Формирователь однополосного сигнала с угловой модуляцией Советский патент 1984 года по МПК H03C1/52 

Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться для фор мирования однополосньпс сигналов с угловой модуляцией в радиопередающи устройствах. Известен формирователь однополосного сигнала с угловой модуляцией, содержащий источник модулирующих сигналов, выход которого соединен с одним входом амплитудного модулятора через последовательно соединенные низкочастотный фазовращатель и генератор экспоненциальной функции, а с другим входом амплитудного модулятора - через фазовый модулятор, ко второму входу которого подключен источник сигналов поднесущей частоты Cl 3Однако в данном формирователе однополосного сигнала с угловой модуляцией при индексе модуляции, рав ном единице, амплитуда поднесущей частоты близка к амплитуде сигнала боковой полосы, в результате чего его КПД оказывается относительно невысоким. . Наиболее близким к предложенному является формирователь однополосног сигнала с угловой модуляцией, содер жащий источник модулирующих сигналов, выход которого соединен с одним входом амплитудного модулятора через последовательно соединенные низкочастотный фазовращатель и генератор экспоненциальной функции, а с другим входом амплитудного модулятора - через фазовый модулятор, к второму входу которого подключен источник сигналов поднесущей частоты, последовательно соединенные первый когерентный дете тор, первый фильтр нижних частот, первый фильтр высоких, частот, первы балансный амплитудный модулятор и сумматор, последовательно соединенный второй когерентный детектоп, сигнальный вход которого соединен с выходом амплитудного модулятора, второй фильтр нижних частот, второй фильтр высоких частот и второй балансный амплитудный модулятор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а также источник сигнала несущей частоты, выход кото рого подключен к второму входу втор го балансного Амплитудного модулято и через первый фазовращатель к втор входу первого балансного амплитудно модулятора, и второй фазовращатель, при этом выход источника сигналов поднесущей частоты соединен с опорными входами первого и второго когерентных детекторов, а второй фазовращатель включен между выходом амплитудного модулятора и сигнальным входом первого когерентного детектора С2 3. Второй фазовращатель, включенный между выходом амплитудного модулятора и сигнальным входом первого когерентного детектора, должен быть широкополосным, поскольку однополосный сигнал с угловой модуляцией занимает широкую полосу частот (для девиации 5 кГц эта полоса равна 13 кГц). Однако реальные фазовращатели не могут обеспечить поворот фазы на 90° в таком диапазоне частот. Минимальное отклонение от 90 практически достигает 1,5-2, что обеспе ивает давление нерабочей боковой полосы порядка 30-35 дБ, вместо требуемых 40-45 дБ, что эквивалентно наличию нелинейных искажений в однополосном сигнале. . Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений в выходном сигнале .. Поставленная цель достигается тем, что в формирователе однополосного сигнала с угловой модуляцией, содержащем источник модулирующих сигналов, выход которого соединен с одним входом амплитудного модулятора через последовательно соединенные низкочастотный фазовращатель и генератор экспоненциальной функции, а с другим входом амплитудного модулятора - через фазовый модулятор, к второму входу которого подключен источник сигналов поднесущей частоты, последовательно соединенные первый когерентный детектор, первый фильтр нижних частот, первый фильтр высоких частот, первый балансный амплитудный модулятор и сумматор, последовательно соединенные второй когерентный детектор , сигнальный вход которого соединен с выходом амплитудного модулятора, второй фильтр нижних частот, второй ФИЛЬТР высоких частот и втооой балансный амплитудный модулятор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а также источник сигнала несущей чacтotы, выход которого подключен к второму входу второго балансного амплитудного модулятора и через первый фазовращатель к eropdiiy шхрду первого балансного амплитудного модулятора, и второй фазовращатель, при этом выход источника сигналов поднесущей частоты соединен с опорным входом одного из когерентных детекторов,сигнальный вход nepBoi o когерентного детектора соединен с выходо амплитудного модулятора, а второй фазовращатель влючен между выходом источника сигналов попнесущей частот и опорным входом второго когерентног детектора. На че-ргеже представлена структурная электрическая схема предложенног формирователя однополосного сигнала с угловой модуляцией. Формирователь однополосного сигнала с угловой модуляцией содержит источник 1 модулирующих сигналов, низкочастотный фазовращатель 2, источник 3 сигналов поднесущей частоты, фазовый модулятор 4, генератор 5 экспоненциальной функции, второй фазовращатель 6, амплитудный модулятор 7, первый 8 и второй 9 когерентные детекторы, первый 10 и второй 11 фильтры нижних частот (ФНЧ), первый 12 и второй 13 фильтры высоких частот (ФВЧ) , первый баланс мый амплитудный модулятор 14, первый фазовращатель 15, источник 16 сигналов несущей частоты, вторпй балансный амплитудный модулятор 17 и сумматор 18, Устройство работает следующим образом. Модулирующий сигнал источника 1 модулирующих сигналов U(t) преобразуется низкочастотным фазовращятелем 2 в результате сдвига по фазе на 90 в сигнал U(t) и после генератора 5 экспоненциальной функции в сигнал е-, где f(t)KO(t): К - коэффициент пропорттиональности. Сигнал с выхола генератора 5 поступает на один из входов амплитудного модулятора 7, на другой вход которог поступает с выхода фазового модулятора 4, в котором сигнал источника 3 сигналов поднесущей частоты модулируется сигналом источника 1 модулирующих сигналов, фазомодулированны{ сигнал U(i)VCos wt-t- i(t). На выходе амплитудного модулятрра 7 образуется сигнал Ui(t) ) (t) , который содержит кроме сигнала одной боковой полосы с угловой модуляцией (ОБП JM) и сигнал поднесущей частоты. При однотоновом модулирующем сигнале U(t)Vsin5Z-t, tf(t)msinftt, а ikt)mco5S t, где m KV - индекс фазовой модуля-5L-co5{iot + kfl)t . И в первом когерентном детекторе 8 перемножаются выходной сигнал источника 3 сигналов поднесущей частоты Uj(t) tut и сигнал U,(-t) с выхода амплитудного модулятора 7. На выходе первого когерентного детектора 8 в результате получается сигнал .4., UgUIU,(tlUjlt)VV, где в.ч. - высокочастотные составляющие. Во втором когерентном детекторе 9 перемножаются выходной сигнал источника 3 сигналов поднесущей частоты, прошедщий через второй фазоврящатель 6, Uj,(t)iV coswt + 9(f) и выходной сигнал амплитудного модулятора 7. В результате на выходе второго когерентного детектора 9 получается сигнал . 00 )( и ( vZ - coslkat-aol+e.M. 9 21; При когерентном детектировании сигнал ОБП УМ переносится на нулевую поднесущую частоту. Высокочастотные составляющие отфильтровываются в ВНЧ 10 и 11, а ФВЧ 12 и 13 исключают.из сигнала нулевую поднесущую частоту постоянную составляющую. При этом сигналы на выходах ФВЧ 12 и 13 соответственно имеют вид .k u, (i at-9o«). kal В последних выражениях нижние пределы суммирования взяты не от О, а от 1, потому что исключена. постоянная составляющая (). Далее квадратурные сигна:ш U;,3 одной амгоштуды, но сдвинутые между собой по фазе на 90°, прступа51

ют на низкочастотные входы соответственно первого 14 и второго 17 балансных гмплитудных модуляторов, на другие входы которых поступают также сдвинутые между собой по фазе на 90° первым фазовращателем 15 сигналы с выхода источника 16 сигналов несущей частоты.

В балансных амплитудных модуляторах 14 и 17 происходит подавление несущей частоты, при этом на выходе одного из них формируется сумма верхней и Н1 1жней боковых полос, а на выходе другого - разность верхней и нижней боковых полос.

В сумматоре 18 образуется при сложении с выходов первого 14 и второго 17 балансных амплитудных модуляторов нижняя боковая полоса, при их вычитании - верхняя боковая полоса. В обоих случаях это ОБП УМ колебание без несущей.

366

При ЭТОМ второй фазовращатель 6 может быть включен как между выходом Источника 3 сигналов поднесущей частоты и опорным входом первого когерентного детектора 8, так и между выходом источника 3 сигналов поднесущей частоты и опорным входом второго когерентного детектора У. Это изменит только относительное расположение фаз напряжений на выходах ФНЧ 10 и 11 : (0-90) или ().

В предложенном фазовом модуляторе значительно понижаются требования к щирокополосности второго фазовращателя 6, что приводит к увеличению подавления нерабочей боковой полосы.

Таким образом, в предложенном фазовом модуляторе обеспечивается значительное уменьшение нелинейных искажений в выходном сигнале.

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ОДНОПОЛОСНОГО СИГНАЛА С УГЛОВОЙ МОДУ.Г1ЯЦИЕЙ, содержащий источник модулирующих сигналов, выход которого соединен с одним входом амплитудного модулятора через последовательно соединенные низкочастотный фазовращатель и генератор экспоненциальной функции, . а с другим входом амплитудного модулятора - через фазовый модулятор, к второму входу которого подключен источник сигналов поднесущей частоты, последовательно соединенные первый когерентный детектор, первый фильтр нижних частот, первый фильтр высоких частот, первый балансный амплитудный модулятор и сумматор, послепо ятельно соединенные второй когерентный детектор, сигнальный вход которого соединен с выходом амплитудного модуляtopd, второй фильтр нижних частот, второй фильтр высоких частот и второй балансный амплитудный модулятор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а также источник сигнала несущей частоты, выход которого подключен к второму входу второго балансного амплитудного модулятора и через первый фазовращатель к второму входу первого балансного амплитудного модулятора, и второй фазовращатель, при эТом выход источника сигналов поднесущей частоты соединён с опорным входом одного из когерентных детекторов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений в выходном сигнале, сигнальный вход первого когерентного детектора соединен с выходом амплитудного модулятора, а второй фазовращатель включен между выходом источника сигналов поднесущей частоты и опорным входом второго когерентного детектора.

L

чи