Приемник частотно-модулированных колебаний Советский патент 1949 года по МПК H04B1/26 

Иредлотом игюбротоппя является ii iucMiTirK частотпо-модулиршиш11ы. i oneoaniiii. особеиностыо которого .за1чЛК)ча(Т1-я в и : и мен они и oyiiej)peieirepaTTrHHoro уси.пттелыюго кас ча;|;а is качсчтве ограничителя амиличуд. В а 1одиу|) цепь птого каскада р.ключе ь()лебател1,иый i-;o)rryj) ()глг1 лолосоноИ флльт)), пастроелиып на частоту огпгалон и слу/каиии Д.1И сглаих1 15а1 1гя иульсашп вспомогателытои частот1,т.

На ф|гг. :1, 2, 3, 4 и (i n8o6i)a/ixeiii, схемы ра: личн1 1х модифшчацш О1ран11чиге.1я и предлагаемом приемнике.

Кртпи.те а ф1гг. Г)а, о, в и г иллюстрируют (Vri)aini4Hiiaioiii,ee д.еИcTiHie cyiieppeгенератора.

К}) на фиг. Та, б и в ноясияют де11ств1ге ог1)анич11теля. илображенного на фтгг. (.

В качестве ()|-)аничителя обычно 111)имеияют ус11.1итель с ,1|)аи ег1ным | ерегг б()м амллитудио ха1)актерпстик11, на вход которого подают сшиа.л тако11 «еличипы, лрп i oTOpiiii ш.тходное itaniiHVKeiiiie остается постоянным. нес-мотр 1 на изменение ypoinui нходного нанря/кення.

Однако характеристика огранн пггеля ;vroro тина об1)чно такова. гго )|)н бо.чыиом у1 СЛ 1чегггп) нходного напряжения (:эа .лы нап.ниенпя), Б1 1ходное ианряженне усидите.ля. умепьи1ается. а ото п 1}я;,е случае; так же нежелательно, как н увеличение.

Д.дя нолучеттия надле/кащей характертгстикгг ограничения нриходнтог нрпмепять ионоременноо соединение каскадов усиления и огразшченпя. Каскадное соедииентге требует б6л1-,и1()го чис;га лами i luiieii ,

.i.cjie;i,CT. чего ограличитель jToix) тлиа иредстаиляет coooii j-powosAuyio установку.

Целью настоящего .(сюбретепця Л1 ляется со; дапне улучшенного ограннчнтоля, основанного на прннцннс суперрегенератора. который требует не только меньшего обо)удо1)ання, но н явггяется наиболее ;),1м огра 1нЧ1гте,гем из jscex АГЗВОСТНЫХ.

В jipaTixiix гертах теория cyiieppeieiiepaniiH за1хлючается к тоы. что д,он()л11нте.11ьные ко.тгебатгя на частоте нрерьгианнн лушат высокочастотные колебапня н течснне одной но.топнны нх нериода н обусловлшшют обра.клшнне незатухающих колебаний н течение второй иоловлиы нерпода, что ноказано на фиг. 5а, на которой xOJie6aj HH частоты ирерьтван1П имеют нрямоугольную форму.

Прн отсутстюги снгна.та, приложенного к цени, колебания начинаются ио нстече1гии времени Т и продолжаются и течение отрезка временн А. Отрезок «ремепн Г paiseii сумме отрезков 1 ременн А+Т. В продолжение части исгриода, обозначенного 6yKBoii Б, колобання заглунтются jurit нрекран1,а1отся.

При на;ги ни входного сигнала колебаикя начинаются но пстечеIUJH Bj)e reHir Ti и нродол г :а1отся li течение отрезка временя В, болыпего, чеп от)ез()1ч 15ремени А. )емя Ti меиьн1е JspeMenii Т,, Tnjx Kai; наличие сигнала увеличивает С1хОрость возннкпснзени с ко:1ебании. однако, резулт |-ируюн1,ее лнянне на ;)нер1ию колебанитг isbicoKoii частот:, И1чО.

Из дглх «сигнал отсутст1 ует и «снгнал нодан (фиг. оа) , что разнн.ца между количествами онергнн ысокой частотьс в том н другом с.гучаях ,ен:тно1 1 отнон1еннл мала. -Зто значит, что расстоянне А от.тнчается от расстоя1И1 В на неболыиую . Соответственно отому. К01да ам11Л1ггуд|1о-модулнрО) стггиа.л ностуьает в цеиь, нроттент амнлнтудио модуляции в сз неррегенератшиш радиочастотной ;)нерг1 и будет меньн1е, чем is нрнложеншлх модулированных ;олебаниях.

Это ;гвление, COJMHCHO настоящелгу изобретению, н нсиользуется д.тя НОЛ учения 0 -раннчнваюи,его деист г.ня.

Обышьи сунеррегене}) генератор, нрнмененный li качестве регенерат 1вно1Ч) уснлнтеля, а не детектора, как обычно, со.чдает значнje.ibHbiii эффект ограничения. Устройства. оггнсь(вае:.1ые здесь, способны производить н)акт)1ческп нолное ограничение.

(хема на фиг. 1 нокаЗ|,1вает. каким образом об,1чныП с 1геррегенеpaTiiBjrbHi усилитель можно нсноль;501 ать в 1лачест1ш огранич1ггеля в ирием)нке колебаиш, модулнро1 аннь х но частоте или фазе. В отой схеме снгиал нрнннмается антенно 1 н после усилезтя но г ысокой частоте преобразуется в н:ро.ежуточг1у о частоту нутем гетероднннроиання н демодуляцин устройстве 2. Ко:1ебанпя нроме/куточно частоты носле их усплепня н фильтрации li ycTjjoiicTBe 3 иостунают на настроенный ко)1тур 4.

Этот нредстав.ляет собо сунерреге1гератн1 ную колебателькую цень, соединенную с конденсатором связн 5, экранной сет1хой 6, н затн,нтно1г сеткой 8 ламны 10.

Нанр/глсение на а{годе 12 10 метинне напряжения на окраиной сетке 6, поэтому Л1ежду занглтной п экранной сеткамн образуется эффект отрицательного сонротнвлення.

Вспомогательный генератор 9 ирн номощи трансформатора И связан с yнpaвляюп eй сеткоЛ 7 так. что нри поступленнн на сетку 7 ноложнтельной нолуволн:, вспомогательных колебаннй отрицательное сопротпвленпе ггозволяет возтиткнуть колебаниям п контуре 4. При ностуи-ленки отрицательной зголуволиы па упраилиющую сотку от)ииатсльиое сопрот1и лснис отсутстнует. Форма колебанш «сиомогатольного roHO|iaтора может быть прямоуголыг01г пли синусоидально.

Колебапия ьгсокой частоты, s -;оптуре 4. .м с анодом 12 10. носту ают is 13. П лукт 1и остмо котор()-о служит нер 5 1чная обмот ха трапсформатора 14.

При ПОМ01ЦП ПаСТрОе 1 ЮП ВТОрНЧНО обМОТ Г, Л-;ЛЮЧе И10П 15, колеба П1я эти перода отся ycTpoiicTiso 16, 1ре;и-та ля 011и е co6oii )ГГ| нли часто пгьп . При 4a;uVi 0 i плн частотной моду;гя 1,111 можно . 1чить iacTpO i 4oii коитурои 13 и 15 на одну из гар. состаиляю и1х далеба 1 |. -;оторыс иглпикают в -;онтурс 4 к частота ;отор лх painw частоте рих(.)дян1,) сигнала. Изменение ,: фаяокои нлп частотно г модуляции про сходпт потому, что рн умножепи частоты x0.4e6aiii i соотнетствс 1ио умножается их фазы частот,г.

При С11ольз01Ш и ()ii схе.м,г 1риме ;|ется детект 1ро . высокой частоты ir из1хо1 | частот, подается на ыход. В с.тучае -;о:1еба 1ия lij.icoixofi часто гы ie лсте1 ти 1уются. Лиодпый ток 10 имеет им 1ульсси колебаки ) частот 1. Частота :) .ibcoB jjaiina частоте 1 С омо1-ате.1ьно о ге ератора 9. грохо/ ;дени г миул,с(1 401103 се.кмчтиииую . на ример, резонапсный оптур ie:5onanc ibiii траисфо)матор, 11ульсац ти С У1а/ки1 а1Отся та, что (С1Юмогате;1Ы ая частота а ыходс селектп ой це отсутствует. В схеме (фиг. 1) иастроеииь е 1-;()итуры 13 и 15 :1Ту . С1Н)ДЯ иуЮСЯ -: уДа.ТСШПО бо1чЧ)

частот, создавае.ых С Омогателыто 1 частото ирерыиаи л |.

Кривые, изображениые ia Г)г., . i;aKiiM обра:.ом сбычн1 Й су 1еррегенерати1И11,и1 уси.тите.1ь можио отрогу.мироиать гьтя т олучеиия i,(coKoii о ра11ич(М1ия ирп аличии ирерьнишпних 1-;олебаиий С 1ец 1альиой форм,1. ) часть Г; последних сделать длиииее иаузы Bi. то ЮЗ 1пкаю1Ц 1е 1;():геба 1ия будут иродол;каться более длительный отрезок ролгеии (А; п Bi). lljin IITOM 1ер1И|Д устано леиия ам 1литуды 1олучается ма.Л,1.м но сраиие-шю с onuuii продо.г;к1 тел 110стыо ко.геба пгй рабочен iio.ioiuiniji (И1;.ла ире,ваиия. Соот етствеиио с ;ITII ттроцо т ам11Л 1тудио 1 моду.ляиии, i.MeioИ,ей место на выходе суиеррегенерат |15ПО о усилителя., будет М(Ч,1ие, чем оп б)1л бы при форл1е олебаииГ1 iij)epi ii aiiiui. псКазашплх 7ia ||з)г. 5а. Поэтому стеиеиь 0 фаииче 1Г }г ио.чучается 6i;.4biiieii.

Для создания прерыиаю Ц 1х колебаии с пе).м П1н меием д.тительпости отнирания и можио .меппть pa3. схемы.

зять, наиример, диа триода .лами 95., 1глючепг1ь х г.торич 10 обмот ой траисфо)л атора 14 15 и уирапляюицм сет ;oii 7. как оказапо на , luiecTO ). чтобы 10.1учат, (1,и;;иощие колебания рямо от генератора, 9. осу цест1. итош нредусмотреп выключатель 96В схеме с ламиой 95., являюи ;ейся тр 1одол. с. :м,ч получе 1ия формы колебаиий, иоказа ™ых на . fir. isepcMeniuie .течс) потеи ;т1ометра 97, обраи|,еииое к зазем.леииолгу чЧ)чцу иотеицкомотра. подбирается так. что га сетке 98 лаллгы 95 ,ei иа11 эяжеиио нулю. Положительиое напряжение на сетке 99 , ур.е.чпчеиие тока через катод 100 и за счет иадеи ш и С01гроти лении 10теп и ал обоих катодов возрастает ii 1кчд; П е отеиииала сетки 98 до , ири iOTOi) т 1иод .)ается.

В результате :еремеиы отиосительиого голожеи1 я леч иотсии,:ометро 97 и 101 к сетке 98 ирикладывается толож тельное гаиряже1Т 1е. вследствие чего сетка 99 ламиы 95 становится более отри ;ательио и

-- 3 -л;

Л 77472- 4 -

на кыходо получаются колебалпя, форма которых является зерка:и ым нзобра/кенпем предыдущих. Таким образом, изменением: нлеч нотенциометров 97 и 101 можно изменять соотношенне длительностей нолояунтельной 1 отрнцательной частей колебаний.

(хема, нредстанленная па фиг. 2, отличается от рассмотренной схемы (фиг. 1) тем, что ограничитель включен в цепь высокой частоты и используется самозаглуп1е11ие jiJiecTO иезанисимой заглушающей суперрегеиератп1зпой цешг.

Преимущество такого включения О ранич11теля заключается is том, что суперрегеиеративпое действие cixopee ириводит сигпал в ириемиике к более высокому уроглтю, л поэтому требуется меньп1ее усиление.

При исио.п :юва11ии самоза1 луп1аюи|;ей суперрегеператипной цеии не требуется отдельной ламиы зaглynlaюlJ eгo всномогате.иьпого генератора. По этой схеме сигнал иринимается антенной 17 и индуктируется в резо 1атгсиом контуре 18, связашюм с сеткой 19 и катодом 20 уси.:гител1 ной .1ал1пы. 21. Уси.имшые ко.чебаипя 1И)311н1 ап)т i резопансном Koirrype 22, С1 я; аппол с аподом 23 лампы 21.

Настроенный контур 22 является суперрегенератпиной колебатель11оГ цепью, .чючен110| анодом 23 ламшл 21 и сеткот 24 сунерре; ене| атнвиой ламиы 25.

Как и обычно, ггри наличии само: аг: у паюи|,его геперато1)а, здесь |||)нмепяется. соиротимлепие утечки 26 больнтой ве.лпчины и к уираи.ляKiiHeir сетке 24 генераторной .лампы 25 lepea :)то солротниление иод|()дптся поло/ките.чьпое ianiJ/i/Ke:niic от псто пгнка анодного пнтання. (онрот1П Л(чпи утечк1г И1у11тпро1 ано конденсатором 27. Часть inrepnnt r,i,icoKoii частоты пз ко.-|ебательио1о 1чО11тура 22 подается через копдепсатор сиязк 28 к н)еобразователю частоты, находян емуся is устройст е 29., Ijie птн 1хО.1еба11ия нало/кенпем Ko:ie6aMiiii. nocTynaionuix от гетеродина, ,11|)ео5разуются в колебаиня промежуточной частоты и ироходят через Hojiocoiioii усилите., )()межуточ 1О| 1 частоты 30 в систему фазо1 0 -о н. частотиого детект1 рО аии;( 31.

Схема, на фиг. 3, нозмоихпость устранять переменную q.iCTi, иарастаю и1х колебгпшй, бла1Ч)даря чему ()( иjniKTi ч( получается го.лnoli.

Из рассмотреп 1 : , i3() иа фгп. Г)а. . что если бы часть ()тиl paJoн, колеба пя .ча удалена, то олобаП 1я ысоко частоть; лмели б,1 форму, зображе 1 1у о на . 56 н нх ;)пе) нмела бы одннак()К)е среднее значе ие 1хак при С гт1ала, так и при отсутствии его.

На схеме, л.50браи-;е 1поГ па фиг. ). 10 ;аза1 ы С1)едстиа лля за луП еи1гя иериой части иарастаюи,их ко., обусл()1 Л ива10 ии высокую ограничения. 1: отой схеме рин 1мается аитеииой 32 и 1ГО деин высокой частоты: 33 подается иа вход (сетка 35 и хатод 36) уси. птеля 34. у которого апод 37 герез коидеисатор 38 св5гзаи с коитуром 39 суиеррегенератора. Этот коптур саплам с сетко г 40. хатодом 41 и анодом 42 генераторной лам,1 43, которая модулируется 1 рерыва1ощим напряжением от лампы 44.

J aMjra 44 coeдJГlreиa схеме, (е1г отр :ательное сопроти 5леmie, и на аноде имеет напряжегше, чем на ;)краи1 ой сетке. Лиод 45 44 че)ез соирот ление 46 Г 1таетс г пост()яии)1м иа ряжетптем, снимаемым с потен1,иометра 47. Таким образом, па аноде 45 : голучается мент.тпе З а ряжепня, постулаю ;его через сонрот гвление 48 иа ;1кранную 49.

В резу.льтате этого за Ц 1тной сеткой 50 гг ::)чраттнои ceTKoii 49 создается отрн1,ате. сопротнилеине, которое с соирот1П леииями 48 н 51 i сочетаппи с конденсатором 52 образуют схелгу ,мул1 т 1впб атора.

Выходное наиряжеттие такого мультнииоратора ммоот не точно прямоуго, форму. 10 1га атюдо 45 пампы колебания напряжения имеют прямоугольную форму. Это liaLlp. nciioribiiyeTcsi в Ka ecTise auo.i}ioro на11р;ги И1Ия сут1еррегонеративного уог.тштеля-.тамны 43. так что нос .иедияя можчт создавать ко.гебанн; li ио.юисите.гьпые полун- рподы ее анодного на11ряженгг г.

Ламна 53 является нреобразоиателем частоты, на сетку 54 i;oToporo iKJ.iaeTCK иаиряженпо от суиерреге}|е)ативног() усплнтеля-.чам, 43. К сетке 55 подводятся напряжение Hp( и напря/кенпс- гетеродина 56. Последнее подается через конденсатор 57 ч сопротивление развязкп 58.

11|Крь ван)Н1,ее нан)яженпе нрямоу|ол1.но11 под.ается к сет1ле 55 но проводу 59 с сонротнвлення 46 через цепь 60 с неремонно HOCTOHHiioii (М1. Прорывающее н;1П)яи;ение сдвинуто но 1 ременн как раз на сто.чычо, т 1тоб|л нреобразо1 атель частот -.1амна 53 был в нерабочелг состояннн в течение первой частн )a6o4eii полуво.мны, в течение лоторо1 г работает сунеррегенератишп.м усплнтелк.

Taкн.г образом, иреобразователь тстоты NH i-;eT 1)аботать только но нстеченип врелгеии Т нолуво.тны нре)ыва1() нан;)яж-енп cyHeiiiiei4 леративного генератора (фиг. 5а).

1о;)тому часть колебантг вьтсокотг частоты, заинсиних от амнлнту;1ы сигна.та. отсекается так , что имнульсы ,icoi-;oi частоты. возде;1ству1о1ЦНо па нреобразои.ате.и частот1 1. пмеют форму. iioi anaHnyio на фш . пи.

Теорня сунер)егенера1|,и11 1гоказ1)1вает. что тюзннкакнцне колебания нмеют такую Иче частоту, ьак н пр гходян|,11е (нгналы. н следуют за пх частотными или фазов1)1М ва1П1ан,ням1Г.

(ледонательно, огранпч)тте,11) гг)едлагаемого тнна сох1)апяет интот-libie n.iH фазо1 ые ва;1паппн HocTyiiaionuix ко.чебанп . но устранясг ам11лггтудн1,е варнацнн.

Колебания нромежуточноСг частотг г но.-циргаются дальнсмЪне : се.лекцип 1 трансформаторе 61 н в усилителе нромежуточно частоты 62. а пх фазовая или частоТ11а г году. нревраничется п амп.читлдную модул;гцнк) в ycTpoiicTBe 63 и поступают дальше li пень М.

И сх(ме. ()r pa/K4Hii() на фиг. 1. используется таьчм же нрчмцнп. 1чак н в схеме но фн1 3. но вместо .запирания noc:H;i.yioiiUMo нреобпаг О .1я 4acT()Tiji н.тн уснлггтеля, здесь нрнменяется аналог11чн(и ннс liTOporo cyrie 3pei4Miej)aTHBHoro уснлнтеля. нредна.чмачепного ;1.тя ус1глетт1гя выхо,дного нанряження нервого усплнтеля. Отннраютее нанряжетгие второго усн.1|пте.ля сдгшгается во времсчит относите.тыто отннраюHiero нанряження нервого усилителя так. что BTOJIOII не начинает работать до тех тгор, нока к нервом не заг;онч11тся установленне полно ал),г колебан П1.

.(Tb СС еррегенерат 1ВНО О тнна. нзобг) а фш. 1. состотгт 1ГЗ . 65 п 66 и соответствуюнитх 1уЧ1лебате. контуро 67 п 68. Настроенный контур 67 индуктивно с 69 н jier(- ерат1Г но соединен с анодом 70, сеткон 71 и катодом 72 .ламны 65.

Анод 70 .,т 65 при иомонщ конденсатора 73 с контуром 68. poreiiepai п;но с язаннт 1м с анодом 74. 75 IF катодо:, 76 лам1гъ 66. Колебания настроенного контура 77 иосту ают ia вход уст)oiicTBa 78.

Устройство 78 содержит преобразовате.тгь частот,г, . jpoмежуточ1 01г частоты, кО Г ертор фазов,тх нлл частотных модул 1ро.анлых колебаинн и детекторную систе.му.

ТТрерь ваготцее нанря/кение подается Т1еиосредст енио с анода 45 44 генератора грямоугол1,нон колебанн) на пкраниую

сетку 79 лампы 65 uepiioro усилителя ir черса замедляющую цепь 60 - на экранную сетку 80 ланмы 66.

Выходное напряжение высокой частот 1 нолучается к наотросчпюм контуре 77, который находится и анодной цепи ламны 66 второго сунеррегенератншюго усилителя. Лрн желании контур 68 можно настроить на одну из гармонических соста1 :гяю1Ц11х частот 1 настройки контура 67 так. что будет нметь место ум1гоженне частоты, а отсюда н у1 елнчение фазовых плн частотных отк.ионеннн. Подобным и-;е обрааом и д.чя ;)тон же цели контур 77 также можно настроить на одну нз гар.моннческнх составляюгцнх частоты настронкн контура 68.

В схеме, 1 зображенно11 на фнг. 6, исиользоиан)) другие с)едстна для; уда.тення неременной части лозннкающнх колебанн. Здесь контур, со71,ержанц1й индуктннность Li н емкость Ci, pereuopaTHinio снизан с сетками 81 и 82, анодами 83 н 84 и катодами 85 и 86 ламп 87 и 88. Одна нз ламн, например, лампа 88, ставится и режим, нри которо.м ее прерывания происходят частично за счет самоирерыпаиия, как показывает диаграмма, нрииедениая на фиг. 76, другая же ламна 89 нрерынате.чя; является генератором с прямоугольной или синусоидальной формой колебаин . Ото частичное самонрерывание нроисходит за счет большого сонротинлеиня утечки 90 в цени сетки, иследствне чего , как только колебания возникнут, они c JЫl aютcя смеи;ением, создаваемым иа соиротивлении 90. Модулированные но фазе или частоте колебания 1и даются на контур 91, а ограниченные колебания с выхода нодаются на дальиейшие каскады нреобразонаиия и детектирования.

При векторном сложенни колебаний, изображенных на фиг. 7а и 76, п цени С2 Lo. приключенной к анодам 83 и 84, колебания, изображенные на фиг. 76, вычитаются нз колебаний, изображенных на фиг. 7а, так что результнруюи,ие колебания имеют вид, изображенный на фиг. 7в.

Таким образом, начальная часть колебании с устаиавливаюгцейся амнлитудой уничтожается и остается только иеизменяю1цаяся часть. Tai; как носледняя часть колебаний не зависит от амнлитуды сигнала, то выходное наиряжение иолучается ностоянным идеально ограниченным.

Генератор на ламне 89 содержит колебательный контур 91, регенеративно спязанньпЧ с атгодом 92, сеткой 93 и катодом 94 .чамны 89.

Предмет изобретения

1.Приемник частотно-модулированных колебаний, отличаюнг. ийся тем, что к качестве ограничителя амилитуд в ием ирнменен сунеррегенеративный усилительный каскад, в анйдиой це1ги которого включен колебательный контур (или нолосовой фильтр), настроенный на частоту сигналов н служащий для сглажнг,ания 1ульсаций всиомогате.чьной частоты.

2.Приемник частотно-модулнрованных колебаний но н. 1, отличаю HI и йен тем, что, с целью иовышення ограничивающего действия, в ном г, качестве нрерываютцего генератора ирименеи мультивнбратор с приблизительно прямоугольной формой колебаний, нрисоединениый для занирания детектора сунеррегенераторов в надлежащий момент времени к детектору через цень, состоящую из индуктивностей и емкостей и создающую соответст1 ующнй фазы запирающих колебаний.

Bi М