RU2011147245A - METHOD FOR GENERATION AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION - Google Patents

METHOD FOR GENERATION AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION Download PDF

Info

Publication number
RU2011147245A
RU2011147245A RU2011147245/08A RU2011147245A RU2011147245A RU 2011147245 A RU2011147245 A RU 2011147245A RU 2011147245/08 A RU2011147245/08 A RU 2011147245/08A RU 2011147245 A RU2011147245 A RU 2011147245A RU 2011147245 A RU2011147245 A RU 2011147245A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
pole
resistance
signal
amplitude
Prior art date
Application number
RU2011147245/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2500066C2 (en
Inventor
Александр Афанасьевич Головков
Ирина Александровна Малютина
Original Assignee
Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2011147245/08A priority Critical patent/RU2500066C2/en
Publication of RU2011147245A publication Critical patent/RU2011147245A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2500066C2 publication Critical patent/RU2500066C2/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

1. Способ генерации и частотной модуляции высокочастотного сигнала, основанный на преобразовании энергии источника постоянного напряжения в энергию высокочастотного сигнала, взаимодействии высокочастотного сигнала с цепью прямой передачи, трехполюсным нелинейным элементом, цепью обратной связи и нагрузкой, выполнении условий возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз, определяющих соответственно амплитуду и частоту генерируемого высокочастотного сигнала, и условий согласования трехполюсного нелинейного элемента с нагрузкой, изменении частоты генерируемого высокочастотного сигнала по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего сигнала путем соответствующего изменения баланса фаз, отличающийся тем, что цепь прямой передачи выполняют из трехполюсного нелинейного элемента, в качестве цепи обратной связи используют внешнюю обратную связь в виде произвольного четырехполюсника, соединенного с трехполюсным нелинейным элементом по последовательно-параллельной схеме, изменяют частоту генерируемого высокочастотного сигнала и реализуют условия согласования за счет изменения амплитуды управляющего сигнала на трехполюсном нелинейном элементе, подключенном выходным и общим электродами к нагрузке, выполненной в виде первого двухполюсника с комплексным сопротивлением, к управляющему и общему электродам трехполюсного нелинейного элемента подключают второй двухполюсник с комплексным сопротивлением, имитирующим сопротивление источника сигнала генератора и частотного модулятора в режиме усиления, условия возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз и условия согласования1. A method for generating and frequency modulating a high-frequency signal, based on the conversion of the energy of a constant voltage source into the energy of a high-frequency signal, the interaction of a high-frequency signal with a direct transmission circuit, a three-pole nonlinear element, a feedback circuit and a load, fulfilling the excitation conditions in the form of amplitude balance and phase balance , which respectively determine the amplitude and frequency of the generated high-frequency signal, and the conditions for matching a three-pole nonlinear element with a load th, changing the frequency of the generated high-frequency signal according to the law of changing the amplitude of the low-frequency control signal by correspondingly changing the phase balance, characterized in that the direct transfer circuit is made of a three-pole nonlinear element, external feedback in the form of an arbitrary four-terminal connected to a three-pole is used as a feedback circuit nonlinear element in a series-parallel circuit, change the frequency of the generated high-frequency signal and implement the conditions coordination by changing the amplitude of the control signal on a three-pole non-linear element connected by the output and common electrodes to the load, made in the form of the first two-terminal with complex resistance, to the control and common electrodes of the three-pole non-linear element connect a second two-terminal with complex resistance, simulating the resistance of the generator signal source and frequency modulator in gain mode, excitation conditions in the form of a balance of amplitudes and phase balance and matching conditions

Claims (2)

1. Способ генерации и частотной модуляции высокочастотного сигнала, основанный на преобразовании энергии источника постоянного напряжения в энергию высокочастотного сигнала, взаимодействии высокочастотного сигнала с цепью прямой передачи, трехполюсным нелинейным элементом, цепью обратной связи и нагрузкой, выполнении условий возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз, определяющих соответственно амплитуду и частоту генерируемого высокочастотного сигнала, и условий согласования трехполюсного нелинейного элемента с нагрузкой, изменении частоты генерируемого высокочастотного сигнала по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего сигнала путем соответствующего изменения баланса фаз, отличающийся тем, что цепь прямой передачи выполняют из трехполюсного нелинейного элемента, в качестве цепи обратной связи используют внешнюю обратную связь в виде произвольного четырехполюсника, соединенного с трехполюсным нелинейным элементом по последовательно-параллельной схеме, изменяют частоту генерируемого высокочастотного сигнала и реализуют условия согласования за счет изменения амплитуды управляющего сигнала на трехполюсном нелинейном элементе, подключенном выходным и общим электродами к нагрузке, выполненной в виде первого двухполюсника с комплексным сопротивлением, к управляющему и общему электродам трехполюсного нелинейного элемента подключают второй двухполюсник с комплексным сопротивлением, имитирующим сопротивление источника сигнала генератора и частотного модулятора в режиме усиления, условия возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз и условия согласования выполняют за счет выбора зависимостей мнимых составляющих сопротивлений первого xn и второго х0 двухполюсников от частоты из условия обеспечения стационарного режима генерации в виде равенства нулю знаменателя коэффициента передачи в режиме усиления последовательно на всем заданном диапазоне изменения частоты генерируемых высокочастотных сигналов по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего сигнала в соответствии со следующими математическими выражениями:1. A method for generating and frequency modulating a high-frequency signal, based on the conversion of the energy of a constant voltage source into the energy of a high-frequency signal, the interaction of a high-frequency signal with a direct transmission circuit, a three-pole nonlinear element, a feedback circuit and a load, fulfilling the excitation conditions in the form of amplitude balance and phase balance , which respectively determine the amplitude and frequency of the generated high-frequency signal, and the conditions for matching a three-pole nonlinear element with a load th, changing the frequency of the generated high-frequency signal according to the law of changing the amplitude of the low-frequency control signal by correspondingly changing the phase balance, characterized in that the direct transfer circuit is made of a three-pole nonlinear element, external feedback in the form of an arbitrary four-terminal connected to a three-pole is used as a feedback circuit nonlinear element in a series-parallel circuit, change the frequency of the generated high-frequency signal and implement the conditions coordination by changing the amplitude of the control signal on a three-pole non-linear element connected by the output and common electrodes to the load, made in the form of the first two-terminal with complex resistance, to the control and common electrodes of the three-pole non-linear element connect a second two-terminal with complex resistance, simulating the resistance of the generator signal source and frequency modulator in gain mode, excitation conditions in the form of a balance of amplitudes and phase balance and matching conditions they are performed by choosing the dependences of the imaginary components of the resistance of the first x n and second x 0 two-terminal on the frequency from the condition of providing a stationary generation mode in the form of equal to zero the denominator of the transmission coefficient in the gain mode sequentially over the entire specified frequency range of the generated high-frequency signals according to the law of the amplitude of the low-frequency control signal in accordance with the following mathematical expressions:
Figure 00000001
;
Figure 00000002
,
Figure 00000001
;
Figure 00000002
, где А=-(x22r0+В1); В=rн(A1+r0r22)-r0-r11; С=r22; D=х22rн; X=-r22(r22r0+A1); Y=r22r11-B1-x22(r22r0rн+r0+A1rн);
Figure 00000003
; A1=r11r22-x11x22-r12r21+x12x21; B1=x11r22+r11x22-x12r21-r12x21; r0, x0 - заданые зависимости действительной составляющей и оптимальные зависимости мнимой составляющей сопротивления источника входного высокочастотного сигнала генератора и частотного модулятора в режиме усиления от частоты в заданной полосе частот; rн, xн - заданные зависимости действительной составляющей и оптимальные зависимости мнимой составляющей сопротивления нагрузки от частоты в заданной полосе частот; r11, x11, r12, x12, r21, х21, r22, x22 - заданные зависимости суммарных действительных и мнимых составляющих элементов смешанной матрицы H трехполюсного нелинейного элемента и смешанной матрицы H цепи обратной связи h11=r11+jx11, h12=r12+jx12, h21=r21+jx21, h22=r22+jx22 от частоты в заданной полосе частот при соответствующем изменении амплитуды низкочастотного управляющего сигнала.where A = - (x 22 r 0 + B 1 ); B = r n (A 1 + r 0 r 22 ) -r 0 -r 11 ; C = r 22 ; D = x 22 r n ; X = -r 22 (r 22 r 0 + A 1 ); Y = r 22 r 11 -B 1 -x 22 (r 22 r 0 r n + r 0 + A 1 r n );
Figure 00000003
; A 1 = r 11 r 22 -x 11 x 22 -r 12 r 21 + x 12 x 21 ; B 1 = x 11 r 22 + r 11 x 22 -x 12 r 21 -r 12 x 21 ; r 0 , x 0 are the given dependences of the real component and the optimal dependences of the imaginary component of the resistance of the source of the input high-frequency signal of the generator and the frequency modulator in the amplification mode on the frequency in a given frequency band; r n , x n - the given dependences of the real component and the optimal dependence of the imaginary component of the load resistance on the frequency in a given frequency band; r 11 , x 11 , r 12 , x 12 , r 21 , x 21 , r 22 , x 22 - given dependences of the total real and imaginary components of the elements of the mixed matrix H of a three-pole nonlinear element and the mixed matrix H of the feedback circuit h 11 = r 11 + jx 11 , h 12 = r 12 + jx 12 , h 21 = r 21 + jx 21 , h 22 = r 22 + jx 22 of the frequency in a given frequency band with a corresponding change in the amplitude of the low-frequency control signal. 2. Устройство генерации и частотной модуляции высокочастотных сигналов, состоящее из источника постоянного напряжения и низкочастотного управляющего сигнала, трехполюсного нелинейного элемента, цепи прямой передачи, цепи обратной связи и нагрузки, отличающееся тем, что цепь прямой передачи выполнена из трехполюсного нелинейного элемента, в качестве цепи обратной связи использована внешняя обратная связь в виде произвольного четырехполюсника, соединенного с трехполюсным нелинейным элементом по последовательно-параллельной схеме, трехполюсный нелинейный элемент выходным и общим электродами подключен к нагрузке, выполненной в виде первого двухполюсника с комплексным сопротивлением, к управляющему и общему электродам трехполюсного нелинейного элемента подключен второй двухполюсник с комплексным сопротивлением, которое имитирует сопротивление источника входного высокочастотного сигнала генератора и частотного модулятора в режиме усиления, мнимая составляющая сопротивления нагрузки и мнимая составляющая сопротивления источника входного высокочастотного сигнала генератора и частотного модулятора в режиме усиления реализованы из двух последовательно соединенных параллельных контуров с параметрами L1k, C1k, L2k, C2k, причем значения параметров определены из условия обеспечения стационарного режима генерации на четырех частотах заданной полосы частот и соответствующих четырех значениях амплитуды низкочастотного управляющего сигнала с помощью следующих математических выражений:2. A device for generating and frequency modulating high-frequency signals, consisting of a constant voltage source and a low-frequency control signal, a three-pole nonlinear element, a direct transmission circuit, a feedback circuit and a load, characterized in that the direct transmission circuit is made of a three-pole nonlinear element, as a circuit feedback, external feedback in the form of an arbitrary four-terminal connected to a three-pole nonlinear element in a series-parallel circuit, tr an ex-pole nonlinear element with the output and common electrodes is connected to a load made in the form of the first two-terminal with complex resistance, a second two-terminal with complex resistance, which simulates the resistance of the source of the input high-frequency signal of the generator and the frequency modulator in the amplification mode, is connected to the control and common electrodes of the three-pole non-linear element the imaginary component of the load resistance and the imaginary component of the resistance of the source of the input high-frequency signal ala generator and frequency modulator in an amplification regime realized from two series-connected parallel circuit with parameters L 1k, C 1k, L 2k , C 2k, wherein the parameter values are determined from the condition of ensuring steady state lasing at four frequencies of a predetermined frequency band and the respective four values of amplitude low-frequency control signal using the following mathematical expressions:
Figure 00000004
;
Figure 00000005
;
Figure 00000006
;
Figure 00000007
,
Figure 00000004
;
Figure 00000005
;
Figure 00000006
;
Figure 00000007
, где
Figure 00000008
;
Figure 00000009
;Where
Figure 00000008
;
Figure 00000009
; х=а 2с1-а 1с2; y=a 2d1+b2c1-a 1d2-b1c2; z=b2d1-b1d2;x = a 2 s 1 - a 1 s 2 ; y = a 2 d 1 + b 2 c 1 - a 1 d 2 -b 1 c 2 ; z = b 2 d 1 -b 1 d 2 ;
Figure 00000010
;
Figure 00000011
;
Figure 00000010
;
Figure 00000011
;
Figure 00000012
;
Figure 00000013
;
Figure 00000012
;
Figure 00000013
;
Figure 00000014
;
Figure 00000014
;
Figure 00000015
;
Figure 00000015
;
Figure 00000016
;
Figure 00000016
;
Figure 00000017
;
Figure 00000017
;
Figure 00000018
;
Figure 00000018
;
Figure 00000019
;
Figure 00000019
;
Figure 00000020
;
Figure 00000020
;
Figure 00000021
;
Figure 00000021
;
Figure 00000022
;
Figure 00000023
,
Figure 00000022
;
Figure 00000023
, где А=-(x22mr0m+В1); В=rнm(A1+r0mr22m)-r0m-r11m; С=r22m; D=х22mrнm; X=-r22m(r22mr0m+A1); Y=r22mx11m-B1-x22m(r22mr0mr0m+A1rнm); A1=r11mr22m-x11mx22m-r12mr21m+x12mx21m; B1=x11mr22m+r11mx22m-x12mr21m-r12mx21m;
Figure 00000024
; x0m; xнm - оптимальные значения мнимых составляющих сопротивлений источника входного высокочастотного сигнала генератора и частотного модулятора в режиме усиления и нагрузки на заданных четырех частотах ωm=2πfm; m=1, 2, 3, 4 - номер частоты; r0m - заданные значения действительной составляющей сопротивления источника входного высокочастотного сигнала генератора в режиме усиления на четырех частотах; rнm - заданные значения действительной составляющей сопротивления нагрузки на четырех частотах; r11n, x11m, r12m, x12m, r21m, х21m, r22m, x22m - заданные значения суммарных действительных и мнимых составляющих элементов смешанной матрицы H трехполюсного нелинейного элемента и смешанной матрицы H цепи обратной связи h11m=r11m+jx11m, h12m=r12m+jx12m, h21m=r21m+jx21m, h22m=r22m+jx22m на заданных четырех частотах и соответствующих четырех значениях амплитуды низкочастотного управляющего сигнала; k=0, н - индекс, характеризующий мнимые составляющие сопротивления нагрузки и источника сигнала в режиме усиления. where A = - (x 22m r 0m + B 1 ); B = r nm (A 1 + r 0m r 22m ) -r 0m -r 11m ; C = r 22m ; D = x 22m r nm ; X = -r 22m (r 22m r 0m + A 1 ); Y = r 22m x 11m -B 1 -x 22m (r 22m r 0m r 0m + A 1 r nm ); A 1 = r 11m r 22m -x 11m x 22m -r 12m r 21m + x 12m x 21m ; B 1 = x 11m r 22m + r 11m x 22m -x 12m r 21m -r 12m x 21m ;
Figure 00000024
; x 0m ; x nm - the optimal values of the imaginary components of the resistances of the source of the input high-frequency signal of the generator and the frequency modulator in the amplification and load conditions for the given four frequencies ω m = 2πf m ; m = 1, 2, 3, 4 - frequency number; r 0m - set values of the real component of the resistance of the source of the input high-frequency signal of the generator in the amplification mode at four frequencies; r nm - set values of the real component of the load resistance at four frequencies; r 11n , x 11m , r 12m , x 12m , r 21m , x 21m , r 22m , x 22m are the set values of the total real and imaginary components of the elements of the mixed matrix H of a three-pole nonlinear element and the mixed matrix H of the feedback circuit h 11m = r 11m + jx 11m , h 12m = r 12m + jx 12m , h 21m = r 21m + jx 21m , h 22m = r 22m + jx 22m at given four frequencies and corresponding four values of the amplitude of the low-frequency control signal; k = 0, n is the index characterizing the imaginary components of the load resistance and the signal source in the amplification mode.
RU2011147245/08A 2011-11-21 2011-11-21 Method for generation and frequency-modulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method RU2500066C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011147245/08A RU2500066C2 (en) 2011-11-21 2011-11-21 Method for generation and frequency-modulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011147245/08A RU2500066C2 (en) 2011-11-21 2011-11-21 Method for generation and frequency-modulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011147245A true RU2011147245A (en) 2013-05-27
RU2500066C2 RU2500066C2 (en) 2013-11-27

Family

ID=48789085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011147245/08A RU2500066C2 (en) 2011-11-21 2011-11-21 Method for generation and frequency-modulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2500066C2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2568374C1 (en) * 2014-10-21 2015-11-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method of generating high-frequency signals and apparatus therefor
RU2568930C1 (en) * 2014-10-27 2015-11-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for generation and frequency modulation of high-frequency signals and device for its implementation

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6850575B1 (en) * 1999-11-24 2005-02-01 Synergy Microwave Corporation Single side band modulator
RU2366076C1 (en) * 2008-02-18 2009-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт)" Министерства обороны Российской Федерации Method to demodulate phase-modulated rf-frequency signals and device to this end
RU2354039C1 (en) * 2008-03-05 2009-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт)" Министерства обороны Российской Федерации Method for modulation of amplitude and phase of radio frequency signals and device for its realisation
RU2371835C1 (en) * 2008-03-24 2009-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт)" Министерства обороны Российской Федерации Method of demodulating phase modulated radio-frequency signals and device to this end

Also Published As

Publication number Publication date
RU2500066C2 (en) 2013-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011146822A (en) METHOD FOR GENERATION AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2011146380A (en) METHOD FOR GENERATING HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2011147248A (en) METHOD FOR GENERATION AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2011146374A (en) METHOD FOR GENERATION AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2011147245A (en) METHOD FOR GENERATION AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2014154054A (en) Method for generating and frequency modulating high-frequency signals and device for its implementation
RU2011129544A (en) METHOD FOR HIGH-FREQUENCY SIGNALS GENERATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2011146377A (en) METHOD FOR GENERATING HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2014154420A (en) Method for generating and frequency modulating high-frequency signals and device for its implementation
RU2010113644A (en) METHOD FOR GENERATION AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2483425C2 (en) Method of generating high-frequency signals and apparatus for realising said method
RU2011142696A (en) METHOD OF AMPLITUDE, PHASE AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND MULTIFUNCTIONAL DEVICE OF ITS IMPLEMENTATION
RU2011142699A (en) METHOD OF AMPLITUDE, PHASE AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND MULTIFUNCTIONAL DEVICE OF ITS IMPLEMENTATION
RU2011144066A (en) METHOD FOR AMPLITUDE-PHASE MODULATION OF A HIGH-FREQUENCY SIGNAL AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2014154349A (en) Method for generating and frequency modulating high-frequency signals and device for its implementation
RU2014154052A (en) Method for generating and frequency modulating high-frequency signals and device for its implementation
RU2011146378A (en) METHOD FOR GENERATING HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2015107413A (en) Method for generating and frequency modulating high-frequency signals and device for its implementation
RU2010107639A (en) METHOD FOR GENERATION AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2014143227A (en) Method for generating and frequency modulating high-frequency signals and device for its implementation
RU2014147288A (en) Method for generating high-frequency signals and device for its implementation
RU2015103589A (en) Method for generating and frequency modulating high-frequency signals and device for its implementation
RU2011146379A (en) METHOD FOR GENERATION AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2010107640A (en) METHOD FOR GENERATION AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2010115166A (en) METHOD FOR GENERATING HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141122