Виды модуляции при дальней связи на УКВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

 Комментарии к статье

Дальняя радиосвязь на УКВ перестает быть редкостью. Сейчас уже достаточно большое число радиолюбителей регулярно проводит связи, используя "аврору", отражение от следов метеоров, различного рода ретрансляторы и т. п. Поэтому постановка вопроса о выборе наиболее эффективного вида модуляции при дальней связи на УКВ представляется вполне современной.

Основным фактором, определяющим возможность установления связи, является отношение сигнал/шум на выходе приемника. Связь возможна лишь в том случае, если это отношение достаточно для разборчивого приема сигналов. Наиболее выгоден с этой точки зрения слуховой прием телеграфных сигналов, возможный уже при отношениях 0,5-1 (от - 6 до 0 дБ). К тому же он допускает сужение полосы приемника до 0,5-1 кГц, несколько улучшающее разборчивость. Дальнейшее сужение нецелесообразно в силу свойств человеческого слуха: на фоне узкополосного шума труднее разбирать сигнал. Например, при полосе 100 Гц требуемое отношение сигнал/шум уже повышается до 2-3 (6-10 дБ).

Для удовлетворительного приема речи отношение сигнал/шум должно быть выше, чем при приеме телеграфных сигналов. На рис. 1 приведен график зависимости разборчивости R речевого сигнала (в процентах и условных баллах шкалы RS) от отношения сигнал/шум на выходе приемника. Из графика видно, что для разборчивости 50% сигналов (удовлетворительный прием) требуемое отношение равно трем (10 дБ). По этому, если сравнить телеграф и получившую широкое распространение однополосную модуляцию, то окажется, что при равной мощности передатчиков дальность связи телеграфом будет выше. И наоборот, при одинаковой дальности связи требуемая мощность SSB передатчика окажется в 10-40 раз (на 10-16 дБ) выше. Однако SSB можно приблизить по эффективности к телеграфу, если применить сжатие динамического диапазона речевых сигналов, дающее выигрыш до 10 раз по мощности.

Рис.1

Телеграфные и SSB приемники (со смесительными детекторами) отличает от приемников, рассчитанных на другие виды модуляции, характерная особенность - в их трактах ПЧ и на выходах совпадают отношения сигнал/шум, так как здесь фактически происходит не детектирование, а линейная операция преобразования частоты. При всех остальных видах модуляции имеется пороговое отношение сигнал/шум, при работе ниже которого в детекторе приемника сигнал подавляется шумом. Это видно из графиков рис. 2, на которых показаны зависимости, связывающие отношения сигнал/шум на входе и выходе детектора для разных видов модуляции. По горизонтальной оси отложено отношение пиковой мощности сигнала к мощности шума о полосе 3 кГц на входе.

Рис.2

Предполагается, что для AM и узкополосной ЧМ с индексом m=1 (девиация ±3 кГц) полоса ПЧ тракта приемника равна 6 кГц, а для широкополосной ЧМ с m=5 (девиация ±15 кГц) - 30 кГц. Порог (перегиб на графике) для AM и узкополосной ЧМ наблюдается при отношении сигнал/шум на входе детектора 5-7 дБ, для широкополосной ЧМ - значительно раньше. Поэтому, если сравнить AM, узкополосную и широкополосную ЧМ, можно заключить, что узкополосная ЧМ обеспечивает существенно лучшее отношение сигнал/шум на выходе приемника, а следовательно, и большую дальность связи. При работе с такой ЧМ выше порога достигается даже несколько лучшее отношение по сравнению с телеграфом и SSB.

Поскольку этот вид модуляции пока относительно мало распространен среди радиолюбителей, на нем стоит остановиться подробнее. ЧМ передатчик конструктивно проще SSB передатчика, не требует для модуляции (как при AM) больших мощностей речевого сигнала. Его выходная мощность постоянна и равна пиковой, поэтому сконструировать и наладить такой передатчик (особенно транзисторный) значительно проще. Перекрестные и импульсные помехи сказываются здесь значительно меньше. чем при AM, поскольку детектор не реагирует на изменения амплитуды сигнала. ЧМ передатчики создают меньше помех, в частности, помех телевидению.

Если в модуляторе ЧМ передатчика обеспечить равномерный подъем высоких частот (примерно 6 дБ на октаву), а в усилителе НЧ приемника наоборот, ослабить высокие частоты, выигрыш от коррекции (при работе выше порога) может достигать 10 дБ. Сжатие динамического диапазона так же эффективно, как и при других видах модуляции - оно увеличивает среднюю девиацию частоты и предотвращает перемодуляцию.

Следует отметить, однако, что все перечисленные достоинства проявляются только при использовании специального частотного детектора (дискриминатора с ограничителем или детектора отношении) в приемнике. Если же детектор реагирует на амплитудную модуляцию, то узкополосная ЧМ примерно эквивалентна AM.

Подводя итог сказанному, можно заключить, что наиболее "дальнобойным" является телеграфный режим работы при слуховом приеме. На втором месте по достижимой дальности связи стоит SSB, к этому виду модуляции приближается узкополосная ЧМ. Наименее выгодны для дальней связи AM и широкополосная ЧМ.

Автор: В. Поляков (RA3AAE); Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Загрязнение воздуха ослабляет ледники Гималаев 13.09.2026

Ледники высокогорных районов долгое время считались одними из наиболее удаленных от человеческой деятельности природных объектов. Однако даже эти гигантские массивы льда не защищены от загрязнения атмосферы. Частицы сажи, минеральной пыли и других веществ переносятся на большие расстояния, оседают на снегу и льду и изменяют их способность отражать солнечную энергию. На фоне глобального потепления подобное воздействие способно ускорять таяние ледников и усиливать связанные с ним природные риски. Особое внимание специалистов привлекают Гималаи, где ледники играют важную роль в формировании речного стока и поддержании водных ресурсов. Один из наиболее показательных регионов - Лангтанг в Непале. Несмотря на удаленность и живописный высокогорный ландшафт, он расположен по направлению переноса воздушных масс от одних из наиболее загрязненных промышленных районов Южной Азии. Недавний обвал ледника в этой местности сопровождался разрушительными внезапными паводками. При этом точная причина ...>>

Монитор AOC Q27U4D 13.09.2026

Компания AOC вывела на рынок свою новую модель компьютерного монитора - Q27U4D. Основой новинки стала 26,5-дюймовая панель QD-OLED с разрешением QHD. Технология квантовых точек позволяет расширить цветовой охват, а органические светодиоды обеспечивают высокую контрастность и глубокий черный цвет. Частота обновления экрана достигает 144 Гц, благодаря чему движения в играх и динамических сценах видео выглядят плавнее. Дополнительный комфорт при работе с изображением обеспечивает покрытие AGLR, предназначенное для уменьшения бликов и отражений окружающего пространства. Важным преимуществом монитора специалисты называют его цветовые характеристики. AOC Q27U4D охватывает 100% пространства sRGB и 99% DCI-P3. При работе в диапазоне sRGB заявленная цветовая погрешность ?E составляет менее 1, что свидетельствует о высокой точности воспроизведения оттенков. Такие параметры особенно востребованы у дизайнеров, фотографов и других специалистов, которым необходимо контролировать соответствие ...>>

Связь между кофе, жиром и половыми гормонами 12.09.2026

Кофе давно стал привычной частью повседневной жизни миллионов людей. Его чаще всего связывают с повышением бодрости и улучшением концентрации, однако воздействие этого напитка на организм значительно сложнее. В последние годы специалисты все чаще изучают возможные связи между употреблением кофе, обменом веществ и гормональной регуляцией. Новое исследование ученых из Финляндии позволило обнаружить несколько любопытных закономерностей, касающихся жировой ткани, мышечной массы и половых гормонов. Исследователи из Университета Оулу проанализировали данные 2264 человек в возрасте 46 лет. Участники отличались по привычному количеству потребляемого кофе, и ученые сопоставили эти сведения с показателями состава тела, обмена глюкозы и инсулина, а также концентрациями половых гормонов. Полученные результаты указывают на связь между более высоким употреблением кофе и некоторыми особенностями метаболического профиля. При этом специалисты подчеркивают, что обнаруженные закономерности еще не дока ...>>

Случайная новость из Архива Форма наномагнитов делает вычислительные системы энергоэффективнее 07.08.2026 Снижение энергопотребления остается одной из главных задач современной электроники. Миллиарды микроскопических переключателей, работающих в компьютерах и других вычислительных устройствах, расходуют энергию при каждом изменении своего состояния. Ученые ищут способы уменьшить эти потери и одновременно сохранить надежность вычислений. Одно из перспективных направлений связано с наномагнитными системами, где управление движением энергии может осуществляться не дополнительным расходом электричества, а за счет особенностей геометрии. Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США обнаружили фундаментальное геометрическое правило, позволяющее контролировать перемещение энергии в системах из наномагнитов. Работа проводилась под руководством специалиста по материаловедению Хана Аравы. Полученные результаты могут оказаться полезными при создании вычислительных устройств нового поколения, которым потребуется значительно меньше энергии для выполнения операций. Чтобы проверить влияние геометрии, ученые исследовали систему всего из четырех наномагнитов, расположенных на квадратной пластине. В ходе экспериментов они последовательно изменяли угол между элементами, переводя их расположение от конфигурации, напоминающей греческий крест, к форме квадрата. За изменением энергетических состояний исследователи наблюдали с помощью магнитно-силовой микроскопии, что позволило проследить конкретные пути, по которым система возвращается к стабильному состоянию. Оказалось, что положение наномагнитов играет гораздо более существенную роль, чем можно было предположить. Именно геометрия конфигурации определяет характер перехода системы в устойчивое состояние: он может происходить предсказуемым образом либо иметь вероятностный характер. При этом для изменения поведения системы не требуется дополнительный источник энергии. Достаточно изменить угол расположения магнитных элементов, фактически используя геометрию конструкции как инструмент управления энергетическим процессом. Физически происходящее можно представить на простом примере с мячом, скатывающимся с горы. Под действием силы тяжести он стремится двигаться к области с меньшей потенциальной энергией, однако конкретная траектория зависит от формы поверхности. Аналогичным образом ведут себя наномагниты: особенности их расположения формируют энергетический ландшафт системы и определяют, каким путем она будет переходить в более устойчивое состояние. Изменяя геометрию, исследователи получают возможность управлять этим процессом без непосредственного расходования дополнительной энергии. Особенно важным результатом стало то, что обнаруженный эффект не ограничивается экспериментальной системой из четырех элементов. По мнению исследователей, выявленный принцип способен масштабироваться на значительно более крупные структуры. Если объединить тысячи аналогичных кластеров, можно получить сложные наномагнитные системы, в которых заранее заданная геометрия будет определять движение энергии и последовательность переходов между состояниями. Такой подход потенциально открывает путь к совершенно иной архитектуре вычислительных устройств. В традиционной электронике переключение многочисленных элементов сопровождается расходом энергии, тогда как наномагнитные системы могут использовать особенности своего энергетического ландшафта для выполнения определенных операций. Если инженерам удастся надежно управлять такими процессами в больших массивах, геометрические параметры самих элементов смогут стать одним из инструментов программирования поведения аппаратуры.

Другие интересные новости:

▪ Новый способ управления и манипулирования оптическими сигналами

▪ Мобильные телефоны портят осанку

▪ Бессонные ночи матери

▪ Свет сумели закрутить

▪ Титановая челюсть для черепахи

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Искусство аудио. Подборка статей

▪ статья Понятие о чрезвычайных ситуациях. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Какое изречение Платона пытался опровергнуть Диоген, принеся ему ощипанного петуха? Подробный ответ

▪ статья Оператор на КПП. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Управление магнитным пускателем одной кнопкой. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Плавает ли железо? Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026