RU16237U1 - Устройство формирования частотно-модулированного сигнала - Google Patents

Abstract

Устройство формирования частотно-модулированного сигнала, содержащее последовательно соединенные опорный кварцевый генератор, буферный усилитель, управляемый фазовращатель и умножитель частоты, выход которого является выходом устройства, последовательно соединенные источник модулирующего сигнала и интегратор, отличающееся тем, что, с целью ослабления паразитной амплитудной модуляции, а также паразитной частотной модуляции, возникающей в управляемом фазовращателе из-за явления амплитудно-фазовой конверсии, в него введены последовательно соединенные амплитудный детектор, инвертор, первый фильтр нижних частот, первый усилитель постоянного тока, выход которого соединен с управляющим входом буферного усилителя, последовательно соединенные фазовый детектор, первый сумматор, второй фильтр нижних частот, второй усилитель постоянного тока, второй сумматор, выход которого соединен с управляющим входом управляемого фазовращателя, при этом выход интегратора соединен со вторыми входами первого и второго сумматоров, первый вход фазового детектора соединен с выходом опорного кварцевого генератора, а второй вход - с выходом управляемого фазовращателя и с входом амплитудного детектора.

Description

УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ЧАСТОТНО-МОДУЛИТОВАННОГО

Полезная модель относится к радиотехнике и может использоваться в качестве возбудителя п)едатчика с частотной модуляцией.

Известно устройство для формирования частотно-модулированного (ЧМ) сигнала на основе прямого метода. Прямой метод предполагает модуляцию частоты задающего опорного генератора управителем частоты (УЧ) и возможное умножение частоты в последующих каскадах передатчика (см. Устройства генерирования и формирования радиосигналов / Под ред. Г.М. Уткина, В.Н. Кулешова М.В. Благовещенского. - 2-е изд., перер. и доп. - М.: Радио и связь, 1994, стр. 323, рис. 19.1 б). Управителем частоты является устройство с реактивным управляемым сопротивлением, которое подключается к колебательному контуру автогенератора. Таким УЧ может быть, например, варикап. Однако относительный диш1азон управления частотой невелик и составляет 10... 10.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство формирования ЧМ сигнала на основе косвенного метода. Косвенный метод основан на возможности преобразования фазовой модуляции в частотную. Модулирующее напряжение подается на модулятор фазы через интегрирующий четырехполюсник. Задающий кварцевый генератор позволяет получить высокую стабильность средней частоты (см. Устройства генерирования и формирования радиосигналов / Под ред. Г.М. Упсина, В.Н. Кулешова М.В. Благовещенского. - 2-е изд., перер. и доп. - М.: Радио и связь, 1994, стр. 323, рис. 19.1 в). Фазовый модулятор (или управляемый фазовращатель) включен между буферным усилителем и умножителем частоты. Достоинством косвенного метода, как известно, является то, что он обеспечивает высокую долговременную стабильность несущей частоты, независящую от стабильности п аметров собственно фазового модулятора. В то же время даже в линейном режиме работы фазовых модуляторов, при котором мгновенная частота высокочастотного колебания пропорщюнальна мгновенному значению информационного сигнала, в них возникают помехи, проявляющиеся в виде паразитной амплитудной (НАМ) и частотной (ПЧМ) модуляции.

В фазовых модуляторах полезная модуляция всегда сопровождается ПАМ, которая из-за влияния амплитудно-фазовой конверсии приводит к появлению ПУМ (см. Амшштудаю-фазовая конверсия / Под ред. Г.М. Крылова. - М.: Связь, 1979. - 256 с.). Возникшие ПАМ и ПУМ даже при линейных модуляционных характ)ис1иках, во-первых, вносят искажения в полезный сигнал, во-вторых, ухудшают электромагнитную совместимость, так как спектр ПАМ и ПУМ может располагаться как внутри, так и вне полосы частот поZOOQI 19Л9&

М.Кл.-НОЗСЗ/10 HO3L7/18

СИГНАЛА

лезного сигнала.

Целью предлагаемого технического решения является ослабление п азитной амплитудной модуляции, а также п азитной частотной модуляции, возникающей в фазовом модуляторе из-за влияния амплшудно-фазовой конверсии.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство формирования частотно-модулированного сигнала, содержащее последовательно соединенные опорный кварцевый генератор, буферный управляемый усилитель, управляемый фазовращатель и умножитель частоты, выход которого является выходом устройства, последовательно соединенные источник модулирующего сигнала и интетратор, введены последовательно соединенные амплитудный детектор, инвертор, первый фильтр нижних частот, первый усилитель постоянного тока, выход которого соединен с управляющим входом буферного усилителя, последовательно соединенные фазовый детектор, первый сумматор, второй фильтр нижних частот, второй усилитель постоянного тока и второй сумматор, выход которого соедщнен с утфавляющим входом управляемого фазовращателя. При этом выход интегратора соединен со вторым входом первого и второго сумматоров, первый вход фазового детектора соединен с выходом опорного кв цевого генератора, а второй вход - с выходом управляемого фазовращателя и со входом амплитудного детектора.

Характерным здесь является то, что с помощью введенных новых элементов, объединенных соответствующими связями с остальными узлами схемы, происходит подавление паразитной амплитудной и паразитной частотной модуляции.

Предлагаемое техническое решение, по мнению заявителя, обладает существенными отличиями, так как при поиске не выявлены аналоги, содержащие признаки, сходные с отличительными.

Па чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства формирования частотно-модулшрованного сигнала.

Устройство формирования частотно-модулированного сигнала содержит последовательно соединенные опорный кварцевый генератор ОКГ1, буферный усилитель БУ2 с управляемым коэффициентом усиления, управляемый фазовращатель УФЗ и умножитель частоты УЧ4, выход которого является выходом устройства, последовательно соединенные источник модулирующего сигнала ИМС5 и интегратор ИПТ6, последовательно соединенные амплитудный детектс) АД7, инвергор ЙПВ8, первый фильтр нижних частот ФПЧ9, первый усилитель постоянного тока УПТ10, выход соединен с управляющим входом БУ2, последовательно соединенные фазовый детектор ФД11, первый сумматор С12, второй ФПЧ13, второй УПТ14, второй сумматор С15, выход которого соединен с управляющим входом УФЗ. При этом выход ИПТ6 соединен со вторыми входами первого С12 и второго С15, первый вход ФД11 соединен с выходом ОКГ1, а второй вход - с выходом УФЗ и со входом АД7.

следующим образом.

Высокостабильный сишал с выхода ОКГ1 через БУ2 поступает на сигнальный вход управляемого фазовращателя УФЗ, на управляющий вход которого от источника модулирующего сигнала ИМС5 через интегратор ИНТ6 и второй сумматор С15 поступает информащюнный модулирующий сигнал. На выходе УФЗ формируется ЧМ сигнал с частотой ОКГ1 и поступает на вход умножителя частоты УЧ4, на выходе которого формируется высокочастотный ЧМ сигнал. Возникающая на выходе УФЗ паразитная амплитудная модуляция ПАМ с пшяощью АД7 преобразуется в напряжение, пропорциональное значению ПАМ. Это напряяжние с выхода АД7 через инвертор ИНВ8, первый ФНЧ9 и первый УПТЮ поступает на управляющий вход БУ2 и модулирует по амплитуде его выходной сигнал. Поскольку эта амплитудная модуляция в противофазе с ПАМ на выходе УФЗ, то в результате на выходе УФЗ, происходит полное подавление ПАМ. Одновременно с помощью ФД11 формируется напряжение, противофазное паразитным частотным приращениям, которое через первый сумматор С12, второй ФПЧ13, второй УПТ14 и второй С15 поступит на управляющий вход УФЗ и подавляет ПЧМ на его выходе. При этом модуляхщя информахщонным сигналом от ИМС5 через ИПТ6 сохраняется полностью. Для этого модулирующий сигнал поступает на первый С12 и снимает противофазную модуляцию информационного сигнала, которая выделяется на выходе ФДИ. Затем модулирующий сигнал с ИПТ6 поступает через CI5 на УФЗ и снова происходит необходимая частотная модуляция информационным сигналом.

В результате в предложенном устройстве формирования частотномодулированного сигнала происходит подавление ПАМ и ПЧМ, но сохраняется полезная частотная модулящм информационным сигналом.

Доказательством возможности осуществления предлагаемого устройства является то, что вводщмые блоки типовые.

Фазовый детектор может быть выполнен на основе фазочастотных дискриминаторов (см., например, Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники Учебное пособие для вузов. - 2-е изд., пфер. и доп. - М.: Радио и связь, 1985. стр. 403-405 рис. 16.36-16.41).

Сумматор может быть выполнен пассивным на резисторах. Управляемый буферный усилиггель представляет собой высокочастотный усилитель с коэффициешюм усиления, близким к единице, и этот коэффициент усиления мояою изменять от внешнего нахфяжения смещения.

Усилители постоянного тока могут быть выполнены на широко известных микросхемах операщюнных усилителей (например, 544УД2). Амплитудный детектор может быть выполнен на основе диодов или транзисторов.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет получить частотно-модулированный сигнал с ослабленной паразитной амплитудной и частотной модуляцией.

Claims (1)

1. Устройство формирования частотно-модулированного сигнала, содержащее последовательно соединенные опорный кварцевый генератор, буферный усилитель, управляемый фазовращатель и умножитель частоты, выход которого является выходом устройства, последовательно соединенные источник модулирующего сигнала и интегратор, отличающееся тем, что, с целью ослабления паразитной амплитудной модуляции, а также паразитной частотной модуляции, возникающей в управляемом фазовращателе из-за явления амплитудно-фазовой конверсии, в него введены последовательно соединенные амплитудный детектор, инвертор, первый фильтр нижних частот, первый усилитель постоянного тока, выход которого соединен с управляющим входом буферного усилителя, последовательно соединенные фазовый детектор, первый сумматор, второй фильтр нижних частот, второй усилитель постоянного тока, второй сумматор, выход которого соединен с управляющим входом управляемого фазовращателя, при этом выход интегратора соединен со вторыми входами первого и второго сумматоров, первый вход фазового детектора соединен с выходом опорного кварцевого генератора, а второй вход - с выходом управляемого фазовращателя и с входом амплитудного детектора.