0.3). Приемник точно настраивается на принимаемый сигнал и определяется минимальный уровень этого сигнала, при котором на выходе обеспечивается стандартная мощность при превышении сигнала над шумом на 20 дБ. Полученное значение уровня входного сигнала (например, 50 мкВ) как раз и будет реальной чувствительностью приемника. Иногда чувствительность выражают в децибелах по отношению к одному микровольту (или милливатту) входного сигнала. Пороговая или предельная чувствительность определяется при отношении сигнал/шум, равном единице. Это позволяет сравнивать чувствительность приемников независимо от применяемого оконечного аппарата, и, соответственно, от требуемого отношения сигнал/шум.

Удельная чувствительность определяется по требуемой мощности сигнала на единицу полосы пропускания. Ее значение позволяет сравнивать приемники с разными полосами пропускания.

3,Какие виды модуляции используются в РПдУ? В чем отличие АМ от ЧМ и ФМ?. Модуля́ция (лат. modulatio — размеренность, ритмичность) — процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного несущего колебания по закону низкочастотного информационного сигнала (сообщения).

Передаваемая информация заложена в управляющем (модулирующем) сигнале, а роль переносчика информации выполняет высокочастотное колебание, называемое несущим. Модуляция, таким образом, представляет собой процесс «посадки» информационного колебания на заведомо известную несущую.

В результате модуляции спектр низкочастотного управляющего сигнала переносится в область высоких частот. Это позволяет при организации вещания настроить функционирование всех приёмо-передающих устройств на разных частотах с тем, чтобы они «не мешали» друг другу.

В качестве несущего могут быть использованы колебания различной формы (прямоугольные, треугольные и т. д.), однако чаще всего применяются гармонические колебания. В зависимости от того, какой из параметров несущего колебания изменяется, различают вид модуляции (амплитудная, частотная, фазовая, однополосная и т.д. ). Модуляция дискретным сигналом называется цифровой модуляцией или манипуляцией.

Билет

Билет

Что такое радиосигнал?

Электромагнитное излучение, создаваемое радиопередатчиком.

Радиосигнал-это колебания электромогнитного поля. Передающая антенна эти колебания излучает, приемная принимает.Сигнал — символ (знак, код), созданный и переданный в пространство (по каналу связи) одной системой, либо возникший в процессе взаимодействия нескольких систем. Смысл и значение сигнала появляются в процессе дешифровки его второй (принимающей) системой.

Сигнал (в теории информации и связи) — материальный носитель информации, используемый для передачи сообщений в системе связи. Сигнал может генерироваться, но его приём не обязателен, в отличие от сообщения, которое рассчитано на принятие принимающей стороной, иначе оно не является сообщением. Сигналом может быть любой физический процесс, параметры которого изменяются в соответствии с передаваемым сообщением. В радиотехнике альтернативой сигналу, который несёт полезную информацию, является шум — обычно случайная функция времени, взаимодействующая (например, путём сложения) с сигналом и искажающая его. Основной задачей теоретической радиотехники является извлечение полезной информации из сигнала с обязательным учётом шума.

Билет

1 вопрос:Класс радиоизлучения Излучение представляет собой создание радиопередающей станцией, потока энергии в форме радиоволн (радиоволны — электромагнитные волны, частоты которых произвольно ограничены частотами ниже 3000 ГГц, распространяющиеся в пространстве без искусственного волновода). Совокупность характеристик излучения, обозначаемая установленными условными символами, называется классом излучения. В общем случае класс излучения описывается тремя символами.1. Первый символ — тип модуляции основной несущей:

1.1. Излучения, при которых основная несущая модулируется по амплитуде (амплитудная модуляция):А — двухполосная;Н — однополосная с полной несущей;

1.2. Излучения, при которых основная несущая имеет угловую модуляцию:

F — частотная модуляция;

G — фазовая модуляция;

2. Второй символ — характер сигнала (сигналов), модулирующего основную несущую:

0 — отсутствие модулирующего сигнала;

3 — один канал с аналоговой информацией.

3. Третий символ — тип передаваемой информации:

N — отсутствие передаваемой информации;

А — телеграфия для слухового приема;

После трех основных символов, характеризующих класс излучения, могут использоваться две дополнительные необязательные характеристики:

* четвертое обозначение (буква) — подробные данные о сигнале (сигналах);

* пятое обозначение (буква) — характер уплотнения.

Для полного обозначения излучений перед обозначением класса излучения с помощью четырех знаков можно указать необходимую ширину полосы излучения.Необходимая ширина полосы частот — это ширина полосы частот, которая достаточна при данном классе излучения для обеспечения передачи сообщений с необходимой скоростью и качеством при определенных условиях

2.АРУ Автоматическая регулировка усиления в радиоприёмниках обычно осуществляется в тракте промежуточной частоты. Она предназначена для поддержания постоянства уровня сигнала на выходе УПЧ, необходимого для нормальной работы выходных устройств приёмника.

Уровень сигнала на входе приёмника изменяется в широких пределах. АРУ должна обеспечить минимальный коэффициент усиления радиоприёмника при максимальном уровне сигнала на его входе, и наоборот; максимальный коэффициент усиления при минимальном уровне сигнала на входе. Таким образом, система АРУ должна иметь устройство, напряжение Ерег на выходе которого зависит от уровня сигнала в радиотракте приёмника. Таким устройством может служить амплитудный детектор, который выдаётвыпрямленное напряжение, пропорциональное уровню сигнала в радиотракте.Напряжение Ерег, подаваемое на усилительные каскады, изменяет

соответствующим образом их коэффициент усиления. Устройство АРУ включает в себя: детектор АРУ, фильтр, устраняющий действие АРУ на быстрые изменения уровня ВЧ сигнала под действием модуляции сигналом передаваемой информации, и регулируемые усилители. В зависимости от способа подачи регулируемого напряжения Uрег АРУ подразделяются на обратные, прямые и комбинированные.

Схема обратной АРУ.

В этой схеме (рис. 3.101) напряжение регулировки Ерег получают из напряжения Uвых регулируемого усилителя.

Напряжение Ерег подаётся со стороны выхода в направлении входа усилителя, что обусловило название этого вида АРУ. Схема АРУ, которая состоит только из детектора и фильтра, называется простой АРУ.

В цепь АРУ может включаться усилитель до или после детектора. Усилитель до детектора АРУ − это УПЧ, после детектора − УПТ. В высококачественных радиоприёмниках усилитель иногда включают и до, и после детектора. При наличии в цепи АРУ усилителя АРУ называют усиленной.

Недостаток простых схем АРУ состоит в том, что коэффициент усиления радиотракта приёмника уменьшается и при приёме сигналов малого уровня.Для устранения этого недостатка используют АРУ с задержкой, в которой система АРУ начинает действовать, когда напряжение Uвх превышает пороговое Uпор;при этом слабые сигналы системой АРУ не ослабляются (рис. 3.102).

По мере увеличения коэффициента усиления в цепи АРУ характеристика её приближается к идеальной.Особенностью обратной АРУ является то, что она не позволяет получить идеальную характеристику АРУ. К ней можно только приблизиться, увеличивая усиление в цепи АРУ. Обратная АРУ не может быть идеальной, поскольку для её работы принципиально необходимо приращение выходного напряжения ΔUвых.

Схема прямой АРУ (рис. 3.103).

В этой схеме цепь АРУ подключается к входу регулируемого усилителя, напряжение регулировки Ерег получается в результате детектирования Uвх. При увеличении Uвх напряжение на выходе детектора АРУ возрастает, при этом увеличивается Ерег, что вызывает уменьшение коэффициента усиления усилителя. Напряжение Uвых = К0Uвх . Чтобы Uвых оставалось постоянным при увеличении Uвх , пропорционально должен уменьшаться К0. Рис. 3.103 Рис. 3.104.Прямая АРУ позволяет получить идеальную характеристику регулировки (рис.3.104), но практически этого добиться не удается. Этой АРУ свойственны недостатки, основной из которых состоит в необходимости включать передетектором в цепи АРУ дополнительный усилитель с большим коэффициентом усиления. Если принять Ерег = 0,1 – 1 В, Uвх = 10 – 100 мкВ, то усилитель в цепи АРУ должен иметь усиление К = 104 – 105, т. е. практически такое же, как и в

основном тракте приёма. Прямая АРУ имеет низкую стабильность, она подвержена действию различных дестабилизирующих факторов. Если, например, из-за изменения температуры или напряжения источника питания коэффициент усиления регулируемого усилителя увеличивается, то характеристика АРУ из идеальной превратится в характеристику с нарастающим Uвых.

Для первого усилителя – это обратная, а для второго – прямая АРУ. Основная регулировка происходит в первом усилителе, он, как правило, содержит несколько регулируемых каскадов. Второй регулируемый усилитель обычно однокаскадный, его основная задача – несколько скомпенсировать возрастание напряжения на выходе первого усилителя. АРУ приёмников импульсных сигналов (рис. 3.106).

Особенности АРУ приёмников импульсных радиосигналов. Импульсный радиосигнал для АРУ детектируется дважды: вначале импульсным детектором вместе с сигналом, далее пиковым детектором в цепи АРУ. Общим может быть видеоусилитель. В остальном отличий нет от АРУ

приёмников непрерывных сигналов.

3вопрос: Модуля́ция (лат. modulatio - мерность, размерность) — процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного модулируемого колебания по закону информационного низкочастотного сообщения (сигнала). В результате спектр управляющего сигнала переносится в область высоких частот, ведь для эффективного вещания в пространство необходимо чтобы все приёмо-передающие устройства работали на разных частотах и «не мешали» друг другу. Это процесс «посадки» информационного колебания на априорно известную несущую. Передаваемая информация заложена в управляющем сигнале. Роль переносчика информации выполняет высокочастотное колебание, называемое несущим. В качестве несущего могут быть использованы колебания различной формы (прямоугольные, треугольные и т. д.), однако чаще всего применяются гармонические колебания. В зависимости от того, какой из параметров несущего колебания изменяется, различают вид модуляции (амплитудная, частотная, фазовая и др.). Модуляция дискретным сигналом называется цифровой модуляцией или манипуляцией.

Виды модуляций.

Модуляция - это процесс, при котором высокочастотная волна используется для переноса низкочастотной волны.[6]

Различают амплитудную (АМ),частотную (ЧМ) и фазовую (ФМ) модуляцию. При амплитудной модуляции по закону низкочастотного сигнала меняется мгновенная амплитуда, при частотной модуляции – частота, при фазовой модуляции – фаза. Бывают и смешанные виды модуляции. В отдельный класс можно выделить импульсные виды модуляции и манипуляции, при которых происходит дискретное изменение параметра высокочастотного колебания.

Амплитудная модуляция. В системах с амплитудной модуляцией (АМ) модулирующая волна изменяет амплитуду высокочастотной несущей волны. Анализ частот на выходе показывает присутствие не только входных частот Fc и Fm, но также их сумму и разность: Fc + Fm и Fc - Fm. Если модулирующая волна является комплексной, как например сигнал речи, который состоит из множества частот, то суммы и разности различных частот займут две полосы, одна ниже, другая выше несущей частоты. Их называют верхней и нижней боковыми. Верхняя полоса является копией изначального разговорного сигнала, только сдвинутого на частоту Fc. Нижняя полоса это инвертированная копия изначального сигнала, т.е. верхние частоты в оригинале являются нижними частотами в нижней боковой.

Нижняя боковая это зеркальное отображение верхней боковой по отношению к частоте несущей Fc. Система с АМ, которая передает обе боковых и несущую, известна, как двухполосная система (DSB - double sidebaud). Несущая не несет никакой полезной информации и может быть убрана, но с несущей или без, полоса сигнала DSB вдвое больше полосы изначального сигнала. Для сужения полосы возможно вытеснение не только несущей, но и одной из боковых, так как они несут одну информацию. Этот вид работы известен, как однополосная модуляция с подавленной несущей (SSB-SC - Single SideBand Suppressed Carrier).

Импульсная амплитудная модуляция Импульсная амплитудная модуляция (PAM) - это когда модулирующий сигнал является цифровым, т.е. дает средства кодирования более чем одного бита на бод, путем кодирования бинарного сигнала данных в сигнал с более чем двумя уровнями. Для примера, биты бинарного сигнала данных могут быть разбиты на пары. Возможны четыре комбинации пары бит и каждая пара может быть представлена одним из 4-х уровней амплитуды. Закодированный 4-х уровневый сигнал имеет половину скорости в бодах изначального сигнала данных и может быть использован для амплитудной модуляции несущей обычным образом.

Частотная модуляция. В системах частотной модуляции FM частота несущей изменяется в соответствии с формой модулирующего сигнала. Системы, где модулирующим сигналом является бинарный сигнал и, следовательно, несущая переключается сигналами с одной частоты на другую, называют системами FSK. (FSK - freguency shift keying).

Частотная модуляция превосходит амплитудную в отношении устойчивости к некоторым воздействиям, которые есть на телефонной сети и ее следует использовать на более низких скоростях, где не требуется большая полоса частот. FSK является асинхронной техникой модуляции, для нее не требуется синхроимпульсов в модеме.[6]

Фазо-амплитудная модуляция (квадратурная модуляция - QAM). Для роста числа бит на бод комбинируют фазовую и амплитудную модуляции.Амплитудно-фазовая модуляция с несколькими несущими. Один из современных методов амплитудно-фазовой модуляции основан на одновременной передаче множества несущих. вот так передается инфа по каналам связи.

Билет

1. Чaстота́ — физическая величина, характеристика периодического процесса, равна количеству повторений или возникновения событий (процессов) в единицу времени. Рассчитывается, как отношение количества повторений или возникновения событий (процессов) к промежутку времени, за которое они совершены[1]. Стандартные обозначения в формулах — ν, f или F.

Единицей измерения частоты в Международной системе единиц (СИ) является герц (русское обозначение: Гц; международное: Hz), названный в честь немецкого физика Генриха Герца.

Частота обратно пропорциональна периоду колебаний: f = 1/T

Диапазон частот — полоса излучаемых источником частот, которой зачастую присвоено условное наименование, одно из важнейших понятий радиотехники, а также физико-технических дисциплин в целом.

Это понятие имеет общий характер, то есть можно говорить или о диапазоне частот какого-либо конкретного излучателя (природного или искусственного происхождения), или о диапазоне, выделенном какой-то радиослужбе, или, например, об обобщённой разбивке всей полосы радиочастот.

2.Система автоматической подстройки частоты В супергетеродинном приемнике система АПЧ поддерживает равенство частоты преобразованного сигнала номинальному значению промежуточной частоты. Состав системы частотной автоподстройки приведен на функциональной схеме, изображенной на рис. 17. К основным функциональным узлам или, как принято называть в теории автоматического управления, звеньям системы АПЧ относятся: смеситель, усилитель промежуточной частоты, частотный дискриминатор, фильтр нижних частот и генератор, управляемый напряжением.

Для работы АПЧ выбор настройки гетеродина имеет принципиальное значение, так как приводит к различному знаку обратной связи: увеличение fГ при верхней настройке приводит к увеличению fП, а при нижней настройке – к уменьшению fП. Поэтому использование нижней настройки эквивалентно введению множителя «минус единица» в цепь обратной связи по частоте. В отсутствие селективных устройств перед смесителем возможен прием сигнала по основному и зеркальному каналам приема, причем по одному из них настройка гетеродина является верхней, а по другому – нижней; соответственно, при работе системы АПЧ по основному каналу обратная связь является отрицательной, а по зеркальному каналу – положительной. Следовательно, устойчивость АПЧ обеспечивается только при приеме сигнала по основному каналу. При необходимости работы по основному каналу с нижней настройкой гетеродина обеспечивают дополнительную инверсию выходного напряжения ЧД, например, с помощью инвертирующего УПТ.

Усилитель промежуточной частоты обеспечивает требуемый уровень сигнала на входе частотного дискриминатора. При недостаточном усилении уменьшаются амплитуда входного сигнала ЧД, крутизна его характеристики и коэффициент автоподстройки частоты. Для отклонения частоты коэффициент передачи УПЧ определяется его фазовой характеристикой. При анализе фазовую характеристику УПЧ линеаризуют и УПЧ рассматривают как звено чистого запаздывания, характеризуя его временем группового запаздывания сигнала τЗ. Узкополосные УПЧ имеют большое время группового запаздывания, что нарушает устойчивость работы системы АПЧ, приводя к паразитной частотной модуляции сигнала при больших коэффициентах автоподстройки.

Основными параметрами системы АПЧ являются полоса захвата , полоса удержания и коэффициент автоподстройки частоты . Все эти параметры могут быть определены по статической характеристике АПЧ.

Полоса захвата – это диапазон начальных расстроек частоты, в пределах кото<