Хочу рассказать еще об одной схеме, разработанной известным советским радиолюбителем Рэмом Самуиловичем Гаухманом (UA3CH). В более ранней статье я уже писал об использовании регенеративногых касдов УВЧ и УПЧ.
В своей статье "ЧМ модулятор" Рэм Самуилович описывает два варианта ЧМ-модулятора, которые могут быть использованы на коротковолновых диапазонах.
Как пишется в аннотации к статье, использование узкополосной ЧМ позволяет повысить эффективность связи. Особенно заинтересовала меня фраза ".... причем по оценке многих корреспондентов слышимость была значительно лучше, чем при обычной АМ и при АМ с подавленной несущей частотой (DSB)". Значит DSB довольно широко использовалась тогда и была знакома многим радиолюбителям.
К сожалению, в статье не приводятся данные о преимуществах и недостатках узкополосной ЧМ (УЧМ) в диапазонах КВ. Вот основные из них:
- достоинства: высокая устойчивость к атмосферным и импульсным помехам (так как информация закодирована изменением частоты, шумы, влияющие на амплитуду, легко отфильтровываются.); более высокая чувствительность к полезному сигналу; постоянство мощности (мощность ЧМ-передатчика не изменяется при модуляции, она постоянна и равна пиковой, тогда как при АМ мощность несущей в четыре раза меньше); устойчивость к замираниям, т.к. не зависит от амплитуды, только от частоты
- недостатки: для УЧМ нужны специальные генераторы с управляемой частотой и с высокой ее стабильностью, что делает оборудование сложнее и дороже, чем для АМ; этот вид модуляции несовместим ни с АМ, ни с SSB, так как требует специфических частотных детекторов.
В общем-то УЧМ используется только на диапазоне 28 МГц и на УКВ. Интересен способ создания в то время стабильных генераторов для УЧМ. Использовался способ с кварцевой "подставкой": сигнал УЧМ формировался в генераторе с относительно низкой частой (1-3 МГц), где можно было получить высокую стабильность, а затем это сигнал смешивался с сигналом кварцевого генератора, имеющего бОльшую частоту.
Но вернемся к схеме Рэма Самуиловича.
Схема в общем-то не сложная. Двухкаскадный микрофонный усилитель на двойном триоде, сигнал которого подается на модулятор, в качестве которого используется двойной диод 6Х6C. Он работает в качестве "реактивной" дампы, которая меняет свое сопротивление в такт звуковой частоте и в большей или меньшей степени подключает конденсатор 50 пФ к общему проводу и меняя за счет этого резонансную частоту контура задающего генератора.
Резистор R1 регулирует глубину модуляции, а резистор в цепи катода модулятора - ее линейность. Аналогичная схема предложена с использованием полупроводниковых диодов.
В статье предлагается формировать УЧМ на частоте около 3,5 МГц с последующим умножением частоты в 8 раз для получения сигнала в диапазоне 28 МГц. При этом не только умножается частота, но и девиация частоты. Это полезные результаты умножения, но, к сожалению умножается и дрейф частоты.
Основным недостатком такого прямого метода частотной модуляции является низкая температурная стабильность средней частоты генератора. При осуществлении УЧМ существует противоречие: частота задающего автогенератора, с одной стороны, под воздействием частотного модулятора должна изменяться в пределах +/- 5-6 кГц, а с другой - средняя частота должна иметь высокую стабильность.
В более сложных схемах в качестве частотных модуляторов используют две реактивные лампы, образующий реактивный двухполюсник, сопротивление которого носит чисто реактивный характер и зависит от величины модулирующего напряжения, приложенного к управляющей сетке лампы.
Примером может быть вот такая схема:
В этой схеме один пентод 6Ж8 работает как лампа-емкость (Л5), другой (Л4)— как лампа-индуктивность. Так как сигнал НЧ с выхода микрофонного усилителя подаются на модулятор в противофазе, то это означает, что если на сетке одной из ламп низкочастотное напряжение растет, то на сетке другой лампы оно будет падать. Также будет изменяться и крутизна их характеристик, при этом эквивалентная емкость прямо пропорциональна крутизне, а эквивалентная индуктивность обратно пропорциональна ей. Эти изменения приводят к сдвигу частоты генератора.
Вот так получали узкополосную ЧМ в те давние времена. Сейчас все проще.
Когда доступны кварцевые резонаторы в широком диапазоне частот модулятор съеживается до резонатора с включенным последовательно варикапом или просто диодом. Причем, как и у Рэма Самуиловича, можно формировать сигнал на более низкой частоте с последующим умножении.
Всем здоровья и успехов!