22.2. МЕТОДЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

22.2.1. Системы цепей

В тех случаях, когда посредством одной несущей надо передавать информацию нескольких каналов, применяются многоканальные системы [102, 178]. Частотно-избирательное разветвление в диапазоне сверхвысоких частот осуществляется обычным способом: сигналами различных каналов производится модуляция поднесущих. Далее суммой этих поднесущих модулируется несущая. На приемной стороне сигналы каналов разделяются до детекторной ступени фильтрами, настроенными на частоты поднесущих. Напряжения поднесущих частот обычно получают от одного стабилизированного генератора, так что смежные каналы можно располагать достаточно близко друг к другу.

При временном разделении каналов полная энергия передатчика используется для передачи значений сигнала каждого канала поочередно друг за другом через равные малые интервалы времени. Этот принцип проще всего осуществляется [16] в системах импульсной модуляции. В таких системах импульсы передаются [2, 63] один за другим по одному импульсу на каждый канал в течение одного цикла передачи. Рассматриваемый метод иллюстрируется на рис. 22.1, д для простого случая двух каналов при использовании амплитудно-импульсной модуляции. Если, например, для обеспечения нормальной передачи одного телефонного канала требуется передать 8 то при наличии 12 каналов в системе связи полное число импульсов, которые необходимо передавать в течение секунды, равно Для передачи тех же данных методом импульсно-кодовой модуляции требуется передавать 480

Существует несколько методов преобразования, или сдвига частоты сигнала. Было показано [41, 54, 149], что непрерывное линейное изменение фазы сигнала будет приводить к идеальному преобразованию частоты. Такой модулятор с одной боковой полосой был реализован на практике при использовании ферритов [24, 25, 134, 153, 306]. К соленоиду, находящемуся в аксиальном магнитном поле, подводится некоторое напряжение качающейся частоты, и в системе осуществляется процесс преобразования частоты за счет эффекта вращения Фарадея в круглом волноводе, нагруженном на феррит. Преобразователь частоты на принцип действия которого основан на модуляции полупроводникового диода в гибридной цепи [236, 268], характеризуется величиной потерь, равной

6,5 дб, при входной мощности, равной Возможно создание преобразователей частоты на клистронах [45, 105] и лампах бегущей волны [167], причем последние обладают некоторыми преимуществами, обусловленными широкополосностью и низким уровнем шумов. Обратимся к рис. 22.4, а, где схематично изображена лампа бегущей волны. Если скорость электронов равна

то разность фаз выходного и входного напряжений будет определяться [22] выражением

где I — эффективная длина. Если при небольшом изменении анодного напряжения скорость электронов меняется, то величина соответствующего фазового сдвига равна

где А — фазомодуляционная постоянная лампы бегущей волны.

Рис. 22.4. Фазовая модуляция и перенос частоты: а — использование лампы бегущей волны в качестве устройства для переноса частоты; б - использование устройства для переноса частоты в качестве ретранслятора. (См. [223].)

Если фазовый сдвиг меняется до максимального значения по синусоидальному закону с частотой то эквивалентная частотная девиация будет определяться выражением

Более эффективной является модуляция по пилообразному закону. Именно такого вида модуляция используется в серродинном преобразователе частоты, предложенном Каммингом [36]. В силу периодичности закона модуляции для получения на выходе напряжения одной частоты форма и амплитуда пилообразного напряжения должны быть подобраны таким образом, чтобы выходные сигналы в течение каждого периода были бы синфазны с выходными сигналами любого другого периода. Как при любом процессе модуляции, в данном случае образуется большое количество гармоник. Путем

тщательного подбора параметров их уровень можно снизить на относительно уровня полезного сигнала. На рис. 22.4, б изображена блок-схема ретранслятора, в котором используется устройство для переноса частоты на лампе бегущей волны. Напряжение частоты модуляции генерируется гетеродином, стабилизированным кварцем; и работающим на частоте В данной схеме находит применение синусоидальная модуляция, а выбор нужной боковой полосы осуществляется с помощью полосового фильтра.