Формирование канальных и групповых сигналов

Главное требование, применимое к системам ЧРК, заключается в минимизации ширины спектра при преобразовании сигнала. Для экономного использования частотного ресурса используют модуляцию с одной боковой полосой (ОБП) (см. рисунок 3.1).

 

 

Рисунок 3.1 – Формирование сигнала с одной боковой полосой

 

Крутизна скатов полосового фильтра равна 2F_MIN.

Величина подавления боковых составляющих спектра .

Эффективность фильтрации характеризуется полосой относительной расфильтровки , которая предъявляет требования к параметрам фильтров:

- LC фильтры: ;

- Кварцевые фильтры: .

 

Рассмотрим кварцевый фильтр.

При данных значениях для кварцевого фильтра, если

, , , то .

В полосе 0¸120 кГц можно было бы организовать 30 каналов, но при учете условия «октавы» (минимум нелинейных искажений по 2-й гармонике) получаем число каналов ТЧ равное 12, а частотный диапазон ~ 60 – 108 кГц. Условия «октавы» состоит в том, что верхняя частота частотного диапазона не должна превышать нижнюю частоту более чем в 2 раза. Это условие исключает появление наиболее сильного нелинейного продукта – 2ой гармоники. Эта совокупность каналов ТЧ составляет первичную группу.

 

Способы формирования первичной группы:

1. Способ формирования первичной группы – с использованием кварцевых фильтров (с однократным преобразованием частоты). Здесь и далее частоты даны в кГц.

Рисунок 3.2 – Схема формирования первичной группы на кварцевых фильтрах.

Условные обозначения:

смеситель

Кратко рассмотрим принцип работы группообразующего устройства (рисунок 3.2). На вход смесителя подается исходный сигнал и сигнал несущей частоты. Затем сигнал, со смещенным на несущую частоту спектром, с выхода смесителя подается на полосовой фильтр. Образуется 12-ти канальная первичная, стандартная группа. Здесь требуется 12 различных кварцевых полосовых фильтров, что экономически не целесообразно.

Спектр сигнала на выходе изображен на рисунке 3.3.

 

 

Рисунок 3.3 – Спектр сигнала на выходе

2. Способ формирования первичной группы – с использованием LC фильтров (с двухкратным преобразованием частоты).

 

Здесь формируются четыре подгруппы из трех каналов каждая и применяется второе преобразование частоты. Устройство формирования, изображенное на рисунке 3.4, имеет принцип работы, схожий с описанным выше.

 

 

Рисунок 3.4 – Схема формирования первичной

группы с LC фильтрами

 

На этих этапах

– первое преобразование частоты;

– второе преобразование частоты.

Условия для применения LC фильтров на 2 этапе еще лучше. В этом заключается главное достоинство этой схемы. Недостаток заключается в наличии дополнительных нелинейных искажений. На рисунке 3.5 изображены спектральные преобразования для этой схемы.

 

Рисунок 3.5 – Спектральные преобразования

3. Способ формирования первичной группы – с преобразованием частоты вверх.

 

Рисунок 3.6 – Схема формирования первичной группы

 

Кратко рассмотрим принцип работы группообразующего устройства (рисунок 3.6). На входы смесителей подаются исходные сигналы и несущая частота, одинаковая для всех. Затем сигналы, со смещенными на несущую частоту спектрами, подаются на одинаковые полосовые фильтры. Образуется 12-ти канальная первичная стандартная группа. При втором преобразовании частоты сигналы смещаются вниз по частоте в требуемый частотный диапазон с помощью различных гетеродинов.

Аналогичным образом формируются группы более высоких порядков.