Устройство для детектирования частотно-модулированных сигналов Советский патент 1985 года по МПК H03D3/06 

, exoJSf

00

ел ел

Од

а нике и может использоваться в систе мах частотно-модулированной связи. Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений при детектировании широкополосных частотно-модулированных сигналов с малым индексо модуляции. На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства-, на фиг. 2 условно представлено взаимное расположение на оси частот дискриминационных характеристик частотных детекторов, совместно перекрывающих рабочий диапазон устройства; на фиг. 3 - дискриминационная характеристика частотно го детектора. Устройство для детектирования частотно-модулированных сигналов содержит амплитудный ограничитель 1 п частотных детекторов (ЧД) 2., (|i,...,r Устройство работает следующим образом. Входной сигнал, ограниченный по амплитуде в амплитудном ограничителе 1, подается одновременно на все имеющих узкую полосу -1,2.,..., П В зависимости от мгновенного значен частоты детектируемого сигнала на выходе устройства формируется опред ленный уровень выходного сигнала то или иной полярности. Поясним этот процесс. Положим, что частота входн го сигнала попадает в частотную полосу 1-го ЧД 2 (фиг. 2и, б). Учи тывая закон суммирования частных выходных напряжений ЧД 2 в устройст ве , обусловленный согласованным последсшательным соединением их выходоЬ, можно записать для выходного напряжения всего устройства (в точке Выход НЧ, фиг. 1) , ,0). где и максимальное выходное напряжение ЧД 2-, число ЧД 2, перекрываю щих рабочий диапазон устройства; выходное напряжение ЧД 2, в полосе дискриминации которого находится мгновенная часто та входного сигнала (с учетом полярности этого напряжения). сигнала, совпадающей с полосой дискриминации п-го ЧТ 2 иви.Ит«х( . U При совпадении частоты входного сигнала со средней частотой устройства очевидно Как следует из аналогичных расчетов, а также показано графически на фиг. 2с, при идентичности форм характеристик ЧД 2 и их симметрии относительно собственных средних частот (точка О на фиг. 3) суммарное выходное напряжение устройства в функции от значения входной частоты изменяется по строго линейному закону в пределах от и, до -U.ja и имеет вид, показанный кривой А на фиг. 25. Крутизна выходной характеристики устройства, как это непосредственно следует из принципа ее формирования, равна крутизне характеристики отдельного ЧД 2, т.е. может быть достаточно высокой. Высокая линейность суммарной дискриминационной характеристики объясняется взаимной компенсаций нелинейностей прилегающих ветвей соседних двух ЧД 2. Использование в устройстве ЧД 2 с характеристикой без падающих ветвей и их согласное, последовательное включение по выходам позволяет осуществить суммирование выходных напряжений достаточно большого числа ЧД 2, чем обеспечивается весьма широкая полоса дискриминации устройства, в принципе позволяющая во много раз превысить полосу дискриминации наиболее широкополосных резонансных ЧД аналогичного типа, у которых П -i 2. Кроме того, обработка входного высокочастотного сигнала и формирование низкочастотного выходного сигнала в предлагаемом устройстве ведется одновременно во всей полосе частот дискриминации путем параллельной обработки в п включенных по входам в параллель смежных по частоте ЧД 2. Хотя каждый ЧД 2 узкополосен по своей парциальной полосе дискриминации, по отношению к спектру входных частот он является

31

широкополосным нелинейным элементом (фиг. 3), откуда видно, что каждый парциальный ЧД 2 реагирует фактически на весь спектр широкополосного частотно-модулированного сигнала. , Несмотря на то, что при этом на выходе каждого из п узкополосного парциального ЧД 2 формируются выходные сигналы с существенными нелинейными искажениями, суммарный выходной сигнал всего устройства, как показано., являясь суперпозицией п откли1855664

ков, взаимно компенсирующих нелинейности друг друга, соответствует полностью исходному модулирующему сигналу, вне зависимости от его индекса модуляции.

Исключая, например закорачивая, то или иное количество выходов смежных ЧД 2, можно осуществить как регулировку полосы дискриминации (ее ширины) , так и в определенном смысле ее перестройку по диапазону частот.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее амплитудный ограничитель и п частотных детекторов, входы которых объединены и подключены к выходу амплитудного ограничителя, а выходы Ig.; .,-- ... соединены последовательно, отличающееся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений при детектировании широкополосных частотно-модулированных сигналов с малым индексом модуляции, частотные детекторы выполнены с z -образной характеристикой, а центральная частота настройки Г1-ГО частотного детектора отличается от центральной частоты настройки (п-1) .частотного детектора на величину, равную ширине полосы частот, соответствующей наклонному участку z-образной характеристики. € (Л с

иВм

/L 1 /. .. /, А

U

2

- /

ивых.

L/fTcrx

UmoK

Фиг .Ъ