Балансный модулятор Советский патент 1978 года по МПК H03K1/08 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам для амплитудной модуляции высокочастотных колебаний,и может быть применено в радиопередатчиках, использующих амплитудную или однополосную модуляцию с подавленной несущей.

Известны модуляторы, выполненные на двух или четырех нелинейных элеменTSjt, например полупроводниковых диодах или варикапах, включенных по балансной схеме LIJ . В таких модуляторах fom достижения хорошей балансировки требуется подбор нелинейных элементов с возможно более близкими параметрами.

Из известных устройств наиболее бликим к изобретению является балансный модулятор, вьшолненный по Т-образной мостовой схеме и содержащий один нелинейный элемент. Последова-гельная ветвь Т-образной мостовой схемы образована активным сопротивлением, щунтируюшим дифференциальную катушку ин дуктнанооти со средним выводом, а параллельная ветвь образована нелинейным

коммутируемым элементом, например транзистором, включенным мажду средним выводом катушки и общим приводом

Щ

Недостатком этого модулятора является низкое входное сопротивление для модулирующего сигнала, обусловленное малым сопротивлением коммутируемого элемента, а также снижение точности балансировки на высоких несущих частотах из-за влияния паразитных емкостей в ветвях схемы.

Целью изобретения является увеличение входного сопротивления и улучшение балансировки при высокой несушей частоте.

Эта пеяь достигается тем, что в балансном модуляторе, выполненном по Т-образной мостовой схеме, содержащем дифференциальную катушку индуктивности со средней точкой, ко входу которой подключены последовательно включенные источники модулирующего и модулируемого напряжений, защунтированную конденсатором, варикап, источник смете362кия, вьшолненный например, на делителе. напряжения и конденсаторе. Варикап подключен между средней точкой катушки индуктивности и источником смешения. На чеггеже показана принципиальная электрическая схема балансного модулятора. Балансный модулятор, вьтолненный по Т-с раэной- мостовой схеме, содержит дифференциальную катушку индуктивности 1, эашунтированную конденсатором 2, образующим последовательную всп-вь Т-образной мостовой схемы, К средней точке катушки индуктивности подключены варикап 3, образующий параллельную ветвь схемы, и источник смещения варикапа, выполненный на делителе напряжения 4 и конденсаторе 5. Ко входу катуш ки индуктивности подключены последовательно включенные источники модулируюmeixi 6 и модулируемого 7 напряжский. Выход катушки индуктивности является выходом 8 модулятора. Модулятор работает следующим образом. При огсутствии модулирующего сигна ла от источника 6 смещение на варикапе 3 подбирается с помощью делителя напр жения 4 таким, чтобы емкость варикапа 3 равнялась учетверенной емкости конденсатора 2, При этом Т-образный мост сбалансирован, и напряжение несущей частоты 63 на выходе 8 отсутствует. При подаче на варикап 3 модулирующего напряжения с частотой Л емкость варикапа уменьшается при положительной полуволне этого напряжения и увеличивается при отрицательной. Уменьшение емкос-га варикапа 3 вызывает появлэние на выходе 8 напряжения несушей с фазой, совпадающей с фазой несушей на входе, поскольку в этом случае преобладает ток через последовательную ветв моста с конденсатором 2. Увеличение емкости варикапа вызывает появление на выходе 8 напряжения несущей с противоположной фазой, поскольку в этом случае преобладает ток через параллельную ветвь моста с варикапом 3 и каTjTuxy индуктивности 1. Таким образом, происходит балансная модуляция, и на . выходе модулятора 8 выделяются боковые частоты со Si ., Едлагодаря применению реактивных элементов, варикапа 3 и конденсатора 2 в плечах моста потери энергии сигналов в модуляторе практически отсутствуют, что повьпиает КПД модулятора. Активное и реактивное сопротивления варикап работающего при запирающем напряжени мещения, весьма велики для низкой моулирующей частоты. Это обеспечивает высокое входное сопротивление модулятора. В фазовых системах формирования одиополосного сигнала, например, модулирующий сигнал на модулятор может подаваться непосре 1.ственно с высокоом кого низкочастотного фазовращателя, что значительно упрошает схему. Паразитные емкости модулятора, например емкости монтажа и емкость обмотки катушка индуктивности, склелыва- югся с емкостями плеч моста и могут быть учтены при выборе последних, поэтому такие паразитные емкости схемы не ухудшают балансировки. Модулятор балансируется путем изменения смещения на варикапе, что позволяет исключить подстроечные элементы из высокочастотной части модулятора, и, следовательно, обеспечить хорощую экранировку модулятора. При экспериментальной проверке данного балансного модулятора на несухчей частоте 27 МГц, при .амплитуде несущей на входе 1 В, была получена суммарная амплитуда боковых полос около 0,35 В. на . Использовался варикап Д901Г при напряжении смешения 6 В и амплитуде модулирующего н,апряжения 4 В. Легко достигалось подавление несущей более 40 дБ. Формула изобретения Балансный модулятор выполненный по Т-образной мостовой схеме, содержащий дифференциальную катушку индуктивности со средней точкой, ко входу которой подключены последовательно включенные источники модулирующего и модулируемого напряжений, защунтированную конденсатором, варикап, источник смещения, выполненный, например, на делителе напряжения и конденсаторе, о ч- личаюшийся тем, что, с целью увеличения входного сопротивления и улучшения балансировки при высокой несущей частоте, варикап;- подключен между средней точкой катущки индуктивности и источником смещения.: Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Копылова К, Ф. и Терпугов Н. В. Параметрические емкостные усилители низких частот. М., Сов.радио , 1973, с. 11, рис. 1.4. 2.Патент Англии № 1084587 кл. Н 03 Р., 09.06.65.