Приемник фазомодулированных колебаний Советский патент 1949 года по МПК H03D3/12 H04B1/14 

Предметом изобретения является устройство для демодуляции колебаний, модулированных по фазе.

Если ламповый генератор связать с некоторым другим источником колебаний определенной частоты, весьма блпзкой к частоте лампового генератора, то, как известно, легко создать такие условия, при которых частота лампового генератора будет синхронизирована с частотой упомянутого постороннего источника колебаний. При этом, если собственная частота генератора и частота носторопнего источника несколько отличаются друг от друга, то анодный ток генераторной ламны будет меняться более или менее в соответствии с изменением разности частот.

Такие детекторы, предназначенные для преобразования частотно модулированных колебаний, могут быть применены также и для детектирования колебаний, модулированных по фазе. Это возможно в силу того, что колебанрш, модулированные по фазе, в сущности эквивалентны модулированным по частоте колебаниям, в которых изменение частоты обратио-иронорционально частоте модулирующих колебаний.

Предлагаемое изобретение представляет новый и уирощеиный приемник для приема колебаний, модулированных по фазе.

Согласно изобретению, в нредлагаемом приемнике фазомодулированных колебаний примепен двухтактный демодулятор, состоящий из двух включепных по двухтактной схеме, генерирующих детекторов, в анодной цепи которых включен настроенный на несущую частоту контур с очень малым коэффициентом потерь, например, с кварцем. Колебания несущей частоты, модулированные по фазе, подаются на сетки двухтактного демодулятора. Если относительный сдвиг фаз между коле№ 77502- 2 -

бан1шми, генерируемыми демодулятором, и: колебаниями, принимаемыми ириемником, иачиет изменяться, то на сетке одной ламиы два иодаваемые напряжения будут сближаться по фазе, а иа сетке другой расходиться, то есть напряжения на yllpalзляюuJ,иx сетках будут меняться согласно изменению фазы принимаемых колебаний. В соответствии с изменением напряжения на управляющих сетках будет измеияться и анодный ток, но уже не но фазе, а но амнлитуде.

Напряжение, Бозннкаюш,ее на выходе двухтактного демодулятора иснользуется для удержания обоих колебаний точио в спихроипзме.

Схема предлагаемого фазового демодулятора изображена па чертеже. Здесь 1-выходной контур усилителя нромежуточпой частоты; Z и 3-местные гетеродины; 4-ньезокварцевый контур с малым декрементом затухания, 5-выходной трансформатор низкой частоты, 6-ii-Бсномогательные элементы схемы.

Как видно из нрнложенной схемы, управляющие сетки электронных ламп 2 н 3 соедннены но двухтактиой схеме посредст)юм реактивного сонротнвления индуктивности 6 и грндлнков 7 и 8. Аноды ламп соединены с высокочастотным пьезокварцевым контуром 4, который характеризуется малым коэффициентом потерь. Кроме того, аноды ламп присоединены к цепи низкой частоты, состоящей из трансформатора 5, нервнчные обмотки 11 и 12 которого нрисоедипены между анодами ламн 2 II 3 (через блокировочные конденсаторы 9 и 10) и нх катодами. Прн возбужденнн памп 2 и 3 колебательное напряжение, появляющееся на индуктивности 6, возбуждает управляющие сетки ламп с некоторым сдвигом фаз. Направление тока нри этом может быть показано стрелками, изображенными с нравой стороны индуктивности 6. Для осуще1стБления регенерации, колебання могут быть поданы в сеточный контур лнбо благодаря наличню внутриэлектродной связи, либо благодаря наличию катугаки обратной связи.

Частота колебаний, генерируемых лампами 2 и 3, определяется величиной реактивного сонротпвления индуктивности 6 н контурами с низким коэффициентом нотерь.

Колебания, модулированные но фазе от любого внешнего источника, могут быть поданы к настроенному контуру 1. Из этого контура колебания в .одинаковой фазе подаются к управляющим сеткам ламп 2 и 3. Соотногпенне между фазами колебаннй, нрнлон енпых к управляющим сеткам из контура 1, и колебаний, генерируемых лампами 2 и 3, приложенных к тем же сеткам, может изменяться в широких пределах. Предночтятельно, однако, между приходящими н генерируемыми колебаниями иметь сдвиг фаз в четверть нернода.

Если контур 1 нитается от первого детектора (или усилителя нромен утЬчной частоты), то он должен быть настроен на промежуточную частоту. Этот контур может быть связан и с усилителем высокой частоты. В том н другом случае надо учнтывать, что частота генерируемых колебаний долнчна быть возможна близкой к частоте принимаемых колебаний, модулированных по фазе. Это необходимо для того, чтобы можно было соответственным образом комбинировать сдвиг фаз между теми н другими колебаниями на унравляющих сетках.

Контур 4 с малым коэффнцнентом потерь состоит из киарца, включенного между анодами ламн.

Принцин работы предлагаемого приемника фазово-модулированных колебаннй заключается в следующем.

Лампы 2 II 3 образуют двухтактный генераторный каскад, стабилизируемый кварцем, который включен в анодную день п эквнвалсптоп настроенному анодному контуру, если принять во внимание распределенную индуктивность и емкость соединений, ламп и т. д. Колебания несущей частоты, модулированные нО фазе, подаются к управляющим сеткам ламн, согласно изображенной двухтактиоп схеме в нормальных условиях нредночтительно иметь на управляющих сетках средни сдвиг фаз между принимаемыми и генерируемыми колебаниями около 90. При этом, конечно, генерируемые колебаппя должны находиться в синхронизме с нринимаемыми колебаниями, если не учитывать уиомннавшнйся выше сдвиг фаз.

Чтобы добиться синхронизма сначала регулируется первый гетеродии нриемника до тех нор, пока в контуре 1 не будет получена частота, соответствующая частоте колебаний, создаваемых геперпруюпцьмп детекторами 2 н 3. При этих условиях в цспп гридликов 7 и 8 возппкают напряжения от ностоянной слагающей сеточного тока. Далее, если относительный сдвиг фаз между колебаниями генерируемыми и нринимаемыми начинает изменяться, то на одной сетке два подаваемых напряжения будут сблнжаться но фазе, в то время как на другой сетке, наоборот, все более и более расходиться но фазе. Такпм образом, нанря ;ения, иодаваемые на унравляющие ламп, будут меняться согласно изменению фазы нринимаемых колебаний вокруг некоторой средней величины. С изменением фазы приходящего сигнала будет меняться н среднее сеточное смещение благодаря наличию гридликов 7 и 8, причем в то время, как на сетке одной ламны это смещение увеличивается, на сетке другой ламны, наоборот, уменьшается. В результате это нриводит к нарушению баланса анодных токов. Если относительный сдвиг фаз меняется быстро, то столь же быстро изменится и анодный ток, что в результате нриведет к появлепию тока во вторичной об мотке трансформатора 5.

Таким образом, модуляция фазы, нринимаемых колебаний, нриложенных к контуру 1, вызовет соответствующее изменение тока по линейному закону во вторичиой обмотке трансформатора 5.

Соответствующее напряжение смещений на сетки ламп подается от источника 13, заблокироваииого конденсатором. Гридлики 7 и 8 практически можно опустить н, подавая соответствующее смещепие, пспользовать нелинейную часть ламновой характеристики, чтобы получить несбалансированные анодные токи, если между принимаемыми и генерируемыми колебаниями имеется отиосительный сдвиг фаз.

Постоянное анодное напряжение можно подавать любым способом, но нредиочтительио все же в цени питания включать сопротивления 14.

Если относительиый сдвиг фаз между приходящими и генерируемыми колебаииями имеет тенденцию нропзвольпо пзменяться за промежуток времеин более длптельный, чем пзмепеипе фазы модулируемых колебаннй, то и в этом случае в анодной цени будут со.зданы устойчнвые несбалансированные токи. Эти токи создадут на концах сонротивленнй 14 разность потепциалов, которая может быть пспользовапа для регулировки фазы или частоты местного гетеродина, иодключенного к нервому детектору нриемника.

Предмет изобретения

1. Приемиик фазомодулированных колебаний, в котором к диухтактиому демодулятору нодводят однотактпо принимаемые колебания п нротнвотатгтно несущее колебание, смещенное по фазе на 90, причем низкая частота снимается одиотактно, отличаю щ н и с я тем, что двухтактный демодулятор вынолнен как генерирующий детектор, на№ 77502

строенный на несущую частоту, и постоянное нанряженне, возникающее на выходе двухтактного демодулятора, нснользуется для удержання обонх колебаний точно в синхронизме.

2.Приемник но п. 1, отличающийся тем, что ностоянное нанряжение, возникающее на выходе двухтактного модулятора, используется в случае нрименения гетеродинного приемника для регулирования частоты II фазы местного генератора.

3.Приемник но п. 1, отличающийся тем, что между анодами двух ламн двухтактного демодулятора включен настраивающийся колебательный контур с малым собственным затуханием.

4.Приемник но и. 1, отличающийся тем, что между анодами двух ламп демодулятора раснолЪжен кварцевый кристалл, настроенный на несущую частоту приходящего колебания.

5.Приемник но п. 1, отличающийся тем, что для получения выпрямляющего действия в цепях управляющих сеток обеих ламп включены сопротивления утечки, шунтированные емкостями, и напряжения смещения обеих ламн выбрано таким, чтобы лампы работали в качестве вынрямителей.

if

ЛШПР::{ti г

г

.,.L.:|

J &SiSU