2.1 Радиоканалы с амплитудной модуляцией
В авиационных радиоканалах связи наиболее широко применяется амплитудная модуляция, в основном, из-за сравнительной простоты построения передатчиков и приемников и относительно невысоких требований к стабильности частоты.
Структурная схема радиоканала, состоящая из передающего устройства (передатчик), линии связи и приемного устройства (приемник) представлена на рис. 2.1.
Рис. 2.1 Структурная схема радиоканала с АМ
Простейшая схема передатчика с амплитудной модуляцией несущего колебания содержит генератор высокой частоты ГВЧ, усилитель низкой частоты УНЧ, амплитудный модулятор АМ, усилитель мощности УМ и антенну.
Работа передатчика поясняется диаграммами рис. 2.2.
Рис. 2.2 Временные и спектральные диаграммы амплитудной модуляции:
а) модулирующий сигнал частотой F ; б) несущее колебание высокой частоты f н ;
в) амплитудно-модулированный сигнал
Первичный сигнал с выхода микрофона усиливается в усилителе УНЧ по амплитуде (рис. 2.2,а). Источником колебаний высокой частоты является генератор ГВЧ (рис. 2.2,б). Амплитудная модуляция производится в модуляторе АМ. Полученный на выходе модулятора, модулированный сигнал (рис. 2.2,в) усиливается в усилителе мощности УМ до необходимого уровня, поступает на передающую антенну и излучается в окружающую среду (линию связи).
Спектр АМ сигнала состоит из трех составляющих: несущей частоты f н и двух боковых f н – F и f н + F. Амплитуда боковых составляющих определяется по формуле:
U бп = m·U н /2, (2.1)
где: U н – амплитудное значение колебания несущей частоты;
m – коэффициент глубины амплитудной модуляции.
Коэффициент m пропорционален амплитуде управляющего сигнала. Иначе говоря, чем громче передача в микрофон, тем больше амплитуда управляющего сигнала и, соответственно, больше глубина модуляции модулированного сигнала.
Ширина спектра АМ сигнала зависит от частоты F управляющего сигнала: чем выше тональность, тем дальше от значения несущей f н отстоят боковые составляющие, тем шире спектр сигнала.
В общем случае, управляющий сигнал может иметь более сложную форму (рис. 2.3,а). Ширина спектра такого сигнала от F мин до F макс. Соответственно, в этом случае спектр модулированного сигнала более широкий (рис. 2.3,б).
