RU2011141573A - Способ амплитудной модуляции и демодуляции высокочастотных сигналов и устройство его реализации - Google Patents

Abstract

1. Способ амплитудной модуляции и демодуляции высокочастотных сигналов, состоящий в том, что устройство модуляции и демодуляции включают между источником высокочастотных сигналов и низкочастотной нагрузкой и выполняют его из каскадно-соединенных согласующего четырехполюсника с числом двухполюсников не менее трех, нелинейного элемента, высокочастотной нагрузки и фильтра нижних частот, в режиме демодуляции с помощью нелинейного элемента разлагают спектр амплитудно-модулированных сигналов, корректируют их коэффициент амплитудной модуляции, с помощью фильтра нижних частот выделяют информационный низкочастотный сигнал, амплитуда которого изменяется по закону изменения амплитуды высокочастотного сигнала, отличающийся тем, что в качестве нелинейного элемента используют трехполюсный нелинейный элемент по схеме с общим одним из электродов, в режиме модуляции изменяют амплитуду высокочастотного сигнала по закону изменения амплитуды управляющего сигнала, значения сопротивлений двухполюсников выбирают из условия одновременного обеспечения заданных отношений модулей коэффициентов передачи высокочастотной части устройства модуляции и демодуляции в двух состояниях нелинейного элемента, определяемых двумя значениями амплитуды управляющего сигнала, на заданном количестве частот, причем в режиме демодуляции в качестве управляющего сигнала используют огибающую входного амплитудно-модулированного сигнала, двухполюсники формируют из числа реактивных элементов, не меньшего заданного числа частот, значения параметров элементов определяют из условия реализации выбранных значений сопротивлений двух�

Claims (2)

1. Способ амплитудной модуляции и демодуляции высокочастотных сигналов, состоящий в том, что устройство модуляции и демодуляции включают между источником высокочастотных сигналов и низкочастотной нагрузкой и выполняют его из каскадно-соединенных согласующего четырехполюсника с числом двухполюсников не менее трех, нелинейного элемента, высокочастотной нагрузки и фильтра нижних частот, в режиме демодуляции с помощью нелинейного элемента разлагают спектр амплитудно-модулированных сигналов, корректируют их коэффициент амплитудной модуляции, с помощью фильтра нижних частот выделяют информационный низкочастотный сигнал, амплитуда которого изменяется по закону изменения амплитуды высокочастотного сигнала, отличающийся тем, что в качестве нелинейного элемента используют трехполюсный нелинейный элемент по схеме с общим одним из электродов, в режиме модуляции изменяют амплитуду высокочастотного сигнала по закону изменения амплитуды управляющего сигнала, значения сопротивлений двухполюсников выбирают из условия одновременного обеспечения заданных отношений модулей коэффициентов передачи высокочастотной части устройства модуляции и демодуляции в двух состояниях нелинейного элемента, определяемых двумя значениями амплитуды управляющего сигнала, на заданном количестве частот, причем в режиме демодуляции в качестве управляющего сигнала используют огибающую входного амплитудно-модулированного сигнала, двухполюсники формируют из числа реактивных элементов, не меньшего заданного числа частот, значения параметров элементов определяют из условия реализации выбранных значений сопротивлений двухполюсников на заданном количестве частот, сформированный в режиме модуляции высокочастотный сигнал снимают с высокочастотной нагрузки.

2. Устройство модуляции и демодуляции высокочастотных сигналов, состоящее из каскадно-соединенных согласующего четырехполюсника, нелинейного элемента, высокочастотной нагрузки и фильтра нижних частот, отличающееся тем, что в качестве нелинейного элемента использован трехполюсный элемент по схеме с одним из трех общим электродом, к нелинейному элементу подключен источник управляющего сигнала, фильтр нижних частот выполнен в виде Г-образного соединения элементов L и С, значения которых выбраны из условия обеспечения большого его входного сопротивления на частоте высокочастотного сигнала, четырехполюсник выполнен из четырех реактивных двухполюсников, соединенных по лестничной схеме в виде двух Г-образных соединений, каждый двухполюсник сформирован из трех реактивных элементов, при этом значения сопротивлений x_1n, x_2n, x_3n первого, второго и третьего двухполюсников выбраны из условия одновременного обеспечения заданных отношений модулей коэффициентов передачи высокочастотной части устройства модуляции и демодуляции в двух состояниях нелинейного элемента, определяемых двумя значениями амплитуды управляющего сигнала или двумя уровнями амплитудно-модулированного сигнала, на заданных двух частотах, первый, второй и третий двухполюсники сформированы из параллельно соединенных между собой последовательного контура L_1k, C_1k и дополнительного реактивного двухполюсника с сопротивлением X_kn, значения параметров элементов двухполюсников определены из условия реализации выбранных значений сопротивлений x_1n, x_2n, x_3n двухполюсников на этих частотах:

;

;

;

;

,

где α=(x₀-E_d)γ-D_d; β=F_dγ-E_d-x₀;

;

;

;

;

. C=C₁m₂₁+C₂; H=H₁m₂₁+H₂; B=B₁m₂₁+B₂; A=A₁m₂₁+A₂;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

; C_d=C_1dm_21d+C_2d; H_d=H_1dm_21d+H_2d; B=B₁m₂₁+B₂; A_d=A_1dm_21d+A_2d;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

, причем каждый дополнительный двухполюсник формируется из емкости

при x_2n,3n,4n<0 или из индуктивности Х_kn=ω_nL_k при x_2n,3n,4n>0 на обеих частотах, а в других случаях - либо из емкости, либо из индуктивности;

,

,

,

,

,

,

,

, - заданные действительные и мнимые составляющие элементов матрицы сопротивлений трехполюсного нелинейного элемента в режиме модуляции в двух состояниях, определяемых двумя значениями амплитуды управляющего сигнала;

,

,

,

,

,

,

,

- заданные действительные и мнимые составляющие элементов матрицы сопротивлений трехполюсного нелинейного элемента в режиме демодуляции в двух состояниях, определяемых двумя значениями амплитуды входного сигнала; m₂₁ - заданное отношение модулей коэффициентов передачи устройства в двух состояниях в режиме модуляции; m_21d - расчетное отношение модулей коэффициентов передачи устройства в двух состояниях в режиме демодуляции; n, k - номер частоты и номер двухполюсника; r₀, x_о, r_н x_н - заданные действительные и мнимые составляющие сопротивлений источника сигнала и нагрузки на заданных частотах ω_1,2=2πf_1,2; сопротивление x_4k четвертого двухполюсника выбрано произвольно с исключением случая холостого хода;

;

;

- расчетные оптимальные значения отношений элементов a, b, c, d классической матрицы передачи реактивного четырехполюсника.