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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Жирная пища разрушает мозг 02.08.2024 Питание с высоким содержанием жиров оказывает негативное воздействие на мозг, ускоряя развитие болезни Альцгеймера. Борьба с ожирением и контроль метаболических факторов могут стать важным шагом в профилактике деменции и улучшении качества жизни людей. Команда австралийских и китайских биологов доказала, что регулярное употребление пищи с высоким содержанием жиров не только приводит к ожирению, но и оказывает разрушительное воздействие на мозг. Ученые обнаружили, что такая диета способствует накоплению токсичных белков в клетках мозга, что значительно ускоряет развитие болезни Альцгеймера - наиболее распространенной формы деменции. Большинство случаев болезни Альцгеймера связаны с ее спорадической формой, возникающей на поздних стадиях жизни. Важную роль в развитии этой формы деменции играют метаболические факторы. Ожирение и диабет, как известно, нарушают работу центральной нервной системы, что ведет к усилению психических расстройств и снижению когнитивных функций. Для изучения влияния жирной пищи на развитие деменции специалисты провели исследование на двух группах мышей, в чьи ДНК была встроена человеческая версия гена MAPT с мутацией, способствующей накоплению вредных белков в нейронах. Одну группу мышей кормили нормальной пищей, другую - пищей с высоким содержанием жиров в течение 30 недель. Выяснилось, что диета с высоким содержанием жиров приводит не только к ожирению и диабету, но и к ухудшению когнитивных функций мозга. У мышей, питавшихся жирной пищей, наблюдалось развитие тревожных расстройств, депрессии и ускоренное прогрессирование болезни Альцгеймера. Также мыши чаще набирали избыточный вес из-за изменений в мозге, вызванных плохим метаболизмом. Жирная пища способствует накоплению токсичных белков, что нарушает функции нейронов и ведет к их дегенерации. Эти изменения в мозге ухудшают когнитивные способности и способствуют развитию психических расстройств. Результаты исследования объясняют рост частоты деменции в последние десятилетия и подчеркивают важность борьбы с ожирением для сокращения числа пациентов с этим заболеванием. Эта работа ученых подчеркивает необходимость правильного питания и здорового образа жизни для сохранения когнитивных функций и предотвращения возрастных заболеваний мозга.

Другие интересные новости:

▪ Металл-трансформер

▪ Компактная ИС H-моста для низковольтных приводов

▪ Прививка от дезинформации

▪ Ночной образ жизни может спровоцировать диабет

▪ Антибиотики для борьбы с супербактериями

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Акустические системы. Подборка статей

▪ статья Получение качественного звука. Искусство видео

▪ статья Кто завез в Англию табак и картофель? Подробный ответ

▪ статья Ель высокая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Что такое балласт? Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Поваренная соль разлагается электрическим током на электродах. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025