Фильтровой метод формирования обп

Общая схема, реализующая фильтровой метод формирования ОБП, приведена на рис.15, а, схема частотных преобразований при этом показана на рис.15, б.

Как следует из рис. 15, а, первичный сигнал c(t), занимающий по­лосу частот (см. рис.15, б), поступает на балансный ка­нальный амплитудный модулятор (КМ), на выходе которого имеем амплитудно-модулированный сигнал s_aм(t), содержащий нижнюю и верхнюю боковые полосы частот (f- F₂)...(f- F₁) и (f+ F₁)...(f+ F₂), соответственно (см. рис.15, б). Полезная боковая полоса частот (верхняя) выделяется канальным полосовым фильтром (КПФ) (рис.15, а и б).

Рис.15. К фильтровому способу формированию ОБП

Сложность технической реализации фильтрового способа фор­мирования ОБП обусловлена высокими требованиями к минималь­но допустимой величине затухания КПФ в полосе эффективного задерживания А_мин (см. рис.15, б). Эта величина зависит от ширины полосы расфильтровки, которая, как следует из рис.15, б, равна

и ширины полосы частот первичного сигнала . Практически для всех первичных сигналов полоса расфильтровки оказывается не­значительной (для канала тональной частоты = 600 Гц) и не из­меняется с увеличением несущей частоты. Сложность КПФ опреде­ляется значением относительной полосы расфильтровки, под кото­рой понимается отношение вида

(57)

С другой стороны, сложность реализации полосовых фильтров определяется крутизной характеристики затухания в переходной области, под которой понимается отношение вида (см. рис.15)

(58)

Для канальных полосовых фильтров (КПФ) каналов тональной частоты величина минимально допустимого затухания в полосе эффективного задерживания (ПЭЗ) должна удовлетворять условию А_мин 60 дБ. Следовательно, крутизна характеристики затухания КПФ должна быть не менее А_мин = 60/600 = 0,1 дБ/Гц.

Если > 0,02, то для формирования сигнала ОБП возможно ис­пользование полосовых фильтров на LC-элементах. Опыт показы­вает, что изготовление КПФ с хорошими характеристиками не вы­зывает значительных затруднений, если добротность его элементов (прежде всего индуктивностей)

(59)

Из этого выражения следует, что при условии одинаковой ширины полосы пропускания для получения КПФ с той же крутизной харак­теристики затухания в ПЭЗ, но при работе его в области более высо­ких частот, необходимо увеличить добротность его элементов во столько раз, во сколько увеличилась его несущая частота f. Так, на­пример, добротность элементов фильтра с шириной полосы пропус­кания = 3100 Гц и несущей частотой f =12 000 Гц, согласно при­веденному выражению, должна быть не менее 60, а добротность элементов КПФ с той же шириной полосы пропускания, но при f = 108 000 Гц - не менее 520. Так как добротность лучших катушек индуктивности равна, примерно, 200...300 в диапазоне частот от 10 до 30 кГц, то применение КПФ на LC-элементах возможно в этом диа­пазоне частот.

При необходимости формирования сигнала ОБП в диапазоне более высокой области частот, когда < 0,02, необходимо примене­ние фильтров на элементах с большей добротностью, например, кварцевые фильтры обеспечивают добротность не менее 10 000... 15 000, магнитострикционные или электромеханические фильтры с добротностью не хуже 2000... 10 000.

Серьезным недостатком фильтрового метода формирования сигнала ОБП является разнотипность КПФ, число которых равно канальности системы передачи с частотным разделением каналов (СП с ЧРК). При большом числе каналов это удорожает и усложняет производство и эксплуатацию каналообразующего оборудования. Этот недостаток устраняется применением многократного преобра­зования частоты, позволяющего реализовать КПФ на единой эле­ментной базе.