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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Авиационное топливо из соевого масла 04.12.2021 Смеси с использованием биотоплива - это один из способов, которым авиационная промышленность сокращает свой "углеродный след" или общий выброс парниковых газов, особенно двуокиси углерода. Ученые из Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) в Пеории, штат Иллинойс, придумали как получить качественное реактивного топлива из соевого масла. Жирные кислоты, содержащиеся в соевом масле, можно превратить в ряд промышленных продуктов, обычно получаемых из нефти - например, топливо, чернила или краски. Одним из преимуществ растительных продуктов является то, что они перерабатывают атмосферный углерод. Это делает растения возобновляемым ресурсом, в отличие от нефти или других ископаемые видов топлива, которые наоборот, добавляют углерод в атмосферу. Однако применяемое сейчас реактивное соевое топливо содержит недостаточное количество "ароматических" соединений, которые придают ему необходимую плотность, поддерживают эластичность и правильную работу уплотнений двигателя. Из-за этого его меньше можно смешивать с обычным топливом для реактивных двигателей, полученным из нефти, как объяснил Кен Долл, химик-исследователь из Национального центра исследований сельскохозяйственного использования. Смеси с использованием биотоплива - это один из способов, которым авиационная промышленность сокращает свой "углеродный след" или общий выброс парниковых газов, особенно двуокиси углерода. Один из способов производства соевого реактивного топлива использует рутений в качестве катализатора, чтобы изменить структуру и свойства ненасыщенных жирных кислот в масле. Однако проблема этого способа в том, что он создает слишком мало ароматических соединений. Поэтому химики из ARS заменили рутений иридием в качестве главного катализатора шестиступенчатой процедуры производства топлива, патент на которую они получили в ноябре. В лабораторных экспериментах использование этого подхода привело к получению из соевого масла реактивного топлива, содержащего от 8 до 35 процентов ароматических углеводородов - это диапазон, совместимый с обычным реактивным топливом. Новое открытие делает возможным намного более широкое использование смесей биотоплива и традиционного реактивного топлива для сокращения выбросов. При этом также образуется гораздо меньше нафталина - компонента реактивного топлива, который выделяет сажу при сгорании. Сейчас исследователи ищут отраслевого партнера для расширения проекта и дальнейшей оценки его коммерческого потенциала. В идеале, ценный редкоземельный элемент иридий можно будет заменить более дешевым катализатором, возможно, даже железом. Изначально соевое масло взяли из-за его высокого качества и доступности, но подойдет любое масло с высоким содержанием олеиновой кислоты, например, из кресс-салата.

Другие интересные новости:

▪ TWS-наушники Urbanista Phoenix с встроенной солнечной батареей

▪ Искусственный интеллект получил нос

▪ 220 ТБ на магнитной ленте

▪ Бегуны перестают ставить рекорды

▪ Нанороботы на бактериальной тяге

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электротехнические материалы. Подборка статей

▪ статья Бей, по выслушай! Крылатое выражение

▪ статья Что такое трение? Подробный ответ

▪ статья Астрограф, прибор для фотографирования звезд. Детская научная лаборатория

▪ статья Цифровой магнитофон. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Подбор диаметра провода при необходимости замены одного провода двумя или тремя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026