Способ амплитудной модуляции

Класс 21 а 4, 15 Эй 65158 СССР ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СССР-ОЕС;. -, Р Т.И" 1 Е, т. мышленносиД. Кросбилавног управление электрослаботочной пр еигт гльньш .изобретатель ин-ц М СПОСОБ АМПЛИ ОЙ МО ЯЦИ 1940 гоза в 1-1 аркОпубли(овзно 3а распространястс аявпено 7 июня 1338195 ЛЪ 3576 мзлектропром звгуста 19 15 го; на 15 лет от йствие патент июня 1940 го Цредмето: изобретения яглягтся с:1 с:об амплитуднэй модуляции, пр 11 котором дмпл 1 Туда несущей вэ:шы Г.ОД,; г Рж И В а С Т С Я М а г С И М а Л Ь Ч СП РИ отсутствии модуляции и уменьшается пропорционально ее среднгмур:вию.Согласно предлагаемому способу и случае 100-процентной модуляцш аз 1 плитуда несущей волны уменьшается до половины своего нормальксч э значения, соответствующего отсутствию модуляции, и моду;ируется с глубиной 100%, а при и."ньших коэ(п циенгах модуляции 1 м.1 литуда несущей волны поддерживается между половинным и нормдльным значенияп и мсдулируется с меньшей глубиной, Таким обрдзэм модуляционная способность 11 ередатчика в периоды отсутствия модуляции и установления максимальной амплитуды несущей волны может быть сделана почти равной нулю; в момент же наличия полной модуляции, модуляционная способность доходит до 100",1 в при половинной вгличине несущей волны.В известных системах амплитудной модуляции, с управлением ам.г;литуды несущей, практически удобным считалось поддержание пс;тоян 1 э 100-процентной модуляции и ;змеигкиг напряжения несмшей волны в сэответстви; с изменгнигм модул 1 руошегэ напряжения. Таки:( путем сильнэ снижался рдсхсд мощност 1 нс:ущей вэлны в моменты молчания и вообще мощность рдсхсдовалась только при наличии модуляции, Бгагодря пргрывистсы характеру большинства видов мсыляци:1, а также ввиду того, что кслгсания со 100-проц, нтной модуляци" й уси:игзаются со значительно бэльш о и. п. д., чем при отсутствии модуляции, такая система управления несущей волны дает возможность построить передатчик с большим к. п. д. Однако эта систгма ю 1 еет тот недостаток, что, вследствие отсутствия несущей волны в периоды молчания, механизм автоматической регулировки селективностп приемника не расотдет.Так кдк в моменты молчания напряжение несущей волны мало, то на выходе приемника развиваются большие напряжения ст помех, и сравнении с которыми напряжение приняваемого сигнала становитсямалым, и .потому вся система оказывается весьма чувствительной к помехам. В системе, ссставляющей предмет настоящего изобретения, регулировка несущей волны имеет обратный характер. Напряжение несущей волны максимально в периоды молчания и может быть использовано для работы автоматической регулировки селективности приемника. Большое напряжение несущей волны способствует также уменьшению действия помех. Эта система обладает преимуществами и с точки зрения,к.,п. д. передачи, Со стороны передатчика наиболее эффективное усиление требуется в периоды молчания, т. е, тогда, когда модуляционная способность передатчика снижена. Таким образом и. п. д,. усилителя наиболее высок при отсутствии модуляции и снижается при возрастании средней величияы модуляции. Таксй джим требует меньших величин мощности, рассеиваемсй на аноде мсщнсй усилительной ламп, чем при ссычной системе амплитудной модуляции. Благодаря этому при одних и тех же лампах можно получить большую мощность к.п.д. п 1 сравнению с сбычнсй системой амплитудной модуляции без управления амплитуды несущей.Со стороны приемника среднее усиление помех пс напряжению колеблется между нормальным и половинныи значениями нормальной величины усиления, Это происходит благодаря наличию двсйнсй амплитуды несущей волны в периоды молчания, так что в эти моменты отношение напряжений сигнала и помехи удваивается по сравнению с нормальным. Такигм образом коэфициент усиления как бы удваивается. В периоды полной модуляции усиление помех имеет нормальную величину, так как амплитуда несущей волны уменьшается наполовину, Средняя величина усиления :помех зависит от средней глубины модуляции. В том случае, если характер передачи соответствует .средней глусине модуляции в 30%, среднее усиление будет колебаться ие между единицей и половиной по отношению к нормальному, а значительно выше.Описание изобретения поясняется чертежом, на фиг, 1 которсгс изображена схема, модуляционной системы, в которой амплитуда несущей волны максимальна при отсутспвии модулирующих напря 1 жений и снижается при наличии модуляции, на, фиг. 3, 4, 5 и 6 ее видоизменения, а Ба фиг, 2 изображены кривые ззвисимости амплитуды несущей и ее глубииы модуляции модулирующего напряжения,Изучение модуляции описываемого типа пскавало, что она сопровсждается рЫспдирением диапазс 1 на громкости в лередатчике. Это происходит благодаря тому, что при малой глубине модуляции модулируется несущая волна с большей амплитудой, чем при большой глубане модуляции. Обращаясь к фиг. 2 мы видам, час кривая А показывает, как меняется амплитуда иесущеи вс.-.пы;при прилсжении модуляции. При кйэфициенте мсдуляцим мсдулирующегс напряжения, равим 100%, амплитуда несущей ьслны снижается дс половины своегс пиксвсгс значения. Ипаче говоря, при 50-,процентном уровне модулирующегс надряжения амплитуда несущей волны и 1,5 раза превышает аьчплитуду несущей при 100- процентном уровне мсдулирующегс напряжения, Следовательно, результирующая глубина модуляции бу 50дет равна, или 33,3%. При 251,5прсцентнсм уровне модулирующего напряжения амплитуда несущей будет 1,5 и р;зультирующая глубина25модуляции составит, или 14.,28%1,75Продолжив эти вычислеяия, мы получ)им кривую В фиг, 2, дающую графическое предста,вление о зависимости результирующей глубинны модуляции от той глубины модуляции, которая имела бы место при отсутствии этой инверсной регулировки несущей. Кривая С показывает какому закону в идеальных условиях подчиняется, изменение глубины модуляции в обычном случае приотсут 1 ствии регулировки, амплитуды несущей. Сравнение кривых В и С позволяет судить о расширении диз,паэдна громкости, имеющего место в данном случае.Это расширение диапаздн 1 а громкости может быть скомпенсирдвзно применением соответствующей компрессии 1 в усилителе нвзкдй частоты либо на месте передачи, либо нз месте приема.На фиг, 1 показана схема устрдйства, раддтающего в соответствии с настоящим изобретениез. Источник напряжения несущей частоты, 1 имеет выходную обмотку 11, связзнную с нзстрдеиной дбмдткой 13, в свою очередь, связанндй с входными электродави 15, 16 мддулируемой лампы 20, представляющей собой пентод с модуляцией на прдтиводинатронную сетку. Мощный усилитель 23 своим входом связан с нгстроенной выходной индуктивндстью 25, присоединенной к аноду 26 лампы 20. Усилитель 23 у:,илииает колебания, поступающие от модулируемдй лампы, и подводит их к антенне 34. Мддулирующее напряжение пддвддится к гнезду 35 и через трансформатор 36 попадает нз управляющую сетку 37 модуляторндй лампы 40. Последняя связана через емкость 38 с управляющей сеткой 4 усилителя 43. Аноднзя цепь усилителя 43 служит источником ходулируощего напряжения, непосредственно подаощегося через трансформатор 48 на прдтивддинатроннуо сетку 19 лампы 20, и напряжения, подающегося через трансфдрзатой 50 на диддные выпрямители 52 и 53. Выпрямленное налряжение развивается на сопротивлении 57, блдкирдванноз для звуковых частот конденсатором 58, емкость которого выбрана таким образом, что при частотах ни же 50 герц блокирующее действие мало, Это выпрямленное напряжегие является частью напряжения смещения противддинатрднндй сетки 19 модулируезой лампы 20, так что при возрастании модулирующего напряжения величина смещения протявддинатрднндй сетки возрастает и, в соответствии с кривой Л фиг. 2, напряжение несущей волны падает. Дополнительное (начальное) смещение на прдтиводинатронную сетку задается батареей 59. Цепь прдтиводкнатроиндй сетки содержит цепь 60, состоящую из емкости С и сонрдтивлекия и обеспечивающую определенную постоянную времени.Одновременно выпрямленяое напряжение подается через цепь 60 на од 1 ну из вспохдгательных сеток 61 лампы 40, так что усиление этой лампы снижается соответственно с ростом модулирующето напряждния. Это снижение усиления обеспечивает сжатие диапазона гроиюст, компенсирующее его расшнрение, характеризуемое кривой В фиг, 2.При разработке описываюой системы передачи с ретулирдвко амплитуды. несущей установлено, что имеет место склонность к перемодуляции при внезапном возрастании модул,".; ю;цегд напряжения. Г 1 ричина явления перезддуляции заключается в налички некоторой постоянно гремени в цепях диодов 52 и 53, вьдрязляощих модуляционное напряжение, а также в цепях 60 н 60. Ввиду наличия этих постоянных времеил, модулирующее напряжение может дойти дд лампы 20 раньше, чем выпрямитель подаст неодходимде смещение, снижающее амплитуду несущей волны, у"илнваемдй лампой 20. Всвязи с этим прн таком вдзрастани мддулирующего напряжеиия в течение некоторого промежутка времени будет иметь место перезддуляция. Этот промежуток вречени мал и получающиеся искажения мало заметны, однако, в тех случаях, когда действительно необходима высококз 1 чествениая хзрактеристика верности передачи, может быть применен один из методов (ила их комбинация), указанных на фиг. 3, 4 и 6, уничтожающих эти искажения.На фиг. 3 диоды 70 и 70 шунтируют сопротивления 60" и 60. Есл при этом к проводникам 80, соответствующим точкам Х, У на фиг. 1, внезапно подвести большое напряжение звуковой час М 65158тоты, то на сопротивлении 57 и конденсаторе 58 появляется выпрямленное напряжение, которое П 1 дкладывается в последовательной цепи из конденсатора С и сопротпзления 60. В момент зарядки кондеп" атора С все это ндпряжение пада т на сопротивлении 60" и диод 70 начинает провэдить тск, шунтируя сопрэти)вление 60". Такю образом постоянная вре ени прохождения выпрямлснчсго напрял(ения ( лдмПав 20 и 40 сн;Ткается и этим ламп рсгулир 5 ютсяшой скорэстьо, так ка)к спещенис на сетку 9 лмпы 20 и ковпр.,Ссируощее напряжение на сетку 61 ;ампы 40 подаются Оь;стрес. Ь.)дгодаря этому усилитель несущей частоты быстрэ ст;,вится в нсрмальныц режим ) в псрвые жс моме;ты внезапного возрастания модулирующегэ ндпр 515 кения схе 12 П 1 эОтиводействует перемодуляции. В цепь диода 70 включе 12 батдрея 82, созда:О.151 ц хэтээ ю зддз 1.кз лм.1- тирующего действия и, таким образом, регули)ру 0 цая ве;пчиу и с:(орэсть этого действия,112 фиг. 4 изображена Схема, пр)кцип действия которой почти )дкэв же кдк и схез 1 ы, пзсбраэкенюй на фт, 3, с той липь разницей, что м сстэ диодов 70 и 70 вк:поче 1 пы копдеи:атэры 90 и 90, Зти,конде:-:сдторы шунтируют солротивлешя 60 в те моменты, г(огда ско:эсть изменения пазряжсния велика. Сэотзстстнсно этому в)1 сз 2 ИПО ЗСН 5 ПЭЦИЕС 5,П 2 ПРЯЖСИИЯ ВЫЗОВМТ тох через кондссаторы 90 и 90, д плазтые нзсенения напряже)п)я создадут тэ;( в созОэтивле:.иях 60.112 фиг. 5 изображена само".тоятельная схема усилителя с компрессиец диапазона громкости, который может применяться с системо 11, пэобрджо 5 ной на фиг. 1, причем модуляторная лампа 40 заменена обы шэй усилительной лампой 4 У, присоеднняемой к гампе 20 и обеспс вдающей наличие модуляцин. Модусирующее )напряжение подается,на зажимы 101 и попадает пд зажимы 103, непосредственно связднные с входной цепью модуля- торной лампы 40. Коэфициепт усиления усилителя 105, использующего лампу, аналогичную ламПе 40 по фиг. 1, уменьшается с возрастанием ходулирующИх нап)ряжений. Это уменьшение усиления усилителя 105 проПорционально величине вьпрязленного модулирующего напря 5 кения, раэвивающегося на дгрузэчном сопротивлении выпрязителя 106, вход которого подключен к усилителю 100.Постоянная времсни выпряв)ителя 106 и цепи компеясируется по "тоянной времени цепи 107, которая сообщает некотору 0 задержку нд)пря 5 кению, питающему усилитель с ме:яющимся,коэфицивнтсм усиления 105. Величина этой задержки ра иа величине задержки, испытыаемэй регулирующими напряжешями, рдзвивающимяся на выходе выпрямителя 100 и цепи РС. Выцрячитель 106 сможет та)кже служить иСточникох смещения в канале уоилония несущей частоты.-, -,э- -,- - -С ЭХ,:. М Э 0 С,". Э прессорная схема по фиг. 5 отлична От схсмы пэ фиг, 1, тал как в схеме фиг. 1 пр)мсняется Обычная система автоматической регулировки г 1:о гкэсти, и то врыя как в схеме фиг. 5 имеется специальный канал 1)ьпрялления, питающее напряжение которого нс подвергается регулировке. Система регулировки по фи.". 5 может быть отрегулированд в точтэм соотгетствии и с модулиру сщим папряже)нем и поэтому 1502 и:(дющсе в схеме э)(спаидирова 1 ие может быть точно скомпенси- )20 в 2 ПО. Однако более прост 1 я схе.д компрессии по фиг, 1, испОльзующая принцип 2)втоматической ре,улирэзки громкости, может быть вэ многих случаях вполне удовлетворительной.Дальнейшим методом ис)клОчеиия произвольного экспандирования, возникающего при этой системе модуляции, является н)рименение отрицательной обратной связи, Отрицательная обратная связь может быть осуществлена известнь)м способом, заключающимся в выпрямлении части модулированного напряжения )1 подаче этого напряжения в противофазе на вход канала уси65158летия низкой частоты. Такая обратная связь оэладает способностью уменьшать изменения в усилении, подобные темкакве возникают при экапандирэвании. Цепи обратной связи снабжены блокирующими емкостями, исключающими возможность обравного воздействия при медленных изменениях амплитуды несущей частэты, но не препятствующих такому воздействию при резких изменениях, соэтветствуюиих модуляционным частотам.Фиг, 6 иллюстрирует применение предлагаемого опособа в схеме сеточной модуляции. Выход источника несущей частоты 120 связан с пэмощью иядуктивностей 122 и 123 с сеткой 124 и катодом 125 лампы 126, нейтрализуемой конденсатором27. Модулирующее напряженне подводится к гнезду 129 через трансформатор 130. Батарея 132 обеспещ:пает постояихное смещение на сетке 124. Величина этого смеаеиия такова, что при отсутствии лодулирующего напряжения на заж,:вах 129 лампа 126 отдает макслмальную мощность несущей ялны.Падение напряжения на сопротйэлении Я служит тем смещением, которое снижает амплитуду несутей частоты при появлении модуляции. Когда модуляция отсутствует, часть смещения ка сетке 124 лампы 126 образуется за счет падения напряжения на сопротивлении Й от начального сеточного тоха. С ноявлением напряжения модуляции сеточный ток растет, смещение также растет, а амплитуда несущей падает, Степень падения амплитуды несущей может регулироваться изменением соотношения смещений, получаемых от батареи 132 и сопротивления. Конденсатор 135 сглаживает йульсации смещения, так что лишь плавные изменения, соответствующие изменению уровня модуляции, отражаются на величине смещения,звуковые частоты отфильтровываются,Весьма целесообразно вместо батареи 132 и сэпрэтпвления применять выпрямитель переьменното тока. Внутреннее сопротивление такого,выпрямителя заменяет сопротивление,Предмет патентаСпособ амплитудной модуляции, отличающийся тем, что примодуляции д йают амплитуду несущей волны наибольшей, а при модуляции уменьшают ее в несколько раз.