ДЕТЕКТИ́РОВАНИЕ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Книжная версия:
Электронная версия:
ДЕТЕКТИ́РОВАНИЕ (демодуляция), преобразование модулированных высокочастотных электрич. колебаний в исходный модулирующий сигнал более низкой частоты. Д. применяется в радиоприёмных устройствах для выделения колебаний звуковой частоты, в телевидении – сигналов изображения и т. д. В более широком понимании Д. – обнаружение сигнала.
Модулированное по амплитуде колебание представляет собой в простейшем случае совокупность трёх высоких частот ω, ω+Ω, ω−Ω, где ω – высокая несущая частота, Ω – низкая частота модуляции (см. Модуляция колебаний и волн). Д. заключается в преобразовании ВЧ-компонент ω+Ω, ω−Ω в НЧ-сигнал Ω, который можно, в частности, услышать или увидеть на экране. Для выделения сигнала частоты Ω используют нелинейное устройство (детектор), которое состоит из диода и линейного фильтра. Диод пропускает ток преим. в одном направлении, а фильтр обладает высоким сопротивлением на частоте Ω и малым – на частотах ω, 2ω. Напряжение на выходе этого фильтра имеет частоту Ω и амплитуду, пропорциональную глубине модуляции ВЧ-сигнала на входе.
Вольт-амперная характеристика диода (зависимость силы тока I от напряжения U) может быть и кусочно-линейной, и квадратичной. Для сигнала малой амплитуды характеристика диода квадратична: I=I0+AU(t)+BU2(t) (I0 – начальная сила тока, A и B – коэффициенты), для сигнала большой амплитуды характеристику можно считать кусочно-линейной: I=SU(t) (S – коэффициент) при U(t)>0 и I=0 при U(t)<0. Детектор с кусочно-линейной зависимостью силы тока от напряжения практически без искажения воспроизводит колебания низкой частоты Ω, которыми модулировался входной сигнал (рис.). При квадратичном Д. кроме полезного сигнала на частоте Ω появляется паразитная частота 2Ω . Избавиться от неё можно лишь при малой глубине модуляции, т. к. амплитуда тока частоты 2Ω пропорциональна квадрату глубины модуляции входного сигнала. Т. о., для Д. с малыми искажениями нужно подавать на детектор достаточно большой сигнал. Частотно-модулированный сигнал при Д. сначала преобразуется в амплитудно-модулированный, а затем уже детектируется.
Существует также синхронное Д., при котором принимаемый ВЧ-сигнал смешивается с немодулированным колебанием той же частоты от генератора. В этом случае на разностной частоте формируется непосредственно НЧ-сигнал.
Д. возможно и в оптич. диапазоне, где оно осуществляется с помощью фотоприёмников или нелинейных кристаллов (см. Детектирование света).