RU2488945C2 - Method for amplitude, phase and frequency modulation of high-frequency signals and multifunctional apparatus for realising said method - Google Patents
Method for amplitude, phase and frequency modulation of high-frequency signals and multifunctional apparatus for realising said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2488945C2 RU2488945C2 RU2011142699/08A RU2011142699A RU2488945C2 RU 2488945 C2 RU2488945 C2 RU 2488945C2 RU 2011142699/08 A RU2011142699/08 A RU 2011142699/08A RU 2011142699 A RU2011142699 A RU 2011142699A RU 2488945 C2 RU2488945 C2 RU 2488945C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- amplitude
- terminal
- resistance
- phase
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретения относятся к областям радиосвязи, радиолокации, радионавигации и радиоэлектронной борьбы и могут быть использованы для обеспечения амплитудной, фазовой и частотной модуляции.The invention relates to the fields of radio communications, radar, radio navigation and electronic warfare and can be used to provide amplitude, phase and frequency modulation.
Известен способ амплитудной, фазовой и частотной модуляции высокочастотного сигнала, основанный в режиме частотной модуляции на преобразовании энергии источника постоянного напряжения в энергию высокочастотного сигнала, организации внешней положительной обратной связи между нагрузкой и управляющим электродом первого нелинейного элемента, выполнении условий возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз, определяющих соответственно амплитуду и частоту генерируемого высокочастотного сигнала, и условий согласования первого нелинейного элемента с нагрузкой, изменении частоты генерируемого высокочастотного сигнала путем изменения баланса фаз за счет изменения параметра второго нелинейного элемента, включенного в избирательную нагрузку, по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего (первичного, информационного) сигнала (см. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы - М.: «Дрофа»., - 2006, с.434-437). В режиме амплитудной и фазовой модуляции на вход устройства подключают источник высокочастотного сигнала и изменяют его амплитуду и фазу.A known method of amplitude, phase and frequency modulation of a high-frequency signal, based on the frequency modulation mode by converting the energy of a constant voltage source into energy of a high-frequency signal, organizing external positive feedback between the load and the control electrode of the first nonlinear element, fulfilling the excitation conditions in the form of amplitude balance and balance phases determining respectively the amplitude and frequency of the generated high-frequency signal, and the matching conditions of the first a linear element with a load, changing the frequency of the generated high-frequency signal by changing the phase balance by changing the parameter of the second non-linear element included in the selective load, according to the law of changing the amplitude of the low-frequency control (primary, information) signal (see Gonorovsky I.S. signals - M .: “Bustard.”, - 2006, p. 434-437). In the mode of amplitude and phase modulation, the source of the high-frequency signal is connected to the input of the device and its amplitude and phase are changed.
Известно устройство амплитудной и фазовой модуляции и частотной модуляции высокочастотного сигнала, состоящее из источника постоянного напряжения, устанавливающего рабочую точку на середине квазилинейного участка проходной вольтамперной характеристики транзистора, реактивного четырехполюсника, нагрузки в виде параллельного колебательного контура, в который включен варикап, подключенный к источнику управляющего сигнала, RC - цепи внешней положительной обратной связи между нагрузкой и управляющим электродом транзистора, при этом параметры контура, транзистора и варикапа выбраны из условия обеспечения заданных амплитуды и диапазона изменения частоты генерируемого высокочастотного сигнала по закону, изменения амплитуды низкочастотного управляющего (первичного, информационного) сигнала (см. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы - М.: «Дрофа»., - 2006, - с.434-437). В режиме амплитудной и фазовой модуляции на вход устройства подключают источник высокочастотного сигнала и изменяют его амплитуду и фазу.A device for amplitude and phase modulation and frequency modulation of a high-frequency signal is known, consisting of a constant voltage source that sets an operating point in the middle of a quasilinear section of the current-voltage characteristic of a transistor, a four-terminal reactive load, in the form of a parallel oscillatory circuit, which includes a varicap connected to a control signal source , RC - external positive feedback circuit between the load and the control electrode of the transistor, while the parameters of the circuit, transistor and varicap are selected from the condition of ensuring the specified amplitude and frequency range of the generated high-frequency signal according to the law, changing the amplitude of the low-frequency control (primary, information) signal (see IS Gonorovsky, Radio engineering circuits and signals - M.: “Drofa "., - 2006, - p. 434-437). In the mode of amplitude and phase modulation, the source of the high-frequency signal is connected to the input of the device and its amplitude and phase are changed.
Принцип действия этого устройства состоит в следующем. В режиме частотной модуляции при включении источника постоянного напряжения (тока) в силу скачкообразного изменения амплитуды во всей цепи возникают колебания, спектр которых занимает весь частотный радиодиапазон. Амплитуды этих колебаний быстро затухают. Однако, благодаря наличию цепи положительной обратной связи, колебание с частотой, равной резонансной частоте колебательного контура, поступает на управляющий электрод транзистора, который в силу согласования с помощью реактивного четырехполюсника начинает работать в режиме усиления до момента увеличения амплитуды этого колебания до уровня, при котором наступает режим насыщения (ограничения амплитуды). Наступает стационарный режим. В этом режиме изменение емкости варикапа под действием управляющего сигнала приводит к изменению частоты генерируемого сигнала по закону изменения амплитуды низкочастотного сигнала. В режиме амплитудной и фазовой модуляции на вход устройства подключают источник высокочастотного сигнала и изменяют его амплитуду и фазу под действием управляющего сигнала в общем случае по неконтролируемому закону, поскольку устройство синтезировано только по критерию обеспечения частотной модуляции.The principle of operation of this device is as follows. In the frequency modulation mode, when a constant voltage (current) source is turned on, due to an abrupt change in the amplitude, oscillations arise in the entire circuit, the spectrum of which occupies the entire frequency radio range. The amplitudes of these oscillations decay quickly. However, due to the presence of a positive feedback circuit, the oscillation with a frequency equal to the resonant frequency of the oscillating circuit is supplied to the control electrode of the transistor, which, by matching with the reactive four-terminal device, starts to operate in the amplification mode until the amplitude of this oscillation increases to the level at which saturation mode (amplitude limits). There is a stationary mode. In this mode, a change in the capacitance of a varicap under the action of a control signal leads to a change in the frequency of the generated signal according to the law of change in the amplitude of the low-frequency signal. In the mode of amplitude and phase modulation, the source of the high-frequency signal is connected to the input of the device and its amplitude and phase are changed under the action of the control signal in the general case according to an uncontrolled law, since the device is synthesized only by the criterion of ensuring frequency modulation.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является способ амплитудной, фазовой и частотной модуляции высокочастотного сигнала, основанный в режиме частотной модуляции на преобразовании энергии источника постоянного напряжения в энергию высокочастотного сигнала, организации внутренней обратной связи в первом нелинейном элементе путем использования в качестве него двухполюсного нелинейного элемента с отрицательным дифференциальным сопротивлением, выполнении условий возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз, определяющих соответственно амплитуду и частоту генерируемого высокочастотного сигнала, и условий согласования первого нелинейного элемента с нагрузкой, изменении частоты генерируемого высокочастотного сигнала путем изменения баланса фаз за счет изменения параметра второго нелинейного элемента, включенного в избирательную нагрузку, по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего (первичного, информационного) сигнала (см. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы - М.: «Дрофа»., - 2006, с.414-417, 434-437).). В режиме амплитудной и фазовой модуляции на вход устройства подключают источник высокочастотного сигнала и изменяют его амплитуду и фазу.The closest in technical essence and the achieved result (prototype) is a method of amplitude, phase and frequency modulation of a high-frequency signal, based in the frequency modulation mode on converting the energy of a constant voltage source into the energy of a high-frequency signal, organizing internal feedback in the first nonlinear element by using as of a bipolar nonlinear element with negative differential resistance, the fulfillment of the excitation conditions in the form of a balance amplitudes and phase balance, respectively determining the amplitude and frequency of the generated high-frequency signal, and the conditions for matching the first non-linear element with the load, changing the frequency of the generated high-frequency signal by changing the phase balance by changing the parameter of the second non-linear element included in the selective load, according to the law of changing the low-frequency amplitude control (primary, informational) signal (see Gonorovsky I.S. Radio engineering circuits and signals - M .: "Bustard.", - 2006, p. 414-417, 434-437).). In the mode of amplitude and phase modulation, the source of the high-frequency signal is connected to the input of the device and its amplitude and phase are changed.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство амплитудной, фазовой и частотной модуляции высокочастотного сигнала, состоящее из источника постоянного напряжения, устанавливающего рабочую точку на середине падающего участка вольтамперной характеристики двухполюсного нелинейного элемента с отрицательным дифференциальным сопротивлением, реактивного четырехполюсника, нагрузки в виде параллельного колебательного контура с включенным варикапом, подключенным к источнику управляющего сигнала, при этом параметры контура, двухполюсного нелинейного элемента и варикапа выбраны из условия обеспечения заданных амплитуды и диапазона изменения частоты генерируемого высокочастотного сигнала по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего (первичного, информационного) сигнала (см. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы - М.: «Дрофа»., - 2006, с.414-417, 434-437).The closest in technical essence and the achieved result (prototype) is a device of amplitude, phase and frequency modulation of a high-frequency signal, consisting of a constant voltage source that sets the operating point in the middle of the falling section of the current-voltage characteristics of a bipolar nonlinear element with negative differential resistance, reactive four-terminal, load in in the form of a parallel oscillatory circuit with the varicap turned on, connected to the source I control its signal, while the parameters of the circuit, the bipolar nonlinear element and the varicap are selected from the condition of providing the specified amplitude and frequency range of the generated high-frequency signal according to the law of the amplitude of the low-frequency control (primary, information) signal (see Gonorovsky I.S. Radio engineering circuits and signals - M .: "Bustard.", - 2006, p. 414-417, 434-437).
Принцип действия этого устройства состоит в следующем. В режиме частотной модуляции при включении источника постоянного напряжения (тока) в силу скачкообразного изменения амплитуды во всей цепи возникают колебания, спектр которых занимает весь частотный радиодиапазон. Амплитуды этих колебаний быстро затухают. Однако, благодаря наличию внутренней обратной связи в двухполюсном нелинейном элементе на участке с падающей вольтамперной характеристикой возникает отрицательное дифференциальное сопротивление, которое в силу согласования с помощью реактивного четырехполюсника компенсирует потери в контуре. Благодаря этому, колебание с частотой, равной резонансной частоте колебательного контура, усиливается до момента увеличения амплитуды этого колебания до уровня, при котором амплитуда выходит за пределы падающего участка вольтамперной характеристики. Наступает стационарный режим. В этом режиме изменение емкости варикапа под действием управляющего сигнала приводит к изменению частоты генерируемого сигнала по закону изменения амплитуды низкочастотного сигнала. В режиме амплитудной и фазовой модуляции на вход устройства подключают источник высокочастотного сигнала и изменяют его амплитуду и фазу.The principle of operation of this device is as follows. In the frequency modulation mode, when a constant voltage (current) source is turned on, due to an abrupt change in the amplitude, oscillations arise in the entire circuit, the spectrum of which occupies the entire frequency radio range. The amplitudes of these oscillations decay quickly. However, due to the presence of internal feedback in a bipolar nonlinear element, a negative differential resistance arises in the section with a falling current-voltage characteristic, which, by matching with a reactive four-terminal, compensates for losses in the circuit. Due to this, the oscillation with a frequency equal to the resonant frequency of the oscillatory circuit is amplified until the amplitude of this oscillation increases to a level at which the amplitude goes beyond the falling section of the current-voltage characteristic. There is a stationary mode. In this mode, a change in the capacitance of a varicap under the action of a control signal leads to a change in the frequency of the generated signal according to the law of change in the amplitude of the low-frequency signal. In the mode of amplitude and phase modulation, the source of the high-frequency signal is connected to the input of the device and its amplitude and phase are changed.
Недостатком способа и устройства является наличие двух нелинейных элементов, один из которых работает в качестве усилителя и ограничителя, а второй используется в режиме частотной модуляции для изменения частоты генерируемого высокочастотного сигнала и малый линейный участок модуляционной характеристики в силу малости линейного участка вольт-фарадной характеристики варикапа. Кроме того, не указывается, каким образом необходимо выбирать значения параметров обоих четырехполюсников, при которых наступает режим возбуждения и стационарный режим. Особенно остро возникает этот вопрос при проектировании устройств генерации и частотной модуляции в диапазонах ВЧ и УВЧ, на которых обязательно нужно учитывать реактивные составляющие параметров нелинейных элементов. В настоящее время классическая теория радиотехнических цепей это не учитывает. В режиме амплитудной и фазовой модуляции основным недостатком является изменение амплитуды и фазы высокочастотного сигнала по неконтролируемому закону, а надо изменять их по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего сигнала.The disadvantage of this method and device is the presence of two nonlinear elements, one of which works as an amplifier and a limiter, and the second is used in the frequency modulation mode to change the frequency of the generated high-frequency signal and a small linear section of the modulation characteristic due to the smallness of the linear section of the capacitance-voltage characteristic of the varicap. In addition, it does not indicate how it is necessary to choose the values of the parameters of both four-terminal networks, at which the excitation mode and the stationary mode occur. This question arises especially sharply when designing generation and frequency modulation devices in the HF and UHF bands, on which the reactive components of the parameters of nonlinear elements must be taken into account. Currently, the classical theory of radio circuits does not take this into account. In the mode of amplitude and phase modulation, the main disadvantage is the change in the amplitude and phase of the high-frequency signal according to an uncontrolled law, but they must be changed according to the law of change in the amplitude of the low-frequency control signal.
Таким образом, основным недостатком всех известных способов и устройств модуляции параметров высокочастотного сигнала является отсутствие возможности эффективного выполнения амплитудной, фазовой и частотной модуляции с помощью одного устройства по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего сигнала.Thus, the main disadvantage of all known methods and devices for modulating the parameters of a high-frequency signal is the inability to effectively perform amplitude, phase and frequency modulation using one device according to the law of changing the amplitude of the low-frequency control signal.
Техническим результатом изобретения является обеспечение амплитудной, фазовой и частотной модуляции с помощью одного устройства по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего сигнала с увеличенным линейным участком частотной модуляционной характеристики при использовании одного нелинейного элемента в режиме частотной модуляции и с заданными отношением модулей и разностью фаз передаточной функции в двух состояниях, характеризуемых двумя значениями амплитуды низкочастотного управляющего сигнала, в режиме амплитудной и фазовой модуляции, что позволяет создавать эффективные компактные устройства амплитудной, фазовой и частотной модуляции при использовании реактивного базиса с сосредоточенными параметрами.The technical result of the invention is the provision of amplitude, phase and frequency modulation using one device according to the law of changing the amplitude of the low-frequency control signal with an increased linear portion of the frequency modulation characteristic when using one nonlinear element in the frequency modulation mode and with a given ratio of modules and phase difference of the transfer function in two states characterized by two values of the amplitude of the low-frequency control signal in the amplitude mode and phase modulation, which allows you to create efficient compact devices of amplitude, phase and frequency modulation when using a reactive basis with lumped parameters.
1. Указанный результат достигается тем, что в способе амплитудной, фазовой и частотной модуляции высокочастотного сигнала, основанном на взаимодействии высокочастотного и низкочастотного сигналов с многофункциональным устройством амплитудной, фазовой и частотной модуляции высокочастотного сигнала, выполненным из нелинейного элемента, согласующего четырехполюсника и нагрузки, причем в режиме частотной модуляции преобразуют энергию источника постоянного напряжения в энергию высокочастотного сигнала, организуют обратную связь, выполняют условия возбуждения стационарного режима генерации в виде баланса амплитуд и баланса фаз, определяющие соответственно амплитуду и частоту генерируемого высокочастотного сигнала, и условия согласования нелинейного элемента с нагрузкой с помощью согласующего четырехполюсника, изменяют частоту генерируемого высокочастотного сигнала путем изменения баланса фаз по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего сигнала, в режиме амплитудной и фазовой модуляции изменяют амплитуду и фазу входного высокочастотного сигнала под действием низкочастотного управляющего сигнала, дополнительно в качестве нелинейного элемента используют трехполюсный нелинейный элемент, включенный между выходом четырехполюсника и нагрузкой по схеме с общим одним из трех электродов, параллельно входу четырехполюсника подключают комплексный двухполюсник, в режиме частотной модуляции изменяют частоту генерируемого высокочастотного сигнала и реализуют условия согласования за счет изменения элементов матрицы сопротивлений трехполюсного нелинейного элемента под действием низкочастотного управляющего сигнала и обеспечения условия стационарного режима генерации в виде равенства нулю знаменателя коэффициента передачи на всем диапазоне изменения элементов матрицы сопротивлений трехполюсного нелинейного элемента от амплитуды низкочастотного управляющего сигнала и на заданном первом диапазоне изменения частоты генерируемого сигнала, в режиме амплитудной и фазовой модуляции изменяют амплитуду и фазу выходного высокочастотного сигнала по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего сигнала путем реализации заданных отношений модулей и разностей фаз передаточной функции многофункционального устройства в двух состояниях, определяемых двумя значениями амплитуды низкочастотного сигнала, на заданном втором диапазоне изменения частоты за счет выбора оптимальных частотных характеристик параметров четырехполюсника из условия обеспечения физической реализуемости перечисленных операций в соответствии со следующими математическими выражениями:1. The specified result is achieved by the fact that in the method of amplitude, phase and frequency modulation of a high-frequency signal, based on the interaction of high-frequency and low-frequency signals with a multifunctional device of amplitude, phase and frequency modulation of a high-frequency signal, made of a nonlinear element matching the four-terminal and load, and In the frequency modulation mode, they convert the energy of a constant voltage source into the energy of a high-frequency signal, organize feedback, satisfy the conditions for the excitation of the stationary generation mode in the form of a balance of amplitudes and phase balance, which respectively determine the amplitude and frequency of the generated high-frequency signal, and the conditions for matching the non-linear element with the load using the matching four-terminal, change the frequency of the generated high-frequency signal by changing the phase balance according to the law of changing the amplitude of the low-frequency signal, in the amplitude and phase modulation mode change the amplitude and phase of the input high-frequency signal and under the influence of a low-frequency control signal, in addition, a three-pole non-linear element is used as a non-linear element, connected between the output of the four-terminal and the load according to a circuit with a common one of the three electrodes, a complex two-terminal is connected parallel to the input of the four-terminal, in the frequency modulation mode, the frequency of the generated high-frequency signal is changed and implemented matching conditions by changing the elements of the resistance matrix of a three-pole nonlinear element under the action of of a high-frequency control signal and providing the conditions for a stationary generation mode in the form of a vanishing of the denominator of the transmission coefficient over the entire range of changes in the elements of the resistance matrix of a three-pole nonlinear element from the amplitude of the low-frequency control signal and in the amplitude and phase modulation mode the amplitude and phase modulation change the amplitude and phase of the output high-frequency signal according to the law of variation of the amplitude of the low-frequency control signal by implementing the given ratios of the modules and the phase differences of the transfer function of the multifunctional device in two states, determined by two values of the amplitude of the low-frequency signal, on a given second frequency variation range by choosing the optimal frequency characteristics of the four-terminal parameters from the conditions for ensuring the physical realizability of these operations in accordance with the following mathematical expressions :
а, b, с, d - элементы классической матрицы передачи четырехполюсника; α, β, γ - оптимальные частотные зависимости отношений соответствующих элементов классической матрицы передачи четырехполюсника в обоих режимах; а - оптимальная частотная зависимость соответствующего элемента классической матрицы передачи четырехполюсника в обоих режимах; r0, x0 - заданная частотная зависимость действительной и оптимальная частотная зависимость мнимой составляющих сопротивления комплексного двухполюсника в первом диапазоне изменения частоты в режиме частотной модуляции, имитирующего сопротивление источника высокочастотных сигналов, возникающих в момент включения источника постоянного напряжения; rн, хн - заданные частотные зависимости действительной и мнимой составляющих сопротивления нагрузки в первом диапазоне изменения частоты в режиме частотной модуляции;
2. Указанный результат достигается тем, что в многофункциональном устройстве амплитудной, фазовой и частотной модуляции высокочастотного сигнала, состоящем из источника постоянного напряжения, нелинейного элемента, реактивного четырехполюсника, нагрузки и источника низкочастотного управляющего сигнала, дополнительно в качестве нелинейного элемента использован трехполюсный нелинейный элемент, включенный между выходом четырехполюсника и нагрузкой по схеме с общим одним из трех электродов, параллельно входу четырехполюсника включен комплексный двухполюсник, источник низкочастотного управляющего сигнала подключен к треххполюсному нелинейному элементу, мнимая составляющая сопротивления комплексного двухполюсника реализована последовательным колебательным контуром с параметрами L1, C1, параллельно соединенным с емкостью С0, реактивный четырехполюсник выполнен в виде перекрытого Т-образного соединения четырех двухполюсников, выполненных в виде двух последовательно соединенных параллельных контуров из элементов с параметрами L1k, C1k, L2k, C2k, значения указанных параметров определены в соответствии со следующими математическими выражениями:2. The specified result is achieved by the fact that in a multifunctional device of amplitude, phase and frequency modulation of a high-frequency signal, consisting of a constant voltage source, a nonlinear element, a reactive four-terminal device, a load and a source of a low-frequency control signal, in addition, a three-pole nonlinear element included is used as a nonlinear element between the output of the four-terminal and the load according to the scheme with a common one of the three electrodes, parallel to the input of the four-terminal complex two-terminal, the source of the low-frequency control signal is connected to a three-pole non-linear element, the imaginary component of the resistance of the complex two-terminal is implemented by a series oscillatory circuit with parameters L 1 , C 1 parallel connected to the capacitance C 0 , the reactive four-terminal is made in the form of an overlapped T-shaped connection of four two-terminal, made in the form of two series-connected parallel circuit of elements with parameters L 1k, C 1k, L 2k , C 2k, NOTES x parameters defined in accordance with the following mathematical expression:
a, b, c, d - элементы классической матрицы передачи четырехполюсника; α, β, γ - оптимальные значения отношений соответствующих элементов классической матрицы передачи четырехполюсника в обоих режимах на заданных четырех частотах ωn=2πfn; n=1, 2, 3, 4 - номер частоты; d - оптимальные значения соответствующего элемента классической матрицы передачи четырехполюсника в обоих режимах на заданных четырех частотах; r0n, x0n - заданные значения действительной и оптимальные значения мнимой составляющих сопротивления комплексного двухполюсника в первом диапазоне изменения частоты на заданных первых трех частотах в режиме частотной модуляции, имитирующего сопротивление источника высокочастотных сигналов, возникающих в момент включения источника постоянного напряжения; rнn,хнn - заданные значения действительной и мнимой составляющих сопротивления нагрузки на заданных первых трех частотах в режиме частотной модуляции;
На фиг.1 показана схема многофункционального устройства амплитудной, фазовой и частотной модуляции высокочастотных сигналов (прототип), реализующего способ-прототип.Figure 1 shows a diagram of a multifunctional device for amplitude, phase and frequency modulation of high-frequency signals (prototype) that implements the prototype method.
На фиг.2 показана структурная схема предлагаемого многофункционального устройства амплитудной, фазовой и частотной модуляции высокочастотных сигналов по п.2., реализующая предлагаемый способ по п.1.Figure 2 shows the structural diagram of the proposed multifunctional device of the amplitude, phase and frequency modulation of high-frequency signals according to claim 2., Which implements the proposed method according to claim 1.
На фиг.3 приведена схема четырехполюсника в виде перекрытого Т-образного звена, входящего в предлагаемое устройство, схема которого представлена на фиг.2.In Fig.3 shows a diagram of a four-terminal network in the form of an overlapped T-link included in the proposed device, a diagram of which is presented in Fig.2.
На фиг.4 приведена схема первого, второго, третьего и четвертого реактивных двухполюсников, входящих в четырехполюсник, схема которого представлена на фиг.3.Figure 4 shows a diagram of the first, second, third and fourth reactive bipolar included in the four-terminal, a diagram of which is presented in figure 3.
На фиг.5 приведена схема формирования двухполюсника, характеризующего мнимую составляющую сопротивления нагрузки.Figure 5 shows a diagram of the formation of a two-terminal, characterizing the imaginary component of the load resistance.
Устройство-прототип (Фиг.1), реализующее способ-прототип, содержит нелинейный элемент-1 с отрицательным дифференциальным сопротивлением, подключенный к источнику напряжения-2 с малым внутренним сопротивлением, согласующе-фильтрующее устройство-3 (реактивный четырехполюсник), нагрузку в виде колебательный контура на элементах L-4,R-5,С(t)-6. Управляемая емкость C(t), реализуемая варикапом -6, подключена к источнику низкочастотного управляющего (информационного) сигнала-7. Принцип действия устройства генерации и модуляции высокочастотных сигналов (прототипа), реализующего способ-прототип, состоит в следующем.The prototype device (Figure 1), which implements the prototype method, contains a non-linear element-1 with negative differential resistance, connected to a voltage source-2 with low internal resistance, matching filtering device-3 (reactive four-terminal), the load is in the form of an oscillatory contour on the elements L-4, R-5, C (t) -6. The controlled capacitance C (t) realized by the varicap -6 is connected to the source of the low-frequency control (information) signal-7. The principle of operation of the device for generating and modulating high-frequency signals (prototype) that implements the prototype method is as follows.
При включении источника постоянного напряжения-(2) в силу скачкообразного изменения амплитуды во всей цепи возникают колебания, спектр которых занимает весь частотный радиодиапазон. Амплитуды этих колебаний быстро затухают. Однако, благодаря наличию внутренней обратной связи, в двухполюсном нелинейном элементе, например туннельном диоде-1, на участке с падающей вольтамперной характеристикой возникает отрицательное дифференциальное сопротивление, которое в силу согласования с помощью реактивного четырехполюсника-3 компенсирует потери в контуре L-4,R-5,С(t)-6. Благодаря этому, колебание с частотой, равной резонансной частоте колебательного контура, усиливается до момента увеличения амплитуды этого колебания до уровня, при котором амплитуда выходит за пределы падающего участка вольтамперной характеристики. Наступает стационарный режим. В этом режиме изменение емкости варикапа С(t)-6 под действием управляющего сигнала источника-7 приводит к изменению частоты генерируемого сигнала по закону изменения амплитуды этого сигнала в первом диапазоне изменения частоты. Это режим частотной модуляции. В режиме амплитудной и фазовой модуляции в другом диапазоне изменения частоты амплитуда и фаза выходного высокочастотного сигнала изменяется под действием низкочастотного управляющего сигнала в общем случае по неконтролируемому закону.When you turn on the DC voltage source (2), due to the abrupt change in the amplitude, oscillations arise in the entire circuit, the spectrum of which occupies the entire frequency radio range. The amplitudes of these oscillations decay quickly. However, due to the presence of internal feedback, in a bipolar nonlinear element, for example, tunnel diode-1, a negative differential resistance arises in the section with a falling current-voltage characteristic, which, by matching with a reactive four-terminal-3, compensates for losses in the circuit L-4, R- 5, C (t) -6. Due to this, the oscillation with a frequency equal to the resonant frequency of the oscillatory circuit is amplified until the amplitude of this oscillation increases to a level at which the amplitude goes beyond the falling section of the current-voltage characteristic. There is a stationary mode. In this mode, a change in the capacitance of varicap C (t) -6 under the action of the control signal of source-7 leads to a change in the frequency of the generated signal according to the law of the amplitude of this signal in the first frequency range. This is the frequency modulation mode. In the amplitude and phase modulation mode in a different frequency range, the amplitude and phase of the output high-frequency signal changes under the influence of the low-frequency control signal in the general case according to an uncontrolled law.
Остальные недостатки способа-прототипа и устройства его реализации описаны выше.The remaining disadvantages of the prototype method and device for its implementation are described above.
Предлагаемое устройство по п.2 (фиг.2), реализующее предлагаемый способ по п.1, содержит трехполюсный нелинейный элемент-1 с заданными значениями элементов матрицы сопротивлений
Предлагаемое устройство функционирует следующим образом. В режиме частотной модуляции при включении источника низкочастотного управляющего напряжения с постоянной составляющей-9 в силу скачкообразного изменения амплитуды во всей цепи возникают колебания, спектр которых занимает весь частотный радиодиапазон. Амплитуды этих колебаний быстро затухают. Однако, благодаря наличию обратной связи, в треххполюсном нелинейном элементе-1, возникает отрицательное дифференциальное сопротивление, которое в силу синтеза четырехполюсника-3 по заданному критерию компенсирует потери во всей цепи. Амплитуда колебания с заданной частотой усиливается до определенного уровня и затем ограничивается. Синтез четырехполюсника-3 осуществлен по критерию совпадения реальных частотных зависимостей сопротивлений всех двухполюсников на четырех частотах с оптимальными характеристиками, обеспечивающими изменение частоты генерируемого сигнала по закону, соответствующему закону изменения амплитуды переменной составляющей сигнала (низкочастотного управляющего сигнала) источника-9. Благодаря этому, колебание с заданной несущей частотой усиливается до момента ограничения амплитуды этого колебания нелинейностью вольтамперной характеристики. Наступает стационарный режим. В этом режиме изменение действительной и мнимой составляющих сопротивления нелинейного элемента-1 под действием переменной составляющей сигнала источника-9. приводит к изменению частоты генерируемого сигнала по закону изменения амплитуды этого сигнала. Источник-9 может быть заменен двумя источниками- источником постоянного напряжения и источником низкочастотного управляющего сигнала. В режиме амплитудной и фазовой модуляции обеспечены заданные отношения модулей и разностей фаз передаточной функции на двух значениях амплитуды низкочастотного управляющего сигнала и на несущей частоте входного высокочастотного гармонического сигнала. Непрерывное изменение амплитуды низкочастотного управляющего сигнала от одного состояния до другого обеспечивает модуляцию амплитуды и фазы выходного высокочастотного гармонического сигнала по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего сигнала на несущей частоте.The proposed device operates as follows. In the frequency modulation mode, when the low-frequency control voltage source with a constant component of 9 is turned on, oscillations occur over the entire circuit due to the abrupt change in the amplitude, the spectrum of which occupies the entire frequency radio frequency range. The amplitudes of these oscillations decay quickly. However, due to the presence of feedback, in the three-pole non-linear element-1, negative differential resistance occurs, which, due to the synthesis of the four-terminal-3 according to a given criterion, compensates for losses in the entire circuit. The amplitude of the oscillation with a given frequency is amplified to a certain level and then limited. The synthesis of four-terminal-3 was carried out according to the criterion for the coincidence of the real frequency dependences of the resistances of all two-terminal at four frequencies with optimal characteristics that provide a change in the frequency of the generated signal according to the law corresponding to the law of change in the amplitude of the variable component of the signal (low-frequency control signal) of source-9. Due to this, the oscillation with a given carrier frequency is amplified until the amplitude of this oscillation is limited by the non-linearity of the current-voltage characteristic. There is a stationary mode. In this mode, the change in the real and imaginary components of the resistance of the nonlinear element-1 under the action of the variable component of the signal source-9. leads to a change in the frequency of the generated signal according to the law of change in the amplitude of this signal. Source-9 can be replaced by two sources - a source of constant voltage and a source of low-frequency control signal. In the amplitude and phase modulation mode, the specified ratios of the modules and the phase differences of the transfer function are provided at two values of the amplitude of the low-frequency control signal and at the carrier frequency of the input high-frequency harmonic signal. A continuous change in the amplitude of the low-frequency control signal from one state to another provides modulation of the amplitude and phase of the output high-frequency harmonic signal according to the law of change in the amplitude of the low-frequency control signal at the carrier frequency.
Докажем возможность реализации указанных свойств.Let us prove the feasibility of implementing these properties.
Пусть в режиме частотной модуляции известна зависимость сопротивления источника высокочастотного сигнала Z0=r0+jx0 от частоты. Известна также зависимость сопротивления нагрузки-11 Zн=rн+jxн от частоты. Кроме того, известны зависимости действительной и мнимой составляющих элементов матрицы сопротивлений трехполюсного нелинейного элемента
Таким образом, известна матрица сопротивлений транзистора:Thus, the transistor resistance matrix is known:
Элементы
Знак * введен в интересах обеспечения отличия соответствующих составляющих элементов матрицы сопротивлений трехполюсното нелинейного элемента в режиме частотной модуляции от элементов известной матрицы сопротивлений реактивного четырехполюсника и от элементов матрицы сопротивлений нелинейного элемента в режиме амплитудной и фазовой модуляции.The sign * is introduced in the interest of distinguishing the corresponding constituent elements of the resistance matrix of a three-pole nonlinear element in the frequency modulation mode from the elements of the known resistance matrix of a reactive four-port network and from the elements of the resistance matrix of a nonlinear element in the amplitude and phase modulation mode.
Пусть четырехполюсник содержит только реактивные элементы. Таким образом, с учетом условия взаимности (x12=-x21) СФУ может характеризоваться матрицей сопротивленияLet the quadrupole contain only reactive elements. Thus, taking into account the reciprocity condition (x 12 = -x 21 ), the SFU can be characterized by a resistance matrix
После денормировки коэффициента передачи (6) путем умножения на
Денормированный коэффициент передачи связан с физически реализуемой передаточной функцией следующим образом H
Условие обеспечения стационарного режима генерации (условие баланса амплитуд и баланса фаз) соответствует равенству нулю знаменателя коэффициента передачи (6). После разделения комплексного уравнения, сформированного из этого равенства, на действительную и мнимую части, получим систему двух уравнений:The condition for ensuring the stationary generation regime (the condition of the balance of amplitudes and phase balance) corresponds to the equalization of the denominator of the transmission coefficient (6). After dividing the complex equation formed from this equality into real and imaginary parts, we get a system of two equations:
В интересах дальнейших рассуждений путем использования известных соотношений между элементами матрицы сопротивлений и элементами классической матрицы передачи запишем взаимосвязи (8) в терминах элементов классической матрицы передачи (при этом порядок получающихся в дальнейшем уравнений уменьшается):In the interest of further reasoning, by using the known relations between the elements of the resistance matrix and the elements of the classical transmission matrix, we write the relationships (8) in terms of the elements of the classical transmission matrix (the order of the equations obtained in the future decreases):
где
Полученные взаимосвязи (9) с учетом заданных частотных зависимостей r0, x0, rн, xн,
Пусть в режиме амплитудной и фазовой модуляции известны зависимости источника высокочастотного гармонического сигнала z0a=r0a+jx0a, нагрузки zнa=rнa+jxнa и действительных и мнимых составляющих элементов матрицы сопротивлений трехполюсного управляемого нелинейного элемента
Требуется определить частотные характеристики параметров СФУ и двухполюсников, формирующих четырехполюсник, минимальное количество элементов и значения параметров схемы согласуще-фильтрующего устройства (СФУ) на реактивных элементах, при которых переключение управляемого элемента из одного состояния в другое однозначно приводило бы к изменению модуля и фазы коэффициента передачи по следующему закону:It is required to determine the frequency characteristics of the SFU and two-terminal parameters forming the four-terminal network, the minimum number of elements and the values of the parameters of the matching filtering device (SFU) on the reactive elements, in which the switching of the controlled element from one state to another would unambiguously lead to a change in the module and phase of the transfer coefficient according to the following law:
где
С учетом условия взаимности (x12=-x21) СФУ может характеризоваться матрицей сопротивления (3) и соответствующей классической матрицей передачи (4).Given the reciprocity condition (x 12 = -x 21 ), the SFU can be characterized by a resistance matrix (3) and the corresponding classical transmission matrix (4).
Пусть на фиксированной частоте известна матрица сопротивлений транзистора в двух состояниях, определяемых двумя уровнями низкочастотного управляющего сигналаLet the transistor resistance matrix in two states, determined by two levels of the low-frequency control signal, be known at a fixed frequency
В интересах дальнейших рассуждений путем использования известных соотношений между элементами матрицы сопротивлений и элементами классической матрицы передачи запишем взаимосвязи (8) в терминах элементов классической матрицы передачи (при этом порядок получающихся в дальнейшем уравнений уменьшается):In the interest of further reasoning, by using the known relations between the elements of the resistance matrix and the elements of the classical transmission matrix, we write the relationships (8) in terms of the elements of the classical transmission matrix (the order of the equations obtained in the future decreases):
где
Взаимосвязи (17) с учетом частотных зависимостей r0a, x0a, rнa, xнa,
Для того, чтобы одно и тоже устройство выполняло функции амплитудного, фазового и частотного модулятора, достаточно, чтобы оптимальные взаимосвязи (9) и (17 были попарно равны (решения, полученные для режима частотной модуляции и для режима амплитудной и фазовой модуляции, сшиваются). Из этих равенств и условия физической реализуемости (условия взаимности (α+βγ)d2=1) следуют ограничения на частотные характеристики еще двух элементов классической матрицы передачи и мнимой составляющей сопротивления нагрузки:In order for the same device to perform the functions of an amplitude, phase, and frequency modulator, it is sufficient that the optimal relationships (9) and (17) are equal in pairs (the solutions obtained for the frequency modulation mode and for the amplitude and phase modulation mode are stitched together). From these equalities and the conditions of physical realizability (reciprocity conditions (α + βγ) d 2 = 1), there are restrictions on the frequency characteristics of two more elements of the classical transmission matrix and the imaginary component of the load resistance:
Взаимосвязи (9), (18) или (17), (18) кроме того, означают, что для реализации аппроксимирующих функций необходимо, чтобы СФУ содержало не менее трех независимых двухполюсников, частотные зависимости сопротивлений которых должны быть определены из решения систем трех уравнений, сформированных на основе взаимосвязей (9), (18) или (17), (18). Для этого необходимо взять пробную типовую схему СФУ, найти матрицу передачи этой схемы и найденные таким образом элементы α, β, γ (элемент d в силу условия взаимности является зависимым), выраженные через параметры схемы, подставить в (9), (18) или (17), (18) и решить сформированную систему трех уравнений относительно сопротивлений выбранных трех двухполюсников.Relationships (9), (18) or (17), (18) in addition, mean that for the implementation of approximating functions it is necessary that the SFU contain at least three independent two-terminal networks, the frequency dependences of the resistances of which should be determined from the solution of the systems of three equations, formed on the basis of relationships (9), (18) or (17), (18). To do this, it is necessary to take a sample typical SFU scheme, find the transfer matrix of this scheme and the elements α, β, γ found in this way (the element d is dependent on the reciprocity condition), expressed through the parameters of the scheme, substitute in (9), (18) or (17), (18) and solve the formed system of three equations with respect to the resistances of the selected three two-terminal networks.
Частотные характеристики остальных параметров r0, x0, rн,,
В соответствии с изложенным алгоритмом получены выражения для отыскания оптимальных аппроксимаций частотных зависимостей сопротивлений первого, второго и третьего (равного сопротивлению четвертого) двухполюсников СФУ в виде перекрытого Т-образного соединения четырех реактивных двухполюсников:In accordance with the above algorithm, expressions are obtained for finding optimal approximations of the frequency dependences of the resistances of the first, second, and third (equal to the resistance of the fourth) two-terminal SFUs in the form of an overlapped T-shaped connection of four reactive two-terminal devices:
где n=1, 2… - номера частот интерполяции. Подкоренное выражение в (19) всегда положительно. Индекс n необходимо ввести и в остальные заданные и расчетные величины r0n, x0n, rнn, xнn,
Для обеспечения совпадения оптимальных частотных зависимостей (19) с реальными частотными характеристиками необходимо сформировать двухполюсники с сопротивлениями x1n, x2n, x3n=x4n из не менее, чем N (числа частот интерполяции) реактивных элементов, найти выражения для их сопротивлений, приравнять их оптимальным значениям сопротивлений двухполюсников на заданных частотах, определенным по формулам (19) и решить сформированную таким образом систему N уравнений относительно N выбранных параметров реактивных элементов. Это метод интерполяции. Значения параметров остальных элементов могут быть выбраны произвольно или исходя из каких-либо других физических соображений, например, из условия физической реализуемости. Пусть каждый из двухполюсников с сопротивлениями x1n, x2n, x3n=x4n сформирован из двух последовательно соединенных параллельных контуров L1k, C1k, L2k, C2k (k=1, 2, 3, 4 - номер двухполюсника (фиг.4)). Для N=4 составим три (четвертая система эквивалентна третьей) системы четырех уравнений:To ensure that the optimal frequency dependences (19) coincide with the real frequency characteristics, it is necessary to form two-terminal networks with resistances x 1n , x 2n , x 3n = x 4n from at least N (the number of interpolation frequencies) of the reactive elements, find expressions for their resistances, and equate their optimal values of the two-terminal resistances at given frequencies determined by formulas (19) and solve the system of N equations thus formed that relates to the N selected reactive element parameters. This is an interpolation method. The values of the parameters of the remaining elements can be chosen arbitrarily or on the basis of any other physical considerations, for example, from the condition of physical realizability. Let each of the two-terminal networks with resistances x 1n , x 2n , x 3n = x 4n be formed from two parallel-connected parallel circuits L 1k , C 1k , L 2k , C 2k (k = 1, 2, 3, 4 - the number of the two-terminal network (Fig. .four)). For N = 4, we compose three (the fourth system is equivalent to the third) system of four equations:
Аналогичную задачу необходимо решить относительно обеспечения совпадения оптимальной частотной зависимости (18) мнимой составляющей x0 сопротивления воображаемого источника высокочастотного сигнала, возникающего в момент включения источника постоянного напряжения, с реальными частотными характеристиками на трех частотах в режиме частотной модуляции. Пусть двухполюсник с мнимой составляющей x0 сопротивления источника сигнала сформирован из последовательного колебательного контура с параметрами L1, С1, параллельно соединенного с емкостью С0 (фиг.5). Составим систему трех уравнений:A similar problem must be solved with respect to ensuring that the optimal frequency dependence (18) coincides with the imaginary component x 0 of the resistance of the imaginary source of the high-frequency signal that occurs when the DC voltage source is turned on, with real frequency characteristics at three frequencies in the frequency modulation mode. Let the two-terminal network with an imaginary component x 0 of the resistance of the signal source be formed from a sequential oscillatory circuit with parameters L 1 , C 1 connected in parallel with the capacitance C 0 (Fig. 5). We compose a system of three equations:
На четвертой частоте мнимая составляющая сопротивления нагрузки в режиме амплитудной и фазовой модуляции может принимать произвольное значение x0a.At the fourth frequency, the imaginary component of the load resistance in the amplitude and phase modulation mode can take an arbitrary value x 0a .
Реализация оптимальных аппроксимаций частотных характеристик двухполюсников четырехполюсника в виде перекрытого Т-образного звена (19) с помощью (21) и оптимальных аппроксимаций частотных характеристик x0 (18) с помощью (23) обеспечивает увеличение диапазона изменения частоты генерируемого сигнала, поскольку реализует условие баланса амплитуд и баланса фаз на трех частотах заданной модуляционной характеристики или заданного диапазона изменения частоты в режиме частотной модуляции. Это позволяет при разумном выборе положений трех первых заданных частот относительно друг друга расширить линейный участок модуляционной характеристики. В режиме амплитудной и фазовой модуляции будут реализованы заданные отношения модулей и разности фаз передаточной функции в двух состояниях, определяемых двумя значениями амплитуды низкочастотного управляющего сигнала, на несущей частоте высокочастотного гармонического сигнала. При разумном выборе двух значений амплитуды низкочастотного управляющего сигнала и при непрерывном изменении амплитуды низкочастотного управляющего сигнала от первого значения до второго будет реализован режим амплитудной и фазовой модуляции по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего сигнала на несущей частоте.The implementation of the optimal approximations of the frequency characteristics of the two-terminal circuits of the four-terminal network in the form of an overlapped T-link (19) using (21) and the optimal approximations of the frequency characteristics x 0 (18) using (23) provides an increase in the frequency range of the generated signal, since it implements the condition of amplitude balance and phase balance at three frequencies of a given modulation characteristic or a given range of frequency changes in the frequency modulation mode. This allows for a reasonable choice of the positions of the first three preset frequencies relative to each other to expand the linear portion of the modulation characteristic. In the amplitude and phase modulation mode, the specified ratios of the modules and the phase difference of the transfer function in two states, determined by two values of the amplitude of the low-frequency control signal, at the carrier frequency of the high-frequency harmonic signal, will be realized. With a reasonable choice of two values of the amplitude of the low-frequency control signal and with a continuous change in the amplitude of the low-frequency control signal from the first value to the second, the amplitude and phase modulation mode will be implemented according to the law of change of the amplitude of the low-frequency control signal at the carrier frequency.
Предлагаемые технические решения имеют изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что заявленная последовательность операций (выполнение четырехполюсника реактивным в виде указанным выше способом соединенных между собой четырех двухполюсников, формирования первого, второго и третьего и четвертого, эквивалентного третьему, двухполюсников из последовательно соединенных двух параллельных контуров, выбора значений их параметров из условия обеспечения стационарного режима генерации на трех заданных частотах при изменении состояния нелинейного трехполюсного элемента, включенного между выходом реактивного четырехполюсника по схеме с общим одним из трех электродов и нагрузкой, подключения комплексного двухполюсника параллельно входу четырехполюсника, формирования двухполюсника, характеризующего мнимую составляющую сопротивления комплексного двухполюсника, из последовательного колебательного контура, параллельно соединенного с емкостью) обеспечивает модуляцию частоты генерируемого сигнала по закону изменения амплитуды низкочастотного сигнала в режиме частотной модуляции, а также реализует заданное отношение модулей и заданную разность фаз передаточной функции в двух состояниях, определяемых двумя значениями амплитуды низкочастотного управляющего сигнала, и модуляцию амплитуды и фазы высокочастотного сигнала на четвертой частоте по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего сигнала при непрерывном ее изменении от первого значения до второго в режиме амплитудной и фазовой модуляции.The proposed technical solutions are of an inventive step, since it does not explicitly follow from the published scientific data and the known technical solutions that the claimed sequence of operations (performing a four-terminal reactive in the form of the four two-terminal connected in the above manner, forming the first, second and third and fourth equivalent third, two-terminal from two parallel circuits connected in series, the choice of values of their parameters from the conditions of provision I stationary generation at three predetermined frequencies when changing the state of a nonlinear three-pole element connected between the output of the reactive four-terminal according to a circuit with a common one of three electrodes and the load, connecting a complex two-terminal parallel to the input of a four-terminal, forming a two-terminal, characterizing the imaginary component of the resistance of a complex two-terminal, from a serial oscillatory circuit parallel to the capacitance) provides modulation of the frequency of the generator signal under the law of variation of the amplitude of the low-frequency signal in the frequency modulation mode, and also implements a given ratio of modules and a given phase difference of the transfer function in two states determined by two values of the amplitude of the low-frequency control signal, and modulation of the amplitude and phase of the high-frequency signal at the fourth frequency according to the law of change the amplitude of the low-frequency control signal when it continuously changes from the first value to the second in the amplitude and phase modulation mode.
Предлагаемые технические решения практически применимы, так как для их реализации могут быть использованы серийно выпускаемые промышленностью трехполюсные нелинейные элементы, например, транзисторы, индуктивности и емкости, сформированные в заявленную схему реактивного четырехполюсника. Значения параметров индуктивностей и емкостей колебательных контуров могут быть однозначно определены с помощью математических выражений, приведенных в формуле изобретения.The proposed technical solutions are practically applicable, since for their implementation three-pole non-linear elements commercially available by the industry, for example, transistors, inductors and capacitors, formed into the claimed reactive four-terminal circuit, can be used. The values of the parameters of the inductances and capacitances of the oscillatory circuits can be uniquely determined using mathematical expressions given in the claims.
Технико-экономическая эффективность предложенных способа и устройства заключается в обеспечении частотной модуляции высокочастотного сигнала в одной полосе частот и амплитудной и фазовой модуляции в другой полосе частот по закону изменения амплитуды низкочастотного сигнала с помощью одного устройства за счет оптимизации значений параметров реактивных элементов по критерию обеспечения перечисленных функций, что уменьшает номенклатуру радиоустройств и унифицирует их в интересах производства.The technical and economic efficiency of the proposed method and device consists in providing frequency modulation of a high-frequency signal in one frequency band and amplitude and phase modulation in another frequency band according to the law of changing the amplitude of a low-frequency signal using one device by optimizing the values of the parameters of the reactive elements according to the criterion of ensuring the listed functions , which reduces the nomenclature of radio devices and unifies them in the interests of production.
Claims (2)
a, b, c, a - элементы классической матрицы передачи четырехполюсника; α, β, γ - оптимальные частотные зависимости отношений соответствующих элементов классической матрицы передачи четырехполюсника в обоих режимах; d - оптимальная частотная зависимость соответствующего элемента классической матрицы передачи четырехполюсника в обоих режимах; r0, x0 - заданная частотная зависимость действительной и оптимальная частотная зависимость мнимой составляющих сопротивления комплексного двухполюсника в первом диапазоне изменения частоты в режиме частотной модуляции, имитирующего сопротивление источника высокочастотных сигналов, возникающих в момент включения источника постоянного напряжения; rн, xн - заданные частотные зависимости действительной и мнимой составляющих сопротивления нагрузки в первом диапазоне изменения частоты в режиме частотной модуляции;
a, b, c, a - elements of the classical quadrupole transmission matrix; α, β, γ are the optimal frequency dependences of the relations of the corresponding elements of the classical quadrupole transmission matrix in both modes; d is the optimal frequency dependence of the corresponding element of the classical quadrupole transmission matrix in both modes; r 0 , x 0 is the given frequency dependence of the real and the optimal frequency dependence of the imaginary components of the resistance of the complex two-terminal network in the first frequency range in the frequency modulation mode that simulates the resistance of the source of high-frequency signals that occur when the DC voltage source is turned on; r n , x n - given frequency dependences of the real and imaginary components of the load resistance in the first frequency range in the frequency modulation mode;
a, b, c, d - элементы классической матрицы передачи четырехполюсника; α, β, γ - оптимальные значения отношений соответствующих элементов классической матрицы передачи четырехполюсника в обоих режимах на заданных четырех частотах ωn=2πfn; n =1, 2, 3, 4 - номер частоты; d - оптимальные значения соответствующего элемента классической матрицы передачи четырехполюсника в обоих режимах на заданных четырех частотах; r0n, x0n - заданные значения действительной и оптимальные значения мнимой составляющих сопротивления комплексного двухполюсника в первом диапазоне изменения частоты на заданных первых трех частотах в режиме частотной модуляции, имитирующего сопротивление источника высокочастотных сигналов, возникающих в момент включения источника постоянного напряжения; rнn, xнn - заданные значения действительной и мнимой составляющих сопротивления нагрузки на заданных первых трех частотах в режиме частотной модуляции;
a, b, c, d - elements of the classical quadrupole transmission matrix; α, β, γ are the optimal values of the ratios of the corresponding elements of the classical four-terminal transmission matrix in both modes at the given four frequencies ω n = 2πf n ; n = 1, 2, 3, 4 - frequency number; d are the optimal values of the corresponding element of the classical quadrupole transmission matrix in both modes at given four frequencies; r 0n , x 0n are the set values of the real and optimal values of the imaginary components of the resistance of the complex two-terminal network in the first frequency range at the given first three frequencies in the frequency modulation mode that simulates the resistance of the source of high-frequency signals that occur when the DC voltage source is turned on; r nn , x nn - set values of the real and imaginary components of the load resistance at the given first three frequencies in the frequency modulation mode;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011142699/08A RU2488945C2 (en) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | Method for amplitude, phase and frequency modulation of high-frequency signals and multifunctional apparatus for realising said method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011142699/08A RU2488945C2 (en) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | Method for amplitude, phase and frequency modulation of high-frequency signals and multifunctional apparatus for realising said method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011142699A RU2011142699A (en) | 2013-04-27 |
RU2488945C2 true RU2488945C2 (en) | 2013-07-27 |
Family
ID=49152055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011142699/08A RU2488945C2 (en) | 2011-10-21 | 2011-10-21 | Method for amplitude, phase and frequency modulation of high-frequency signals and multifunctional apparatus for realising said method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2488945C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2568380C1 (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 for generation and frequency modulation of high-frequency signals and apparatus therefor |
RU2568375C1 (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 for generation and frequency modulation of high-frequency signals and apparatus therefor |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2341867C2 (en) * | 2006-06-27 | 2008-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) | Method for modulation of amplitude and phase of multiple-frequency signals and device for its realisation |
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 |
RU2366075C1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт)" Министерства обороны Российской Федерации | Method and device to demodulate amplitude-modulated rf-signals |
EP2117117A1 (en) * | 2006-12-27 | 2009-11-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Modulation digital-analog converter, digital signal processing method, and av device |
US7769093B2 (en) * | 2005-07-18 | 2010-08-03 | Georgia Tech Research Corporation | Blind selected mapping for peak-to-average power ratio reduction in OFDM with PSK input |
-
2011
- 2011-10-21 RU RU2011142699/08A patent/RU2488945C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7769093B2 (en) * | 2005-07-18 | 2010-08-03 | Georgia Tech Research Corporation | Blind selected mapping for peak-to-average power ratio reduction in OFDM with PSK input |
RU2341867C2 (en) * | 2006-06-27 | 2008-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) | Method for modulation of amplitude and phase of multiple-frequency signals and device for its realisation |
EP2117117A1 (en) * | 2006-12-27 | 2009-11-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Modulation digital-analog converter, digital signal processing method, and av device |
RU2366075C1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт)" Министерства обороны Российской Федерации | Method and device to demodulate amplitude-modulated rf-signals |
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 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2568380C1 (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 for generation and frequency modulation of high-frequency signals and apparatus therefor |
RU2568375C1 (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 for generation and frequency modulation of high-frequency signals and apparatus therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011142699A (en) | 2013-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2496222C2 (en) | Method for generation and frequency-modulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method | |
RU2486638C1 (en) | Method of generating high-frequency signals and apparatus for realising said method | |
RU2496192C2 (en) | Method for generation and frequency-modulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method | |
RU2486639C1 (en) | Method for generation and frequency-modulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method | |
RU2462811C2 (en) | High-frequency signal generation method, and device for its implementation | |
RU2488945C2 (en) | Method for amplitude, phase and frequency modulation of high-frequency signals and multifunctional apparatus for realising said method | |
RU2488943C2 (en) | Method for amplitude, phase and frequency modulation of high-frequency signals and multifunctional apparatus for realising said method | |
RU2463689C1 (en) | Method for frequency modulation and demodulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method | |
RU2599531C2 (en) | Method for generating and frequency modulating high-frequency signals and respective device | |
RU2483435C2 (en) | Method for frequency modulation and demodulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method | |
RU117236U1 (en) | DEVICE FOR GENERATION AND FREQUENCY MODULATION OF HIGH FREQUENCY SIGNALS | |
RU2488947C2 (en) | Method for amplitude, phase and frequency modulation of high-frequency signals and multifunctional apparatus for realising said method | |
RU2490780C2 (en) | Method for amplitude, phase and frequency modulation of high-frequency signals and multifunctional apparatus for realising said method | |
RU2488946C2 (en) | Method for amplitude, phase and frequency modulation of high-frequency signals and multifunctional apparatus for realising said method | |
RU2595571C2 (en) | Method for generating and frequency modulating high-frequency signals and respective device | |
RU2483436C2 (en) | Method for frequency modulation and demodulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method | |
RU2488944C2 (en) | Method for amplitude, phase and frequency modulation of high-frequency signals and multifunctional apparatus for realising said method | |
RU2483429C2 (en) | Method for frequency modulation and demodulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method | |
RU2568375C1 (en) | Method for generation and frequency modulation of high-frequency signals and apparatus therefor | |
RU2598689C2 (en) | Method of generating high-frequency signals and device therefor | |
RU2461952C1 (en) | Method for generating high-frequency signals and device for its realisation | |
RU2568925C1 (en) | Generation method of high-frequency signals and device for its implementation | |
RU2488949C2 (en) | Method of demodulating and filtering phase-modulated signals and apparatus for realising said method | |
RU2777748C1 (en) | Method for generating and frequency modulation of high-frequency signals and a device for its implementation | |
RU2461953C1 (en) | Method for generating high-frequency signals and device for its realisation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141022 |