Модулятор

в радиотехнике и дальней связи, устройство, осуществляющее модуляцию — управление параметрами высокочастотного электромагнитного переносчика информации в соответствии с электрическими сигналами передаваемого сообщения. М. Является составной частью главным образом передающих устройств электросвязи и радиовещания. Переносчиком информации обычно служат гармонические колебания или волны с частотой (называемой несущей или поднесущей) Модулятор 104—1015 гц. В зависимости от того, какой параметр гармонических колебаний или волн изменяется, различают амплитудную, частотную, фазовую или смешанную (например, при однополосной передаче) модуляцию колебаний (См. Модуляция колебаний). Соответственно различны и виды М.

При импульсно-кодовой модуляции переносчиком информации служит регулярная последовательность импульсов электрических (См. Импульс электрический), параметрами которых (амплитуда, ширина, частота или фаза повторений) управляют с помощью соответствующих типов импульсных М. Модулирующие электрические сигналы передаваемого сообщения могут иметь самую разнообразную форму. От простых и медленных телеграфных посылок в виде точек и тире или колебаний звукового диапазона частот при передаче речи и музыки до сложных, быстро изменяющихся сигналов, применяемых в телевидении или в многоканальной проводной и радиорелейной связи. Часто в функцию М. Входит также усиление модулирующих колебаний. Непременное требование к модуляции состоит в том, что модулирующее колебание должно изменяться во времени значительно медленнее модулируемого.

Поэтому в любом М. Сочетаются взаимодействующие цепи модулируемых колебаний или волн с цепями модулирующего сигнала более низкой частоты. Определяющим в М. Является управляющий элемент, посредством которого сигнал воздействует на параметры модулируемых колебаний или волн. Электронная лампа как универсальный управляющий элемент сохранилась к 1974 главным образом в М. Мощных радиопередающих устройств (для них специально разработаны т. Н. Модуляторные лампы). При мощностях передатчиков ≤ 0,5 квт лампы успешно вытесняются Транзисторами и другими полупроводниковыми приборами. В устройствах, работающих на СВЧ, наряду с полупроводниковыми приборами используются клистроны, лампы бегущей волны и др. О М. В оптическом диапазоне волн см.

В ст. Модуляция света. При амплитудной модуляции (См. Амплитудная модуляция) М. Изменяет амплитуду генерируемых (или усиливаемых) колебаний с несущей частотой. В сеточном М. Лампового радиопередатчика модулирующее напряжение воздействует на входную (сеточную) цепь генератора или усилителя высокочастотных колебаний, в анодном М. — на выходную (анодную) цепь генераторной лампы. Сеточный М. Более экономичен, анодный же может обеспечить большую глубину модуляции при малых искажениях. В транзисторных радиопередатчиках базовый и коллекторный М. (рис. 1, а, б) являются транзисторными аналогами соответственно сеточного и анодного ламповых М. Для получения амплитудно-модулированных колебаний с подавленными колебаниями несущей частоты применяют т.

Н. Балансный М. (см. Однополосная модуляция). При частотной модуляции (См. Частотная модуляция) и фазовой модуляции (См. Фазовая модуляция) в качестве управляющего элемента в М. Используются т. Н. Реактивные устройства, у которых эффективная ёмкость или индуктивность (или то и другое) изменяется под действием модулирующего сигнала. Реактивное устройство включается или непосредственно в резонансный контур задающего генератора (См. Задающий генератор), или в последующие фазовращающие цепи радиопередатчика. В ламповых М. Такое устройство получило название реактивной лампы (См. Реактивная лампа), в транзисторных — реактивного транзистора (См. Реактивный транзистор). Кроме того, в некоторых транзисторных фазовых и частотных М. Используют явление сдвига фазы генерируемых колебаний, зависящего при определённых режимах работы от значения постоянной составляющей коллекторного тока.

Широкое применение в качестве реактивного управляющего элемента в М. Находят Варикапы (рис. 2). При импульсной модуляции (См. Импульсная модуляция) в М. Управляющими элементами также служат электронная лампа или полупроводниковый прибор, например варикап (рис. 3), который запирает или отпирает волноводный тракт при посылках импульсного модулирующего напряжения различного знака. Иногда М. Входит в состав усилительных устройств, работающих в различных диапазонах частот — от звуковых до СВЧ. Магнитный усилитель имеет М. В виде насыщающегося дросселя электрического (См. Дроссель электрический), индуктивностью которого управляет ток усиливаемого сигнала. В этом случае обычно модулируется переменный ток промышленной частоты, более высокой по сравнению с частотами спектра сигналов — обычно команд в системах автоматики.

В диэлектрическом усилителе (См. Диэлектрический усилитель) М. Представляет собой нелинейный конденсатор, ёмкостью которого управляет напряжение сигнала. М. Является составной частью некоторых параметрических усилителей (См. Параметрический усилитель). Лит. Кукк К. И., Соколинский В. Г., Передающие устройства многоканальных радиорелейных систем связи, М., 1968. Модель З. И., Радиопередающие устройства, М., 1971. Радиопередающие устройства, под ред. Б. П. Терентьева, М., 1972. Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах, под ред. Р. А. Валитова и И. А. Попова, М., 1973. М. Д. Карасёв. Рис. 1. Транзисторные амплитудные модуляторы. А — базовый. Б — коллекторный. UВЧ — напряжение модулируемых колебаний. Tp — низкочастотный трансформатор. C1, С2, L1 — конденсаторы и катушка индуктивности развязывающих цепей по высоким и низким частотам.

R и R1 — резисторы делителя постоянного напряжения в цепи питания транзистора. ЕК — напряжение, подаваемое на коллектор транзистора. Транзистор Т с резонансным контуром из катушки индуктивности L и конденсатора С образуют управляемый усилитель колебаний с несущей частотой, коэффициент усиления которого изменяется при изменении uM. Рис. 2. Варикапный частотный модулятор. В — варикап, ёмкость которого с индуктивностью катушки L образуют резонансный контур генератора на транзисторе Т. ЕB, ET — напряжения, подаваемые соответственно на варикап и транзистор. C1, С2 — конденсаторы развязывающих цепей. R, R1, R2 — резисторы в развязывающих цепях. Эффективной ёмкостью варикапа управляет модулирующее напряжение uM. Рис. 3. Волноводный импульсный модулятор сверхвысоких частот.

1 — радиоволновод. 2 — диодная камера. Д — переключательный диод или парикап, открывающий радиоволновод (импульс электромагнитной волны на выходе) при положительном uM и запирающий его (пауза на выходе) при отрицательном модулирующем напряжении uM..