Формирователь однополосного сигнала с угловой модуляцией

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Н 03 С 1/5 ПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВ ЭОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТ итудныйдеятельно ый дет оед одуляастот,и второ тор, выым вхоник сиг которог ого модулятора ращатель к вто алансного амплитуд через первый фазо ому входу первого удного модулятора, ращатель, при этом лансного ампливторой фазоыход источникаГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(71) Московский ордена Ленина иордена Трудового Красного Знамениинститут инженеров железнодорожноготранспорта(56) 1. Патент США Иф 3054073,кл. 332-17, опублик. 1962,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ф 3258843/18-09,кл. Н 03 С 1/52, 1981 (прототип).(54)(57) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ОДНОПОЛОСНОГО СИГНАЛА С УГЛОВОЙ МОЛУЛЯЦИЕЙ,содержащий источник модулирующихсигналов, выход которого соединенс одним входом амплитудного модулятора через последовательно соединенные низкочастотный фазовращатель игенератор экспоненциальной функцииа с другим входом амплитудного модулятора - через фазовый модулятор, квторому входу которого подключенисточник сигналов поднесущей частоты,последовательно соединенные первый когерентный детектор, первый фильтр нижних частот, первый фильтр высоких,ЯО 1125736 А частот, первый балансный амп модулятор и сумматор, послед соединенные второй когерентн тор, сигнальный вход которог нен с выходом амплитудного м тора, второй .фильтр нижних ч второй фильтр высоких частот балансный амплитудный модуля ход которого соединен с втор дом сумматора, а также источ нала несущей частоты, выход одключен к второму входу второг сигналов поднесущеи частоты соединенс опорным входом одного из когерент- ("ных детекторов, о т л и ч а ю щ и й"с я тем, что, с целью уменьшениянелинейных искажений в выходном сигнале, сигнальный вход первого когерент- )выного детектора соединен с выходом 3 авйамплитудного модулятора, а второй фффазовращатель включен между выходомисточника сигналов поднесущей частотыи опорным входом второго когерентногодетектора.модулятора, и второй Фазовращатель, при этом выход источника сигналов поднесущей частоты соединен с опорными входами первого и второго когерентных детекторов, а второй фазовра"щатель включен между выходом амплитудного модулятора и сигнальным входом первого когерентного детектора 2 3.Второй фазовращатель, вкпюченный между выходом амплитудного модулятора и сигнальным входом первого когерентного детектора, должен бить широкополосным, поскольку однополосний сигнал с угловой модуляцией занимает широкую полосу частот (для девиации 5 кГц эта полоса равна 13 кГц). Однако реальные фазовращатели не могут обеспечить поворот фазы на 90 в таком диапазоне частот. Минимальное отклонение от 90 практически достигает 1,5-2 , что обеспечивает давление нерабочей боковой полосы порядка 30-35 дБ, вместо требуемых 40-45 дБ, что эквивалентно наличию нелинейных искажений в одно- полосном сигнале. 40 соединенные второй когерентный детектор, сигнальный вход которого соединен с выходом амплитудного модулятора, второй фильтр нижних частот,второй фильтр высоких частот и втооойбалансный амплитудный модулятор, высумматора, а также источник сигнала несущей частоты, выход которого подключен к второму входу второго балансного амплитудного модулятора иф 1 11257Изобретение относится к радиотех- фнике и может использоваться для Формирования однополосных сигналов сугловой модуляцией в радиопередающихустройствах.Известен формирователь однополосного сигнала с угловой модуляцией,содержащий источник модулирующихсигналов, выход которого соединен10с однимвходом амплитудного модулятора через последовательно соединенные низкочастотный фазовращательи генератор экспоненциальной функции а с другим входом амплитудногоФ15модулятора вчерез фазовый модулятор, ко второму входу которого подключен источник сигналов поднесущей частоты 1 3Однако в данном Формирователеоднополосного сигнала с угловой мо 20дуляцией при индексе модуляции, равном единице, амплитуда поднесущейчастоты близка к амплитуде сигналабоковой полосы, в результате чегоего КПД оказывается относительноневысоким.Наиболее близким к предложенному Цель изобретения - уменьшение неявляется Формирователь однополосного линейных искажений в выходном сигсигнала с угловой модуляцией, содер- нале.жащий источник модулирующих сигна- . Поставленная цель достигаетсялов, выход которого соединен с тем, что в формирователе однополосодним входом амплитудного модуля- ного сигнала с угловой модуляцией,тора через последовательно соеди- содержащем источник модулирующихпенные низкочастотный фазовращатель сигналов, выход которого соединен си генератор экспоненциальной. функ- З 5 одним входом амплитудного модуляторации, а с другим входом амплитудного через последовательно соединенныемодулятора - через фазовый модуля- низкочастотный фазовращатель и генетор, к второму входу которого ратор экспоненциальной функции, аподключен источник сигналов подне- с доугим входом амплитудного модулясущей частоты, последовательно тора - через фазовый модулятор, ксоединенные первый когерентный метек" второму входу которого подключентор, первый фильтр нижних частот. источник сигналов поднесущей частоты,первый фильтр высоких. частот, первый последовательно соединенные первыйбалднсный амплитудный модулятор и когерентный детектор, первый фильтрсумматор, последовательно соепинен нижних частот, первый Фильтр высокихмный второй когерентный детектоп, частот, первый балансный амплитудныисигнальный вход которого соединен с модулятор и сумматор, последовательновыходом амплитудного модулятора,второй фильтр нижних частот, второйФильтр высоких частот и второй балансный амплитудный модулятор,выход которого соединен с вторымвходом сумматора, а также источниксигнала несущей частоты, выход кото- ход которого соединен с вторым входомрого подключен к,второму входу второ го балансного амплитудного модулятораи через первый фазовращатель к второмвходу первого балансного амплитудного3 11 через первый фазовращатель к втордму входу первого балансного амплитудного модулятора, и второй фазовраща-тель, при этом выход источника сигналов поднесущей частоты соединен с опорным входом одного из когерентных детекторов, сигнальный вход первого когерентного детектора соединен с выходом амплитудного модулятора, а второй фазовращатель влючен между выходом источника сигналов поднесущей частоты и опорным входом второго когерентного детектора.На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного формирователя однополосного сигнала с угловой модуляцией. 25736 4с угловой модуляцией (ОБП УМ) и сиг"нал поднесущей частоты.При однотоновом модулирующем сиг-нале Ц И) щ Ч 51 ь ЯФ, Р(1) =ез 1 айФ, а5 К 1) =Всозйфгде в= кЧ - индекс фаэовой модуляции,Г - чи О 1 Щ=ЧсОз(1+1(Я)Ф10 гс 0В первом когерентном детекторе 8перемножаются выходной сигнал источника 3 сигналов поднесущей частоты0(С) =О, соз Ф и снал О(Ф) с выхо 1 да амплитудного модулятора 7. Навыходе первого когерентного детектора 8 в результате получается сигнал0020 О О-О МО (Ц=ЧЧ.Е"заа+е.,5 "1 о гс в35 О (цыц 1 1 Ч ф сОЭгй.-арф)+ Ь.ч.э. 21 1,-0 И формирователь однополосногосигнала с угловой модуляцией содержит источник 1 модулирующих сигналов, низкочастотный фазовращатель2, источник 3 сигналов поднесущейчастоты, фазовый модулятор 4, генератор 5. экспоненциальной функции,второй фазовращатель 6, амплитудный25модулятор 7, первый 8 и второй 9когерентные детекторы, первый 10и второй 11 фильтры нижних частот(ФНЧ), первый 12 и второй 13 фильтрывысоких частот (ФВЧ), первый баланс- З 0йый амплитудный модулятор 14, первый1фазовращатель 15, источник 16 сигналов несущей частоты, второй балансный амплитудный модулятор 17 и сум-:матор 18,Устройство работает следующийобразом.Модулирующий сигнал источникамодулирующих сигналов 0 И) преобразуется низкочастотным фазовращятелем 2 в результате сдвига по фазелна 90 ф в сигнал 0(1) и после генератора 5 экспоненциальной функции всигнал Е-Ч 1 И г, где ЧИ) =КО:К - коэффициент пропорциональности. .45Сигнал с выхола генератора 5 поступает на один из входов амплитудногомодулятора 7, на другой вход которогопоступает с выхода фазового модулятора 4, в котором сигнал источника 3 50сигналов поднесущей частоты модулируется сигналом источника 1 модулирующих сигналов, фазомодулированный,сигнал О 4(1) ЧСозиФ+ Ч(С )гНа выходе амплитудного модулятора 7 образуется сигнал О 1 И)=Че ф(ф)созе+ Ч(Ф), который содержиткроме сигнала одной боковой полосы где в.ч. - высокочастотные составля"ющие.Во втором когерентном детекторе 9 перемножаются выходной сигнал источ" ника 3 сигналов поднесущей частоты, прошедший через второй фазоврдщатель 6, Оь И)=чсоз+ 9(г) и выходной сигнал амплитудного модулятора 7. В результате на выходе второго когерентного детектора 9 получается сигнал. При когерентном детектированиисигнал ОБП УМ переносится на нулевуюподнесущую частоту. Высокочастотныесоставляющие отфильтровываются в ВНЧ10 и 11, а ФВЧ 12 и 13 исключают.изсигнала нулевую поднесущую частотупостоянную составляющую, При этомсигналы на выходах ФВЧ 12 и 13 соответственно имеют видО файв "ЧЧ.Е созгсяФ 1,00О,И 1.2 ЧЧ,.Е ", сиз(Ю-Эо).Ь 1. В последних выражениях нижщиепределы суммирования взяты не от О,а от 1, потому что исключена. постоянная составляющая (к О).Далее квадратурные сигналы .02 и015 одной амплитуды, но сдвинутыемежду собой по фазе на 90 , поступа"1125736 Составитель Г. ЗахарченкоРедактор И. Николайчук Техред М.Кузьма Корректор С, Черниее Заказ 8596/43 Тираж 861 Попписное ВНИИПИ Государственного комитетя СССР по делам изобоетений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал,ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ют на низкочастотные входы соответственно первого 14 и второго 17 балансных амплитудных модуляторов, надругие входы которых поступают такжесдвинутые между собой по фазе на 905первым фазовращателем 15 сигналы свыхода источника 16 сигналов несущей частоты.В балансных амплитудных модуляторах 14 и 17 происходит подавлениенесущей частоты, при этом на выходеодного из них формируется сумма верхней и нижней боковых полос, а навыходе другого - разность верхнейи нижней боковых полос. 15В сумматоре 18 образуется присложении с выходов первого 14 ивторого 17 балансных амплитудныхмодуляторов нижняя боковая полоса,при их вычитании - верхняя боковая 20полоса. В обоих случаях это ОБП УИколебание без несущей,При этом второй фаэовращатель 6 может быть включен как между выходом источника 3 сигналов поднесущей частоты и опорным входом первого когерентного детектора 8, так и между выходом источника 3 сигналов поднесущей частоты и опорным входом второго когерентного детектора 9.Это изменит только относительное расположение фаз напряжений на выходах ФНЧ 10 и 11: (0-90) или (90"-О). В предложенном фазовом модуляторе значительно понижаются требования к широконолосности второго фазовращателя 6, что приводит к увеличению подавления нерабочей боковой полосы. Таким образом, в предложенномфазовом модуляторе обеспечиваетсязначительное уменьшение нелинейныхискажений в выходном сигнале.