Modulacja jednowstęgowa: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
TobeBot (dyskusja | edycje)
m drobne redakcyjne
Linia 1:
'''Modulacja jednowstęgowa''' ('''SSB''' z [[język angielski|ang.]] ''Single Side Band'') – rodzaj [[modulacja amplitudy|modulacji amplitudowej]] charakteryzującej się znaczną oszczędnością [[moc czynna|mocy]] i [[szerokość pasma|szerokości pasma]]. Polega na wysyłaniu tylko jednej wstęgi bocznej, górnej ([[język angielski|ang.]]) – ''Upper SideBand ('''USB''')'' lub dolnej – ''Lower SideBand ('''LSB''')'', bez [[fala nośna|fali nośnej]] (praktycznie ze znacznym jej wytłumieniem).
 
[[modulacja amplitudy|Modulacja amplitudowa]] generuje [[sygnał]], który ma [[Fale radiowe|pasmo]] dwa razy większe niż sygnał oryginalny. Modulacja jednowstęgowa unika podwajania pasma i utraty mocy potrzebnej do przesyłania nośnej kosztem niewielkiego skomplikowania urządzenia.
Linia 17:
[[Modulacja amplitudy]] (AM) charakteryzuje się przesyłaniem sygnałów niepotrzebnych do odtworzenia fali modulującej, a przenoszących [[moc czynna|moc]]. W typowym sygnale AM na falę nośną przypada 50% mocy emitowanej przez nadajnik, a na każdą ze wstęg po 25%. Nośna nie przenosi informacji, a obie wstęgi niosą tę samą informację, więc bez straty informacji można usunąć falę nośną i jedną wstęgę boczną. Falę nośną oraz wstęgę boczną tłumi się zwykle wykorzystując odpowiednio zestrojony [[filtr selektywny|filtr]] kwarcowy lub piezoceramiczny, mający pasmo przepustowe rzędu kilku kHz.
 
Pierwszym stopniem jest [[Generator drgań|generator]] fali nośnej, drugim z kolei [[modulator zrównoważony]], w którym poza procesem modulacji odbywa się znaczne (o 30–50 dB) stłumienie fali nośnej. Do [[modulator]]a doprowadzony jest sygnał m.cz. z mikrofonu wzmocniony we [[Wzmacniacz elektryczny|wzmacniaczu]] korekcyjnym z charakterystyką ograniczoną do pasma 300–3000 Hz i wzmocnieniem wzrastającym z częstotliwością. Produktem pracy modulatora jest sygnał DSB.
 
Następnym stopniem w torze p.cz. jest filtr o stromej charakterystyce. Obcina on zbędną wstęgę boczną, a jednocześnie powiększa tłumienie fali nośnej o kolejne 10–20 dB.
Linia 41:
 
Kiedy <math>s_a(t)\,</math> jest modulowany (innymi słowy mnożony) przez <math>e^{j2\pi F_c\cdot t}\,</math>, jego widmo zostaje przesunięte o <math>+F_c\,</math> i ciągle nie ma w nim składowych o ujemnych częstotliwościach. Stąd postać analityczna sygnału zmodulowanego wynosi:
 
: <math>s_a(t)\cdot e^{j2\pi F_c\cdot t} = s_{ssb}(t) +j\cdot \widehat s_{ssb}(t) \,</math>
 
gdzie <math>s_{ssb}(t)\,</math> jest sygnałem zmodulowanym SSB. Dlatego:
 
: <math>s_{ssb}(t)\,</math><math>= Re\big\{s_a(t)\cdot e^{j2\pi F_c\cdot t}\big\} </math><math>= Re\left\{\ [s(t)+j\cdot \widehat s(t)]\cdot [\cos(2\pi F_c\cdot t)+j\cdot \sin(2\pi F_c\cdot t)]\ \right\} </math><math>= s(t)\cdot \cos(2\pi F_c\cdot t) - \widehat s(t)\cdot \sin(2\pi F_c\cdot t)\,</math>
 
Linia 61 ⟶ 59:
 
=== Układ przemiany częstotliwości ===
Bardzo rzadko zdarza się, aby sygnał SSB był formowany bezpośrednio na częstotliwości pracy nadajnika, dlatego w stopniu przemiany stosuje się [[mieszacz]]e, które wykonywane są w układach identycznych, jak modulatory. Stosowane są głównie mieszacze zrównoważone, ponieważ tłumienie sygnałów sterujących mieszacz i innych niepożądanych częstotliwości umożliwia uproszczenie występujących po nim obwodów. Szczególnie godny polecenia jest pierścieniowy mieszacz diodowy przedstawiony na rysunku 4.
 
Właściwą częstotliwość wyjściową uzyskuje się poprzez zmieszanie uformowanego sygnału SSB na wyjściu mieszacza. O tym, czy będzie to częstotliwość sumacyjna czy różnicowa, decydują wyjściowe obwody rezonansowe. Przy mieszaniu sumacyjnym zostaje zachowana wstęga sygnału wejściowego SSB, natomiast przy mieszaniu różnicowym, kiedy od częstotliwości generatora odejmuje się częstotliwość SSB, wstęga ulega odwróceniu (z dolnej na górną i odwrotnie). W radiokomunikacji przyjęto, że do częstotliwości 10 MHz stosuje się dolną wstęgę boczną, zaś powyżej 10 MHz – górną.
Linia 67 ⟶ 65:
=== Wzmacniacz mocy ===
Stosowane są wzmacniacze pracujące w klasach AB i B.
 
Wzmacniacze w.cz. pracujące w klasie C nie nadają się pracy we wzmacniaczach mocy SSB ze względu na [[punkt pracy]] leżący daleko poza punktem odcięcia charakterystyki siatkowej lampy. Praca w klasie A jest rzadko stosowana w stopniach końcowych ze względu na znaczny prąd spoczynkowy, który zmusza do ograniczenia mocy oddawanej przez lampę.
 
Linia 89 ⟶ 86:
 
== Bibliografia ==
{{Bibliografia start}}|
# "A Third Method of Generation and Detection of Single-Sideband Signals" D K Weaver Jr. Proc. IRE, Dec. 1956
# "Satellite Technology: Principles and Applications" A. K. Maini, V. Agrawal, John Wiley and Sons, 2007, ISBN 0-470-03335-5
# Wykłady z przedmiotu "Modulation & Detection" [http://www.kt.agh.edu.pl/pl/people/papir.html prof. dr hab. inż. Zdzisław Papir]
}}
{{Bibliografia stop}}
 
== Linki zewnętrzne ==