روش های مدولاسیون

روش های مدولاسیون:
طراحی مدارهای مدولاسیون بر حسب این که در حوزه توان پایین مدولاسیون را انجام می دهند و سپس برای انتقال تقویت می شوند یا در حوزه سیگنال های انتقال توان بالا کار می کنند، به دو گروه سطح بالا و سطح پایین تقسیم بندی شوند.

سطح پایین:
در سیستم های رادیویی مدرن، سیگنال های مدولاسیون از طریق پردازش سیگنال های دیجیتال (DSP) تولید می شوند.

با استفاده از DSP، کنترل نرم افزاری انواع مختلف AM مانند DSB، SSB و یا ISB امکان پذیر خواهد بود. نمونه های دیجیتال تولیدشده، توسط یک مبدل دیجیتال به آنالوگ (Digital-to-Analog Converter) و معمولا با فرکانسی کمتر از فرکانس خروجی RF مطلوب، به ولتاژ تبدیل می شوند.

سیگنال آنالوگ سپس باید در فرکانس شیفت داده شود و به صورت خطی تا فرکانس و سطح توان مورد نظر تقویت شود. توجه کنید که دلیل استفاده از تقویت کنندگی خطی، جلوگیری از ایجاد اعوجاج در مدولاسیون است.

این روش مدولاسیون دامنه با سطح توان پایین، در بسیاری از فرستنده و گیرنده های رادیویی آماتور مورد استفاده قرار می گیرد. مدولاسیون دامنه ممکن است که در سطح پایین با استفاده از روش های آنالوگ نیز تولید شود.

سطح بالا:
انتقال مدولاسیون دامنه توان بالا، مانند آن چه در انتشار AM مورد استفاده قرار می گیرد، بر اساس طبقات تقویت کننده های راندمان بالا کلاس D و کلاس E هستند و با تغییر ولتاژ منبع تغذیه مدوله می شوند.

طراحی های قدیمی تر برای انتشار و رادیو آماتور نیز، مدولاسیون AM را با استفاده از کنترل بهره تقویت کننده نهایی فرستنده تولید می کنند.

معمولا برای بازده بالاتر از تقویت کننده کلاس C استفاده می شود. انواع زیر برای استفاده در فرستنده های لامپ خلا کاربرد دارند، اما انتخاب های مشابهی با ترانزیستورها هم در دسترس هستند.

مدولاسیون صفحه:
در مدولاسیون صفحه (Plate Modulation) ولتاژ صفحات در تقویت کننده RF با سیگنال صوتی مدوله می شود. توان صوتی مورد نیاز برابر با 50 درصد توان حامل RF است.

مدولاسیون Heising:
در مدولاسیون هیسینگ (Heising) یا جریان ثابت (Constant-Current)، ولتاژ صفحه تقویت کننده RF، از طریق یک بازدار یا چوک (Choke) که یک سلف با مقدار بزرگ است، تغذیه می شود.

صفحه لامپ مدولاسیون AM نیز از طریق سلف مشابهی تغذیه می شود، بنابراین لامپ مدولاتور جریان را از تقویت کننده RF هدایت می کند. در واقع چوک در بازه صوتی مانند یک منبع جریان ثابت عمل می کند. این سیستم دارای راندمان توان پایینی است.

مدولاسیون شبکه کنترل:
بایاس عملکرد و بهره تقویت کننده RF نهایی می تواند با تغییر ولتاژ شبکه کنترل (Control Grid) تنظیم شود. این روش به توان صوتی بسیار پایینی نیاز دارد، اما باید به منظور کاهش اعوجاج کنترل دقیقی به عمل آید.

مدولاسیون لامپ برش:
بایاس شبکه-صفحه (Screen-Grid Bias) را می توان از طریق لامپ برش (Clamp Tube) کنترل کرد که ولتاژ را متناسب با سیگنال مدولاسیون کاهش می دهد.

نکته مهمی که وجود دارد این است که غیر ممکن است که در چنین سیستمی به مدولاسیون 100 درصد رسید و در عین حال اعوجاج را در سطح بسیار پایین حفظ کرد.