Фазовый модулятор Советский патент 1980 года по МПК H03C3/38 

(54) ФАЗОВЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования модулированных по фазе сигналов, в частности в системах передачи данных по радио или проводным каналам связи. Известен фазовый модулятор, содержащий последовательно соединенные амплитудный модулятор, к входам которого подключены источник модулируемого и источник модулирующего сигналов, и сумматор, а также первый фазовращатель ij Однако в известном фазовом модулято ре недостаточно высока линейная зависимость угла фазовой модуляции выходного сигнала от амплитуды модулирующего сигнала, а также велика паразитная амплитудная модуляция. Цель изобретения - повышение линейности зависимости угла фазовой модуляции выходного сигнала от амплитуды модулирующего сигнала при уменьшении паразитной амплитудной модуляции. Для достижения поставленной цели в фазовый модулятор, содержащий последовательно сс единенньге ат }ПНЙтудный модулятор, к входам которого подключены источник модулируемого и источник модулирующего сигналов, и сумматор, а также первый фазовращатель, введены последовательно соединенные второй фазовращатель, вход которого соединен с выходом сумматора, усилитель и полосовой фильтр, а также нелинейный элемент с, симметричной характеристикой, включенный между выходом первого фазовращателя и другим входом сумматора, при этом выход усилителя соединен с входом первого фазовращателя. На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства. Фазовый модулятор содержит источник 1 модулируемого сигнала, источник 2 модулирующего сигнала, амплитудный модулятор 3, сумматор 4, второй ф-азовращатель 5, усилитель 6, фаповращатель 7, нелинейный эломоит 8 г симмётришой характеристикой и полосо- вой фильтр 9. Фазовый модулятор работает следующим образом. Сигнал с выхода источника 1 модули- , руемого сигнала поступает на вход амплитудного модулятора 3, где он модулируется в соответствии с законом, задаваемым источником 2 модулирующего сиг нала. Модулированный по амплитуде сигнал поступает через тракт, содержащий сумматор 4, второй фазовращатель 5 и усилитель 6 на вход полосового фильтра 9, а часть сигнала с выхода усилителя 6 поступает через петлю отрицательной обратной связи, образованную первым фазовращателем 7 и нелинейным элементом 8 с симметричной характеристикой, на другой вход сумматора 4. Фазовый сдвиг сигнала в системе с обратной связью определится выражением sin4g+p.K-sin4., COSVg-pK-CO&V-, где У - фазовый сдвиг, вносимый вторым фазовращателем 5; У - фазовый сдвиг, вносимый . первым фазовращателем 7; Р - коэффициент передачи цепи обратной связи;, К - коэффициент передачи тракта, охваченного петлей обратной, связи. При малых значениях амплитуды сигнала, поступающего на нелинейный элемент 8, выполненный, например, в виде двух диодов, включенных встречно-парал пЪпъйо, его сопрбтиЕшение велико и цепь обратной связи оказывается отключенной ( А sQ). В этом случае сдвиг фазы выходного сигнала имеет значение, равное величине фазового сдвига второго фазовращателя 5. При увеличении амплитуды сигнала сопротивление нелинейного элемента 8 уменьшается и глубина обратной связи возрастает (). При , вых 7 т. е. величина фазового сдвига выходного сигнала практически полностью определяется фазовым сдвиго второго фазовращателя 7. Таким образом, текущее значение фазового сдвига прюходит все значевыходного сигнала

ния от V. до V, в соответствии с законом амплитудной модуляпии. Для увеличения линейности функциональной свясимметричной характеристикой, включенный между выходом первого фазопрпщателя и другим входом сумматора, при зи между текущими значениями фазового сдвига выходного сигнала и мгновен ным значением амплитуды модулирующего сигнала выбирают коэффициент усиления усилителя 6 возможно большим и шунтируют резистором нелинейный эле- мент 8 в цепи обратной связи, если он выполнен, например, в виде диодов, включенных встречно-параллельно. Так как большинство нелинейных элементов, применяемых для ограничения, обладают характеристиками, аппроксимируемыми логарифмической, арктанген- сной, полиномиальной или экспоненциаль- ной с насыщением функциями, то в устройстве обеспечивается малое прираще- ние амплитуды выходного напряжения при значительном изменении входного. Неизбежное обогащение спектра сигнала высшими гармониками за счет нелинейной обратной связи парируется применением на выходе устройства полосово-. го фильтра 9. Таким образом , в предложенном фазовом модуляторе за счет использования нелинейного элемента 8 с симметричной характеристикой и высокого коэффи- циента усиления усилителя 6 обеспечивается повышение линейности зависимости угла фазовой-модуляции выходного сигнала от амплитуды модулирующего сигнала при уменьшении паразитной амплитудной модуляции. Формула изобретения Фазовый модулятор, содержасций последовательно соединенные амплитудный модулятор, к входам которого подключены источник модулируемого и источник модулирующего сигналов, и сумматор, а также первый фазовращатель, отличающийся тем, что, с цепью повышения линейности зависимости угла фазовой модуляции выходного сигнала от амплитуды модулирующего сигнала при уменьшении паразитной амплитудной модуляции, в него введены последовательно соединенные второй фазовращатель, вход которого соединен с выходом сумматора, усилитель и полосовой фильтр, а также нелинейный элемент с

57206796

этом выход усилителя соединен с входом-1. Вегющагнн К. М., Пикитолко Ю. Г

первого фазовращателя.- Частотная и фазовая модуляция в техниИсточники информации,кг связи. М., Связь, 1974, с. 127,

принятые во внимание при экспертизерис. 4б (прототип).