VHF에서 장거리 통신을 위한 변조 유형. 계획, 설명

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VHF의 장거리 통신을 위한 변조 유형. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전

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VHF를 통한 장거리 무선 통신은 더 이상 드문 일이 아닙니다. 이제 상당히 많은 수의 아마추어 무선 통신이 정기적으로 오로라, 유성 궤적의 반사, 다양한 종류의 중계기 등을 사용하여 통신을 수행합니다. 따라서 VHF에서 장거리 통신에 가장 효과적인 변조 유형을 선택하는 문제는 다음과 같습니다. 상당히 현대적이다.

연결 설정 가능성을 결정하는 주요 요소는 수신기 출력의 신호 대 잡음비입니다. 이 비율이 신호를 이해하기 쉽게 수신하기에 충분한 경우에만 통신이 가능합니다. 이러한 관점에서 가장 유리한 것은 전신 신호의 청각 수신이며, 이는 이미 0,5-1(-6에서 0dB까지)의 비율에서 가능합니다. 또한 수신기 대역폭을 0,5-1kHz로 좁힐 수 있어 명료도가 다소 향상됩니다. 사람의 청력 특성으로 인해 더 좁히는 것은 비실용적입니다. 협대역 잡음의 배경에 대해 신호를 구문 분석하는 것이 더 어렵습니다. 예를 들어 대역폭이 100Hz인 경우 필요한 신호 대 잡음비는 이미 2-3(6-10dB)으로 증가합니다.

만족스러운 음성 수신을 위해서는 신호 대 잡음비가 전신 신호를 수신할 때보다 높아야 합니다. 무화과에. 그림 1은 음성 신호의 명료도 R(RS 스케일의 조건부 및 백분율) 대 수신기 출력에서의 신호 대 잡음비의 그래프를 보여줍니다. 신호의 50% 명료도(만족스러운 수신)에 대해 필요한 비율은 10(10dB)임을 그래프에서 알 수 있습니다. 따라서 전신과 널리 사용되는 단측파대 변조를 비교하면 동일한 송신기 전력에서 전신에 의한 통신 범위가 더 높음을 알 수 있습니다. 그리고 그 반대의 경우에도 동일한 통신 범위에서 SSB 송신기에 필요한 전력은 40-10배(16-10dB) 더 높습니다. 그러나 SSB는 음성 신호의 동적 범위가 압축되어 최대 XNUMX배의 전력 이득을 제공하는 경우 전신에 효율성을 더 높일 수 있습니다.

VHF에서 장거리 통신을 위한 변조 유형
Pic.1

전신 및 SSB 수신기(믹싱 검출기 포함)는 특성 기능에 의해 다른 유형의 변조를 위해 설계된 수신기와 구별됩니다. 신호 대 잡음비는 IF 경로와 출력에서 일치합니다. 여기서 실제로 발생하는 검출이 아니기 때문에, 그러나 선형 주파수 변환 작업. 다른 모든 유형의 변조에는 임계값 신호 대 잡음비가 있으며 그 아래에서 신호는 수신기 검출기의 잡음에 의해 억제됩니다. 이는 도 2의 그래프에서 알 수 있다. 3는 다양한 유형의 변조에 대한 검출기의 입력 및 출력에서 신호 대 잡음비와 관련된 의존성을 보여줍니다. 가로축은 입력에서 약 XNUMXkHz 대역폭에 대한 피크 신호 전력 대 노이즈 전력의 비율을 나타냅니다.

VHF에서 장거리 통신을 위한 변조 유형
Pic.2

인덱스 m=1(편차 ±3kHz)의 AM 및 협대역 FM의 경우 수신기 경로의 IF 대역폭은 6kHz이고 m=5(편차 ±15kHz)의 광대역 FM의 경우 - 30kHz입니다. AM 및 협대역 FM에 대한 임계값(그래프의 변곡점)은 훨씬 이전에 광대역 FM의 경우 5-7dB의 검출기 입력에서 신호 대 잡음비에서 관찰됩니다. 따라서 AM, 협대역 및 광대역 FM을 비교하면 협대역 FM이 수신기 출력에서 훨씬 더 나은 신호 대 잡음비를 제공하므로 더 넓은 통신 범위를 제공한다는 결론을 내릴 수 있습니다. 임계값 이상의 이러한 FM으로 작업할 때 CW 및 SSB에 비해 약간 더 나은 비율이 달성됩니다.

이러한 유형의 변조는 라디오 아마추어 사이에서 여전히 상대적으로 드물기 때문에 더 자세히 설명할 가치가 있습니다. FM 송신기는 구조적으로 SSB 송신기보다 단순하며 변조를 위해 높은 전력의 음성 신호를 필요로 하지 않습니다(AM에서와 같이). 출력 전력은 일정하고 피크와 같으므로 이러한 송신기(특히 트랜지스터)를 설계하고 설정하는 것이 훨씬 쉽습니다. 누화와 임펄스 노이즈는 여기에서 훨씬 덜 영향을 미칩니다. AM보다 검출기가 신호 진폭의 변화에 반응하지 않기 때문입니다. FM 송신기는 간섭, 특히 텔레비전 간섭을 덜 생성합니다.

FM 송신기 변조기가 고주파수에서 균일한 상승(옥타브당 약 6dB)을 제공하고 그 반대의 경우 수신기의 베이스 증폭기에서 고주파수를 감쇠하면 보정으로 인한 이득(임계값 이상으로 작동할 때)이 10dB에 도달할 수 있습니다. 동적 범위 압축은 다른 유형의 변조와 마찬가지로 효과적입니다. 평균 주파수 편차를 증가시키고 과변조를 방지합니다.

그러나 나열된 모든 이점은 수신기에서 특수 주파수 검출기(리미터 판별기 또는 비율 검출기)를 사용할 때만 나타납니다. 검출기가 진폭 변조에 응답하면 협대역 FM은 AM과 거의 동일합니다.

위의 내용을 요약하면 가장 "장거리"가 청각 수신이 가능한 전신 작동 모드라는 결론을 내릴 수 있습니다. 달성 가능한 통신 범위 측면에서 두 번째로 SSB가 있으며, 협대역 FM은 이러한 유형의 변조에 접근하고 있습니다. AM 및 광대역 FM은 장거리 통신에 가장 적합하지 않습니다.

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

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