SE459774B - Anordning foer kompensering av fel upptraednnde i e n kvadraturmodulator - Google Patents

Description

459 774 10 '15 20 25 att speciella kompensationsnät innehållande inställbara signalgenererande organ infogas i modulatorns lagfrekvensdel.

Uppfinningens kännetecken framgår av patentkraven.

FIGURBESKRIVNING uppfinningen kommer att beskrivas närmare i anslutning till ritningen, pa vilken figur l visar en känd kvadraturmodulator och figur 2 visar en kvadratur- modulator med en anordning enligt uppfinningen.

FÖREDRAGEN UT FÖRINGSFORM l figur l visas en känd kvadraturmodulator. Med l betecknas ett organ för alstring av tvâ kvadratursignaler i basbandet, vilka är betecknade cos a(t) respektive sin a(t). Med 2 betecknas ett organ för alstring av två högfrekventa signaler, cos wt respektive sin wt, vilka har samma frekvens men en inbördes fasskillnad av 90 grader. Dessa signaler tillförs var sin blandare 3,4 där de blandas med kvadratursignalerna i basbandet. Blandarnas utgangssignaler till- förs en additionskrets 5, som pa sin utgang avger signaler cos wt x cos a(t) + sin wt x sin a(t). Denna signal kan även betecknas cos(wt-a(t)).

Signalen från additionskretsen kommer dock i praktiken att vara påverkad av amplitudfel, fasfel och oscillatorläckning och kan därför i stället tecknas cos wt x cos a(t) + A x sin(wt + V) x sin a(t) + L x cos(wt + U). I detta uttryck representerar A amplitudfelet, V fasfelet och L x cos(wt +U) oscillator- läckningen, varvid felen endast tänks uppträda i den ena grenen (den nedre) av modulatorn.

I figur 2 visas en kvadraturmodulator innefattande en anordning enligt uppfinningen. Organ med motsvarighet i figur 1 har betecknats pà samma sätt som tidigare. Med lll, 16 och 21 betecknas inställbara signalgenererande organ, vilka alstrar signaler som betecknas kl, k2 och k3. Kvadratursignalen cos a(t) multipliceras. med signalen kl i en multiplikationskrets ll, och kvadratur- signalen sin a(t) multipliceras med signalen kZ i en multiplikationskrets 17.

Utgängssignalen fran multiplikationskretsen 17 subtraheras från utgángssignalen 10 15 20 25 459 774 fran multiplikationskretsen ll i en subtraktionskrets 12. En i ett inställbart signalgenererande organ 15 alstrad signal kl: subtraheras fran utgângssignalen från subtraktionskretsen 12 i en subtraktionskrets 13. l denna bildas sale-des signalen kl x cos a(t) - l<2 x sin a(t) - klz.

Kvadratursignalen sin a(t) tillförs även en multiplikationsenskrets 19, i vilken den multipliceras med en signal k3 fràn ett inställbart signalgenererande organ Zl. En i ett inställbart signalgenererande organ 18 alstrad signal kS subtraheras fràn multiplikationskretsens 19 utgangssignal i en subtraktionskrets 20. I denna bildas således signalen k3 x sin a(t) - kS.

Vid additionskretsens 5 utgång erhalls signalen (kl x cos a(t) - k2 x sin a(t) - kit) x cos wt + (k3 x sin a(t) - kS) x A sin(wt + V) + L x cos(wt + U). Liksom tidigare betecknar A amplitudfelet, V fasfelet och L x cos(wt + U) oscillator- läckningen. Utvecklat blir uttrycket kl x cos a(t) x cos wt - -k2xsina(t)xcoswt - klzxcoswt + Axk3xsina(t)xsinwtxcosV + +Axk3xsina(t)xcoswtxsinV - Axk5xsinwtxcosV - -Axk5xcoswtxsinV + LxcoswtxcosU - LxsinwtxsinU.

Ur ovanstående uttryck kan tvâ ekvationer innehållande kit, k5 och L ställas 0 upp. -kllxcoswt - Axk5xcoswtxsinV + LxcoswtxcosU = 0 (l) -AxlóxsinwtxcosV-LxsinwtxsinU=U (2) Genom att lösa dessa ekvationer kan värden bestämmas för kl: och kS, med vilka oscillatorläckningen kan kompenseras.

Ur ekvation (2) fas k5 = -L x sin U/(A x cos V). lnsåttes detta i ekvation (1) fas kl; = L x (cos U + sin U x sin V/cos V).

Om uttrycken enligt ovan innehållande k4, k5 och L elimineras fran det uttryck som representerar signalen vid additionskretsens 5 utgång återstår kl x cos a(t) x cos wt - k2 x sin a(t) x cos wt + A x k3 x sin a(t) x sin wt x 459 774 10 15 20 25 x cos V + A x k3 x sin a(t) x cos wt x sin V. Om kl sätts lika med cos V, k2 sätts lika med sin V och k3 sätts lika med l/A tar den andra och fjärde termen ut varandra. Då återstår cos V x cos a(t) x cos wt + sin a(t) x sin wt x cos V = cos V x (cos wt x cos a(t) + sin wt x sin a(t)) = cos V x cos(wt - a(t)).

Sa när s som på faktorn cos V är detta uttryck lika med det ideala uttryck som härletts i anslutning till figur 1 utan hänsyn tagen till amplitudfel, fasfel och lokaloscillatorläckning. Eftersom V representerar fasfelet, och detta kan antas vara litet, är värdet av cos V i praktiken något mindre än ett.

Med en anordning enligt uppfinningen och med lämpligt inställda värden hos signalerna kl-k5 utgörs det återstående felet i kvadraturmodulatorns utgångs- signal således endast av en konstant amplitudfaktor som är något mindre än ett.

Denna faktor har dock ingen betydelse i praktiken.

Anordningen utgörs således av ett kompensatlonsnät som innehåller inställbara signalgenererandeorgan och som är infogat i modulatorns lågfrekvensdel. Detta kompensationsnät kan dock sägas bestå av två separata nät, av vilka det ena kompenserar för amplitud- och fasfel, och det andra kompenserar för lokal- oscillatorläckning. Näten kan således fungera oberoende av varandra.

En praktisk realisering av kompensationsnätet kan bestå av operations- förstärkare och trimbara motstånd. Inställningen av signalerna kl-k3 kan göras pa följande sätt. Om a(t) väljas till (wm x t) blir modulatorns ideala utgångs- signal cos(w x t - wm x t), dvs den innehåller endast frekvensen w - wm. Fasfel och amplitudfel orsakar dock i praktiken att ytterligare en frekvenskomponent bildas. Denna kan fås att försvinna med hjälp av en spektrumanalysator och genom att signalerna kl-k3 ändras iterativt. På motsvarande sätt kan även en icke önskad frekvenskomponent som orsakas av lokaloscillatorläckning fås att försvinna genom iterativ ändring av signalerna k4 och kB. mf

Claims (2)

10 15 459 774 PATENTKRAV

1. Anordning för kompensering av fel uppträdande i en kvadraturmodulator som omfattar organ (l) för alstring av tva kvadratursignaler (cos a(t)), sin a(t)) i basbandet vilka tillförs var sin gren i modulatorn, organ (2) för alstring av tva högfrekvenssignaler (cos wt, sin wt) med en inbördes fasskillnad av 90 grader, blandare (3, 4) för blandning av kvadratursignalerna (cos a(t), sin a(t)) med hög- frekvenssignalerna (cos wt, sin wt) och en addítionskrets (5) för att bilda summan av blandarnas (3,4) utgangssignaler, k ä n n e t e c k n a d därav att anordningen omfattar inställbara signalgenererande organ (14, 16, 21) för att alstra en första (kl), andra (k2) och tredje (kB) signal, ett organ (ll) infogat i modulatorns ena gren för att bilda en fjärde signal som utgör produkten av den ena kvadratursignalen (cos a(t)) och nämnda första signal (kl), ett organ (17) för att bilda en femte signal som utgör produkten av den andra kvadratursignalen (sin a(t)) och nämnda andra signal (k2), ett organ (12) infogat i nämnda ena gren för att bilda en sjätte signal som utgör skillnaden mellan nämnda fjärde signal och nämnda femte signal samt ett organ (19) infogat i modulatorns andra gren för att bilda en sjunde signal som utgör produkten av den andra kvadratur- signalen (sin a(t)) och nämnda tredje signal (k3),varigenorn amplitudfel och fasfel kompenseras genom lämpligt inställda värden hos nämnda första till tredje signaler (kl-k3).

2. Anordning enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a d därav att denna även omfattar inställbara signalgenererande organ (15, 18) för att alstra en attonde (kb) och nionde (k5) signal, ett organ (13) infogat i modulatorns ena gren för att bilda en signal som utgör skillnaden mellan nämnda sjätte och åttonde signal samt ett organ (20) infogat i modulatorns andra gren för att bilda en signal som utgör skillnaden mellan nämnda sjunde och nionde signal, varigenom även lokaloscillatorlâckning kompenseras genom lämpligt inställda värden hos nämnda åttonde (kit) och nionde (k5) signal.