Формирователь однополосного сигнала

Союз Советских Социалистических РеспубликО 11 ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯк АВтОРскОму сВидетельстВу(22) Заявлено 12.05.72 (21) 178326126-9с присоединением заявки хе -(51) М,Кл. Н 03 с 1/48 Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(72) Авторы изобретения танко-технический инсти 1 ут АН Туркменской СС 71) Заявител РМИРОВАТЕЛЬ ОДНОПОЛОСНОГО СИГНА(5 УИзобретение относится к области преобразовательной техники, в частности, к формирователям однополосного сигнала, и может быть использовано для преобразования частоты сигналов телемеханики, телеметрии, радиосвязи и многоканальной связи.Предлагаемое устройство использует метод формирования однополосного сигнала, который сочетает в себе основные положительные свойства двух широко известных методов: фильтрового ц фазокомпенсаццонного.Электрическая схема, основанная на этом методе, представляет собой двухканальный двухкаскадный преобразователь частоты с элементами Холла. Источник модулированного сигнала подключен ко входу верхнего и нижнего каналов одновременно через развязывающее устройство. Выходы каналов подсоединены к общей цагрузс посредством суммирующего цестицолюсцика, Преобразователи частоты устройства питаются от двух генераторов несущей частоты, подключенных к обмоткам. Преобразователи частоты с элемсцтями Холла нижнего канала питаются от соответствующих генераторов несущей частоты непосредственно, а преобразователи частоты верхнего канала - через фазовращателн сдвига на 90, В каждом канале между аскядами преобразователей частоты включены фильтры нижних частот для фильтрации про 2дуктов преобразования от первой пары преобразователей частоты.Особенностью схемы является то, что частота несущей первого каскада преобразова 5 ния выбирается равной средней частоте исходного модулирующего сигнала. В этом случаенижняя боковая полоса выходного сигналапервого каскада преобразования получаетсяпо ширине спектра вдвое меньше исходного10 сигнала, что позволяет использовать фильтрцижццх частот для выделения полезных и подавления неиспользуемых составляющих выходного сигнала преобразователей частотыпервого каскада преобразования. Оо ьясцяетсяд это тем, что увеличивается до максимальновозможной относительная полоса фильтрации,характеризующая ширину свободного интервала частот между боковыми полосами.Известно, что для глубокого подавлениянеиспользуемой боковой полосы необходимо вустройстве выполнить оцределеццыс ампли- .тудно-фазовые соотношения. В схеме рассматриваемого формирователя имеются частотцозависимые элементы (входное рязвязывающееи выходное суммирующее устройства, трансформаторы преобразователей частоты), цз-зяоторых уцомянутыс условия омпенсяцццтрудно выполнимы, Кроме того, к таким элементам предъявляются це менее жесткие трезо бования и в отношении симметрии,3С целью повышения степени подавлениянеиспользуемой боковой полосы частот необходимо построить формирователь однополосного сигнала таким образом, чтобы в его электрической схеме содержалось минимум элементов, которые могли бы отрицательно влиять на амплитудно-фазовые соотношения устройства. Для этого входные электроды элементов Холла первых каскадов преобразователя соединены последовательно между собой и подключены к источнику модулирующего сигнала, а их выходные электроды через фильтры нижних частот соединены с выходными электродами элементов Холла вторых каскадов преобразователя. Выходные электроды последних соединены между собой последовательно и подключены к общей нагрузке.На чертеже приведена схема формирователя однополосного сигнала.Основными элементами схемы однополосного сигнала являются модуляторы 1, 2, 3 и 4, основанные на эффекте Холла. Каждый модулятор состоит из полупроводниковой пластины (пленки) 5 с двумя парами выводов 6 и 7 и сердечника 8 из магнитного материала с об.моткой 9.Пара 6 - токовые или входные электроды.Пара 7 - холловские или выходные электроды, Входные электроды модуляторов 1 и 2 соединены последовательно, образуя вход устройства. Ко входу устройства подключается источник сигнала 10. Выходные электроды модуляторов 3 и 4 соединены последовательно, образуя выход устройства, Выход устройства подключен к общей нагрузке 11. Выход модулятора 1 соединен со входом модулятора 3 через фильтр нижних частот 12. Выход модулятора 2 соединен через фильтр нижних частот 13 со входом модулятора 4. Дополнительное регулировочное сопротивление 14 служит для выравнивания напряжений по величине, получающихся на выходных зажимах модулятора 3 и 4. К обмоткам 9 модуляторов 1, 2, 3 и 4 подсоединены генераторы несущей частоты 15 и 16. Причем к обмоткам модуляторов 2 и 4 колебания несущей частоты подводятся непосредственно от источников, а к обмоткам модуляторов 1 и 3 - со сдвигом фазы на 90, что достигается установкой фазовращателей 17 и 18.Рассматривается прохождение и процесс преобразования через данное устройство модулирующего сигнала, определяемого выражением:П11(1) = У 1.1 дсоз (й,1+ срк )Д ==1Первая частота преобразования й 0 выбирается равной средней частоте передаваемого спектра, т. е."макс+ "мнно2где й , и й- крайние частоты переда 4ваемого спектра, и подается на модуляторы 1 и 2 с относительным сдвигом по фазе на угол 25 Выходные сигналы первой пары модуляторов 1 и 2 представятся в виде: в У= 21.1(1)созй 01 =, 11 дсоз(йд - йо)1+ Д=1 1 О +срд + Бдсоз(й + й 0)1+ срджа)+срд + Ьдз 1 п (йд+ й 0)1+ срд 11, (2)гдЕ й. н йд(ОнаВ этих выражениях амплитуда несущегоколебания для удобства принята равной еди.нице. Низкочастотные фильтры 12 и 13 рассчитаны так, чтобы не пропускать частоты вьюше значения кс2На выходе фильтров 12 и 13 соответственно будем иметь:25 40(С50 1723 = 1 - сов (00 н+ йд й 0) 1 + срд 14соя (с 0 и - й д + й 0) 1 + срд) 50Суммируя сигналы обоих трактов на общей нагрузке 11 модуляторов 3 и 4, получаем:н1-1 вых 1-113 + г-г 23 Ь дСОЯ (03 н+ йд -юг=1- й 0)1+ срджа.Таким образом, схема формирователя построена без входного развязывающего и выходного суммирующего устройств и процессы прохождения и преобразования модулирующеб 5 го сигнала от его входа до его выхода прог-г 12 = 10 дсоз (йд й 0) 1 + срд 11и 22 =идз 1 п(йд - й 0)1+ срд 1.(3) ЗО Д:1Эти два выражения подводятся ко второйпаре модуляторов 3 и 4, к которым подводятСЯ НаПРЯжЕНИЯ С ЧаСтОтОй С 0 гг ВТОРОГО ПРЕОбразования с относительным фазовым сдвигомнна угол -2Выражения для напряжения на выходе модуляторов 3 и 4 будут иметь вид:1-г 13 = г-г 12 СОБС 0 н гг1-123 - Б 2281 ПО)н с.После подстановки значений для 1.112 и 1322,согласно (3), получаем:45 13 =2 СОЯ (СОн+ йд - й 0) 1 + Ср 1 +4439894 Предмет изобретен ия Составитель С, МурадовТекред Г. Васильева Корректор О, Тюрина Редактер Л. Цветкова Заказ 7573 Изд1924 Тираж 811 Подписное ЦНИИП 1 Л Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5МОТ, Загорский цек 5исходят через линейные элементы, что позволяет повысить степень подавления неиспользуемой боковой полосы. Формирователь одпополоспого сигнала, содержащий источник модулирующего сигнала, двухканальный двухкаскадный преобразователь частоты с элементами Холла, генераторы несущей частоты, подключенные к обмоткам соответствующих преобразователей с элементами Холла непосредственно и через фазовра 6щатели, и общую нагрузку, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения степени подавления боковой полосы частот, входные электроды элементов Холла первых каскадов преоб разователя сосдшены последовательно междусобой и подкл 1 очены к источнику модулирующего сипп 1 ла, выходные электроды упомянутых элементов Холла соединены через фильтры нижних частот с входными электродами эле ментов Холла вторых каскадов преобразователя, а выходные электроды элементов Холла последних соединены между собой последовательно и подключены к общей нагрузке,