8. Принцип работы преобразователя частоты (по схеме). Ответ:

Одной из основных задач при осуществлении высокочастотной связи является преобразование частотного спектра сигнала связи при сохранении абсолютной ширины полосы преобразуемых колебаний и исходного соотношения между амплитудами составляющих.

Преобразование спектра частот каждого из каналов производится в индивидуальном преобразователе частоты, а в многоканальных системах применяются также групповые преобразователи частоты, с помощью которых осуществляется перемещение сигналов нескольких каналов связи из одной области частот в другую.

Задача преобразователя частоты сводится к превращению тока частоты F (звуковой) в ток с частотой f + F или f – F, где f несущая, (высокая) частота, а f+F и f – F – соответственно верхняя (ВБП) и нижняя (НБП) боковые частоты. При преобразовании спектра токов с частотами соответствующих от F1 до F2 полезным продуктом преобразователя будет либо верхняя боковая полоса частот в пределах от f + F1 до f + F2, либо нижняя боковая полоса частот в пределах от f - F1 до f - F2. Это преобразование осуществляется в нелинейном устройстве – амплитудном модуляторе, на выходе которого, независимо от его схемы, возникают и верхняя и нижняя боковые полосы частот, а также некоторое количество других продуктов преобразователя.

В современных системах высокочастотной связи сигнал передаётся, как правило, в одной боковой полосе частот без несущего колебания f_нес. Поэтому на выходе преобразователей частоты предусматривается установка электрического фильтра для подавления неиспользуемой боковой полосы частот и побочных продуктов преобразования.

По установившейся терминологии индивидуальные и групповые преобразователи частоты, применяемые в передающей части аппаратуры называют модуляторами, а в приёмной – демодуляторами. По принципу действия и режиму работы оба они являются одинаковыми устройствами. По схеме исполнения преобразователи частоты делятся на однотактные, двухтактные или балансные, двойные балансные или кольцевые. Преобразователи, построенные на диодах, условно называют пассивными, т.к. они вносят в тракт только затухание. Транзисторные преобразователи можно назвать активными, поскольку они вносят незначительное затухание или даже могут вносить небольшое усиление.

Работа двойной балансной схемы преобразователя частоты (по кольцевой схеме).

На преобразователь подаётся два напряжения: напряжение звукового сигнала (тональной частоты) и напряжение несущего сигнала (высокой частоты).

Соотношение между амплитудами этих напряжений для всех преобразователей частоты всегда выбирается так, чтобы амплитуда напряжения преобразуемой (звуковой) частоты была значительно меньше амплитуды несущего колебания. Рассмотрим действие балансного преобразователя (кольцевого преобразователя) в качестве преобразователя передачи. Выясним, ток какой формы будет появляется на выходе преобразователя в следующих случаях:

1. В преобразователь поступает ток только преобразуемой частоты (F_зв).

2. В преобразователь поступает ток только несущей частоты (f_нес).

3. В преобразователь поступают одновременно токи преобразуемой (F_зв) и несущей (f_нес) частот.

Считаем, что токи, поступающие в преобразователь, имеют синусоидальную форму.