Pierwszenstwo: \ Zgloszenie ogloszono: 30.10.1973 f Opis patentowy opublikowano: 30.10.197S 78213 KI. Ma1, 36/06 MKP H03k9/08 [CZY i Ur-edu P 1 ' p - l Sn 1A i Twórcawynalazku: Janusz Holowacz Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Gdanska, Gdansk (Polska) Sposób modulacji szerokosci impulsu wielkiej czestotliwosci oraz uklad do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób modulagi szerokosci impulsu wielkiej czestotliwosci oraz uklad do stosowania tego sposobu. Wynalazek moze byc wykorzystany w telekomunikacji do cyfrowej lub analogowej modulacji impulsów wielkiej czestotliwosci, szczególnie w zakresie pasma mikrofal.' Znane dotychczas sposoby modulacji szerokosci impulsu wielkiej czestotliwosci polegaja na zmianie sygnalu modulujacego w ciag impulsów zmodulowanych w szerokosci zgodnie z przebiegiem sygnalu moduluja¬ cego i przelaczaniu nimi sygnalu wielkiej czestotliwosci przy pomocy cyfrowego modulatora wielkiej czestotli¬ wosci stosowanego najczesciej w postaci impulsowego przelacznika diodowego wielkiej czestotliwosci, dzieki czemu na jego wyjsciu uzyskuje sie impulsy wielkiej czestotliwosci zmodulowane w szerokosci sygnalem modulujacym.Uklady modulacji szerokosci impulsu wielkiej czestotliwosci skladaja sie z modulatora szerokosci impulsu polaczonego bezposrednio z cyfrowym modulatorem wielkiej czestotliwosci. Cyfrowy modulator wielkiej czesto¬ tliwosci posiada ponadto oddzielne wejscie dla niemodulowanego sygnalu czestotliwosci i wyjscie, na którym uzyskuje sie zmodulowane w szerokosci impulsy wielkiej czestotliwosci. Sygnal modulacyjny podawany jest na wejscie modulatora szerokosci impulsu i po przetworzeniu w nim na ciag impulsów zmodulowanych w szerokosci przekazywany jest do cyfrowego modulatora wielkiej czestotliwosci.Wada dotychczasowych sposobów modulacji szerokosci impulsu wielkiej czestotliwosci jest koniecznosc wstepnego przetworzenia sygnalu modulujacego na zmodulowany w szerokosci ciag impulsów. Dodatkowa wada sposobu modulacji szczególnie istotna w przypadku pracy z krótkimi impulsami jest wymagana duza szybkosc przelaczania sygnalu wielkiej czestotliwosci.Ujemna cecha dotychczasowych ukladów modulacji impulsów wielkiej czestotliwosci jest ich zlozonosc wynikajaca z koniecznosci stosowania ukladu modulatora szerokosci impulsu o duzym stopniu komplikaqi.Ponadto wymaganie duzej szybkosci przylaczania sygnalu wielkiej czestotliwosci mozliwe do spelnienia jedynie przy pomocy impulsowego przelacznika diodowego wielkiej czestotliwosci, narzuca koniecznosc uzycia odpo-2 78 213 wiednio szybko przelaczajacych diod pólprzewodnikowych i czestokroc wymaga odpowiedniego ksztaltowania impulsów sterujacych diode. j Celem wynalazku jest opracowanie sposobu modulacji szerokosci impulsu wielkiej czestotliwosci i ukladu dó jego stosowania eliminujacego wymienione wyzej niedogodnosci.\ Cel ten zostal osiagniety dzieki wykorzystaniu zaleznosci szerokosci impulsu wielkiej czestotliwosci 1 wytwarzanego w impulsowym przelaczniku diodowym wielkiej czestotliwosci od czasu trwania impulsowego przelaczania wstecznego diody. Diode przelacznika wielkiej czestotliwosci steruje sie jednoczesnie próbkujacymi impulsami, o ujemnej polaryzacji, stalej szerokosci i amplitudzie, przelaczajacymi diode oraz sygnalem modulu¬ jacym zmieniajacym zgodnie z jego przebiegiem prad przewodzenia diody w okresie czasu miedzy kolejnymi im|pulsami próbkujacymi. Zmiana pradu przewodzenia diody reguluje sie zgodnie z sygnalerr. modulujacym czas trwania przelaczenia wstecznego diody a przez to i szerokosci impulsu wielkiej czestotliwosci dh kolejnych impulsów próbkujacych.Uklad stosowania sposobu wedlug wynalazku zawiera wzmacniacz sterujacy sygnalu modulujacego oraz geherator impulsowy wytwarzajacy ujemne impulsy próbkujace o stalych parametrach, polaczone poprzez uklad separacji z dioda impulsowego przelacznika wielkiej czestotliwosci.'. ' Korzysci techniczne wynikajace ze stosowania wynalazku polegaja na uproszczeniu sposobu jak i ukladu modulacji szerokosci impulsu wielkiej czestotliwosci w porównaniu z sposobami i ukladami stosowanymi dotychczas. Dodatkowa zaleta sposobu i ukladu wedlug wynalazku jest wyeliminowanie do tej pory krytycznego, ze wzgledu na wymagane duze szybkosci przelaczania zwlaszcza w przypadku pracy z krótkimi impulsami, wyboru diody przelaczajacej impulsowego przelacznika wielkiej czestotliwosci. W sposobie i ukladzie wedlug wynalazku wykorzystuje sie bowiem niepozadane w dotychczasowych rozwiazaniach stany przejsciowe w diodzie impulsowego przelacznika wielkiej czestotliwosci przy przelaczaniu impulsowym.Dodatkowa korzyscia sposobu i ukladu wedlug wynalazku jest jego uniwersalnosc, dzieki czemu moze byc on stosowany bez jakichkolwiek zmian konstrukcyjnych w wersji odbiciowej modulatora szerokosci impulsu wielkiej czestotliwosci, przy wspólpracy z cyrkulatorem ferrytowym, lub w wersji zrówniwazonej, przy wspólpracy z ukladami hybrydowymi takimijak sprzegacz 3dB, magiczne T itp.Przedmiot wynalazku jest objasniony blizej na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przebieg pradu diody impulsowego przelacznika wielkiej czestotliwosci przy impulsowym przelaczaniu wstecznym, fig. 2 przedstawia charakterystyke impulsowego przelaczania wstecznego diody, a fig. 3 schemat blokowy ukladu modulatora sze¬ rokosci impulsu wielkiej czestotliwosci.Sposób modulacji szerokosci impulsu wielkiej czestotliwosci polega na wykorzystaniu wlasnosci impulso¬ wych diody pólprzewodnikowej przelacznika wielkiej czestotliwosci przy impulsowym przelaczeniu wstecznym diody ze stanu przewodzenia do stanu jej zatkania. Przebieg pradu diody w czasie impulsowego przelaczania wstecznego (fig. 1) charakteryzuje sie istnieniem okresu t! w którym wsteczny prad diody przyjmuje stala wartosc Iw i okresu czasu t2, dla którego zachodzi szybkie zanikanie pradu diody, przy czym czas t2 jest znacznie niniejszy od czasu ti i malo zalezny od warunków przelaczania, impulsowego. Czas t2 zalezy silnie od warunków przelaczania impulsowego diody i efektywnego czasu zycia nosników mniejszosciowych r w diodzie -bedacego stalym parametrem impulsowym diody i przy odpowiednim doborze wartosci r moze byc regulowany w zadanym zakresie poprzez zmiane stosunku pradu przewodzenia. Ip do pradu wstecznego Iw diody (fig. 2).Dla ustalonej amplituda impulsu przelaczajacego i calkowita opornoscia szeregowa w obwodzie przela¬ czania diody, wartosci pradu Iw zmiana pradu przewodzenia diody Ip zmieniac mozna »v zadanym zakresie czas tx • Poniewaz dzialanie diodowego przelacznika wielkiej czestotliwosci oparte jest o zmiane tlumienia sygna¬ lu wielkiej czestotliwosci przy przejsciu ze stanu przewodzenia do stanu nieprzewodzenia diody, w okresie czasu tj, gdy w diodzie plynie wsteczny prad Iw, sygnal wielkiej czestotliwosci na wyjsciu przelacznika wielkiej czestotliwosci nie ulega zmianie, w porównaniu z okresem czasu gdy w diodzie plynie prad przewodzenia Ip.Dzieki temu zmiana czasu ti wskutek zmian pradu przewodzenia diody umozliwia regulacje czasu trwania impulsu wielkiej czestotliwosci wytwarzanego w diodowym przelaczniku wielkiej czestotliwosci.W przypadku zmiany pradu przewodzenia diody zgodnie z sygnalem modulujacym, co latwo mozna za¬ pewnic przy wysterowaniu diody sygnalem modulujacym w zakresie liniowej czesci jej charakterystyki przewo¬ dzenia i pracy w liniowym zakresie charakterystyki przelaczania wstecznego diody (fig. 2), szerokosc impulsów wielkiej czestotliwosci na wyjsciu modulatora bedzie zmieniac sie zgodnie z wartoscia sygnalu modulujacego w okresie czasu miedzy kolejnymi próbkujacymi impulsami przelaczajacymi diode przelacznika wielkiej czesto¬ tliwosci.78 213 3 Uklad modulatora (fig. 3) sklada sie z impulsowego przelacznika diodowego 1 wielkiej czestotliwosci, który jest polaczony poprzez uklad separatora 2 z wzmacniaczem sterujacym 3 sygnalu modulujacego i z gene¬ ratorem impulsów próbkujacych 4. Sygnal modulujacy po wzmocnieniu w wzmacniaczu sterujacym 3 podawany jest poprzez uklad separatora 2 na diode impulsowego przelacznika wielkiej czestotliwosci. Jednoczesnie dioda sterowana jest poprzez uklad separatora 2 ujemnymi impulsami przelaczajacymi wytwarzanymi w generatorze impulsów próbkujacych 4. Impulsów przelacznik diodowy 1 posiada oddzielne wejscie dla sygnalu wielkiej czestotliwosci i wyjscia z którego uzyskuje sie zmodulowane w szerokosci impulsy wielkiej czestotliwosci. PL PL