Фазовый модулятор

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оо 785945(22) Заявлено 27.11. 78 (21)2688870/18-09с присоединением заявки Мо(51)М. Кл,Н 03 С 7/02 Государственный комитет СССР но делан изобРетениЯ и открытнЯ(54) ФАЗОВЫИ МОДУЛЯТОР Изобретение относится к технике связи. и может использоваться для формирования фаэомодулированных сигналов при построении устройств ввода цифровой информации систем радиорелейной, 5 тропосферной и космической связи, работающих в широкой полосе частот.Известен фазовый модулятор, содержащий циркулятор, к входному плечу . которого подключен источник модули руемого сигнала, к выходному - нагрузка, а к первому промежуточному коммутируемый отрезок передающей линии; начало которого через последовательно соединенные конденсатор и 15 первый управляемый ключ, а конец которого через второй управляемый ключ соединены с общей шиной, при этом управляющие входы первого и второго ключей соединены с соответствующими 20 выходами источника управляющих сигналов(1),Однако известный модулятор не обес. обеспечивает достаточно широкого диа ,пазона частот. При его работе номинальные дискретные уровни фазового сдвига обеспечиваются только на центральной частоте, а при работе в полосе частот имеет место нарушение эаданного закона дискретного измененияфазы.Цель изобретения - расширение диапазона частот,Для этого в фазовом модуляторе,содержащем циркулятор, к входномуплечу которого подключен источникмодулируемого сигнала, к выходномунагрузка, а к первому промежуточно=му - коммутируемый отрезок передающейлинии, начало которого через последовательно соединенные конденсатор ипервый управляемый ключ, а конец которого через второй управляемый ключсоединены с общей шиной, при этом управляющие входы первого и второгоключей соединены с соответствующимивыходами источника управляющих сигналов, длина коммутируемого отрезка передающей линии выбрана равной однойвосьмой части длины волны модулируемого сигнала, циркулятор выполненчетырехплечим, при этом второе промежуточное плечо циркулятора соединено с общей шиной через введенныепоследовательно соединенные компенсирующее звено и третий управляемыйключ, управляющий вход которого подключен к соответствующему выходу источника управляющих сигналов.На фиг. 1 представлена структурнаяэлектрическая схема предложенногомодулятора; на фиг. 2 и 3 - диаграммы, поясняющие работу модулятора.Модулятор содержит циркулятор 1 свходным плечом 2, выходным плечом 3,первым промежуточным плечом 4 и вторым промежуточным плечом 5, а такжекоммутируемый отрезок передающей линииб, конденсатор 7, первый управляемыйключ 8, второй управляемый ключ 9, источник управляющих сигналов 10, компенсирующее звено 11, третий управляемый ключ 12, нагрузку 13, источникмоделируемого сигнала 14.Модулятор работает следующим образом,Сверхчастотный (СВЧ) сигнал от источника 14 через переход 2-4 циркулятора 1 поступает на коммутируемыйотрезок передающей линии б длиной,равной одной восьмой части длины волны модулируемого сигнала (Г ,-( (/8).В исходном положении управляемые ключи 8, 9 и 12 разомкнуты. Нормированная входная проводимость коммутируемого отрезка передакщей линии б, разомкнутого на конце, в точке А определяется длиной и равна 1, что соответствуйт точке Б на диаграмме Вольперта (фиг, 2)а Отраженный от коммутируемого отрезка передающей линии б сигнал, пройдя переходы 4-5-3 циркулятора 1, попадает на нагрузку 13 с начальным отсчетом фазы, который можнопринять за нулевой уровень.При включении ключей 8 и 12 СВЧсигнал получает дополнительный сдвигфазы Ь( = Д(+ Ьф 2. Сдвиг фазыДф=/4определяется изменением реактивйойсоставляющей. в точке А за счет параллельного включения конденсатора 7ключом 8 на вход отрезка линии б, чтсоответствует точке 2 на диаграммеВольперта (фиг, 2), а фазо-частотнаяхарактеристика (ФЧХ) показана нафиг. 3 сплошной линией. Сдвиг фазыЩ = Ь/4 определяется изменением входи2ной реактивной составляющей компенсирующего звена 11 (ключ 12 замкнут)а ФЧХ показана на фиг. 3 штриховойлинией. Таким образом, суммарныйсдвиг фазы на нагрузке 13 относитель.лно отсчетного нулевого уровня Д =1 Ч 2.Фазовый сдвиг Дд,= /4 изменяетсяЛд(ЬЬ)о чаототои и проивводиая -яо - в О.Компенсировать изменение дискретногозначения фазы при изменении частотыможно путем включения компенсирующего звена 11, имеющего ФЧХ, у кото.р й (ЬЮ),0с)1фазовый модулятор, содержащий циркулятор, к входному плечу которогоподключен источник модулируемого сигнала, к выходному - нагрузка, а к первому промежуточному - коммутируемыйотрезок передающей линии, начало которого через последовательно соединенные конденсатор и первый управляемый ключ, а конец кзторого через второй управляемый ключ соединены с общейшиной, при этом управляющие входы перпервого и второго ключей соединены с 40 соответствующими выходами источникауправляющих сигналов, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона частот, длина коммутируемого отрезка передающей линии 45 выбрана равной одной восьмой частидлины волны модулируемого сигнала,циркулятор выполнен четырехплечим,при этом второе промежуточное плечоциркулятора соединено с общей шиной,через введенные последовательно соединенные компенсирующее звено и третий управляемый ключ, управляющийвход которого подключен к соответствующему выходу источника управляю 3 О 35 20 а(. р,)При выполнении условиядсуммарное дискретное значениеамар,)фазы не зависит от частоты (на фиг, 3 соответствует фазовому сдвигу Ьр = Ч/2)Для получения дискрета Ь =относительно отсчетного нулевого уровняключи 8 и 12 выключаются, а ключ 9замыкается,При этом нормированная входная проводимость в точке А равна - 1, чтосоответствует точке Г на диаграммеВольперта (фиг, 2) В этом случае,ФЧХ скачка фазы Д = К является оптиАмизированной и постоянна в широкой полосе частот. Ход ФЧХ представлен наЛфиг. 3 в точке Ь (то =К.При замыкании ключей 8 и 12 и замкнутом ключе 9 суммарный фазовый сдвигьр .1 к Ьр+ Ь р а М 2, Значения ду и Ьр 2описаны выше и показаны на фиг. 2 и 3Таким образом, предложенный фазовыймодулятор обеспечивает номинальныедискретные уровня фазового сдвига вширокой полосе частот. Формула изобретения щих сигналов. Йсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США Р 3656069,кл. Н 03 С 3/00, (332-16 В) , опублик. 1972 (прототип),859 Д 5 иг,и/г Составитель Г. Захарченкоктор С. Титова Техред А.Щепанская Корректор В. Бутя сно П "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна фили Заказ 8859/56 Тира В рствен иэоб ва, Ж-.НИИПИ Сосудапо делам113035, Моск 995го комитенийРауш Подп ета СССР открытий ая наб.,