Устройство для невзаимной передачи частотно-модулированных сигналов Советский патент 1977 года по МПК H04B1/38 G01S9/00 H01P1/32 

1

Изобретение относится к радиолока ционной и радионавигационной технике и может быть использовано для направленной передачи двух и более частотнмодулированных (ЧМ) сигналов при однвременном обеспечении селекции их от помех в широкой полосе частот.

Известно многоплечевое невзаимное устройство для направленной передачи сигналов с обеспечением селекции полезного сигнала относительно помех с помощью отдельных от них фильтрующих устройств JlJ .

Однако это устройство не позволяет получить высокие развязки при малых прямых потерях в широкой полосе частот и обеспечить полную развязку в прямом и обратном направлениях отдельных входов и выходов при подключении к другим выходс1м реальных рассогласованных нагрузок, а также устранить влияние на величину развяз рассогласования устройства с подключаемыми к нему нагрузками. В этом устройстве не совмещены функции развязки плеч и селекции от помех.

Известно устройство для невзаимной передачи частотно-модулированных сигналов, содержащее JC- следящих фильтров, управляющие входы каикдого

из которых соединены через цепи задержки модулирующего сигнала с соответствующими выходами частотного модулятора t2j..

Однако в этом устройстве нельзя обеспечить ряд эффектов развязки плеч

Целью изобретения является обеспечение развязки в широкой полосе частот и селекции от помех при многокананальной передаче сигнала.

Это достигается тем, что В4.устройстВо введены линии задержки, включенные между каждым из К следящих фильтров, лричем в местах соединения соответствующих линий Зсщержки с входами соответствующих следящих фильтров 1 выполнены отводы, которые являются развязывающими плечами Ь,6,7,Ь устройств

На чертеже приведена структурная Электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для невзаимной переда 1и частотно-модулированных сигналов содержит К следящих фильтров 1, управляющие входы каждого из которых соедш нены через цепи 2 задержки модулирующего сигнала с соответствующими выходами частотного модулятора 3, введенные линии 4 Зсшержки, включенные между каждым из К следящих фильтров 1,

причем в местах соединения соответствующих линий 4 задержки с входами соответствующих следящих Лильтров 1 внполнены отводы, которые являются развязывающими плечами 5,6,7,8 устройств

Устройство работает следующим образом.

Частотно-модулированный сигнал, поступающий в развязывающее плечо 5, проходит через цепочку чередующихся следящих фильтров 1 и линий 4 задержки к развязывающему плечу 6. От частотного модулятора 3 на следящие фильтры 1 через соответствующие цепи 2 задержки X поступают модулирующие воздействия, которые для каждого из следящих фильтров 1 цепочки изменяются по закону, синфазному с законом модуляции полезного сигнала на входе соответствующего следящего фильтра в прямом направлении, указанном стрелкой. При этом скорости распространения частотно-модулированного сигнала и модулирующего воздействия вдоль цепочки в прямом направлении одинаковы, все следящие фильтры 1 являются синфазно следящими и сигнал проходит к развязывающему плечу б с минимальными потерями

Сигнал, поступгиощий в развязывающе плечо 6, аналогичным образом проходит к развязывающему плечу 7, а сигна поступающий в развязывающее плечо 7,.к развязывгиощему плечу 8 при выполнё нии указанных выше соотношений между законов модуляции сигнала следящих фильтров 1.

В обратном направлении сигналы не проходят из-за нарастающей вдоль каждой из цепочек расфазировки законов модуляции следящих фильтров 1 относительно закона модуляции обратного частотно-модулированного сигнала.

Расчеты показали, что для цепочки из шести пар линия задержки - следящий фильтр с полосой пропускания каждого следящего фильтра 1, равной учетверенной частоте модуляции частотно-модулированного сигнала, девиация которого в 20 раз превышает указанную полосу пропускания, обратное затухание для различных значений начальной фазы модуляции обратного сигнала лежит в пределах от 65 до 80 дб.

Увеличением числа следящих фильтров в цепочке или увеличением отношения девиации частоты к полосе пропускания каждого следящего фильтра обратное затухание может быть соответственно увеличено.

Для того чтобы обеспечить развязку и в направлении развязывающих плеч 5-6-7-8 между фазами модуляции прямого частотно-модулированного сигнала на выходе каждой предыдущей цепочки (например, от развязывающего

плеча 5 до раэвязываиощего плеча 6) и первого следящего фильтра 1 последующей цепочки (от развязывающих плеч 6-7) создается задержка на величину, близкую к полупериоду модуляции. При

5 этом, например, выходной частотномодулированный сигнсш каждой предыдущей цепочки от развязывающего плеча 5 до развязывающего плеча б расфазирован с законом модуляции первого

0 фильтра каждой последующей цепочки от развязывающего плеча б до развязывающего плеча 7 и через цепочку 6-7 не проходит.

При этом развязывающие плечи 5 и

5 7 становятся полностью развязанными, так как распространению энергии не только от развязывающего плеча 7 к развязывающему плечу 5, но и наоборот препятствует создаваемое цепоч0кой 6-7 затухание модулированного несинфазно с ее фильтрами ЧМ-сигнала, прошедшего цепочку 5-6. Аналогично при необходимости обеспечивается полная развязка в других местах стыка

5 цепочек.

Таким образом, в устройстве для невзаимной передачи частотно-модулированных сигналов, не происходит снижение развязки, так как для сигнала,

0 отраженного от развязывающих плеч б, 7 или 8, вносится высокое затухание, это обусловлено тем, что хотя следящие фильтры 1 в каждой цепочке могут оказаться модулированньлми синфазно с модуляцией отраженных от нагрузок

6 сигналов, но все последующие следящие фильтры 1 каждой иэ цепочек прогрессивно расфазируются по отношению к модуляции поступающего на их вход отраженного сигнала и цепочка в целом вносит большое обратное затухание.

Кроме этого, предлагаемое устройство обеспечивает острую фазовую селекцию полезного частотно-модулированного сигнала, на фоне различного вида помех, так как мешающие сигналы, частота которых не модулирована, вообще через цепочку со следящими фильтрами не проходят, а мешающие ЧМ-сигналы, модулированные существенно несинфазно с законом модуляции фильтров соответствующей цепочки, на ее выход проходят с затуханием тем большим, чем больше несинфазность модуляции.

Устройство может быть реализовано при использовании в качестве следящих фильтров, например, перестраиваемых в широкой полосе частот, высокодобротных СВЧ-фильтров на сферах из железоиттриевого граната, в качестве элементов задержки ЧМ-сигнала-СВЧ-линий задержки, в качестве цепей задержки модулирующего сигнала - типовых фазовращателей или НЧ-цепи задержки, в качес$тве общего частотного модулятора-генератора гармонических, пилообразных или иной необходимой формы колебаний,

Формула изобретения

Устройство для иевзаимной передачи частотно-модулированных сигналов, содержащее К следящих фильтров, управляющие входы каждого из которых соединены через цепи задержки модулирующего сигнала с Соответствующими выходами частотного модулятора, отличающееся тем, что с -, целью обеспечения развязки в широкой полосе частот и селекции от помех при многоканальной.передаче сигнеш

Sвведены линии задержки, включенные между каждым из К следящих фильтров, причем в местах соединения соответствующих линий задержки с входами соответствующих следящих фильтров выполнены отводы, которые являются развязывающими плечеили устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Микаэлян А.Л. Теория и применение ферритов на СВЧ. М., ЭнергонУЯа-г, 1967, с. 593-596. .

2.Виницкий А.С. Модулированные фильтры и следящи прием ЧМ-сигналов .

М.,Сов. радио, 1969, с.500-504, рис.201.