Формирователь частотно-модулированных сигналов Советский патент 1984 года по МПК H03C3/06 

Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться для фор мирования частотно-модулированных . (ЧМ) сигналов в передающих устройст вах систем связи, в частности в пер дающих устройствах радиорелейных . линий связи, систем подвижной связи и УКВ-ЧМ радиовещания. . Известен формирователь ЧМ сигналов, основанный на фазовой модуляции высокостабильного генератора с последующим усилением и умножением частоты .фазомодулированного коле бания, содержащий опорный высокостабильный генератор, соединенный с входом фазового модулятора, сигналь ный вход которого является входом формирователя ЧМ сигналов,fa выход подключен к каскаду умножителей час тоты nil. Однако данный формирователь ЧМ сигналов относительно сложен и не позволяет при необходимости.изменит девиацию частоты выходного сигнала. Наиболее близким к предложенному является формирователь.ЧМ сигналов, содержащий последовательно соединен ные опорный генератор и фазовый модулятор, а также четыре перемножителя, а также последовательно соеди ненные интегратор, вход которого яв ляется входом модулирующего сигнала и пороговые элементы, входы и выход которых соединены с входами соответ ствующих перемножителей, при этом выходы перемножителей подключены к второму входу фазового модулятора через элемент ИЛИ С2Т. Однако известный формирователь ЧМ сигналов обеспечивает относитель но небольшую девиацию частоты. Цель изобретения - увеличение девиации частоты. Поставленная цель достигается тем, что в формирователь ЧМ сигналов содержащий последовательно соединенные опорный генератор и фазовый моду лятор, а также четыре перемножителя между выходом первого перемножителя и выходом второго перемножителя, а также между выходом третьего перемножителя и входом четвертого перемножителя введены соответственно последовательно соединенные первая линия задержки и первый фильтр нижних частот и вторая линия задержки и второй фильтр нижних частот, выход опорного генератора соединен непосредственно с первым входом первого перемножителя и через введенный первый фазовращатель - с первым входом третьего перемножителя, выход фазового модулятора соединен непосредственно с вторым входом второго перемножителя и через введенный второй фазовращатель - с вторым входом четвертого перемножителя, . между выходом второго перемножителя и точкой соединения вторых входов первого и третьего переменожителей введены последовательно соединенные сумматор, второй вход которого соединен с выходом четвертого перемножителя, усилитель и буферный каскад, при этом второй вход фазового модулятора является входом модулирующего сигнала, а выход усилителя - выходом формирователя ЧМ сигналов. На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного формирователя ЧМ сигналов. Формирователь ЧМ сигналов содержит опорный генератор 1, фазовый модулятор 2, первый перемножитель 3, первую линию, задержки ( /13) 4, первый фильтр нижних частот (ФНЧ) 5, второй перемножитель 6, первый фазовращатель 7, третий перемножитель 8, вторую линию задержки ( ЛЗ) 9, второй ФНЧ 10, четвертый перемножитель 11, второй фазовращатель 12., сумматор 13, усилитель . 14, буферный каскад 15. Формирователь ЧМ сигналов работает следующим образом. . На выходе предложенного формирователя ЧМ сигналов формируется .ЧМ сигW(t)))l, (1) где (йй - центральная частота сигнала, а a(-t) - закон измерения его фазы, который зависит от напряжения fc (-) , действующего на входе формирователя ЧМ сигналов. Опорный генератор 1 вырабатывает высокостабильное колебаниеVt(t)2cos(). (2) Напряжение V/ (4) (1) через буферный каскадДЗ, предназначенный для развязки входа первого и третьего перемножителей 3 и 8 от выхода усилителя 14, поступает на вход первого перемножителя 3, в котором перемноаются сигналы V(-t-) и УС. Ю , и на вход третьего перемножителя 8, в котором перемножаются сигналы i/(-t) и Vg {-fc) , где сигнал Vs(t 2Sin()) (3) бразован в результате прохождения игнала Vc. (-Ь) (2) через фазовращаель 7 на 90°. В результате на выходе первого еремножителя 3 имеется напряжение V,((Q(t)-(po) 4-Со§(5а), aCi-V fo, а на выходе третьего перемножителя 8 имеется напряжение У2а)(фо-а))3-т(.2(йо1 аО:УФоМ ) Составляющие с частотой 2 а5о э 5фективно отфильтровываются с помо1цью,ФНЧ 5 и 10, а с помощью первой и второй Л 3 4 и 9 осуществляется задержка низкочастотных составляющих сигналов (4) и (5). В результате можно записать следующие выражения для сигналов V(-fc) и Vi.(-fc), дей ствующих на входах соответственно второго и четвертого перемножителей 6 и 11 V;(i)- cosLf,-aC-t-t)l, vi(t |;Sintf o-(t-t)I, (6) где Ъ - общее время задержки сигна лов в каждом канале из перемножителя ЛЗ и ФНЧ; 1/к - затухание этих сигналов. Сигнал Vet (-fc) (2) поступает на вход фазового модулятора 2, в кото ром осуществляется фазовая модуляци этого сигнала. В результате на выходе фазового модулятора 2 получается сигнал M(i. CbsCoOot i-Jbb(:-fc)t, f 7) где p - коэффициент фазовой модуля ции. На выходе первого фазовращателя 7 на 90° сигнал будет Vfi(t)Sinrca.t jbS{t)+-cpoy (8) После перемножения сигналов vJt ) и Vt (-t) во втором перемножителе 6 и сигналов Vi (t) и Vs (t) в четвертом перемножителе 11 и сложения результатов перемножения в сумматоре 13 на выходе усилителя 14 с коэффициентом усиления К получим w(t) K{v;(t)(i)) v;(t)| -A-Cos 6(t)o() (9) Из сопоставления (1) и (9) получаем a(i)jbe(t)aa-t) Из (10) следует, что Wt)-Q(t-uVjbe(-fc) (11, Если , , где ь - верхняя граничная частота модулирующего сигнала Ь (t), то в (11} можно записать (12) Откуда следует, что .j6( Таким образом, сигнал (1) можно записать yW6:VA.Cbs(i) Из (14) видно, что на выходе устройства действует ЧМ сигнал, центральная частота которого равна (йо частоте опорного генератора 1, которая может иметь весьма высокую стабильность. Девиация частоты сигнала (14) равна J,/t. Величина ее зависит от выбора времени запаздывания в первой и второй ЛЗ/и 9, и при малых t может быть весьма значительно. Таким образом, в предложенном формирователе ЧМ сигналов достигается значительное увеличение девиации частоты.

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащий последовательно соединенные опорный генератор и фазовый модулятор, а также четыре перемножителя, о т л и чaюIци{ cя тем, что, с целью увеличения девиации частоты, между выходом первого перемножителя и входом второго перемножителя, а также между выходом третьего перемножителя и входомчетвертого перемножителя введены соответственно последовательно соединенные первая линия задержки и первый фильтр нижних частот и вторая линия задержки и второй фильтр нижних частот, выход опорного генератора соединен непосредственно с первым входом первого перемножителя и через введенный первый фазовраща-. тель - с первым входом третьего перемножителя, выход фазового модулятора соединен непосредственно с вторым входом второго перемножителя и через введенный второй фазовращатель - с вторым входом четвертого перемножителя , между выходом второго перемножителя и точкой соединения вторых входов первого и третьего перемножителей введены последовательно соединен-S ные сумматор, второй вход которого (Л соединен с выходом четвертого перемножителя, усилитель и буферный каскад, при этом второй вход фазового модулятора является входом модулирующего сигнала, а выход усилителя выходом формирователя частотно-модулированных сигналов.