RU2015110174A - The method of amplification and demodulation of frequency-modulated signals and device for its implementation - Google Patents

The method of amplification and demodulation of frequency-modulated signals and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2015110174A
RU2015110174A RU2015110174A RU2015110174A RU2015110174A RU 2015110174 A RU2015110174 A RU 2015110174A RU 2015110174 A RU2015110174 A RU 2015110174A RU 2015110174 A RU2015110174 A RU 2015110174A RU 2015110174 A RU2015110174 A RU 2015110174A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
terminal
given
low
feedback circuit
Prior art date
Application number
RU2015110174A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2605675C2 (en
Inventor
Александр Афанасьевич Головков
Владимир Николаевич Гаврюшин
Владислав Викторович Кирюшкин
Дмитрий Сергеевич Куценко
Original Assignee
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
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 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 filed Critical 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
Priority to RU2015110174/08A priority Critical patent/RU2605675C2/en
Publication of RU2015110174A publication Critical patent/RU2015110174A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2605675C2 publication Critical patent/RU2605675C2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D3/00—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/38—DC amplifiers with modulator at input and demodulator at output; Modulators or demodulators specially adapted for use in such amplifiers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

1. Способ усиления и демодуляции частотно-модулированных сигналов, основанный на использовании энергии источника постоянного напряжения, взаимодействии частотно-модулированного сигнала с устройством, которое выполняют из цепи прямой передачи в виде трехполюсного нелинейного элемента, четырехполюсника, цепи внешней обратной связи, фильтра нижних частот, разделительной емкости и низкочастотной нагрузки, выполнении условий согласования цепи прямой передачи с цепью внешней обратной связи, условий согласования цепи внешней обратной связи с управляющим электродом трехполюсного нелинейного элемента, условий согласования цепи прямой передачи и цепи внешней обратной связи с остальной частью устройства с заданным допуском, преобразовании частотно-модулированного сигнала в амплитудно-частотно-модулированный сигнал на левом склоне амплитудно-частотной характеристики, расщеплении спектра амплитудно-частотно-модулированного сигнала на низкочастотные и высокочастотные составляющие с помощью трехполюсного нелинейного элемента, выделении низкочастотной составляющей с помощью фильтра нижних частот, устранении постоянной составляющей с помощью разделительной емкости и получении на низкочастотной нагрузке низкочастотного сигнала, амплитуда которого изменяется по закону изменения частоты частотно-модулированного сигнала, отличающийся тем, что четырехполюсник выполняют резистивным, в качестве цепи внешней обратной связи используют произвольный комплексный четырехполюсник, параллельно подключенный к трехполюсному нелинейному элементу, трехполюсный нелинейный элемент и цепь обратной связи как1. The method of amplification and demodulation of frequency-modulated signals, based on the use of energy from a constant voltage source, the interaction of the frequency-modulated signal with a device that is performed from a direct transmission circuit in the form of a three-pole nonlinear element, four-terminal, external feedback circuit, low-pass filter, separation capacitance and low-frequency load, meeting the conditions for matching the forward circuit with the external feedback circuit, matching conditions for the external feedback circuit connection with the control electrode of a three-pole nonlinear element, matching conditions for the direct transmission circuit and the external feedback circuit with the rest of the device with a given tolerance, converting the frequency-modulated signal into an amplitude-frequency-modulated signal on the left slope of the amplitude-frequency characteristic, splitting the spectrum of amplitude- frequency-modulated signal to low-frequency and high-frequency components using a three-pole nonlinear element, the selection of the low-frequency component with using a low-pass filter, eliminating the DC component using a separation capacitance, and obtaining a low-frequency signal at a low-frequency load, the amplitude of which changes according to the law of frequency change of the frequency-modulated signal, characterized in that the four-terminal is made resistive, an arbitrary complex four-terminal is used as the external feedback circuit connected in parallel to a three-pole non-linear element, a three-pole non-linear element and a feedback circuit as

Claims (2)

1. Способ усиления и демодуляции частотно-модулированных сигналов, основанный на использовании энергии источника постоянного напряжения, взаимодействии частотно-модулированного сигнала с устройством, которое выполняют из цепи прямой передачи в виде трехполюсного нелинейного элемента, четырехполюсника, цепи внешней обратной связи, фильтра нижних частот, разделительной емкости и низкочастотной нагрузки, выполнении условий согласования цепи прямой передачи с цепью внешней обратной связи, условий согласования цепи внешней обратной связи с управляющим электродом трехполюсного нелинейного элемента, условий согласования цепи прямой передачи и цепи внешней обратной связи с остальной частью устройства с заданным допуском, преобразовании частотно-модулированного сигнала в амплитудно-частотно-модулированный сигнал на левом склоне амплитудно-частотной характеристики, расщеплении спектра амплитудно-частотно-модулированного сигнала на низкочастотные и высокочастотные составляющие с помощью трехполюсного нелинейного элемента, выделении низкочастотной составляющей с помощью фильтра нижних частот, устранении постоянной составляющей с помощью разделительной емкости и получении на низкочастотной нагрузке низкочастотного сигнала, амплитуда которого изменяется по закону изменения частоты частотно-модулированного сигнала, отличающийся тем, что четырехполюсник выполняют резистивным, в качестве цепи внешней обратной связи используют произвольный комплексный четырехполюсник, параллельно подключенный к трехполюсному нелинейному элементу, трехполюсный нелинейный элемент и цепь обратной связи как единый узел каскадно включают между источником частотно-модулированного сигнала с комплексным сопротивлением и входом резистивного четырехполюсника, между выходом резистивного четырехполюсника и фильтром нижних частот включают высокочастотную нагрузку в виде двухполюсника с комплексным сопротивлением, последовательно сопротивлению источника частотно-модулированного сигнала включают первый реактивный согласующий двухполюсник, последовательно сопротивлению высокочастотной нагрузки включают второй реактивный согласующий двухполюсник, условия согласования по критерию одновременного обеспечения усиления и частотной демодуляции выполняют за счет выбора частотных зависимостей сопротивлений первого х1 и второго х2 реактивных согласующих двухполюсников в соответствии со следующими математическими выражениями:1. The method of amplification and demodulation of frequency-modulated signals, based on the use of energy from a constant voltage source, the interaction of the frequency-modulated signal with a device that is performed from a direct transmission circuit in the form of a three-pole nonlinear element, four-terminal, external feedback circuit, low-pass filter, separation capacitance and low-frequency load, meeting the conditions for matching the forward circuit with the external feedback circuit, matching conditions for the external feedback circuit connection with the control electrode of a three-pole nonlinear element, matching conditions for the direct transmission circuit and the external feedback circuit with the rest of the device with a given tolerance, converting the frequency-modulated signal into an amplitude-frequency-modulated signal on the left slope of the amplitude-frequency characteristic, splitting the spectrum of amplitude- frequency-modulated signal to low-frequency and high-frequency components using a three-pole nonlinear element, the selection of the low-frequency component with using a low-pass filter, eliminating the constant component using a separation capacitance, and obtaining a low-frequency signal at a low-frequency load, the amplitude of which changes according to the law of frequency change of the frequency-modulated signal, characterized in that the four-terminal is made resistive, an arbitrary complex four-terminal is used as the external feedback circuit connected in parallel to a three-pole non-linear element, a three-pole non-linear element and a feedback circuit as a single the second node is cascaded between the source of the frequency-modulated signal with complex resistance and the input of the resistive four-port, between the output of the resistive four-port and the low-pass filter include a high-frequency load in the form of a two-terminal with complex resistance, in series the resistance of the source of the frequency-modulated signal include the first reactive matching two-terminal high-frequency load resistance include a second reactive matching bipole nick condition acceptance criterion for ensuring the simultaneous amplification and frequency-demodulation is performed by selecting the frequency dependences of the resistance of the first and second x 1 x 2 two-terminal reactive matching in accordance with the following mathematical expression:
Figure 00000001
Figure 00000001
 где X=B2D1-D2B1; Y=A2D1-D2A1+B2C1-C2B1; Z=A2C1-C2A1;where X = B 2 D 1 -D 2 B 1 ; Y = A 2 D 1 -D 2 A 1 + B 2 C 1 -C 2 B 1 ; Z = A 2 C 1 -C 2 A 1 ;
Figure 00000002
- заданные отношения соответствующих элементов классической матрицы передачи резистивного четырехполюсника a, b, c, d; r0, rн, x0, хн - заданные зависимости действительных и мнимых составляющих сопротивлений источника входного частотно-модулированного сигнала и высокочастотной нагрузки от частоты в заданной полосе частот; g11, b11, g12, b12, g21, b21, g22, b22 - заданные суммарные зависимости действительных и мнимых составляющих элементов матрицы проводимостей трехполюсного нелинейного элемента от частоты в заданной полосе частот и соответствующих зависимостей действительных и мнимых составляющих элементов матрицы проводимостей цепи внешней обратной связи от частоты в заданной полосе частот; m, φ - заданные зависимости модуля и фазы передаточной функции устройства от частоты для формирования левого склона АЧХ с заданной крутизной.
Figure 00000002
- the given relations of the corresponding elements of the classical transmission matrix of the resistive four-terminal a, b, c, d; r 0 , r n , x 0 , x n - the given dependences of the real and imaginary components of the resistance of the source of the input frequency-modulated signal and high-frequency load on frequency in a given frequency band; g 11 , b 11 , g 12 , b 12 , g 21 , b 21 , g 22 , b 22 - given total dependences of the real and imaginary components of the conductivity matrix elements of a three-pole nonlinear element on the frequency in a given frequency band and the corresponding dependencies of real and imaginary components elements of the conductivity matrix of the external feedback circuit of the frequency in a given frequency band; m, φ are the given dependences of the module and phase of the transfer function of the device on frequency for the formation of the left slope of the frequency response with a given slope. 2. Устройство усиления и демодуляции частотно-модулированных сигналов, выполненное из источника постоянного напряжения, цепи прямой передачи в виде трехполюсного нелинейного элемента, четырехполюсника, цепи внешней обратной связи, фильтра нижних частот, разделительной емкости и низкочастотной нагрузки, отличающееся тем, что четырехполюсник выполнен резистивным, в качестве цепи внешней обратной связи использован произвольный комплексный четырехполюсник, параллельно подключенный к трехполюсному нелинейному элементу, трехполюсный нелинейный элемент и цепь обратной связи как единый узел каскадно включены между источником частотно-модулированного сигнала с комплексным сопротивлением и входом резистивного четырехполюсника, между выходом резистивного четырехполюсника и фильтром нижних частот включена высокочастотная нагрузка в виде двухполюсника с комплексным сопротивлением, последовательно сопротивлению источника частотно-модулированного сигнала включен первый реактивный согласующий двухполюсник, последовательно сопротивлению высокочастотной нагрузки включен второй реактивный согласующий двухполюсник, первый и второй реактивные согласующие двухполюсники выполнены в виде параллельно соединенных параллельного L1k, C1k и последовательного L2k, C2k контуров, параметры которых выбраны из условия согласования по критерию одновременного обеспечения усиления и частотной демодуляции в соответствии со следующими математическими выражениями:2. A device for amplifying and demodulating frequency-modulated signals made from a constant voltage source, a direct transmission circuit in the form of a three-pole nonlinear element, a four-terminal, external feedback circuit, a low-pass filter, a separation capacitance, and a low-frequency load, characterized in that the four-terminal is made resistive , as an external feedback circuit, an arbitrary complex four-terminal network connected in parallel to a three-pole nonlinear element was used; a three-pole the linear element and the feedback circuit as a single node are cascaded between the source of the frequency-modulated signal with complex resistance and the input of the resistive four-terminal, between the output of the resistive four-terminal and the low-pass filter, a high-frequency load is included in the form of a two-terminal with complex resistance, in series the resistance of the source of the frequency-modulated signal the first reactive matching bipolar is turned on, in series with the high-frequency load resistance The second reactive matching two-terminal device is accessible, the first and second reactive matching two-terminal devices are made in the form of parallel connected parallel L 1k , C 1k and serial L 2k , C 2k circuits, the parameters of which are selected from the matching condition according to the criterion of simultaneously providing amplification and frequency demodulation in accordance with the following mathematical expressions:
Figure 00000003
Figure 00000003
 где
Figure 00000004
Where
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000006
 B3=b11ig22i+g11ib22i-g12ib21i-b12ig21i;
Figure 00000007
- заданные отношения соответствующих элементов классической матрицы передачи резистивного четырехполюсника a, b, c, d; r0i, x0i, rнi, xнi - заданные значения действительных и мнимых составляющих сопротивлений источника входного частотно-модулированного сигнала и высокочастотной нагрузки на четырех заданных частотах; g11i, b11i, g12i, b12i, g21i, b21i, g22i, b22i - заданные суммарные значения действительных и мнимых составляющих элементов матрицы проводимостей трехполюсного нелинейного элемента на заданных четырех частотах в заданной полосе частот и соответствующих значений действительных и мнимых составляющих элементов матрицы проводимостей цепи внешней обратной связи на заданных четырех частотах в заданной полосе частот; mi, φi - заданные значения модулей и фаз передаточной функции устройства на четырех заданных частотах для формирования левого склона АЧХ с заданной крутизной; ωi=2πfi; fi - заданные частоты; i=1, 2, 3, 4 - номера заданных частот; k=1, 2 - индекс, характеризующий оптимальные значения сопротивлений и параметров первого и второго реактивных согласующих двухполюсников соответственно. B 3 = b 11i g 22i + g 11i b 22i -g 12i b 21i -b 12i g 21i ;
Figure 00000007
- the given relations of the corresponding elements of the classical transmission matrix of the resistive four-terminal a, b, c, d; r 0i , x 0i , r нi , x нi - set values of the real and imaginary components of the resistance of the source of the input frequency-modulated signal and high-frequency load at four given frequencies; g 11i , b 11i , g 12i , b 12i , g 21i , b 21i , g 22i , b 22i are the given total values of the real and imaginary components of the conductivity matrix of a three-pole nonlinear element at given four frequencies in a given frequency band and the corresponding values of real and imaginary constituent elements of the conductivity matrix of the external feedback circuit at given four frequencies in a given frequency band; m i , φ i - the set values of the modules and phases of the transfer function of the device at four predetermined frequencies to form the left slope of the frequency response with a given slope; ω i = 2πf i ; f i - given frequencies; i = 1, 2, 3, 4 - numbers of the given frequencies; k = 1, 2 is the index characterizing the optimal values of the resistances and parameters of the first and second reactive matching bipolar, respectively.
RU2015110174/08A 2015-03-23 2015-03-23 Method of amplifying and demodulating frequency-modulated signals and device therefor RU2605675C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015110174/08A RU2605675C2 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Method of amplifying and demodulating frequency-modulated signals and device therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015110174/08A RU2605675C2 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Method of amplifying and demodulating frequency-modulated signals and device therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015110174A true RU2015110174A (en) 2016-10-20
RU2605675C2 RU2605675C2 (en) 2016-12-27

Family

ID=57138382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015110174/08A RU2605675C2 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Method of amplifying and demodulating frequency-modulated signals and device therefor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2605675C2 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4A (en) * 1836-08-10 Stock
EP1626495B1 (en) * 2003-05-22 2008-01-16 Japan Science and Technology Agency Fm signal demodulation method and device thereof
RU2463689C1 (en) * 2011-04-13 2012-10-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for frequency modulation and demodulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method
RU2483435C2 (en) * 2011-04-13 2013-05-27 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for frequency modulation and demodulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2605675C2 (en) 2016-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011147248A (en) METHOD FOR GENERATION AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2015110174A (en) The method of amplification and demodulation of frequency-modulated signals and device for its implementation
RU2011114609A (en) METHOD FOR FREQUENCY MODULATION AND DEMODULATION 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
RU2014120862A (en) METHOD FOR AMPLIFICATION AND DEMODULATION OF FREQUENCY-MODULATED SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2483425C2 (en) Method of generating high-frequency signals and apparatus for realising said method
RU2014120861A (en) METHOD FOR AMPLIFICATION AND DEMODULATION OF FREQUENCY-MODULATED SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2010113644A (en) METHOD FOR GENERATION AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2014142472A (en) The method of amplification and demodulation of frequency-modulated signals and device for its implementation
RU2011142696A (en) METHOD OF AMPLITUDE, PHASE AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND MULTIFUNCTIONAL DEVICE OF ITS IMPLEMENTATION
RU2014142398A (en) Method for generating high-frequency signals and device for its implementation
RU2598792C1 (en) Method of amplifying and demodulating frequency-modulated signals and device therefor
RU2568387C1 (en) Method of amplification and demodulation of frequency-modulated signals and device for its implementation
RU2014146296A (en) Method for generating high-frequency signals and device for its implementation
RU2568389C1 (en) Method of amplification and demodulation of frequency-modulated signals and device for its implementation
RU2599347C1 (en) Method of amplifying and demodulating frequency-modulated signals and device therefor
RU2598797C1 (en) Method of amplifying and demodulating frequency-modulated signals and device therefor
RU2012120466A (en) METHOD FOR DEMODULATION OF PHASE-MODULATED AND FREQUENCY-MODULATED SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2010115166A (en) METHOD FOR GENERATING HIGH FREQUENCY SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2011121177A (en) METHOD FOR DEMODULATION OF PHASE-MODULATED SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2568374C1 (en) Method of generating high-frequency signals and apparatus therefor
RU2014143227A (en) Method for generating and frequency modulating high-frequency signals and device for its implementation
RU2014144650A (en) The method of amplitude-phase modulation of a high-frequency signal and device for its implementation
RU2011121178A (en) METHOD FOR DEMODULATION OF PHASE-MODULATED SIGNALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2011141576A (en) METHOD OF AMPLITUDE, PHASE AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS AND MULTIFUNCTIONAL DEVICE OF ITS IMPLEMENTATION

Legal Events

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

Effective date: 20170324