МОДУЛЯТОР
в радиотехнике и дальней
связи, устройство, осуществляющее модуляцию - управление параметрами высокочастотного
электромагнитного переносчика информации в соответствии с электрич. сигналами
передаваемого сообщения. М. является составной частью гл. обр. передающих
устройств электросвязи и радиовещания. Переносчиком информации обычно служат
гармонич. колебания или волны с частотой (наз. несущей или поднесущей)
104-1015 гц. В зависимости от того, какой
параметр гармонич. колебаний или волн изменяется, различают амплитудную,
частотную, фазовую или смешанную (напр., при однополосной передаче) модуляцию
колебаний. Соответственно различны и виды М. При импульсно-кодо-вой
модуляции переносчиком информации служит регулярная последовательность
импульсов
электрических, параметрами к-рых (амплитуда, ширина, частота или фаза
повторений) управляют с помощью соответствующих типов импульсных М. Модулирующие
электрич. сигналы передаваемого сообщения могут иметь самую разнообразную
форму: от простых и медленных телеграфных посылок в виде точек и тире или
колебаний звукового диапазона частот при передаче речи и музыки до сложных,
быстро изменяющихся сигналов, применяемых в телевидении или в многоканальной
проводной и радиорелейной связи. Часто в функцию М. входит также усиление
модулирующих колебаний.
Непременное требование к модуляции состоит
в том, что модулирующее колебание должно изменяться во времени значительно
медленнее модулируемого. Поэтому в любом М. сочетаются взаимодействующие
цепи модулируемых колебаний или волн с цепями модулирующего сигнала более
низкой частоты. Определяющим в М. является управляющий элемент, посредством
к-poro сигнал воздействует на параметры модулируемых колебаний или волн.
Электронная
лампа как универсальный управляющий элемент сохранилась к 1974 гл.
обр. в М. мощных радиопередающих устройств (для них специально разработаны
т. н. модуляторные лампы). При мощностях передатчиков <0,5
кет лампы
успешно вытесняются транзисторами и др. полупроводниковыми приборами.
В устройствах, работающих на СВЧ, наряду с полупроводниковыми приборами
используются клистроны, лампы бегущей волны и др. О М. в оптич. диапазоне
волн см. в ст. Модуляция света.
При амплитудной модуляции М. изменяет
амплитуду генерируемых (или усиливаемых) колебаний с несущей частотой.
В сеточном М. лампового радиопередатчика модулирующее напряжение воздействует
на входную (сеточную) цепь генератора или усилителя высокочастотных колебаний,
в анодном М.- на выходную (анодную) цепь генераторной лампы. Сеточный М.
более экономичен, анодный же может обеспечить большую глубину модуляции
при малых искажениях. В транзисторных радиопередатчиках базовый и коллекторный
М. (рис. 1 а, 6) являются транзисторными аналогами соответственно
сеточного и анодного ламповых М. Для получения амплитудно-модулиров. колебаний
с подавленными колебаниями несущей частоты применяют т. н. балансный М.
(см. Однополосная модуляция).
Рис. 1. Транзисторные амплитудные модуляторы:
Рис. 2. Варикапный частотный модулятор:
Рис. 3. Волноводный импульсный модулятор
При частотной модуляции и фазовой
Иногда М. входит в состав усилительных
Лит.: К у к к К. И., С о к о л.
М. Д. Карасёв.
А
Б
В
Г
Д
Е
Ё
Ж
З
И
Й
К
Л
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Ш
Щ
Ъ
Ы
Ь
Э
Ю
Я
а
- базовый: б - коллекторный; и
- конденсаторы
и катушка индуктивности развязывающих цепей по высоким и низким частотам;
R
и
R1 - резисторы делителя постоянного напряжения в цепи питания транзистора;
Ек - напряжение, подаваемое на коллектор транзистора. Транзистор
Т с резонансным контуром из катушки индуктивности L и конденсатора
С образуют управляемый усилитель колебаний с несущей частотой, коэффициент
усиления которого изменяется при изменении Uм.
В - варикап, ёмкость которого с индуктивностью катушки L образуют
резонансный контур генератора на транзисторе Т; Е
- конденсаторы развязывающих цепей; R, R1, R2 - резисторы в развязывающих
цепях. Эффективной ёмкостью варикапа управляет модулирующее напряжение
u
сверхвысоких частот: 1- радиоволновод; 2 - диодная камера;
Д - переключательный диод или варикап, открывающий радиоволновод (импульс
электромагнитной волны на выходе) при положительном "м и запирающий его
(пауза на выходе) при отрицательном модулирующем напряжении ы
модуляции в качестве управляющего элемента в М. используются т. н.
реактивные устройства, у к-рых эффективная ёмкость или индуктивность (или
то и другое) изменяется под действием модулирующего сигнала. Реактивное
устройство включается или непосредственно в резонансный контур задающего
генератора, или в последующие фазовращающие цепи радиопередатчика.
В ламповых М. такое устройство получило назв. реактивной лампы, в
транзисторных -реактивного транзистора. Кроме того, в нек-рых транзисторных
фазовых и частотных М. используют явление сдвига фазы генерируемых колебаний,
зависящего при определённых режимах работы от значения постоянной составляющей
коллекторного тока. Широкое применение в качестве реактивного управляющего
элемента в М. находят варикапы (рис. 2). При импульсной модуляции
в
М. управляющими элементами также служат электронная лампа или полупроводниковый
прибор, напр, варикап (рис. 3), к-рый запирает или отпирает волноводный
тракт при посылках импульсного модулирующего напряжения различного знака.
устройств, работающих в различных диапазонах частот -от звуковых до СВЧ.
Магнитный
усилитель имеет М. в виде насыщающегося дросселя электрического,
индуктивностью
к-рого управляет ток усиливаемого сигнала. В этом случае обычно модулируется
переменный ток пром. частоты, более высокой по сравнению с частотами спектра
сигналов - обычно команд в системах автоматики. В диэлектрическом усилителе
М.
представляет собой нелинейный конденсатор, ёмкостью к-рого управляет напряжение
сигнала. М. является составной частью нек-рых параметрических усилителей.
и н-с к и и В. Г., Передающие устройства многоканальных радиорелейных систем
связи, М., 1968; М о д е л ь 3. И., Радиопередающпе устройства, М., 1971;
Радиопередающие устройства, под ред. Б. П. Терентьева. М., 1972; Радиопередающие
устройства на полупроводниковых приборах, под ред. Р. А. Валитова и И.
А. Попова, М., 1973.