МОДУЛЯЦИЯ — МОДУСозначают, что под знаком синуса в (1) стоит нелинейная функция t: * s = AsinF(0 (3) (причем нелинейность F невелика). Проистекает ли эта нелинейность за счет со или за счет у — это вопрос, к-рый не может быть разрешен никаким приемником, никакой демодуляцией, т. к. для всякого закона изменения <p(t) можно указать эквивалентный — дающий такое же F(t) — закон изменения со (t) и .. лиобратно. Поэтому частотную и фазовую М. можно разА кА кА личать, отправляясь не Ь I 2 JL1 от свойств результирую10 +р О) — р (О щего колебания, а лишь из каких-либо других tlto I
urffti__ с соображений, например, ’ч-Рталw*pmin W+Pmax связанных с отличиями в способах получения РИС. 3. колебания (3). Напротив, свойства колебания (2), модулированного по амплитуде, существенно разнятся от свойств колебания (3), модулированного по частоте или фазе. Колебания (2) и (3) можно распознать при приеме, не обращаясь к тому, что происходит на передающей станции. В радиовещании применяется амплитудная М., что связано с нек-рыми ее преимуществами.
Для осуществления амплитудной М., как и для демодуляции, в радиотехнике применяются нелинейные проводники — катодные лампы. На рис. 2 показана принципиальная схема модуляторного каскада передатчика. На сетку лампы подается высокочастотное напряжение от задающего генератора (синусоидальное колебание Vo cos a>t) и переменное напряжение низкой частоты от микрофона.
Положим для простоты, что это (модулирующее) напряжение тоже синусоидальное, т. е. V cos pt.
Если представить нелинейную характеристику лампы суммой линейного и квадратичного членов: Ia = sv + feV2,
а сеточное напряжение, согласно сказанному выше, — выражением
V = Vo coscot 4 — V cos pt, где co и p — соответственно высокая и низкая частоты, то анодный ток будет:
^a=sVo COScot+2kVoV COS cot COSpt+ + (члены с частотами, далекими от со) =
=sV0 ^1,+2Vcospt) coscot +...
(4)
Иначе это можно записать в виде
1 а= SVо cos (ot+kVoV COS (co + p) t + + feV0V cos (со-p) t-f-...
(4a)
Таким образом, анодный ток в числе прочих колебаний содержит три синусоидальных колебания с близкими частотами со, со-p и со + р, к-рые и пройдут через последующие резонансные контуры усилителей к антенне.
Следовательно, колебание в антенне будет иметь вид: s = A(l + k cos pt) coscot...,
(5)
показанный на рис. За; k называется коэфф, глубины М., а частота р, с к-рой меняется амплитуда, — частотой М. Согласно (4) л (4а), колебание (5) эквивалентно сумме трех синусоидальных колебаний: одно с неизмененной частотой станции со (т. н. несущая) и два других, симметрично сдвинутых по частоте на величину р в обе стороны от несущей (т. н. спутники). Этот спектр показан на рис. ЗЬ, где по оси абсцисс отложены частоты, а по оси ординат — амплитуды.
В действительных условиях телефонной М. подаваемое от микрофона модулирующее напряжение не синусоидально, а содержит всевозможные частоты звукового диапазона. В силу этого по обе стороны от несущей симметрично располагаются две полосы, внутренние и внеш 622
ние края которых соответствуют наиболее низкой (Ртгп) и наиболее высокой (ртах) присутствующей звуковой частоте (рис. Зс). Чем быстрее М., тем шире захватываемый станцией диапазон частот. Это ограничивает допустимую скорость передачи, поскольку частотные интервалы различных станций, чтобы последние не мешали ДРУГ другу, не должны перекрываться между собой (проблема тесноты в эфире).
Одно время в радиотехнике высказывалось утверждение, что указанная проблема может быть решена посредством частотной М., при к-рой частотный интервал станции, якобы, может быть сколько угодно сужен уменьшением коэфф, глубины М. Основой этой ошибки является забвение условного характера терминов «синусоида с переменной амплитудой или частотой». В действительности гармонич. спектр частотно-модулированного колебания также состоит из несущей и спутников, расположенных симметрично на интервалах, кратных частоте М. р, и, следовательно, не может быть сужен без ущерба для скорости телеграфирования или без урезывания высоких тонов при телефонии. Наоборот, при одной и той же глубине М. гармонич. спектр частотно-модулированного колебания гораздо богаче спутниками, чем спектр амплитудно-модулированного колебания, т. е. во всяком случае не ^же, чем 2р, а, как правило, — шире. В этом заключается одно из преимуществ амплитудной М.
В одной плоскости с этой ошибкой лежит и полемика о реальности спутников, к-рая была поднята Флемингом в 1930. Несмотря на математич. тождество (4) и (4а), Флеминг и вслед за ним ряд других авторов утверждали, что реальное физич. содержание имеет только (4) «синусоида с переменной амплитудой», а разложение (4а) — математич. фикция. Исчерпывающая критика такой постановки вопроса принадлежит акад. Л. Мандельштаму, к-рый указал на то, что вопрос вообще лишен содержания, и спор идет о словах, пока ничего не сказано о воспринимающем аппарате. Если, напр., таким аппаратом является колебательный контур, то при достаточно низкой селективности он хорошо воспроизведет форму модулированного колебания. В этом случае действительно можно рассматривать действие силы (4) как действие гармонической силы (т. е. не учитывать непостоянства амплитуды), а затем уже в окончательной формуле вынужденного колебания вновь вернуться к переменной амплитуде.
В этом и смысл и предел (для данного аппарата) целесообразного употребления термина «синусоида с переменной амплитудой».
Другой крайний случай — наличие у контура настолько высокой селективности, что при настройке на одну из трех частот о, со — р и со+р он почти не откликается на две другие. В этих условиях непосредственно выявляется физический смысл разложения (4а) (наличие трех отдельных резонансов), и трактовка действующей силы как синусоиды с переменной амплитудой теряет всякое содержание.
Медленные нарушения синусоидальности встречаются не только в радиотехнике, но и в самых различных областях физики и техники. Можно указать, напр., на разнообразные оптич. явления, связанные с расщеплением спектральных линий (эффект Зеемана, комбинационное рассеяние, искусственная М. света при помощи электрооптических, ультразвуковых и механйч. прерывателей или модуляторов), на акустич., электрич. и оптич. биения, на ультразвуковые колебания, модулированные частотами слышимого диапазона, на пульсации скорости вращения различных двигателей и т. д. Во всех этих явлениях имеютсй налицо два типа процессов, каждый из к-рых характеризуется своим масштабом скорости, своим диапазоном частот, во много раз отличным от другого. Частота модулирующего колебания (напр., ларморовская частота в эффекте Зеемана или инфракрасные частоты внутримолекулярных колебаний в комбинационном рассеянии) по меньшей мере в сотни раз ниже частоты модулируемого колебания (в приведенных примерах — частоты самой спектральной линии). Во всех указанных и подобных им случаях можно говорить о М., о модулированных колебаниях и т. п. Такое расширенное понимание указанных терминов основано не на внешнем сходстве, а на общности закономерностей в этих на первый взгляд столь разнородных явлениях.
Лит.: Модуляция, Физический словарь, под ред. П. Н.
Беликова, т. Ill, М., 1937; X у нд А., Измерения при высокой частоте, М. — Л., 1931.
МОДУС, в формальной логике термин, обозначающий различные виды умозаключений в четырех фигурах силлогизма. По отношению к предмету под М. понимаются свойства, внутренне не присущие данному предмету, свойственные лишь нек-рым его состояниям, в отличие от атрибута, т. е. такого свойства предмета, к-рое неотделимо от самого предмета.
В средневековой философии М. означал известный способ проявления мышления или бытия; схоласты различали М. бытия (essendi),
