Kỹ thuật truyền thanh 9

Tài liệu tham khảo công nghệ thông tin Kỹ thuật truyền thanh

Kỹ thuật truyền thanh Trang

Chương IX

KỸ THUẬT TRUYỀN MỘT DẢI BIÊN VÀ HAI DẢI BIÊN ĐỘC LẬP

Ta biết rằng trong kỹ thuật truyền song biên có sóng mang (DSBFC, AM) nội dung tín hiệu được chứa ở một trong hai dải biên, do vậy kỹ thuật truyền một dải biên có thể hoàn toàn thực hiện được Kỹ thuật này có các ưu điểm sau đây so với kỹ thuật truyền song biên cổ điển:

- Dải sóng có bề rộng còn một nửa so với kỹ thuật cũ, kết quả là ta có thể truyền được nhiều kênh trong cùng một dải sóng quy định

- Công suất truyền sóng giảm một lượng đáng kể

- Dải thông thiết bị phát và thu giảm do vậy độ lợi mỗi tầng tăng, ta có thể dùng thiết bị ít tầng hơn

- Có thể sử dụng kỹ thuật ghép nhiều kênh truyền qua cùng một kênh

Các khối làm các chức năng xử lý tín hiệu phát sóng, khuếch đại đã được nói ở các chương trước Chương này chỉ đưa ra nguyên lý cơ bản các kỹ thuật truyền và các sơ đồ khối máy phát, máy thu, quan hệ giữa các khối thực hiện kỹ thuật truyền

I Máy phát một dải biên (máy phát SSB):

Có hai phương pháp phát, đó là phương lọc và phương pháp dịch pha Tuy nhiên do thời gian dành cho môn học có giới hạn, giáo trình chỉ giới thiệu phương pháp lọc (H.IX-1)

105

100

2M

Khuếch

đại biến đối Điều

xứng

Cộng

Khuyếch đại đệm

Sóng mang

f thấp 100KHz

Sóng mang

f trung gian

2 MHz

Điều biến đối xứng

Khuếch đại đệm

Điếu biến đối xứng Khuếch đại

công suất phát Khuếch đại đệm

Sóng mang f cao 20 MHz

22,105M

PC 22,1M

em(t)

tín

hiệu

điều

biến

0 5KHz

Lọc thông dải

PC: Sóng mang đồng bộ (Pilot Carrier)

Sóng mang đồng bộ (Pilot Carrier)

Lọc thông

100KHz

PC

1,895M 1.9M 2M 2.1M 2,105M

PC

Lọc thông dải

Anten phát 2,015M

20M 22,1M 22,105M H.IX-1

*

*

PC

Trang Nguyễn Xuân Khai

Tín hiệu điều biến em(t) đưa vào mạch đối xứng cùng với sóng mang tần số thấp 100KHz cho hai dải biên không sóng mang (DSBSC) Nếu em(t) là tín hiệu âm tần từ 0 đến 5KHz thì hai dải biên mỗi dải rộng 5KHz nằm hai phía của 100KHz Sóng mang 100KHz không có ở phổ sóng

Toàn bộ phổ sóng điều biến lần một được đưa vào mạch lọc để lấy ra dải biên trên từ 100KHz đến 105KHz, loại bỏ dải biên dưới từ 95KHz đến 100KHz Nếu chỉ có một tín hiệu em(t) truyền đi thì một phần biên độ sóng mang phải được đưa vào phía thấp dải biên trên đã chọn Đo tần số sóng mang còn quá thấp nên dải sóng đơn biên này phải đưa vào mạch điều biến đối xứng thứ hai cùng với sóng mang tần số trung gian cao hơn, rồi qua mạch lọc thứ hai để có dải biên rộng 5KHz ở tần số cao hơn Qua nhiều lần điều biến như vậy ta có dải biên 5KHz ở tần số qui định Khâu cuối cùng là mạch khuếch đại trung gian và khuếch đại công suất phát

II Máy phát hai dải biên độc lập (ISB):

Khác với máy phát đơn biên máy phát song biên độc lập sử dụng cả dải biên trên lẫn dải biên dưới để truyền hai kênh tín hiệu điều biến độc lập eA(t) và eB(t) Máy có hai mạch điều biến đối xứng nhân hai tín hiệu eA(t) và eB(t) và cùng một sóng mang tần số thấp Hai sóng điều biên DSBSC1 và DSBSC2 cùng một dải tần qua hai mạch lọc thông dải cho ra hai biên có hai nội dung tín hiệu khác nhau Hai dải biên này sau đó trải qua nhiều mạch điều biến đối xứng để có tần số qui định.(H.IX-2)

106

Lọc thông dải B Suy giảm

100K

100K 95K

B

A A

B

2,6M 2,605M 2,7M 2,795M 2,8M 2,805M

PC

A

H.IX-2

PC

B

Sóng mang

f cao 25MHz

vào

kênh

B

eA(t)

Lọc thông dải A

vào

kênh

A

eA(t)

Điều biến

đối xứng

1

Trộn tuyến tính

Sóng mang f trung gian 2,7 MHz

Điều biến đối xứng 3

Sóng mang

f thấp

100KHz

(Pilot Carrier) PC

*

100KHz

Điều biến

đối xứng

2

0 5KHz

100 105KHz 100KHz

105K

PC

Điều biến đối xứng 4

Khuếch đại công suất phát

*

PC: sóng mang đồng bộ (Pilot Carrier)

Lọc thông dải 2

2,795M 2,8M 2,805M

22M 22,205M 25M 27,795M 27,8M 27,805M

PC

PC

27,795M 27,8M 27,805M

*

Kỹ thuật truyền thanh Trang

III Máy thu sóng đơn biên và song biên độc lập:

Ta biết rằng một dải biên mang đầy đủ nội dung của một tín hiệu, tuy nhiên qua kênh truyền và khi nhận được dải biên, ta phải có biện pháp thu hồi nội dung tín hiệu Việc đầu tiên ta cần chứng minh rằng sau khi thu hồi dải biên, tái tạo sóng mang và tái nhập sóng mang ta có sóng tương đương với sóng song biên có đầy đủ sóng mang đưa vào mạch tách sóng điều biên đã học ở chương III H.IX-3a, b, c là giản đồ vectơ của sóng song biên có sóng mang (DSBFC), sóng đơn biên có sóng mang hạn chế phát đi và thu được và sóng nhận được sau quá trình tái tạo và tái nhập sóng mang

Ta có:

















−







 +

=

−











 +

=

t E

E m E

E m E

t E

mE E

m E

E

m C

m C

m C

m m

C m

C

ω

ω

sin 2

1

sin 2

'

2 '

2 '

'

2 2

' 2

t E

E m E

E m E

C

m C

m

2

2 '







 +

=

Nếu Ec’>>Em, ta có:

t E

E m E

E

C

m

C' 1 − ' sin ω

≈

















−

E

E m E

E

C

m

2

'

Như vậy nếu tái tạo được sóng mang có biên độ Ec’>>Em, Em là biên độ tín hiệu điều biến, ta tái nhập sóng mang này vào sóng đơn biên, ta phục hồi được sóng song biên có sóng mang (DSBFC)

Như vậy máy thu sóng đơn biên hay sóng song biên có sóng mang hạn chế H.IX-4 là sơ đồ khối máy thu một dải hay hai dải biên độc lập Cấu hình máy tương tự như máy thu sóng song biên có sóng mang cổ điển (DSBFC) tức là cũng có khối điều hợp cũng như khối khuếch đại cao tần, khối trộn sóng, khối khuếch đại trung tần và khối tách sóng điều biên Tuy nhiên, do sóng thu được chỉ có sóng mang biên độ giới hạn gọi là sóng

107

1ct

tmt mt

Ec

0

0.5mEm

E m

a)

act

tmt

E m

0 0Ec

b)

bct 0

0mt

E

E’c: biên độ sóng mang tái tạo

E m

H.IX-3

Trang Nguyễn Xuân Khai

mang đồng bộ (PC: Pilot Carrier) nên cần có khối tái tạo sóng mang (Carrier

Regeneration) thỏa mãn yêu cầu Ec’>>Em và khối cộng tuyến tính để tái nhập sóng mang trước khi tách sóng điều biên

Trên đây mới chỉ là sơ đồ khối máy thu sóng đơn biên và song biên độc lập cơ bản Ngoài ra còn có một số cấu hình khác như là máy thu đổi tần số hai lần để tăng độ nhạy Trên đây cũng là sơ đồ cơ bản ở các máy thu nói chung gồm có các khối sau đây:

- Khối điều hợp và khuếch đại cao tần

- Khối trộn sóng khuếch đại phi tuyến

- Khối tổng hợp tần số hay dao động

- Khối khuếch đại trung tần

- Khối tái tạo sóng mang và tái nhập sóng mang

- Khối tách sóng điều biên (hoặc hai khối nếu là máy thu sóng song biên độc lập)

- Khối khuyếch đại tín hiệu gốc (âm tần) hoặc hai khối nếu thu song biên độc lập

108

Điều hợp anten và khuếch đại cao tần

Trộn và khuếch đại phi tuyến

Lọc thông dải và khuếch đại trung tần

Tổng hợp tần số

fo = fa + fif

fif = fo - fa

So pha

VCO

Tái nhập sóng mang

Tái nhập sóng mang

Tách sóng điều biên B

Tách sóng điều biên A Khuếch đại âm tần A

Khuếch đại âm tần B

A

B

(PLL) vòng khóa pha tái tạo sóng mang f PC

lọc tần số f PC

lọc thông USB(A)

lọc thông USB(B)

f PC

USB(A) dải biên trên

USB(B) dải biên dưới

*

*

f PC H.IX-4