Фазовый модулятор Советский патент 1982 года по МПК H03C3/08 

(S) ФАЗОВЫЙ МОДУЛЯТОР

. I

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования модулированных по фазе сигналов, например, в радиопередающих устройствах.

Известен фазовый модулятор, содержаций первый, второй и третий колебательные контуры с управляемыми реактивностями последовательно соединенные через соответствующие элементы связи, при этом к первому колебательному контуру с упра&ляемой реактивностью подключен выход первого развязывающего элемента, вход которого является входом модулируемого сигнала, а все управляемые реактивности через соответствующие развязывающие элементы соединены с выходом источника модулирующего сигнала и с источником постоянного смещения {1.

Однако известный фазовый .модулятор не обеспечивает достаточной яи4нейности модуляционной характеристи.ки, поскольку при использовании в

нем трех связанных контуров его фазо-частотная характеристика (ФЧХ) при некотором значении частоты входного сигнала имеет скачок на JT рад, после чего она изменяется монотомно. Из-за этого скачка ФЧХ имеет ступенчатый излом примерно в середине линейного участка, а следовательно, при трех связанных контурах протяженность линейного участка равна

10 не ЗГ рад, а iJT/Z, как при двух связанных контурах.

Цель изобретения - повышение линейности модуляционной характеристики.

15

Поставленная цель достигается тем, что фазовый модулятор, содержащий первый, второй и третий колебательные контуры с управляемыми реактивностями, последовательно соедигоненные через соответствующие элементы связи, при этом к первому колебательному контуру с управляемой реактивностью подключен выход перво3ГО развязывающего элемента, вход ко торого является входом модулируемог сигнала, а все управляемые реактивности, через соответствующие развязы вающие элементы соединены с выходом источника модулирующего сигнала и с .источником постоянного смещения, к третьему колебательному контуру с управляемой реактивностью через дополнительный элемент связи подключены введенные последовательно соединенные расщепитель фазы и коммутатор, управляющий вход которого через введенный пороговый элемент соединен с выходом источника модулирующего сигнала, при этом выход коммутатора является выходом фазового модулятора. На фиг. 1 представлено предлагае мое устройство, .структурная электрическая схема-, на фиг. 2 - ФХЧ предлагаемого (а) и известного (б) устройств; на фиг. 3 - третий контур, возможная реализация. При этом на фиг. 2 по оси абсцис отложена не частота, а обобщенная расстройка, пропорциональная уровню модулирующего сигнала. Отрицательная ветвь ФЧХ симметрична относительно начала координат. Фазовый модулятор содержит первый развязывающий элемент 1, первый второй и третий колебательные контуры 2 - k с управляемыми реактивностями соответственно 5-7, элементы 8 и 9 связи, дополнительный элемент 10 связи, развязывающие элементы 11 - 15, источник 16 модулирующего сигнала, источник 17 постоянного смещения, расщепитель 18 фазы, коммутатор 19, пороговый элемент 20. Фазовый модулятор работает следу щим образом. Контуры 2 - k вместе со своими управляемыми реактивностями 5-7 настроены в резонанс на частоту модулируемого сигнала, поступающего на вход фазового модулятора. При нулевом модулирующем сигнале на дру гом входе модулятора фазовый сдвиг частоты модулируемого сигнала на его выходе равен нулю относительно сигнала на входе (фиг. 2). При увеличении уровня модулирующего сигнала контуры 2-4 перестраиваются по частоте, и выходной сигнал оказы ваетсй сдвинутым по фазе относитель входного модулируемого сигнала на екоторый угол Ч согласно кривой а (фиг.2). Начиная с уровня модулируюего сигнала, соответствующего обобенной расстройке о 1 ,5 ФЧХ, резко зменяется на J рад и далее идет онотонно согласно кривой.б (фиг.2), сли отсутствует устройство коррекии, состоящее из блоков 20 - 19. ри наличии устройства коррекции, при достижении модулирующим сигнаом уровня, соответствующего oL 1,5, рабатывает пороговый элемент 20, от него коммутатор 19, пропуская на выход сигнал с расщепителя 18 азы с противоположной фазой. Так корректируется ФЧХ при увеличении уровня модулирующего сигнала по модулю. Если же затем уровень модулирующего сигнала уменьщится и дойдет опять до трчки, соответствующей А 1,5, то пороговый элемент выключается, отчего коммутатор пропускает на выход сигнал с начальной (нулевой) (|)азой. В результате такой коррекции ФЧХ изменяется по кривой а (фиг.2). При этом линейный участок ФЧХ (модуляционной характеристики) при параметре связи между контурами /i . 2 действительно лежит в интервале ± + 1рад. Устройство коррекции, может быть подключено ни только к третьему контуру 4, но и к первому 2 или второму 3. 8 этом случае выход коммутатора 19 соединяется с последующим контуром через элемент связи. Реализация одного из контуров, например третьего осуществляется в виде контура с варикапом, управляемой реактивности (фиг. 3 а,б) из постоянной емкости, подключенной к контуру через диоду, включенные паг раллельно и встречно между собой и работающие в ключевом режиме по однотактиой схеме. 8 качестве развязывающих элементов 12 - .15 могут быть (фиг.З) или резисторы, в качестве развязывающего элемента 11 - конденсатор, не пропускающий постоянного смещения на источник модулирующих сигналов и не оказывающий влияния на модулирующий сигнал. Элементами 8 и 9 связи могут быть конденсаторы - внешнеемкостная связь (фиг. За) или трансформаторы - трансформаторная связь. В качестве элемента 10 связи используется, например, трансформатор чфиг. За). 8 простейшем случае в ка5честве коммутатора 19 используется электромеханическое или электронное реле. Пороговый элемент 20 может быть выполнен на усилителе, работающем в ключевом режиме. Таким образом, в предлагаемом фазовом модуляторе повышается линей ность модуляционной характеристики, а в .случае применения фазового моду лятора в передающем устройстве повышается его надежность, уменьшаются габариты и вес. Формула изобретения Фазовый модулятор, содержащий первый, второй и третий колебательные контуры с управляемыми реактивностями, последовательно соединенны через соответствующие элементы связи, при этом к первому колебательному контуру с управляемой реактивностью подключен выход первого раз/вязывающего элемента, вход которого является входом модулируемого сигнала,, а все управляемые реактивности через соответствующие развязывающие элементы соединены с выходом источника модулирующего сигнала и с источником постоянного смещения, о. т л ичающийся тем, что, с целью повышения линейности модуляционной характеристики, к третьему колебательному контуру с управляемой реактивностью через дополнительный элемент связи подключены введенные Носледовательно соединённые расщепитель фазы и коммутатор, управляющий вход которого через введенный пороговый элемент соединен с выходом источника модулирующего сигнала, при этом выход коммутатора является выходом фазового модулятора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Швейцарии № , кл. 21 , t964 (прототип).

3

ад 5

je-2

If 5 Z

/

О

2 X /

-1

Д.

II

« 5 Фиг.2

/V

Фаг.З