где 5д -крутизна характеристики детектирования. Из рис. 1.13 следует, что, когда C/2<fi, добавление Ыг к щ приводит к небольшому увеличению среднего значения огибающей Af/cp=t/op-t/i-Ct/a, обязанному только отклонению формы огибающей биений от гармонической. Поэтому приращение тока Д/ог под действием напряжения Ыг при наличии более сильного сигнала ui оказывается меньшим тока loz, получающегося в отсутствие сигнала щ. Это означает уменьшение полезного действия на детектор слабого сигнала, т. е. подавление слабого сигнала сильным.

Рис. 3.56

Для количественной оценки этого эффекта запишем амплитуду биений (1.40) как

Lf=.[/,VHK (3.115)

где. e=iU2/Uiy+2(U2lUi)cosAat. Раскладывая правую часть (3.115) в ряд Тейлора и ограничиваясь первыми тремя слагаемыми, имеем

1 + -7Г+-

2 8

Из (3.116) и (3.114) получим, пренебрегая {UJUxY,

4 \UJ

(3.116)

(3.117)

Характеристика детектирования (3.117) /0(1/2) ДЛя слабого сигнала Ui (при t/i = const) также нанесена на рис. 3.56о (кривая Б). Таким образом, линейный детектор по отношению к слабому сигналу оказывается квадратичным.

Если слабый сигнал модулирован C/2=f/2o(l+ icos Q2O. то

вых = 5дШ1

l + ---+2mcosQ2t+ -соз2Й2<

Амплитуда основной компоненты частоты Q2 U Bbix=SaRU2om(U2o/2Ui) оказывается меньше £/вых=5д/?С/2оОТ, получающейся при 1=0, в 2U1IU20 раз. Так, при Uj = 5U2o получаем ослабление в 10 раз.

На рис. 3.566 изображен AM сигнал ЫгО). а на рис. 3.56в по характеристикам детектирования построены графики Ывых(*). подобные /о(0. - отсут-

ствие сигнала щ (детектор линейный), Б - при наличии щ с амплитудой f/i> (72 (детектор по отношению к ыг квадратичный). Во втором случае низкочастотный выходной сигнал имеет значительно меньшую амплитуду (подавление слабого сигнала) и появляются искажения, что свойственно всем квадратичным детекторам. С этими особенностями приходится считаться, если на детектор кроме полезного сигнала действует еще и помеха (например, сигнал какой-либо иной радиостанции). При этом, если сигнал сильнее помехи, в детекторе подавляется помеха, что способствует лучшему приему сигнала. Если же сильнее помеха, подавляется сигнал, что затрудняет его прием. Во избежание этого в приемных устройствах необходимо достаточно сильно ослаблять мешающие сигналы до детектора.

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ

Перекрестные искажения возникают при прохождении нескольких модулированных колебаний с различными несущими частотами через нелинейную цепь. Они состоят в переносе передаваемого низкочастотного сигнала с одной несущей частоты на другую. Для выяснения причин этого явления обратимся снова к рис. 3.55, полагая, что по-прежнему Wi = t/i cos coi/ и что прямоугольное напряжение Ыг модулировано по амплитуде: U2{t) = = 20 (1 + ts cosQ 2. При разных величинах Uz крутизна ВАХ, соответствующая u==±Uz, окажется различной, и потому будет изменяться амплитуда /ксо,) В результате /ксо,) и t/вых окажутся модулированными частотой Q2, т. е. модуляция сигнала Uzit), частота которого находится за пределами полосы усиливаемых частот, будет перенесена на полезный сигнал частоты coi.

Рассмотрим снова воздействие двух асинхронных напряжений (3.112) иа НЭ, ВАХ которого аппроксимирована полиномом:

1=о;о--С1(ы1-Ьы2)+й2(ы11-1-М2)-Ьаз(ы1--Ы2)-Ь... (3.118)

Компоненты тока /((щ j получаются из слагаемых (3.118), содержащих щ в нечетных степенях, и из Ui -u2 с нечетными т и четными k, которые также получаются из членов (Ы1-Ьы2)нечетных степеней. В общем случае амплитуда /цщ ) и средняя крутизна Scpi при воздействии нескольких асинхронных колебаний определяется только нечетной частью ВАХ. В случае AM входных сигналов, когда

f/i=i/io(l+miCosQiO, f/a=L2o( 1+2 cos Q2O, (3.119)

величина Scpi согласно (3.113) и t/вых окажутся зависящими от частоты йг-. Используя (3.119), (3.113) и (3.111), получим

3 Со

UBiTL=aiRiUw{\.+mi cos Qi--- -- [(l+mi cos Qi0tio+ .!

4 Ci

-f3(l--mi cos QiO (l-bm2Cos Q20tM}cOS

Огибающая Ывых(0 оказалась искаженной по сравнению с огибающей (3.119) усиливаемого сигнала появились гармоники частоты Qi н состав-

ляющие с частотами Q2, 2Q2, Qi±Q2, Qi±2Q2. При выключении модуляции усиливаемого сигнала (mi=0) напряжение Ывых оказывается промодулировэнным частотами Q2 и 2Q2.

ИНТЕРМОДУЛЯЦИЯ

Интермодуляция заключается в образовании в спектре выходного сигнала НЭ составляющих комбинационных частот f=hh + kzh+ - +knfn, где ku kz, ... fen - положительные или от-

рицательные целые числа, а /ь 2, -, fn - частоты входных сигналов. Интермодуляционные искажения возникают в том случае, если какие-нибудь из комбинационных частот сигналов, выходящих за пределы полосы усиливаемых частот, попадают в полосу частот одного из сигналов и тем самым искажают и затрудняют его прием.

Рассмотрим одновременное воздействие трех ФМ колебаний одинаковой амплитуды

u=Ui + U2 + Us= иsin[cuiof (t)] -Ь С/sin[020+92(0] +

+ Usm[(os6t+(ps{t)],

(3.120)

где ф1 (О =Afi sin Qiif; ф2(0 =2sin Q2f; фз(rf)=fзsinQз/, на НЭ с ВАХ i=aiu + a3U. Разнос несущих частот сигналов считаем одинаковым: CU20-сй1о=сйзо-0320=А (рис. 3.57). В составе тока будут гармоники и комбинационные составляющие до третьего порядка включительно. Нетрудно установить, что комбинационные частоты третьего порядка

2Ю20-Изо = ©10, ©10- ©20 + ЮзО=©20, 2©20-©i0 = ©30.

Поэтому вызванное ФМ (или ЧМ) изменение частот ©i, ©2 и ©з относительно кою, юго и ©зо будет переноситься на другие частоты.

Подставляя (3.120) в полином, аппроксимирующий ВАХ, получим после тригонометрических преобразований следующие выражения компонент токов с частотами, близкими к несущим:

---- asU 5ш(<В1ой-1-2ф2-фз).

(0>.) = Il + Т 5т(И20--ф2)Ч-

--- Сз51п(№20--ф1-фгЧ-фз),

to.)

3 \

-I- - Сз№ j и 51п(шзой-1-фз)+

(3.121)

-Ь - Сз/з sin (<йзо<-Ь!2ф2-Ф1). 4

После разделения фильтрами этих сигналов на передаваемый по каждому каналу свой ФМ (ЧМ) сигнал, характеризующийся первыми слагаемыми (3.121), наложнтся второй, модулированный сообщениями, передаваемыми по другим каналам. Результирующий сигнал первого канала можно записать как

(ce,)=isin((uio/l--<pi+iPi), где Ii=aiUyi+b+2b С05(2фг-<pi-фз), b =.(.3аз/14а1) U\ tg Pi = 6 sin (Йфг-ф1-фз) /[ I-fb cos (2 рг-<pi-фз) ] -Следовательно, ток 1цщу оказывается промодулнрованным по амплитуде и по фазе сигналами других каналов. U2