Рис. 28. Спектры сигналов при первом преобразовании частоты; а - исходный; б - преобразованный

I60C Гц. Этот интересный случай заслуживает более подробного рассмотрения.

На рис. 28, а показан исходный спектр звукового сигнала (заштри.чованный треугольник) и вспомогательная несущая с частотой /ь После преобразования в балансном модуляторе U1 образуются суммарные и разностные частоты. Последние образуют как бы сложенный пополам спектр звуковых частот, показанный в левой части рис. 28,6 и занимающий полосу частот 0...1200 Гц. Суммарные частоты повторяют исходный спектр звуковых частот, но сдвинуты вверх в диапазон 1600+(400... 2800) =2000...2400 Гц. Однополосные фильтры Z1 и Z2 в данном случае должны быть ФНЧ с частотой среза 1200 Гц. Они пропускают только левую часть спектра рис. 28,6, содержащую и высокочастотные и низкочастотные звуковые компоненты. Когда такой «сложенный» спектр частот подается на балансный модулятор U4, образуются два наложенных друг на друга однополосных сигнала, причем спектр одного из них инвертирован. На рис. 29, а слева показан спектр входного сигнала модулятора U4, а справа - выходного. Разумеется, излучать в эфир и принимать такой сигнал невозможно. Но мы не рассмотрели еще действие второго канала передатчика с модуляторами U2 и U5. Если в первом канале относительные фазовые сдвиги гетеродинных напряжений приняты за нулевые, то и сформированные спектры (прямой и инвертированный) однополосного сигнала будут иметь нулевой фазовый сдвиг, как показано на рис. 29, fi. Во втором канале напряжение гетеродина сдвинуто на -Ь90°, поэтому низкочастотные компоненты «сложенного» спектра на выходе модулятора U2 будут иметь фазу --90°, а высокочастотные компоненты -90°, как показано на рис. 29, б слева. Напом-

о" О

Рис. 29. Спектры сигналов при втором преобразовании частоты; а - в первом канале; б -• во втором канале; в - на выходе

НИМ, ЧТО при преобразовании частоты вычитаются и складываются как частоты, так и фазы сигналов.

Легко убедиться, что в балансном модуляторе 115 прямой однополосный спектр приобретает фазу 0°, а инвертированный спектр 180°, как показано на рис. 29,6 справа. При сложении однополосных сигналов, поступающих с выходов модуляторов U4 и U5, сигналы, имеющие прямой спектр, складываются, а инвертированный-взаимно компенсируют друг друга. В результате на усилитель мощности А2 (см. рис. 27) поступает сигнал верхней боковой полосы с частотой подавленной несущей /3-/1, показанный на рис. 29,в. Если на модулятор U5 подать радиочастотный сигнал от гетеродина G2 с фазой -90°, то будет выделяться инвертированный спектр, соответствующий нижней боковой полосе с частотой подавленной несущей fa-fi. Тот же результат получится и при переключении выводов одного из фазовращателей.

Несмотря на кажущуюся сложность схемы и принципа действия, фазофильтровый формирователь SSB сигнала имеет ряд важных достоинств. Низкочастотный фазовращатель, работающий на фиксированной частоте (1600 Гц в нашем примере) может быть очень простым, обеспечивая в то же время высокую точность установки фазы. Высокочастотный фазовращатель, как и в обычном фазовом формирователе, работает в узких любительских диапазонах и поэтому также несложен. Внеполосные излучения фазофильтровый передатчик создает при недостаточном подавлении суммарных частот (см. рис. 28,6) фильтрами Z1 и Z2. Даже с простыми двухзвенными ФНЧ подавление внеполосных излучений превосходит 50 дБ, т. е. может быть не хуже, чем у фильтровых передатчиков. Глубина подавления несущей зависит от точности балансировки модуляторов U1 и U2. На низких частотах легко получается подавление 50 дБ и более. Дополнительно еще на 15...20 дБ несущая с частотой 1600 Гц подавляется фильтрами ZI и Z2.

Неточность балансировки модуляторов U4 и U5 приводят к появлению синусоидального сигнала в середине излучае.мого спектра. Он прослушивается как свист с частотой 1600 Гц. Поэтому подавление этого сигнала должно быть не хуже 45...50 дБ. Неточность установки фазовых сдвигов фазовращателей, а также неидентичность амплитудных и фазовых характеристик каналов приводит к неполному подавлению инвертированного спектра, наложенного на полезный (см. рис. 29, бив). Любопытно отметить, что все продукты неточной балансировки у фазофильтрового передатчика занимают тот же диапазон частот, что и полезный сигнал. Спектр излучения плохо налаженного фазофильтрового передатчика не расширяется, а ухудшается лишь качество сигнала. Экспериментально установлено, что при подавлении инвертированного сигнала всего на 20 дБ разборчивость речи еще не ухудшается. Помеха возникает одновременно с сигналом и пропадает в паузах передачи. При столь невысоких требованиях к подавлению нежелательной боковой (инвертированного спектра) изготовление фильтров, фазовращателей и настройка всего передатчика значительно упрощаются.

Фазофильтровый формирователь SSB сигнала (схема рис. 27, за исключением усилителей А1 и А2)