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) Модул
ятор 10
4-10
15 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.