SSB 신호를 생성하는 새로운 방법. 계획, 설명

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아마추어 무선 통신 장비에서는 단측파대 신호를 형성하는 두 가지 방법인 필터와 위상이 널리 사용됩니다[1]. 세 번째 위상 필터는 아직 배포되지 않았습니다. 그들 모두는 일련의 주파수 변환 후 오디오 신호가 단일 측파대로 변한다는 사실을 특징으로하는 "직접"방법에 속합니다.

M. Verzunov[2]가 제안한 SSB 신호 형성의 "합성" 방법이 특별한 위치를 차지합니다. 그 본질은 다음과 같다. SSB 신호는 반송파와 불필요한 측파대를 억제하기 쉬운 비교적 낮은 보조 주파수에서 원본 오디오 신호(어떤 방법으로든)에서 형성됩니다. 생성된 신호는 SSB 신호의 순시 진폭과 순시 주파수에 비례하는 전압이 할당되는 출력에서 진폭과 주파수의 두 가지 감지기에 의해 감지됩니다. 작동 주파수에서 여기된 송신기의 마스터 발진기는 주파수 감지기의 출력에서 전압에 의해 주파수가 변조됩니다. 송신기의 출력 단계에서 방출된 신호는 진폭 검출기의 출력 전압에 의해 진폭도 변조됩니다. 올바르게 선택된 변조 계수를 사용하면 정상적인 SSB 신호가 형성되고 작동 주파수에서 안테나로 들어갑니다.

"합성" 방법의 장점은 임의의 높은 주파수에서 SSB 신호를 생성할 수 있고 출력 신호에서 부산물(조합 주파수)의 함량이 낮다는 점입니다. 또한 대부분의 RF 송신기 단계는 고효율로 클래스 C 모드에서 작동할 수 있습니다. 이 방법의 단점은 주파수 및 진폭 변조 채널에서 제어 신호의 상대적 위상 편이의 허용 불가와 합성 신호의 진폭과 주파수를 정확하게 재현해야 하는 필요성을 포함하며, 이는 진폭의 선형성에 대한 엄격한 요구 사항을 부과합니다. 검출기 및 변조기의 주파수 특성. 주파수 채널의 마지막 단점은 PLL 시스템을 사용하여 마스터 발진기의 주파수를 제어할 때 부분적으로 제거됩니다.

비교적 최근에는 자동 제어 기술[3]을 사용하여 "합성" 방법으로 SSB 신호를 생성하는 새로운 방식의 영국 개발에 대한 간략한 보고서가 언론에 나타났습니다. . 저자(V. Petrovic 및 W. Gosling)는 새 송신기를 "극 루프 SSB 송신기"라고 불렀습니다. 이는 극좌표에서 SSB 신호의 벡터 표현을 의미할 가능성이 가장 높습니다. 송신기의 블록 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 하나.

그림 1(확대하려면 클릭)

고주파 부분은 간단합니다. 작동 주파수 f에 맞춰진 마스터 발진기 G1과 안테나 W1에 연결된 전력 증폭기 A1을 포함합니다. 장치의 저주파 부분은 더 복잡합니다. 여기에는 마이크 B1의 오디오 신호를 1kHz와 같은 비교적 낮은 주파수의 단일 대역으로 변환하는 보조 SSB 신호 생성기 U500이 포함됩니다. 셰이퍼 U1에는 마이크 증폭기 A5, 균형 변조기 U8이 포함될 수 있습니다. 3kHz의 주파수에서 기준 발진기 G500 및 전자 기계 필터 Z2.

생성된 저주파 SSB 신호 Ui는 전압이 생성되는 출력에서 리미터 U2 및 동기 검출기 U3에 공급됩니다. SSB 신호 a1의 진폭에 비례합니다. 따라서 요소 U2 및 U3은 진폭 검출기의 기능을 수행합니다. 물론 기존의 포락선 검출기를 사용할 수도 있지만 선형성이 더 나쁘고 추가 신호 변환을 위해 리미터가 여전히 필요합니다.

이제 출력에서 "다른 쪽에서"송신기의 블록 다이어그램을 살펴 보겠습니다. 감쇠기(A4)를 통한 출력 RF 신호의 일부는 주파수 변환기(U7)에 공급되며, 그 중 국부 발진기는 주파수 합성기(G2) 또는 기타 매우 안정적인 생성기입니다. 주파수 f는 작동 주파수 f1과 보조 저주파 f3의 차 또는 합과 동일하게 설정됩니다. 이 경우 변환 후 생성된 저주파 신호(이 예에서는 500kHz)의 주파수와 동일한 주파수를 가진 신호가 선택됩니다. 작동 주파수 f1이 28kHz라고 가정합니다. 그런 다음 G500 신디사이저 주파수는 2 또는 28kHz여야 합니다. 변환된 신호는 리미터 U000와 동기 검출기 U29에 인가된다. 노드 U000 및 U5과 유사합니다. 동기 검출기 U6의 출력에서 전압이 생성됩니다. 방출된 신호 a2의 진폭에 비례합니다. a3 및 a6 전압 모두 DC 변조 증폭기 A2의 차동 모드에 적용되고 전력 증폭기 A1에서 RF 신호의 진폭을 제어합니다. 따라서 방출된 신호의 진폭을 추적하기 위한 폐쇄 루프가 형성됩니다.

루프의 작동은 동기 감지기 및 기타 링크의 전송 계수에 거의 영향을 받지 않습니다. 더욱이, 루프에서 제어 신호의 위상 편이가 작다면(주로 증폭기 A3에 의해 결정되는) 루프의 이득이 클수록 출력 신호의 진폭이 더 정확하게 추적됩니다(그렇지 않으면 루프가 자체적으로 일으키다). 송신기의 필요한 피크 출력 전력은 감쇠기 A4에 의해 설정됩니다.

주파수 추적 채널의 작동을 고려하십시오. 클리핑된 SSB 신호 From 및 주파수 변환되고 또한 클리핑된 출력 신호 U4는 위상 검출기 U4에 공급되어 위상이 서로 비교됩니다. 위상 검출기의 출력 전압. 위상차에 비례하여 저역 통과 필터 Z1과 DC 증폭기 A2를 통해 송신기 G1의 마스터 발진기 회로에 포함된 바리캡에 작용합니다. 노드 U4, Z1. 따라서 A2 및 varicap이 PLL 루프에 포함되어 보조 SSB 신호의 주파수가 변환된 출력과 정확히 동일하게 설정됩니다. 송신기가 켜져 있을 때 마스터 발진기의 주파수가 PLL 루프 캡처 설사(수십 킬로헤르츠 및 수백 킬로헤르츠가 될 수 있음)에 빠지면 추가 추적이 자동으로 발생합니다. 음성 신호가 일시 중지되는 동안 시스템은 억제된 반송파 f3의 주파수로 조정되며 나머지는 보조 SSB 신호 셰이퍼 U1의 출력에서 사용할 수 있습니다. 진폭 추적 루프의 작동으로 인해 일시 중지 중에 송신기의 출력 단계가 닫힙니다.

따라서 전체 시스템 작동의 본질은 다음과 같이 요약됩니다. 보조 SSB 신호는 주파수 f3에서 형성되고(노드 U1에 의해) 방출된 신호는 동일한 주파수(요소 U7, G2)로 변환됩니다. 진폭 및 주파수에 대한 두 개의 자동 추적 루프는 보조 및 방사 SSB 신호의 진폭과 위상을 동일하게 설정합니다. 결과적으로 보조 신호와 정확히 동일하지만 훨씬 더 높은 주파수 f1에서 SSB 신호가 방출됩니다. 시스템의 작동은 그림 2에 표시된 극좌표 r 및 φ의 벡터 다이어그램으로 설명할 수도 있습니다. XNUMX.

SSB 신호를 생성하는 새로운 방법
Pic.2

벡터 U1은 보조 SSB 신호를 나타냅니다. 이 벡터의 길이 a는 진폭에 해당하고 각도 φ1은 위상에 해당합니다. 송신기의 주파수 변환 출력은 벡터 U2로 표시됩니다. 진폭 제어 시스템은 벡터 U1 및 U2의 길이의 동일성을 설정하고 PLL 시스템 - 위상의 동일성을 추구합니다. 완벽한 추적을 통해 벡터가 일치하고 변환된 신호가 생성된 신호와 정확히 일치합니다.

제어 루프의 이득이 증가함에 따라 감소하는 약간의 추적 오류가 거의 항상 있습니다.

송신기의 RF 부분을 구현할 때 매우 간단합니다. 출력단은 클래스 C 모드에서 고효율로 작동할 수 있습니다. 제어 루프의 깊은 음의 피드백이 시스템을 선형화하고 비선형 왜곡을 크게 줄이기 때문에 진폭 및 주파수 변조기의 높은 선형성도 필요하지 않습니다. 주파수가 PLL 시스템에 의해 안정화되기 때문에 마스터 발진기 G1의 안정성에 대한 특별한 요구 사항도 없습니다. 송신기는 신디사이저 G2에 의해 주파수가 조정됩니다. 새로운 "합성" 방법의 발명가들은 송신기의 HF 부분이 공급 전압 리플, 요소 등급의 변화 등에 완전히 둔감하다고 보고합니다. 송신기의 주요 이점은 출력 스펙트럼의 순도가 매우 높다는 것입니다. 현대 공기 조건에서 특히 중요합니다. 송신기는 측면 주파수를 방출하지 않습니다(고조파 제외). 투톤 신호로 테스트했을 때 스퓨리어스 구성 요소의 레벨은 -50dB 미만인 것으로 나타났습니다. 그리고 기존의 필터링된 SSB 송신기에서는 -30...-35dB 아래로 거의 떨어지지 않습니다. 송신기는 99.5...13W의 방사 전력으로 20MHz의 주파수에서 테스트되었습니다.

SSB를 형성하는 새로운 방법은 고품질 매개 변수를 가진 라디오 아마추어에게 관심을 가질 것으로 보입니다. 설명된 송신기의 "트랜시버화" 가능성도 고려 중입니다. 예를 들어 요소 U7 및 G2(그림 1 참조)는 트랜시버의 수신 부분에 대한 주파수 변환기 역할을 할 수 있습니다. 수신할 때 일반적인 IF 증폭 경로와 SSB 감지기는 U7 변환기의 출력에 연결되고 후자의 기준 신호는 보조 SSB 신호 생성 장치 U1에서 가져올 수 있습니다. 아마추어 무선 수신기 및 송수신기에서 종종 수행되는 것처럼 첫 번째 수정 및 두 번째 조정 가능한 국부 발진기를 사용하여 수신 주파수 f1과 주파수 f3을 이중 변환하는 것도 가능합니다. 전체 SSB 신호 생성 시스템은 이 경우 수신기의 두 번째 IF에서 작동합니다.

문학

부니모비치 S. Yaylenko L. 아마추어 단일 대역 무선 통신 기술. 모스크바: DOSAAF 소련. 1970년
Verzunov M.V. 무선 통신의 단측파대 변조.-- M .: Military Publishing House, 1972.
Hawker P. Polar 루프 SSB 송신기". Radio Communication, 1979. Sept.. p. 828 - 829.

저자: V. Polyakov(RA3AAE), 모스크바; 출판물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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자기장은 근육을 향상시킵니다. 15.12.2020

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ETH Zurich의 동료들과 함께 싱가포르 국립 대학교의 연구원들은 Advanced Biosystems에서 자기장이 TRPC1 단백질에 어떻게 영향을 미치는지 설명합니다. 그것은 이온 채널로 작동하여 내부 세포막을 통해 나트륨과 칼슘을 전달합니다. 많은 생화학적 신호는 무엇보다도 미토콘드리아의 작용이 의존하는 칼슘 이온과 관련이 있습니다. 세포에 에너지를 공급하는 세포 내 소기관입니다. 에너지 자원(즉, 미토콘드리아의 활동)은 세포 분열 능력에 영향을 미칩니다. 그리고 세포의 다른 부분 사이의 칼슘 이온의 재분배는 미토콘드리아의 기능에 영향을 미칩니다.

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