выходного сигнала. Это происходит за счет изменения скорости электронного потока при изменении мощности, отбираемой от него. Такое преобразование AM в фазовую количественно оценивают коэффициентом преобразования, обычно выраженным в град/дБ:

ft = d(Pp/dP, (11.17)

где фр - сдвиг фазы, зависящей от входной мощности; dPex - изменение входной мощности.

Если на входе ЛБВ действует АМ-сигнал с коэффициентом модуляции т, то максимальное изменение входной мощности, дБ,

АРз, = ± 20 Ig (1 + т) = ± 8,68 In (1+ т).

При этом паразитная девиация фазы, град, Афр = 8,68йп1п(1 +т).

(11.18)

AM можно использовать и в автогенераторах СВЧ, обычно в ЛОВ О- и М-типа. СМХ по мощности этих приборов описываются выражением (11.16), поэтому основные особенности модуляции, отмеченные для ЛБВ, остаются

в силе и для этих приборов. Следует иметь в виду, что в связи с существованием минимального тока луча, при котором возникает устойчивая автогенерация, симметричную AM с коэффициентом модуляции, равным единице, на этих приборах получить невозможно.

Иногда AM применяют и в магнетронах, работающих причем единственный путь ее осу-анодного напряжение Глу-

Рис. 11.4. Схема амплитудной модуляции магнетронного генератора

В непрерывном режиме, ществления - изменение

бина модуляции ограничена значениями и £акр. определяемыми срывом устойчивых колебаний л-вида. Проще всего осуществить амплитудную модуляцию по схеме, показанной на рис. 11.4, изменяя ток магнетрона с помощью последовательно включенного переменного сопротивления, реализуемого в виде электронной лампы.

В автогенераторах AM неизбежно сопровождается паразитной частотной модуляцией. Девиацию частоты при этом можно определить по соотношениям, приведенным в § 11.3.

§ 11.3. УГЛОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ

Высокочастотные колебания в общем случае можно записать в виде

i (t) = /max COS Ф (t) = / ах COS CO (0 dt],

где Ф (t) - полная фаза колебания; со (t) - мгновенная частота колебания.

При угловой модуляции в соответствии с модулирующим сигналом меняется полная фаза колебания Ф (/). Поскольку изменение Ф (О всегда сопровождается изменением частоты и для любого закона изменения полной фазы можно найти соответствующий эквивалентный закон изменения мгновенной частоты, то можно считать, что конкретные проявления угловой модуляции - фазовая модуляция (ФМ) и частотная модуляция (ЧМ) - взаимосвязаны.

В простейшем случае модуляции синусоидальным напряжением с частотой Q

u{Q) = Uq sinQ/

уравнение промодулированного по фазе колебания имеет вид

i (t) = /max COS ((Hot + фо Дф sifl Qt). (11.19)

при линейной ФМ максимальное отклонение полной фазы от ее значения в отсутствие модулирующего сигнала пропорционально амплитуде модулирующего напряжения: Аф = SfUii и не зависит от частоты модулирующего сигнала Q.

Величина Аф (девиация фазы) принимается за и н д е к с фазовой модуляции

Аф = Л1<р. (11.20)

Найдем мгновенную частоту колебания, промодулированного по фазе:

(о(/) = аФ(0/5/ = сйо+ AфЙcosQ/. (11.21)

Видно, что максимальное приращение мгновенной частоты Асо = Афй зависит не только от амплитуды модулирующего напряжения, но и от его частоты.

При ЧМ по закону модулирующего сигнала меняется отклонение частоты модулируемого колебания от среднего значения щ. Поэтому при модуляции косинусоидальным напряжением мгновенная частота со (О = (Оо + А(о cos Qt, где А(о = S/Uq - девиация частоты.

Так как Фа) = \ а {t)dt, 6

получаем промодулированное по частоте колебание в виде

/ (О = /max COS (©о^ + Sitt Qt + Ц>о) (11 .22)

Величина

M/ = A(o/Q (11.23)

называется индексом частотной модуляции.

Отличие выражений (11.19) и (11.22) состоит в том, что при ЧМ девиация частоты пропорциональна амплитуде модулирующего напряжения и не зависит от его частоты, при ФМ этими свойствами обладает девиация фазы.

При практическом использовании колебаний с угловой модуляцией (УМ) большое значение имеет их спектр. Известно, что уравнения (11.19) и (11.22) можно представить в виде

f (О =/тах|Л(/И) COS Юо +

+ X J,(M)[cos(cuo+ )/+(-l) cos((oo-nS)/ll (11.24)

=1 j

где М - индекс модуляции.

Таким образом, спектр колебания с УМ представляет собой бесконечную сумму гармонических колебаний, причем частоты соседних составляющих отличаются на частоту модуляции Q. амплитуда несущей частоты пропорциональна функции Бесселя нулевого порядка Jg (М), а амплитуды боковых - функциям Бесселя п-го порядка J (М) с аргументом, равным индексу модуляции.

В отличне от спектра AM спектр УМ-колебания теоретически бесконечно широк. При М < 1 спектры ЧМ- и ФМ-колебаннй можно ограничить несущей и двумя боковыми (как и при AM); в случае же ТИ 1 значения Jg (М) существенно уменьшаются, а значения J (Л1) растут, причем максимальными оказываются амплитуды спектральных составляющих, частоты которых удалены от несущей примерно на девиацию частоты.

На практике под шириной спектра сигнала при УМ принимают интервал частот 2f , вне которого амплитуда любой гармоники меньше 1 % амплитуды немодулированного