Частотный манипулятор Советский патент 1988 года по МПК H03C3/02 

Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться для получения частотно манипулированньгх колебаний в устройствах различного назначения.

Цель изобретения - расширение диапазона рабочих частот при уменьшении паразитных частотных составляющих выходного сигнала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого частотного манипулятора.

Частотный манипулятор содержит первый и второй 2 преобразователи частоты, п блоков 3,,3,...,3 формирования сигналов манипулирующих частот, (п+1) коммутаторов j ... А 4,,(п-И) блоков 5,,5,,...,5,5, формирования частотного сдвига, при -ЭТОМ каждый из п блоков ,3...,3 формирования сигналов манипулирующих частот содержит первый 6,второй 7 и третий 8 преобразователи частоты, а

каждый из (п+1) блоков 5, ,

5f,. формирования частотного сдвига содержит первый 9 и второй 10 преобразователи частоты и элемент 11 развязки.

Частотный манипулятор работает следующим образом

На соответствующие входы частотного манипулятора поступают сигналы эталонной частоты uf (частотного дискрета) и синналы первой и второй вспо могательной частоты f и f«, которые формируются от общего опорного генератора. При этом uf - f, и f,j а

f ,.

В результате преобразования сигна-

лов частоты f и af, поступающих на входы преобразователя 1 частоты, с его выхода после фильтрации снимается сигнал частоты f +uf, который поступает на вход блока 3 и через ком- мутатор и на блок 5, формирования частотного сдвига.

Одновременно сигналы частот f „ и f поступают на входы преобразователя 2 частоты, с выхода которого снимает

ся вспомогательный разностный сигнал частоты f , f - f-, который поступает на входы преобразователей 6 частоты каждого из блоков 3 ,3„, ..., 3 . В каждом из них происходит удвоение.час- тотного дискрета A f. Для этого в преобразователях 6 и 7 частоты производится перенос частотного дискрета af, поступающего на их входы с час

5 0

5

0

-

Q

,

0

5

тотой подставки ), на впомо- гательные частоты f-j и f,, в результате следующего преобразования сигналов: в преобразователе 7 сигнал , вплимодействуя с сигналом f, преобразуется в разностный сигнал fj + uf, t(f +uf-f, )f. + ftf , так как f. , снимаемый с его выхода.

В преобразователе 6 сигнал f +uf взаимодействует с сигналом f3. В результате на выходе преобразователя 6 формируется сигнал f -f-Aft(f +uf-f ) f +uf-f -ff,) .

Сигналы и f,+uf с выходов преобразователей 7 и 6 поступают на входы преобразователя 8. В результате Преобразования (f,j + Af) + (fa+uf) f +2uf с выхода преобразователя 8 снимается сигнал с удвоенным частотным дискретом f +24f, который поступает на вход последующего блока 3,« и через коммутатор .на блок 5„ формирования частотного сдвига.

Таким образом, сигнал f +uf, проходя последовательно через п блоков 3,3л, 3j формирования сигналов манипулирующих частот претерпевает последовательное удвоение частотного дискрета uf. В результате с выхода (п-1) го блока 3., снимается сигнал fj + +д5- а с выхода п-го блока 3 сигнал f +uf2 Ч

Сформированные таким образом сигна- .лы с последовательно возрастающей частотой (в геометрической прогрессии с показателем g 2) поступают на первые сигнальные входы соответствующих коммутаторов А„, управляющие входы которых также поступает управляющий сигнал в виде набора параллельных кодовых импульсов, каждый из которых воздействует I на коммутаторы п+ что он или пропускает сигнал от соответствующего блока 3 , 3 , . ., 3п на вход соответствующего блока 5j,5,,...,5, формирования частотного сдвига, или закорачивает (обнуляет) его.

При поступлении на коммутатор А управляющего сигнала в виде двоичного кода, соответствующего l, коммутатор 4 будет открыт для прохождения сигнала f -t-&f от преобразователя 1 частоты на вход преобразователя 9 MacTOTtu блока 5,, где она взаимодей - ствует f црс т;1ей частотой f. , поступающей на другой нхс д преобразователя 9 чяст;1ть:.

314

Одновременно коммутатор 4, воэдейт ствием управляющего сигнала, соот ветствующего 1, закрыт для прохождения сигнала f непосредственно на вход блока 52 В результате с выхода преобразователя 9 частоты снимается сигнал , который поступает на вход преобразователя 10 частоты, на другой вход которого поступает сигнал частоты f ,.

В результате преобразования с выхода преобразователя 9 частоты снимается разностный сигнал f + t( +f +Af-f )fp+uf, который в дальнейшем поступает на блок 5 формирования частотного сдвига, где также в случае подачи соответствующего 1 управляющего сигнала на коммутатор 4,2, взаимодействует с сигналом f,.

В результате с выхода преобразователя 9 частоты блока 5 снимается разностный сигнал ( +2й, кото- рьй поступая на 11реобразователь 1 О частоты и взаимодействуя с сигналом f, преобразуется на выходе блока 5-,, в сигнал и взаимодействуя с сигналом f преобразуется на выходе блока 5 „ в сигнал .

В случае поступления на вход коммутатора Д.. управляющего сигнала, соответствующего О, сигнал f поступа ет в обход блока 5 непосредственно на вход блока З.

При этом шунтирующее действие преобразователя 10 частоты нейтрализуется за счет элемента 11 развязки, представляющего собой, например, вентильный элемент,

В случае управляющего сигнала 1, на коммутаторе 4 этот сигнал взаимодействует с сигналом f +2uf.

В результате с выхода блока 5 сии сигнал , поступающий на вход блока 5т.

Таким образом, сигнал f , проходя последовательно через блоки 5,5., приобретает некоторый суммарный частотный сдвиг, который в виде полезного сигнала

fM fo К-0

(,1,2,...,п,а 0 или )

1ч

снимается с выхода блока 5 .

Конкретная величина частотного сдвига зависит каждый раз от состояния коммутатора 4 , 4 , .. ., 4 и все- гда равна частотному дискрету bf,

5413

умноженному на двоичное число, соответствующее п-разрядному параллельному двоичному коду, вводимому в виде кодовых импульсных посылок в коммутатор 4,..,,4. Общее полное число Чомбинаций частотньк сдвигов N (п) может быть равно

}

10 N (п) 2 С 2 Ч™-) 2 () 2 - к-о

nti 2 - 2

или с учетом наличия частотной пози ции получаемой при полном обнулении коммутаторов 4 ,..,,4

N (п) 1.

3

Формула изобретения

Частотный манипулятор, содержащий п последовательно соединенных блоков формирования сигналов манипулирующих частот, (п+1) последовательно соедиг ненных блоков формирования частотного сдвига, а также (п+1) коммутаторов, при этом вход первого сигнала управле ния каждого из (п+1) блоков формирования частотного сдвига соединен с первым вькодом соответствующего из

(п+1) коммутаторов, сигнальный вход первого блока формирования частотного сдвига является входом сигнала несущей частоты частотного манипуля- тора, а выход (п+1) блока формирования частотного сдвига является выходом частотного манипулятора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот при уменьшении паразитных частотных

составляющих выходного сигнала, в него введены первый преобразователь частоты, выход которого соединен с первым входом первого блока формирова. ния сигналов манипулирующих частот

и с первьп 1 сигнальным входом первого коммутатора, второй преобразователь частоты, выход которого соединен с вторым входом каждого из п блоков формирования сигналов манипулирующих

частот, при этом первый сигнальный вход каждого из коммутаторов от второго до (п+1)-го коммутатора соединен с выходом соответствующего из п блоков формирования сигналов

манипулирующих частот, выход каждого из блоков формирования частотного сдвига от первого до п-го блока формирования частотного сдвига соеди5U

нен с вторым сигнальным входом соот ветствующего из коммутаторов от второго до (п+1) коммутатора, выход каждого предыдущего коммутатора из (п+1) коммутаторов соединен с вторым сигнальным входом последующего комму татора, выход (п+1)-го коммутатора соединен с выходом (п+1)-го блока формирования частотного Сдвига, второй сигнальный вход первого коммутатора соединен с сигнальным входом первого блока формирования частотного сдвига, первый вход первого преобразователя частоты является входом сигнала эталонной частоты, первый вход второго преобразователя частоты, второй вход первого преобразователя частоты и вход второго сигнала управления каждого из (п+1) блоков формирования частотного сдвига объединены и являются входом сигнала первой вспомогательной частоты, второй вход второго преобразователя частоты и третий вход каждого из п блоков формирования манипулирующих частот объединены и являются входом сигнала второй вспомогательной частоты, управляющие входы всех коммутаторов объединены и являются входом управляющего сигнала частотного манипулятора, при этом каждый из п блоков формирования сигналов манипулирующих

136

частот содержит перньш и второй преобразователи частоты, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами третьего преобразовате ля частоты, причем первые входы первого и второго преобразователей часто ты объединены и являются первым входом блока формирования сигналов манипулирующих частот, второй вход первого преобразователя частоты и второй вход второго преобразователя частоты являются соответственно вторым и третьим входами блока формирования сигналов

манипулирующих частот, а выход

третьего преобразователя частоты - выходом блока формирования сигналов манипулир тощих частот, каждый из (п+1) блоков формирования частотного

сдвига содержит последовательно соединенные первый преобразователъ частоты, второй преобразователь частоты и элемент развязки, причем первый вход и второй вход первого преобразователя частоты являются соответст- х венно снгнальньм входом и входом первого сигнала управления блока формиро - вания частотного сдвига, второй вход второго преобразователя частоты является входом второго сигнала управления, а выход элемента развязки - выходом блока формирования частотного сдвига.

Изобретение относится к радиот- связи и обеспечивает расширение диапазона рабочих частот при уменьшении паразитных частотных составляющих выходного сигнала. Частотный манипуля тор содержит преоОразователи частоты 1,2,п блоков 3 формирования сигналов манипулирующих частот, (п+1) коммутаторов 4, (п+1) блоков 5 формирования частотного сдвига. КаждьпЧ блок 3 состоит из преобразователей частоты 6,8. Каждый блок 5 состоит из преобразователей частоты 9,10 и элемента развязки 1 1 . На вход устр-ва noi- ступают сигналы несущей частоты f, 1.Ч Упра&яятщиы вспомогательных частот f-,fn и час тотного дискрета д. f. Преобразователь 1 формирует суммарный сигнал f . Преобразователь частоты 2 формирует разностный сигнал f.-f . В результате взаимодействия поступающих сигналов в каждом блоке 3 происходит удвоение частотного дискрета f относительно частоты f. Т. обр. на выходе блока 3-, формируется сигнал , а на выходе п-го блока 3, - сигнал f + . Сформированные т. обр, сигналы с последовательно возрастающей частотой поступают на соотв. входы коммутаторов 4. В зависимости от управляющего сигнала каждый коммутатор 4 пропускает входной сигнал соотв. блока 3 на соотв. блок 5, бо, минуя его, на следующий блок 5. Сигналы, поступающие на блоки 5, взаимодействуют, образуя относительно частоты fjj частотный сдвиг, кратный uf. Суммарный частотный сдвиг получается при прохождении частоты f последовательно через блоки 5. 1 ил. f4- Li ° пх(Л сд 4 СО