|
| |
|
Слаботочка Книги (несущей) частоты coq колебаний низкой частоты Q. В действительности в AM колебании нет составляющей низкой частоты, в нем все составляющие высокочастотные (в данном случае это частоты щ, соо + Q, щ - Вместе с тем подтверждается, что периодический несинусоидальный сигнал, каким является AM радиосигнал, состоит из ряда синусоидальных колебаний. В спектре управляющего сигнала модуляция выражена верти-кал\.ным отрезком высотой Uym при частоте Q, а на спектральной а) о б) о в) О Uom t 0 mUom Tt 0 \1О0*Я (i)  I milorr, T mUom ё 2 r 2 litir t 0 / U)o\ Рис. 1.5. Временные и спектральные диаграммы напряжений несущей частоты (а), верхней (б) и нижней (б) боковых частот и результирующего радиосигнала (г). диаграмме радиосигнала - двумя вертикальными отрезками высотой mUom/2 каждый при частотах щ - Q и coq + Й. Название боковые частоты объясняется тем, что спектральные линии этих частот располагаются по обе стороны от несущей частоты. На рис. 1.5 показаны временные и спектральные диаграммы напряжений несущей частоты и , верхней боковой частоты Ир б нижней боковой частоты Мнб и результирующего радиосигнала и, равного сумме мгновенных значений напряжений в а и Ин б. До изменения управляющего сигнала {t <! о) коэффициент модуляции т и амплитуды боковых частот niUom/2 равны нулю, т. е. нет колебаний боковых частот и результирующее напряжение является чисто синусоидальным напряжением несущей частоты {и = = Ин). При появлении модуляции (т > 0) возникают синусоидальные напряжения боковых частот с постоянными амплитудами 26 /7г(/от/2, но так как боковые частоты различны и не равны несущей, то сдвиг по фазе между составляюиими напряжениями и, вб и Ua6 непрерывно изменяется. Соответственно изменяется амплитуда результирующего радиосигнала. Когда все три напряжения совпадают по фазе, они полностью складываются и амплитуда радиосигнала получается максимальной: отмако* Через половину периода модуляции оба напряжения боковых частот уже будут находиться в противофазе с напряжением несущей частоты, и поэтому амплитуда радиосигнала получится минимальной: т мин* Следовательно, изменение амплитуды радиосигнала происходит в результате того, что к синусоидальным колебаниям несущей частоты прибавляются синусоидальные колебания боковых частот. Это также можно доказать, пользуясь векторной диаграммой модуляции (рис. 1.6). Векторы несущей частоты OA, верхней боковой частоты ОВ и нижней боковой частоты ОС, пропорциональные соответствующим амплитудам, вращаются против часовой стрелки с угловыми скоростями, которые соответственно равны ©о, -\- Q и - Q. Переносим ОВ и ОС в точку А и складываем их. При этом обращаем что  внимание на то, и АС вращаются векторы АВ относительно Рис. 1.6. Векторная диаграмма амплитудной модуляции. вектора OA со скоростью Q, причем АВ - против часовой стрелки, а ЛС - по часовой стрелке. Результирующий вектор АО = АВ -\- АС, называемый вектором модуляции, совпадает с вектором несущей частоты ОЛ и их сумма 0D = ОЛ + AD соответствует амплитуде радиосигнала. В данный момент времени / вектор OA повернут на угол щ t, вектор ОВ = АВ - на угол (о) + Q) /, вектор ОС = ЛС - на угол 2В* 27 (о)о ~Q)t относительно линии отсчета фазовых углов Ох, а векторы и АС - на угол Qt относительно OA и 0D. Проекции всех этих векторов на вертикальную ось Оу равны мгновенным значениям соответствующих напряжений, в частности: OA = Мн. AD = Ив б Н- Инб и 0D = и. Так как в процессе модуляции концы векторов 5 и С описывают в противоположных направлениях окружности, то длина вектора модуляции AD и амплитуда радиосигнала 0D изменяются с частотой Q. Однако вектор 0D неизменно идет по линии OA и, следовательно, вращается с угловой скоростью несущей частоты щ.  Рис. 1.7. Векторная диаграмма, иллюстрирующая амплитудной модуляции. t7 t процесс Теперь представим себе, что начиная с момента, когда векторы OA, AD занимают вертикальное положение, плоскость рисунка вращается по часовой стрелке с угловой скоростью Юо (рис. 1.7). Тогда векторы ОЛ и AD остаются неподвижными и только векторы боковых частот вращаются в обратные стороны с частотой Q. В результате амплитуда радиосигнала 0D изменяется для моментов времени / = О, ti, ti, t... согласно пунктирной линии. Это и есть огибающая радиосигнала. Реальные управляющие сигналы Иу сложнее чисто гармонических: в их спектре имеются частоты от минимальной Q до максимальной Ймакс (рис. 1.8, а). Если бы в этом спектре были только две частоты, скажем Qi и Qz. то за счет первой к колебаниям несущей частоты (Оо прибавилась бы одна пара боковых частот щ + Q и (Оо - 1, а за счет второй - другая пара (Ов + Ц и щ - Qg. Аналогично, в общем случае (рис. 1.8, б) на каждую гармЬническую составляющую управляющего сигнала приходится одна пара боковых частот в радиосигнале и потому спектр радиосигнала кроме несущей частоты (Оо содержит полосу нижних боковых частот (от щ - 28 1 2 3 4 5 6 7 [8] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 |