ТЕЛЕГРАФНАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ
При работе азбукой Морзе радиолюбители используют амплитудную манипуляцию, когда посылке соответствует максимальная излучаемая мощность, а паузе - нулевая. При амплитудной манипуляции, как и при модуляции, об-разуются боковые полосы. Ширина спектра манипуляции пропорциональна скорости передачи, т. е. числу элементарных сигналов (посылок и пауз), передаваемых в 1 с. Скорость измеряется в бодах (Б). При передаче 120 латинских или 100 русских букв/мин скорость передачи точек составляет примерно 20 бод (10 точек/с).
Манипуляция при передаче точек эквивалентна АМ с прямоугольной формой модулирующего напряжения. При равной длительности точек и пауз спектр колебаний состоит из основной частоты, равной числу передаваемых в секунду точек (Б/2), и нечетных гармоник - 3-й, 5-й и т. д. (Б/2 + ЗБ/2 + 5Б/2 + ...). Амплитуда колебаний гармоники медленно убывает с возрастанием ее номера. Поэтому если не принять мер к ограничению спектра, при скорости передачи 10 точек/с будет излучаться дискретный спектр с частотами, отстоящими от несущей частоты на 10, 30, 50, 70 Гц и т. д. (т. е. две боковые полосы). Однако инструкцией о порядке регистрации и эксплуатации любительских радиостанций установлена довольно жесткая норма ширины полосы излучаемых частот - не более 0,1 кГц. Чтобы не превышать эту норму, в цепь манипуляции необходимо включать ФНЧ с частотой среза 50 Гц, например одиночную интегрирующую RС-цепь (R = 100 кОм, С = 0,03 мкФ) либо двойную (R1 = R2 = 100 кОм; С1 = С2 = 0,01 мкФ), имеющую более высокую крутизну ската. Передний и задний фронты посылки при этом теряют прямоугольного форму и становятся скругленными (рис. 1, б). Наименьшую ширину спектра обеспечивает колоколообразная ("мягкая") форма сигнала (рис. 1, в).
В радиолинии с замираниями при дальней связи на КВ для большей четкости необходимо передавать гармоники основного колебания по пятую включительно. При полосе ТЛГ сигнала не более 100 Гц можно передавать не более 100/5 = 20 бод, или 10 точек/с. Это довольно высокая скорость для дальней связи. При отсутствии замираний достаточно передавать первую и третью гармоники основной частоты. Тогда скорость передачи при полосе 100 Гц составит 33 бод (200 латинских или 150 русских букв/мин). Дальнейший рост скорости передачи при ограниченной полосе будет сопровождаться снижением четкости и разборчивости телеграфного сигнала. При приёме на сверхузкополосные приемники (полоса менее 0,1 кГц) скорость передачи должна снижаться пропорционально сужению полосы.
Наилучшее средство формирования "мягкого" сигнала - ФНЧ в цепи манипуляции. Без него даже медленное телеграфирование с крутыми фронтами посылок дает широкую полосу излучения, что проявляется в виде "щелчков" в близлежащем диапазоне частот.
Прохождение "мягкого" телеграфного сигнала, сформированного в начале тракта передатчика, через умножители и усилители, работающие в режиме С, сопровождается нарастанием его "жесткости" вследствие "обрезания" малых уровней сигнала, т. е. ограничения по минимуму. Поэтому для "мягкого" ключевания следует манипулировать также предоконечный каскад передатчика, а для оконечного - не выбирать глубокий режим С. При использовании линейных усилителей для усиления ТЛГ сигналов эта проблема снимается.
Кроме ограничения полосы излучения, при конструировании и налаживании телеграфного передатчика возникают и другие задачи. Так, в большинстве случаев желательно обеспечить полудуплексный режим, когда в паузах между посылками свой передатчик не слышен. Для этого в передатчике с умножением частоты ключеванию, наряду с другими каскадами, подвергается и задающий генератор (ЗГ). Ключевание одного лишь ЗГ почти всегда приводит к щелчкам в широком диапазоне частот или "бульканию". При ключевании ЗГ каждый раз при замыкании ключа наблюдается переходный процесс установления амплитуды и частоты, причем детали этого процесса трудно учесть заранее. Бывает, например, что при ключевании 3Г, работающего на частоте 3550 кГц, щелчки слышны только с одной стороны рабочей частоты, в промежутке от 3450 до 3550 кГц. Это значит, что генерация начинается на частоте 3450 кГц, затем в течение переходного процесса частота колебаний мгновенно "пробегает" до значения 3550 кГц, и пока ключ замкнут, ЗГ работает на этой частоте. Такой процесс происходит при передаче каждой точки или тире, создавая помехи в широ-ком диапазоне частот. Поэтому схема ключевания должна быть построена таким образом, чтобы при замыкании ключа сразу начинал работать ЗГ, после чего в последующих каскадах формировались "мягкий" передний и задний фронты сигнала, а уж затем прекращал работу ЗГ.
Схема дифференциального ключевания лампового передатчика показана на рис. 2. Выход 1 подключен к сетке лампы 3Г, выход 2 - к сетке одного из последующих каскадов, например, предоконечного на лампе 6П15П. При замыкании ключа конденсатор С1 через диод VD1 и резистор R2 быстро разряжается, и ЗГ начинает работать. Затем конденсатор С2 медленно разряжается через резистор R5, и предоконечный каскад отпирается. При размыкании ключа конденсатор С2 заряжается через тот же резистор, а конденсатор С1 (значительно большей ёмкости) - через резистор R3. Поэтому ЗГ отпирается раньше и запирается позже, чем следующий манипулируемый каскад. Подобную схему желательно применять и в транзисторных передатчиках - в них особенно важно иметь "мягкую" форму телеграфного сигнала для предотвращения переходных процессов в цепях питания, приводящих к перенапряжениям в коллекторной цепи.
В передатчиках смесительного типа задача полудуплекса решается значительно проще. Автогенераторы в этом случае работают непрерывно, а манипуляция и формирование "мягкого" сигнала производятся в смесителе и других каскадах. Таким образом, изменение частоты при манипуляции исключается.
Следует обратить внимание на статическую и динамическую стабильности питающего напряжения. В момент замыкания ключа потребление тока резко возрастает, и питающее напряжение уменьшается. Если выходная емкость фильтра мала, а индуктивность значительна, в первые миллисекунды единственным источником питания является выходной конденсатор фильтра, напряжение на котором может снизиться до половины (и менее) номинального. Это приводит к "дроблению" сигнала вследствие "автомодуляции" анодного напряжения. Если такое явление наблюдается и в предварительных каскадах передатчика, то модулированным оказывается также и напряжение возбуждения оконечного каскада.
Форму телеграфного сигнала в процессе налаживания передатчика необходимо контролировать, используя для этого приемник с любым низкочастотным осциллографом при частоте развертки 2-10 Гц.
Манипуляция при передаче точек эквивалентна АМ с прямоугольной формой модулирующего напряжения. При равной длительности точек и пауз спектр колебаний состоит из основной частоты, равной числу передаваемых в секунду точек (Б/2), и нечетных гармоник - 3-й, 5-й и т. д. (Б/2 + ЗБ/2 + 5Б/2 + ...). Амплитуда колебаний гармоники медленно убывает с возрастанием ее номера. Поэтому если не принять мер к ограничению спектра, при скорости передачи 10 точек/с будет излучаться дискретный спектр с частотами, отстоящими от несущей частоты на 10, 30, 50, 70 Гц и т. д. (т. е. две боковые полосы). Однако инструкцией о порядке регистрации и эксплуатации любительских радиостанций установлена довольно жесткая норма ширины полосы излучаемых частот - не более 0,1 кГц. Чтобы не превышать эту норму, в цепь манипуляции необходимо включать ФНЧ с частотой среза 50 Гц, например одиночную интегрирующую RС-цепь (R = 100 кОм, С = 0,03 мкФ) либо двойную (R1 = R2 = 100 кОм; С1 = С2 = 0,01 мкФ), имеющую более высокую крутизну ската. Передний и задний фронты посылки при этом теряют прямоугольного форму и становятся скругленными (рис. 1, б). Наименьшую ширину спектра обеспечивает колоколообразная ("мягкая") форма сигнала (рис. 1, в).
| Рис. 1. |
 |
| Рис. 2. |
 |
В передатчиках смесительного типа задача полудуплекса решается значительно проще. Автогенераторы в этом случае работают непрерывно, а манипуляция и формирование "мягкого" сигнала производятся в смесителе и других каскадах. Таким образом, изменение частоты при манипуляции исключается.
Следует обратить внимание на статическую и динамическую стабильности питающего напряжения. В момент замыкания ключа потребление тока резко возрастает, и питающее напряжение уменьшается. Если выходная емкость фильтра мала, а индуктивность значительна, в первые миллисекунды единственным источником питания является выходной конденсатор фильтра, напряжение на котором может снизиться до половины (и менее) номинального. Это приводит к "дроблению" сигнала вследствие "автомодуляции" анодного напряжения. Если такое явление наблюдается и в предварительных каскадах передатчика, то модулированным оказывается также и напряжение возбуждения оконечного каскада.
Форму телеграфного сигнала в процессе налаживания передатчика необходимо контролировать, используя для этого приемник с любым низкочастотным осциллографом при частоте развертки 2-10 Гц.