Rodzaje modulacji do komunikacji na duże odległości na UKF. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Rodzaje modulacji do komunikacji dalekobieżnej na VHF. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Cywilna łączność radiowa

Komentarze do artykułu

Łączność radiowa na duże odległości na UKF nie jest już rzadkością. Obecnie dość duża liczba radioamatorów prowadzi regularnie łączność z wykorzystaniem Aurory, odbicia od śladów meteorów, różnego rodzaju repeaterów itp. Dlatego wydaje się, że pytanie o wybór najefektywniejszego rodzaju modulacji dla komunikacji dalekodystansowej na UKF dość nowoczesny.

Głównym czynnikiem decydującym o możliwości nawiązania połączenia jest stosunek sygnału do szumu na wyjściu odbiornika. Komunikacja jest możliwa tylko wtedy, gdy ten stosunek jest wystarczający do zrozumiałego odbioru sygnałów. Z tego punktu widzenia najkorzystniejszy jest odbiór słuchowy sygnałów telegraficznych, który jest już możliwy przy współczynnikach 0,5-1 (od -6 do 0 dB). Ponadto umożliwia zawężenie pasma odbiornika do 0,5-1 kHz, co nieco poprawia zrozumiałość. Dalsze zwężenie jest niepraktyczne ze względu na właściwości ludzkiego słuchu: na tle szumu wąskopasmowego trudniej jest przeanalizować sygnał. Na przykład przy szerokości pasma 100 Hz wymagany stosunek sygnału do szumu wzrasta już do 2-3 (6-10 dB).

Aby zapewnić zadowalający odbiór mowy, stosunek sygnału do szumu musi być wyższy niż w przypadku odbioru sygnałów telegraficznych. Na ryc. Rysunek 1 przedstawia wykres zrozumiałości R sygnału mowy (w procentach i punktach warunkowych skali RS) w funkcji stosunku sygnału do szumu na wyjściu odbiornika. Z wykresu widać, że dla zrozumiałości 50% sygnałów (zadowalający odbiór) wymagany współczynnik wynosi trzy (10 dB). Jeśli więc porównamy telegraf i szeroko stosowaną modulację jednowstęgową, okazuje się, że przy równej mocy nadajnika zasięg komunikacji przez telegraf będzie większy. I odwrotnie, przy tym samym zasięgu komunikacji wymagana moc nadajnika SSB będzie 10-40 razy (10-16 dB) wyższa. Jednak SSB może być zbliżone pod względem wydajności do telegrafu, jeśli zakres dynamiczny sygnałów mowy jest skompresowany, co daje nawet 10-krotny wzrost mocy.

Rodzaje modulacji dla komunikacji na duże odległości na VHF
Ris.1

Odbiorniki telegraficzne i SSB (z detektorami miksowania) odróżniają się od odbiorników przeznaczonych do innych rodzajów modulacji charakterystyczną cechą - stosunki sygnału do szumu pokrywają się w ich torach IF i na wyjściach, ponieważ nie jest to detekcja w rzeczywistości, ale liniowa operacja konwersji częstotliwości. Dla wszystkich innych typów modulacji istnieje próg stosunku sygnału do szumu, poniżej którego sygnał jest tłumiony przez szum w detektorze odbiornika. Widać to na wykresach na ryc. 2, które pokazują zależności dotyczące stosunku sygnału do szumu na wejściu i wyjściu detektora dla różnych typów modulacji. Oś pozioma przedstawia stosunek mocy sygnału szczytowego do mocy szumu o szerokości pasma 3 kHz na wejściu.

Rodzaje modulacji dla komunikacji na duże odległości na VHF
Ris.2

Przyjmuje się, że dla AM i wąskopasmowego FM o indeksie m=1 (odchylenie ±3 kHz) szerokość pasma IF toru odbiorczego wynosi 6 kHz, a dla szerokopasmowego FM o m=5 (odchylenie ±15 kHz) - 30 kHz. Próg (przegięcie na wykresie) dla AM i wąskopasmowego FM jest obserwowany przy stosunku sygnału do szumu na wejściu detektora wynoszącym 5-7 dB, dla szerokopasmowego FM - znacznie wcześniej. Dlatego, jeśli porównamy AM, wąskopasmowe i szerokopasmowe FM, możemy stwierdzić, że wąskopasmowe FM zapewnia znacznie lepszy stosunek sygnału do szumu na wyjściu odbiornika, a tym samym większy zasięg komunikacji. Pracując z takim FM powyżej progu uzyskuje się nawet nieco lepszy stosunek w porównaniu do CW i SSB.

Ponieważ ten rodzaj modulacji jest wciąż stosunkowo rzadki wśród radioamatorów, warto przyjrzeć się temu bardziej szczegółowo. Nadajnik FM jest strukturalnie prostszy niż nadajnik SSB, nie wymaga dużych mocy sygnału mowy do modulacji (jak w przypadku AM). Jego moc wyjściowa jest stała i równa szczytowi, dzięki czemu znacznie łatwiej zaprojektować i ustawić taki nadajnik (zwłaszcza tranzystorowy). Przesłuchy i szumy impulsowe wpływają tu znacznie mniej. niż w przypadku AM, ponieważ detektor nie reaguje na zmiany amplitudy sygnału. Nadajniki FM wytwarzają mniej zakłóceń, w szczególności zakłóceń telewizyjnych.

Jeśli modulator nadajnika FM zapewnia równomierny wzrost wysokich częstotliwości (około 6 dB na oktawę) i odwrotnie, tłumi wysokie częstotliwości we wzmacniaczu basowym odbiornika, wzmocnienie z korekcji (przy pracy powyżej progu) może osiągnąć 10 dB. Kompresja zakresu dynamiki jest tak samo skuteczna jak inne rodzaje modulacji - zwiększa średnie odchylenie częstotliwości i zapobiega przemodulowaniu.

Należy jednak zauważyć, że wszystkie wymienione zalety ujawniają się dopiero przy zastosowaniu w odbiorniku specjalnego detektora częstotliwości (dyskryminatora limitera lub detektora współczynnika). Jeśli detektor reaguje na modulację amplitudy, to wąskopasmowe FM jest w przybliżeniu równoważne AM.

Podsumowując powyższe, możemy stwierdzić, że najbardziej „daleki zasięg” to tryb pracy telegrafu z odbiorem słuchowym. Na drugim miejscu pod względem osiągalnego zasięgu łączności jest SSB, wąskopasmowe FM zbliża się do tego typu modulacji. AM i szerokopasmowe FM są najmniej korzystne w przypadku komunikacji na duże odległości.

Autor: W. Poliakow (RA3AAE); Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru

Zobacz inne artykuły Sekcja Cywilna łączność radiowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Ręczny analizator widma B&K PRECISION Model 2650 11.02.2003

Firma B&K PRECISION wprowadziła na rynek ręczny analizator widma Model 2650.

Zakres pracy pomiarów sięga 3,3 GHz, co pozwala na testowanie systemów telefonii komórkowej w standardach CDMA, GSM, bezprzewodowej sieci LAN, Bluetooth. Urządzenie pozwala na pomiar widm pól elektrycznych i magnetycznych, widm mocy i innych parametrów, posiada szeroką gamę akcesoriów.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Drony do poszukiwania ludzi zagubionych w lesie

▪ Kręcone włosy to naturalna obrona przed letnimi upałami.

▪ Monitor NEC MultiSync E224Wi-BK AH-IPS

▪ W balonie na ogrzane powietrze - w stratosferę

▪ W trzewiach ziemi pada deszcz

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część strony internetowej Garland. Wybór artykułów

▪ artykuł O rosyjskim Bairamie. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Czym są drożdże? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Jaskinia Kungur. Cud natury

▪ artykuł Przełącz dublera od zwykłego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Napowietrzne linie przesyłowe o napięciu do 1 kV. Wymiary, przecięcia i zbieżność. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn