Частотный модулятор Советский патент 1985 года по МПК H03C3/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических установках различ ного назначения для получения частот номодулированных сигналов, например в радиопередающих устройствах систем многоканальной связи с частотной модуляцией. Цель изобретения - расширение полосы частот гюдулирующих сигна лов в сторону верхних частот при снижении уровня паразитной фазовой (частотной) модуляции выходного сигнала . На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемог частотного модулятора. , Частотньй модулятор содержит опор ный генератор 1, первый делитель 2 частоты, регистр 3 памяти, аналогоцифровой преобразователь -(АЦП) 4, фазовый детектор 5, делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 6, сумматор 7, задатчик 8 кода, блок 9 коррекции амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), фильтр 10 нижних частот (ФНЧ), второй делитель 11 частоты, интегратор 12, управляемьй генератор 13, фильтр 14. Частотньй модулятор работает следующим образом. На первый вход фазового детектора 5 поступает сигнал с опорного генератора 1 через первьй делитель 2 частоты. На второй вход фазового детектора 5 поступают с ЛДКЦ 6 импульсы с частотой, равной, частоте управляемого генаратора 13, деленной на коэффициент деления ДПКД 6. Выход фазового детектора 5 через ФНЧ 10 и интегратор 12 соединен с входом управляемого генератора 13, формирующего частотно-модулированный сигнал. За счет этого образуется петля фазовой автоподстройки частоты, в которой частота выходного сигнала управляемого генератора 13 (усреднен ная на большом интервале времени) равна частоте сигнала, поступающего на первый вход фазового детектора 5, умноженной на коэффициент деления ДПВД б .На дополнительньй (управляющий) вход управляемого генератора 13 поступает также входной модулир5тош 1й сигнал. АЦП 4 сбрабатьгаает входной модулирующий сигнал, предварительно , ограниченньй по спектру блоком 9 коррекции АЧХ. Цифровой сигнал, образованный в АЦП 4, записывается в тактируемьй регистр 3 памяти откуда через сумматор 7 поступает на ynpasляющий вход ДПВД 6. На сумматор 7 также поступает код, соответствующий несущей частоте, от задатчика 8 кода, в котором закодирована несущая частота. Выходным сигналом частотного модулятора является сигнал с выхода управляемого генератора 13, прошедший через второй делитель 11 частоты и фильтр 14. В отсутствие модулирующего сигнала на входе частотного модyo ятopa в регистре 3 памяти хранится код, соответствующий входному напряжению Ugj; 0. В задатчике 8 кода хранится код несущей частоты, которьй в сумме с кодом регистра 3 памяти образует управляющий код для ДПКД 6, причем при Ugj( 0 коэффициент деления ДПКД 6 устанавливается равным п. Если частота сигнала опорного генератора 1 а коэффициенты деления первого 2 и второго 11 делителей частоты соответственно К и К, , то на первьй вход фазового/детектора 5 поступает сигнал с частотой ор/К а на второй его вход - сигнал с частотой fy / Пв, где fuj- - частота сигнала управляемого генератора 13. В режиме фазового синхронизма выполняется уравнение f о„ f откуда f где f(ff, частота сигнала управляемого генератора 13 в отсутствие модулирующего сигнала. При этом частота выходного сигнала fo.. определяется выражением В случае, если на вход частотного модулятора поступает модулирующий сигнал, нижняя частота спектра которого много вьше верхней границы про пускания блока 9 коррекции АЧХ и частоты среза передаточной функции кольца, фазовой автоподстройки частоты ФАГГЧ, - выходной сигнал управля емого генератора 13 подвергается частотной.модуляции, так как коэффициент деления ДПКД 6 сохраняется равным п, а кольцо ФАПЧ не следит за быстрым изменением частоты. Девиация частоты и f определяет ся в этом случае выражением где S - крутизна управлен управляемого гене ратора 13. Если модулирующий сигнал имеет постоянную составляющую U-, то в этом случае на выходе. АЦП 4 появляется код, который изменяет коэффици ент деления ДПКД 6 таким образом, что на выходе управляемого генерато ра 13 устанавливается средняя часто та f-, определяемая вьфажением on f УО где SU- - отклонение частоты управляемого генератора 13 под действием постояннойСоставляющей модулирующего сигнала. Зависимость коэффициента деления ДПКД 6 от постоянной составляющей модулирующего сигнала, необходимая для осуществления линейного закона модуляции, определяется как п п где п -, коээфициент деления .ЩПСЦ 6} и - значение постоянной составляюп ей напряжения на входе частотного модулятора. Блок 9 коррекции АЧХ имеет частотную характеристику, обратную частотной характеристике кольца ФАПЧ, н служит для поддержания постоянной д.виации частоты при воздействии модулирующего сигнала постоянной амплитуды в области частот одновременной работы кольца ФАПЧ и ДПКД 6 (область средних частот). При допущении некоторой неравномерности АЧХ частотного модулятора в области частот, в которой модулиРУЮ1ЦИЙ сигнал поступает одновременно на управляемый генератор 13 и на ДПКД 6, блок. 9 коррекции АЧХ может быть выполнен с коэффициентом передачи, не зависящим от уровня модулирующего сигнала. В этом случае характеристика блока 9 коррекции АЧХ при шмает вид, близкий к характеристике фильтра нижних частот. В общем виде подобная характерисTiiKa может быть реализована известньп-{ методом каскадного включения звеньев аьшлитудных и фазовых детекторов.

ЧАСТОТНЫЙ МОДУЛЯТОР, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, первьй делитель частоты, фазовый детектор, фильтр нижних частот, интегратор и управляемый генератор, выход которого через делитель частоты с переменным коэффигщентом деления соединен с вторым входом фазового детектора, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, регистр памяти и сумматор, выход которого соединен с управляющим входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а второй вход которого соединен с выходом задатчика кода, последовательно соединенные второй делитель частоты, вход которого соединен с выходом управляемого генератора, и фильтр, выход которого является выходом частотного модулятора, о т -л и чающийся тем, что, с целью расширени} полосы частот модулирующих сигналов в сторону верхних частот при снижении урбвня паразитной фазовой(частотной) модуляции выходного сигнала, в него введен блок коррекции амплитудно-частотной характеристики, выход которого соединен с (Л входом аналого-цифрового преобразователя, а вход соединен с дополнительным управляющим входом управляемого генератора, и точка их соединения является входом модулирунщего сигнала частотного модулятора.