6.9. ПРОХОЖДЕНИЕ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННОГО КОЛЕБАНИЯ ЧЕРЕЗ РЕЗОНАНСНУЮ ЦЕПЬ

Наряду с непрерывной фазовой модуляцией в радиотехнике находит применение фазовая манипуляция, заключающаяся в скачкообразном изменении фазы высокочастотного колебания на 180° в определенные моменты времени (рис. 6.21, а). Амплитуда и частота колебания поддерживаются при этом неизменными. На рис. 6.21, б фазы чередуются периодически; при передаче реальных сигналов закон чередования может быть более сложным.

Рассмотрим явления в резонансных цепях, возникающие в моменты скачкообразного изменения фазы входного сигнала. При этом будем считать, что тактовые интервалы между двумя соседними скачками фазы намного больше длительности возникающих в цепи переходных процессов, так что рассмотрение каждого из скачков изолированно от предыдущих вполне допустимо.

Для выявления принципиальной стороны вопроса ограничимся простейшим случаем — передачей фазоманипулированного сигнала через одиночный колебательный контур, настроенный на частоту сигнала

Совместим начало отсчета времени с моментом скачка, как это показано на рис. 6.21. Тогда для выходной сигнал на основании принципа суперпозиции можно представить в виде суммы свободного колебания, существующего после выключения ранее действовавшего сигнала, и нарастающего колебания с фазой заполнения, на 180 отличающейся от фазы предыдущего сигнала.

Пренебрегая различием между собственной частотой контура и резонансной частотой можно для двух упомянутых колебаний написать следующие выражения;

Знак минус в правой части второго выражения учитывает опрокидывание фазы.

Результирующий сигнал на выходе цепи (рис. 6.22)

Из-за инерционности контура скачок фазы входного сигнала приводит к изменению амплитуды выходного сигнала. В момент времени когда огибающая обращается в нуль. Чем меньше (или чем больше добротность контура), тем больше , т. е. тем протяженнее процесс установления колебания с новой фазой.

Рис. 6.21. Фазоманипулированное колебание и изменение фазы (б)

Рис. 6.22. Возникновение паразитной AM в резонансном контуре при скачкообразном изменении фазы входной ЭДС

В более сложных колебательных цепях, а также при наличии расстройки между частотами и картина несколько усложняется; помимо возникновения паразитного изменения огибающей нарушается и характер изменения фазы. Вместо скачкообразного изменения получается плавный переход фазы от первоначального значения к новому. При этом способ определения структуры выходного сигнала остается прежним, только в выражении для будут представлять собой колебания с несовпадающими частотами. Вычислив модуль и аргумент суммарного колебания, нетрудно найти огибающую и фазу выходного сигнала.