Muhammad-al xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti radio va mobil aloqa fakulteti

5.2. Bir polosali modulyatsiyalashli radiouzatkichlar

Amplitudaviy modulyatsiyalashning kamchiliklaridan biri YuCh generator quvvatini tejamsiz tarqalishi hisoblanadi. YuCh generator quvvatining 67%i tashuvchi tebranishga sarflanadi, u holda uzatiladigan axborot joylashtirilgan yon tashkil etuvchilarga 33% quvvat qoladi. AM signal spektri quvvatidan samaraliroq foydalanish uchun quyidagi qiziqarli yechim taklif etilgan:

1. AM signal spektridan tashuvchini olib tashlash va faqat ikkita yon chastotalar polosalarini uzatish. Bunda balansli modulyatsiyalash (BM) yoki ikkita yon polosalarda (IYoP) uzatish amalga oshiriladi.

2. IYoP spektridan yana bir yon chastotalar polosalarini (yuqori yoki past) olib tashlash, chunki ulardan har biri u_m(t) modulyatsiyalovchi signal haqidagi to‘liq ma’lumotga ega bo‘ladi. Bunda endi bir polosali modulyatsiyalash (BPM), ya’ni bitta yon polosali (BYoP) modulyatsiyalashni olamiz.

BPM signalning analitik ifodasi AM signal uchun ifodaga o‘xshash bo‘ladi, lekin unda ω_o tashuvchi chastotasili spektral tashkil etuvchini olib tashlash zarur bo‘ladi:
_(5.3)
Umumiy holda istalgan u_m(t) signal uchun BPM signalning matematik modelini quyidagi ko‘rinishda berish mumkin:
, (5.4)
bu yerda minus ishorasi yuqori yon polosaga, plyus ishorasi esa pastki yon polosaga tegishli;

u_m^*(t) – Gilbert bo‘yicha u_m(t) signal bilan moslashtirilgan signal.

Gilbert integral o‘zgartirishining fizik ma’nosi quyidagidan iborat: u_m^*(t) signal u_m(t) signaldan uning barcha spektral tashkil etuvchilarining fazalari π/2ga buralgani bilan farqlanadi.

BM va BPM signallar spektrlari

BM va BPM signallarning ma’lum afzalliklari uzatkich quvvatidan foydalanish samaradorligini oshishi va mos ravishda bunday signallarni qabul qilish sifatini oshishi hisoblanadi. BPMda modulyatsiyalangan signal spektrining kengligi ikki martaga kamayadi, bu berilgan chastotalar polosasida uzatiladigan signallar sonini shunchaga oshirishga imkon beradi. Shunga ko‘ra, BPM kanallar chastota bo‘yicha ajratiladigan ko‘p kanalli aloqada keng qo‘llanadi (5.5- rasm)

1. Tashuvchining amplitudasi kerak emas, tashuvchisiz AMli ikkita yon polosalar mavjud (5.6- rasm).

2. Tashuvchisiz, AMli bitta yon polosa.

3. Tashuvchining qoldiqlarili AMli bitta yon polosa.

4. Pilot-signalli BYoP - AM.

5.5- rasm. Bir polosali signallarni olish usullari

5.6- rasm. PYoP va YuYoP signallarni shakllanishi

Bitta yon polosali (BYoP) signalni olishning ikkita usuli mavjud:

1. Filtrlash usuli (5.7- rasm).

2. Fazalashtirish usuli.

Birinchi usulda modulyatsiyalovchi tebranish garmonik komponentlardan tashkil topganida bitta yon polosa signalini shakllantirish 5.7- rasmda tasvirlangan.

Tashuvchi chastota tebranishi va modulyatsiyalovchi signal balansli modulyator yoi halqali modulyatorga beriladi, uning chiqishida tashuvchisiz ikkita polosali signal hosil bo‘ladi (5.7- rasm). Keyin chiqishda BYoP (yuqori yoki past) signalni o‘tkazadigan filtr qo‘yiladi.

5.7- rasm. Filtrlash usulida bitta yon polosa signalini shakllantirish

Halqali BYoP modulyatorning tuzilish sxemasi 5.8- rasmda keltirilgan.

5.8- rasm. Halqali BYoP modulyatorning tuzilish sxemasi

Kirish signali u₁=U₁cosω₀t va u₂=U₂cosΩt bo‘lsin va chiqishda faqat bitta, masalan, pastki yon u_chiq=U_chiqcos(ω₀-Ω)t chastotani olish talab qilinsin. Bu ifodani u_chiq=U_chiqcosω₀t+U_chiqsinΩtsinω₀t ko‘rinishda yozish bilan u ikkita tebranishlar ko‘paytirgichlari chiqishlarida (ular sifatida BM yoki KM ishlatilishi mumkin) olinadigan tebranishlarni qo‘shish natijasida shakllantirilishi mumkinligini payqaymiz. 1-KM kirishiga u₁ va u₂ signallarni va 2-KM kirishiga esa faza aylantirgich yordamida faza bo‘yicha 90⁰ ga buralgan u₁ va u₂ signallarni berish bilan (5.8- rasm) har bir ko‘paytirgichning (1-BM va 2-BM) chiqishida ikkita kirish signallarining ko‘paytmasiga proporsional bo‘lgan U_1.2-chiq=a u_1-kir u_2-kir kuchlanishni olamiz. Summatorning chiqishidagi kuchlanish u_chiq= u_1-kir + u_2-kir=aU₁U₂cos(ω₀-Ω)t bo‘ladi.

Yuqori yon polosani shakllantirish uchun BPM sxemasida qo‘shish qurilmasi o‘rniga ayirish qurilmasini qo‘yish kerak bo‘ladi.

BYoPning afzalliklariga quyidagilar kiradi:

- tashuvchi chastota tebranishlarini uzatishga quvvat yo‘qotishlarining va bitta yon polosaning yo‘qligi, buning hisobiga yon polosa uzatadigan tebranishlarning quvvatini va demak, aloqa tizimining ishlash masofasini oshirish mumkin;

- modulyatsiyalovchi signal bo‘lmaganida (kutish rejimida) uzatkichning quvvati sarflanmaydi, chunki tashuvchi chastota tebranishi bo‘lmaydi;

- egallanadigan chastotalar polosasi kichik, bu berilgan to‘lqin diapazonida o‘zaro halaqitlarsiz ishlaydigan stansiyalar soni oshirishga imkon beradi;

- radioqabul qilish qurilmalari torroq o‘tkazish polosasiga ega bo‘ladi, bu qabul qilgich kirishida halaqitlar darajasini kamaytirishga imkon beradi;

- BYoPli aloqa istalgan modulyatsiyalash turida (AM, ChM, FM) qo‘llanishi mumkin.

BYoP signallarning asosiy afzalligi egallanadigan chastotalar polosasining ikki martaga qisqarishi hisoblanadi, bu radiokanallarni chastota bo‘yicha zichlashtirish uchun, masalan, chastotalar dipazoni chegaraviy yuklanishi sharoitlarida QTda aloqada sezilarli bo‘lib qoladi.

BYoPning kamchiliklariga quyidagilar kiradi:

- BYoP signallardan foydalanish bilan aloqa qabul qilish va uzatish apparaturasining murakkablashtirilishi hisobiga erishiladi. Qabul qilish qurilmasida uzatichning tashuvchi (so‘ndirilgan) tebranishi bilan kerakli tarzda sinxronlashtirilgan tashuvchi tebranishni qayta tiklash zarur bo‘ladi;

- BYoP signalining og‘ishi modulyatsiyalovchi funksiyaning shaklini takrorlamaydi.