Передатчик однополосных сигналов Советский патент 1987 года по МПК H04B1/04 

10

20

25

30

Изобретение относится к радиопере- дающим устройствам и может быть использовано в технике радиосвязи.

Цель изобретения является снижение нелинейных искажений.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предложенного передатчика однополосных сигналов; на фиг. 2 - диаграмма, поясняющая работу передатчика однополосных сигналов.

Передатчик однополосных сигналов содержит управляемый напряжением генератор 1, первый усилитель 2, ампли- ip тудный модулятор 3, второй усилитель 4, фильтр 5 нижних частот, аттенкГатор 6, первый смеситель 7, генератор 8 гармонических колебаний, блок 9 вычитания, ограничитель 10, фазовращатель 11, второй смеситель 12 и третий смеситель.13.

Передатчик однополосных сигналов работает следуюпр{м образом.

Управляемый напряжением генератор 1 формирует на своем выходе сигнал с несущей частотой со, ,. который поступает на вход первого усилителя 2.и затем на амплитудный модулятор 3, выходной сигнал которого усиливается вторым усилителем 4 и через фильтр 5 поступает на выход передатчика од- нополосных сигналов, Часть выходного сигнала фильтра 5 через аттенюатор 6 поступает на первый вход второго смесителя 12, на второй вход которого с выхода генератора 8 поступает гармонический сигнал с частотой со, + (О г либо СО, -со, где о, - несуп1ая частота входного однополосного сигнала. Выходной сигнал второго смесителя 12 представляет собой выходной сигнал передатчика однополосных сигналов, смещенный по частоте с несущей со, на несущую cOj . Этот сигнал поступает на блок 9 вычитания, на второй вход которого поступает входной однополое- ный сигнал. Разностный сигнал на выходе блока 9 вычитания соответствует искажениям выходного сигнала передатчика однополосных сигналов и используется для устранения этих искажений с помощью коррекции входного сигнала управляемого напряжением генератора 1 и модулирующего сигнала амплитудного модулятора 3.

На фиг. 2 приведена поясняющая работу передатчика однополосных сигналов векторная диаграмма на плоскости

35

40

50

45

55

прямоугольных координат ХОУ, на которой обозначены:

0

5

0

p

5

0

U

вк

и

и

ЪЫ1,

вектор напряжения входноюо однополосного сигнала; вектор напряжения выходного сигнала второго смесителя 1 2 ;

вектор напряжения выходного сигнала блока 9 вычита-; ния;

проекция вектора U на направление вектора Ugj; проекция вектора ивых(5 направление вектора UB

ftU,

лГ

cpgj - угол наклона вектора U

на „

;эд°

е ;

в

Ч

8Ь1

ОСИ X, соответствующий значению фазы входного одно- полосного сигнала при определении разности сигналов Ujt) и ) в блоке 9 вычитания;

угол наклона вектора Ueei,j к оси X, соответствующий значению фазы выходного сигнала второго смесителя 12 при определении разности сигналов и (t) и Ugj, (t) в блоке 9 вычитания; угол между векторами Ug и йщ, , соответствующий разности фаз сигналов U(t) и

ОЛ

При определении

вь.,()

разности этих сигналов в блоке 9

вычитания. На фиг. 2 видно, что для устранет ния искажений выходного сигнала передатчика однополосного сигнала необходимо изменить (в случае, приведенном на фиг. 2, увеличить) амплитуду вектора П0ь1х,г на значение амплитуды вектора дП,, а фазовый угол Ч .вь№-1г изменить (в данном случае увеличить) на угол

45

0

/йЦ, V

ДЦ аг С Sin (-,- ), 41

где и, - амплитуда вектора bUj - амплитуда вектора Из условия

sin cf сг ср

(1)

и

ык ,г

VU,

(2)

имеющего при qi менее 0,5 рад погреш-

55 ность не более 4,2%:

и,

о;;

ди

и

(3)

вХ.О(

где UB,,CI- амплитуда вектора Ц

Sf

31363486

Следовательно, амплитуды сигналов, необходимых для коррекции модулирунг- щего сигнала амплитудного модулятора 3 и выходного сигнала управляемого на- ,- напряжения генератора 1, должны быть пропорциональны амплитудам ортогональных проекций U.U, и ли вектора

ч г

в

разностного сигнала U, . Для формиSD H- ч

рования таких сигналов производится ограничение части входного однополосного сигнала IL.(t) ограничителем 10

о л

и подача ограниченного сигнала на второй вход третьего смесителя 13, на первый вход которого подается вы- ходной сигнал блока 9 вычитания. Выходной сигнал третьего смесителя 13 подается на вход амплитудного модулятора 3. Одновременно выходной сигнал ограничителя 10 поступает на фазовращатель I, сдвигающий фазу сигнала на 90 , с выхода которого сигнал поступает на вход первого смесителя 7, на первый вход которого поступает сигнал с блока 9 вычитания. Выходной сигнал первого смесителя 7 поступает на вход управляемого напряжением генератора 1.

Работа передатчика однополосных сигналов описывается следующими выра жениями.

Входной однополосный сигнал представим в виде

Ue,(t)U,Jt)..(t) , (4)

где и - мгновенная амплитуда сигна

&i:.a

ла;

Cpgx (t)- мгновенная фаза сигнала.

При наличии искажений выходной сигнал второго смесителя 12, поступающий на блок 9 вычитания, имеет вид

Ueb,x.,(t)K.u,Jt) + iU, (t)- .t+ )+Ntp(t),(5)

где Kj - коэффициент, величина которого зависит от затухания аттенюатора;

U.U,(t) - амплитудные искажения сиг- нала, обусловленные трактом состоящим из управляемого напряжением генератора 1,

первого усилителя 2, амплитудного модулятора 3, вто- рого усилителя 4;

uc|(t) - фазовые искажения сигнала, обусловленные указанным трактом (блоки 1-4).

Для упрощения выкладок примем

К,1,(6)

что достигается соответствующей регулировкой аттенюатора 6.

Разностный сигнал на выходе блока 9 вычитания при малых искажениях равен

) .sin o3jt+q Jt) +

+Uj, Jt).u4 (t)-cos Uit+tfJt) . (7)

На второй вход третьего смесителя 13 поступает ограниченный по амплитуде сигнал выхода блока 10

U9b,,,(t)-U,sin o t-blpJt), (8)

где - постоянная амплитуда сигнала.

При этом выходной сигнал третьего смесителя 13 разностной частоте имеет вид

UBb,x,,(t)K,,.U,.bU,(t), (9)

где K,j - коэффициент передачи третье

го смесителя 13.

На второй вход первого смесителя 7 поступает сигнал с выхода фазовращателя 1 Ug,,/t)

и8ь„,/)и.()7 J

(10)

где - постоянная амплитуда сигнала.

Выходной сигнал первого смесителя 7 на разностной частоте имеет вид

UBM., (),,-uJt)-&Cf(t), (И)

где К - коэффициент передачи первого смесителя, или с учетом

(3)

, (t)K.U,,,(t). (12)

Таким образом, корректирующее сигналы Ugj,,(t) и Ug,, (t), поступакг щие на вход управляемого напряжением генератора 1 и на модулирующий вход амплитудного модулятора 3, пропорциональны отклонениям модулирукг- щих сигналов этих блоков от оптимальных модулиругадих сигналов.

Формула изобретения

Передатчик однополосных сигналов, содержащий генератор гармонических колебаний, последовательно соединенные ограничитель, фазовращатель,

первый смеситель, управляемый напряжением генератор, первый усилитель, амплитудный модулятор, второй усилитель и фильтр нижних частот, последовательно соединенные аттенюатор, второй смеситель, блок вычитания и третий смеситель, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу ограничителя и к управляющему входу амплитудного модулятора, при этом выход-генератора гармонических колебаний подключен к второму входу

второго смесителя, выход фильтра нижних частот соединен также с входом аттенюатора, а вход ограничителя и выход фильтра нижних частот являются соответственно входом и выходом передатчика однополосных сигналов, о т- личающийся тем, что, с целью снижения нелинейных искажений, второй вход блока вычитания соединен с входом ограничителя, а выход блока вычитания соединен также с вторым входом первого смесителя.

бш.9

Фив, 2

Составитель Н.Павлов Редактор Т.Лазоренко Техред Л.Сердюкова

6381/54

Тираж 636Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-ЗЗ, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М.Максим пиинец

Изобретение относится к технике радиосвязи и снижает нелинейные искажения. Устр-во содержит управляемый напряжением генератор 1, усилители 2 и 4, амплитудный модулятор 3, фильтр 5 нижних частот, аттенюатор 6, смесители 7, 12 и 13, генератор 8 гармонич. колебаний, блок 9 вычитания, ограничитель 10, фазовращатель 11. Разностный сигнал на выходе блока 9 соответствует искажениям выходного сигнала и используется для устранения этих искажений с помощью коррекции входного сигнала генератора 1 модулирующего сигнала модулятора 3. 2 ил. i СЛ Фиг.1