FI97000C - Vaiheen ja amplitudin modulaatiopiiri - Google Patents

Description

97000

Vaiheen ja amplitudin modulaatiopiiri -Modulationskrets för fas och amplitud Tämä keksintö koskee vaihe- ja amplitudimodulaatiopiiriä.

5

Radiotaajuusalueella ja erityisesti 900 MHz:n tienoilla olevilla taajuuksilla käytettyihin modulaatiopiireihin kuuluu yleensä sekoittimet ja jakopiirit. Sekä jakopii-rit, joilla tulosignaalista voidaan muodostaa kaksi sym-10 metristä lähtösignaalia tai, päinvastoin, muodostaa sum-masignaali kahdesta tulosignaalista, että sekoittimet on usein muodostettu ferriittisydämelle käämityn muuntajan ympärille.

15 Näiden modulaatiopiirien suorituskyky, varsinkin häiriö-säteilyn estämisessä, riippuu sekoittimien ja jakopiirien vaihe- ja amplituditasapainosta. Erityisesti kantoaallon heikentyminen johtuu suoraan paikallisoskillaattorisig-naalin ja sekoittimien radiotaajuussignaalin välisestä 20 eristysarvosta. Jakopiirien moduulien vaihe- ja amplitu-ditasapaino riippuu suureksi osaksi käytettyjen, keskikohdalla varustettujen muuntajien symmetriasta. Kyseessä olevalla taajuusalueella on kuitenkin hyvin vaikeaa toteuttaa ferriitille käämittyjä muuntajia, joiden keski-25 kohta määrittelee virheettömän symmetrian. Lisäksi tällaiset muuntajat ovat tilaavieviä elementtejä, jotka : haittaavat modulaatiopiirin miniatyrisointia.

Tämän keksinnön tarkoituksena on sen vuoksi aikaansaada 30 modulaatiopiiri, joka on erittäin immuuni häiriösäteilyl-le. Tämän modulaatiopiirin tulee lisäksi olla tilaasääs-tävä.

Keksinnön mukaiseen modulaatiopiiriin kuuluu ensimmäinen 35 jakopiiri, joka vastaanottaa paikallissignaalin, kaksi sekoitinta, vaiheensiirtopiiri, ja toinen jakopiiri, joka muodostaa lähtösignaalin, jolloin sekä jakopiireihin että 2 97000 sekoittimiin sisältyy kuhunkin muuntaja, piirille ollessa tunnusomaista se, että nämä muuntajat on toteutettu painopiiri- tai syväpainotekniikalla saman alustan jom-malle kummalle pinnalle.

5

Lisäksi modulaatiopiirin sekoittimien muuntajien keskikohdat saavat tasajännitteen, jonka arvo on sama kuin se, joka modulaatiosignaaleilla on.

10 Seuraavaksi kuvataan yksityiskohtaisesti keksinnön eri tarkoituksia ja ominaispiirteitä sen ei-rajoittaviin suo-ritusesimerkkeihin liittyen ja viittaamalla samalla oheisiin piirustuksiin, joissa: - kuva 1 esittää kaaviota tunnetun tyyppisestä modu- 15 laatiopiiristä, - kuva 2 esittää kaaviota tunnetun tyyppisestä jako- piiristä, - kuva 3 esittää piirikaaviota tunnetun tyyppisestä sekoittimesta, 20 - kuva 4 esittää piirikaaviota keksinnön mukaisen modulaatiopiirin jakopiirin muuntajasta, - kuva 5 esittää piirikaaviota keksinnön mukaisen modulaatiopiirin sekoittimen muuntajasta, ja - kuva 6 esittää kaaviota keksinnön mukaisesta modu- 25 laatiopiiristä.

Eri kuvissa esitetyillä komponenteilla on toisiaan vastaavasti samat viitenumerot.

30 Keksinnön ymmärtämiseksi paremmin palautetaan ensin mieliin modulaatiopiirin rakenne kuvaan 1 viitaten.

Tähän modulaatiopiirin kuuluu ensimmäinen jakopiiri 1, joka vastaanottaa paikallissignaalin 2 paikallisoskil-35 laattorista ja jakaa sen symmetrisesti kahteen välisig- naaliin 4 ja 5. Välisignaali 5 käsitellään vaiheensiir-topiirissä 6, joka muodostaa vaihesiirretyn signaalin 7.

3 97000 Tämän vaihesiirron määrä on yleensä 90°. Piiriin kuuluu myös ensimmäinen sekoitin 8, joka muodostaa ensimmäisen moduloidun signaalin 9 välisignaalista 4 ja ensimmäisestä modulointisignaalista 10, ja toinen sekoitin 11, joka 5 muodostaa toisen moduloidun signaalin 12 vaihesiirretystä signaalista 7 ja toisesta modulointisignaalista 13. Nämä kaksi modulointisignaalia 10, 13 on vaihesiirretty 90°. Piiriin kuuluu vielä toinen jakopiiri 14, joka muodostaa lähtösignaalin sekoittamalla kaksi moduloitua signaalia 10 9, 12.

Jakopiiriin, jonka sähköinen kaavio on esitetty kuvassa 2, kuuluu keskikohdalla varustettu muuntaja 18, resistanssi 19, joka on kytketty muuntajan päiden liittimiin, 15 ja kondensaattori 20, joka on yhdistetty toisaalta keskikohtaan ja toisaalta maahan. Kuvan viitenumerot liittyvät ensimmäiseen jakopiiriin 1, ts. paikallissignaali 2 tulee keskikohtaan ja välisignaalit 4, 5 saadaan muuntajan päiden liittimistä. Toinen jakopiiri on rakenteel-20 taan identtinen tämän kanssa.

Sekoittimeen, esimerkiksi ensimmäiseen sekoittimeen 8, jonka sähköinen kaavio on esitetty kuvassa 3, kuuluu kaksikääminen muuntaja 22. Välisignaali 4 tuodaan konden-25 saattorin 23 kautta muuntajan 22 primaarikäämin toiseen päähän, jolloin tämän käämin toinen pää on yhdistetty maahan. Sekundaarinen käämi, joka on varustettu maahan yhdistetyllä keskikohdalla, on kytketty kahteen sarjassa olevaan diodiin 24, 25. Modulointisignaali 10 tuodaan 30 näiden diodien välillä olevaan pisteeseen, ja moduloitu signaali 9 saadaan välipisteestä kondensaattorin 26 kaut-: ta.

Vaiheensiirtopiiri 6 käsittää esimerkiksi linjapituuden, 35 joka on yhtä suuri kuin paikallissignaalin 2 neljännes-aallonpituus, jolloin aikaansaadaan 90° vaihesiirto.

4 97000 Tämän modulaatiopiirin sähköisen toiminnan selityksen jälkeen kuvataan seuraavaksi keksinnön suoritusmuotoa.

Modulaatiopiiri on toteutettu alustalle, kuten mahdol-5 lisesti monikerroksiselle kaksipintaiselle painetulle piirille, tai keraamiselle substraatille "paksukerros-" tai "ohutkerrostekniikalla". Kaikki muuntajat on toteutettu painopiiri- tai syväpainotekniikalla edellä mainittujen tekniikkojen mukaisesti tavalla, jota on kuvattu 10 FR-patenttihakemuksessa 8903607.

Keskikohdalla varustettua painettua muuntajaa kuvataan seuraavassa esimerkinomaisesti kuvaan 4 liittyen, jossa on esitetty muuntaja, jossa on kaksi kierrosta OB ja OC, 15 jolloin kumpikin puolikäämi siten supistuu yhdeksi kierrokseksi .

Tämä muuntaja vastaa optimisuoritusmuotoa, jossa kummankin kierroksen muodostama vuo on identtinen toisen 20 muodostaman vuon kanssa, koska kierrokset OB ja OC ovat kehältään samoja ja sulkevat sisäänsä saman pinnan, jolloin kaavio on täysin symmetrinen pystyakselin suhteen, joka kulkee keskikohdan O ja kierrosten leikkauskohdan, jota on merkitty viitenumerolla D, kautta.

25 Tässä optimisuoritusmuodossa nämä kaksi puolikäämiä ovat vuotohäviöiltään identtisiä keloja.

Kierrosten leikkauskohta voidaan toteuttaa käyttäen me-30 tallottuja aukkoja; metalloinnin läsnäolo muuntajan suhteen ei vaikuta sen toimintaan.

Kierrosten leikkauskohta voidaan toteuttaa myös "kuori-lastulla" , joka asennetaan nollaresistanssipintaan.

Suorituskyky voidaan optimoida pienentämällä kierrosten välistä tilaa (esimerkiksi suuruusluokkaan 15/100 mm).

Il 35 5 97000

Painetun linjan leveyden pienentämisellä (esim. 15/100 mm:iin) voidaan muuntajan mittoja edelleen pienentää.

5 Tämän tyyppisiä muuntajia käytetään jakopiireissä 1, 14.

Kuvassa 5 on esitetty sekoittimissa 8, 11 käytetty muuntaja. Se saadaan edellä esitetystä lisäämällä edellisen muuntajan kierrosten kehälle lisäkierros EF, jolloin tämä 10 kierros EF muodostaa primaarikäämin.

Silloin kun modulaatiopiirin alustaan kuuluu eristävä sisäkerros, on muuntajat mahdollista sijoittaa kummallekin pinnalle ilman vaaraa mahdollisista vuorovaikutuk-15 sista.

Kuvassa 6 esitetyssä keksinnön mukaisessa modulaatiopii-rissä voidaan poistaa modulointisignaaleissa 10, 13 oleva jatkuva komponentti. Jos nämä signaalit ovat peräisin 20 piiristä, jossa käytetään esim. operaatiovahvistinta, on signaalin lisänä tuleva tasajännite haitallinen sekoit-timen kahden diodin suhteen. Se voidaan poistaa käyttämällä eristyskondensaattoria, mutta jos modulointisig-naalissa käytetyt taajuudet ovat suhteellisen matalia, 25 tulee kondensaattorin kapasitanssin olla suuri, minkä johdosta tästä komponentista tulee tilaa vievä. Ratkaisuna on arvoltaan saman tasajännitteen 30, kuin modulointisignaaleissa on, tuominen sekoittimien muuntajien keskikohtiin. Kondensaattorit 32, 33 eristävät tämän 30 tasajännitesyötön radiotaajuussignaalien suhteen.

Osat, joita käytetään modulaatiopiirin kokoamiseen, kuten vastukset tai kodensaattorit, ovat "pintaliitoskomponenttien" tyyppisiä komponentteja tai ne on muodostettu suo-35 raan serigrafisesti tai muulla aikaisemmin mainitulla menetelmällä. Tätä modulaatiopiiriä voidaan edullisesti käyttää myös demodulaatiopiirinä. Kuvaan 1 viitaten, 6 97000 lähtösignaalin 15 sijasta syötetään sisään demoduloitava signaali, ja sekoittimien antoon vastaanotetaan demoduloidut signaalit modulointisignaalien 10, 13 sijasta.

5 Keksintöä voidaan soveltaa erityisesti radiopuhelin-liikenteen liikkuvissa asemissa, joissa peruskais-tamodulointisignaalit vaiheessa 10 ja kvadratuurissa 13 tuodaan sekoittimiin 8, 11.

Il

Claims (3)

1. 97000 Patentt iva at imus
2. 1. Modulaatiopiiri, johon kuuluu ensimmäinen jakopiiri (1), joka vastaanottaa paikallissignaalin (2), kaksi se-koitinta (8, li), vaiheensiirtopiiri (6), ja toinen jako-piiri (14), joka muodostaa lähtösignaalin (15), jolloin sekä jakopiireihin että sekoittimiin sisältyy kuhunkin 10 muuntaja, tunnettu siitä, että nämä muuntajat on toteutettu painopiiri- tai syväpäinotekniikä11a saman alustan jommalle kummalle pinnalle, ja että sekoittimien (8, 11) muuntajien keskikohdat saavat tasajännitteen (30), jonka arvo on sama kuin se, joka modulaatiosignaaleilla 15 (10, 13) on.
3. 1. Moduleringskrets innefattande en första fördelnings- krets (1) som erhäller den lokala signalen (2), tvä blan-dare (8, 11), en första fasförskjutningskrets (6), en andra fördelningskrets (14) som alstrar utgängssignalen (15), varvid dessa fördelningskretsar och dessa blandare 25 omfattar vardera en transformator, känneteckn&d därav, • att nämnda transformatorer är utförda genom tryckning el- ler genom gravering pä den ena eller den andra ytan hos sanana underlag och att mittpunkterna för transformatorer-na i blandarna (8, 11) erhäller en likspänning (30) av 30 ett värde som är ekvivalent med värdet som uppträder i moduleringssignalerna (10, 13).