Kỹ thuật truyền thanh 9

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 đònh.
- Công suất truyền sóng giảm một lượng đáng kể .
- Dải thông thiết bò phát và thu giảm do vậy độ lợi mỗi tầng tăng, ta có thể dùng
thiết bò 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 dòch 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
Điều
biến đối
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
95
105
100 105
105
100
e
m
(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
dải
PC
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 e
m
(t) đưa vào mạch đối xứng cùng với sóng mang tần số thấp
100KHz cho hai dải biên không sóng mang (DSBSC). Nếu e
m
(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 e
m
(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 đònh. 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 e
A
(t) và e
B
(t). Máy có hai
mạch điều biến đối xứng nhân hai tín hiệu e
A
(t) và e
B
(t) và cùng một sóng mang tần số

thấp. Hai sóng điều biên DSBSC
1
và DSBSC
2
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 đònh.(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
B
A
BA
A
H.IX-2
PC
A
B
B
Sóng mang
f cao

25MHz
0
5KHz
vào
kênh
B
e
A
(t)
Lọc thông dải A
vào
kênh
A
e
A
(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
95K
A
B
Điều biến
đối xứng
4
Khuếch
đại công
suất phát
*
Lọc thông dải 1
anten phát
PC: sóng mang đồng bộ
(Pilot Carrier)
Lọc thông dải 2

2,795M 2,8M 2,805M
A
B
22M 22,205M 25M 27,795M 27,8M 27,805M
PC
PC
27,795M 27,8M 27,805M
B A
*
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
tEmEE
m
EE
m
C
m
C

m
C
mmCmC
ω
ω
sin
2
1
sin
2
'
2
'
2
'
'
2
2
'2
t
E
E
m
E
E
m
EE
m
C
m

C
m
C
ω
sin
2
1
'
2
'
'
−








+=
Nếu E
c
’>>E
m
, ta có:
t
E
E
mEE

C
m
C
ω
sin1
'
'
−≈








−≈
t
E
E
mEE
C
m
C
ω
sin
2
1
'
'

Như vậy nếu tái tạo được sóng mang có biên độ E
c
’>>E
m
, E
m
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
1
c
t
t
m
t
--
m
t
E
c
0
0.5mE
m
0.5mE

m
a)
a
c
t
t
m
t
0.5mE
m
0
0E
c
b)
b
c
t
0
0
m
t
E
E’
c
: biên độ
sóng mang
tái tạo
c)
E’
c

0.5mE
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 E
c
’>>E
m
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
f
a
f
a
f
o
= f
a
+ f
if
f
if
= f
o
- f
a
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