Способ фазовой модуляции

Действительный изобретатель иностранец М. Ж. КросбиСПОСОБ фАЗОВОИ МОДУЛЯЦИИ Заявлено 16 июня 1939 г. за М 308163 в Народный Комиссариат электропромышленности СССР.В известных фазовых модуляторах несущее напряжение делится на два сдвинутых по фазе напряжения, которые дифференциально модулируются го амплитуде и затем снова складываются. В этом случае для получения наиболее линейной модуляции два несущих напряжения равной амплитуды должны иметь разность фаз в 90.По предлагаемому способу фазовой модуляции модуляция по амплитуде осуществляется только одного из несущих напряжений. Согласно изобретению складывают модулированное го амплитуде напряжение с несущим, сдвинутым по фазе на 135, и при этом амплитуда модулированного напряжения равна 0,707 амплитуды немодулированного напрякения. Регулируя надлежащим образом одномодуляторную систему можно получить результаты, на практике не уступающие действию модуляцией двух несущих,На фиг. 1 изображена блоксхема фазового модулятора, в котором два равных по амплитуде несущих напряжения смещены по фазе и дифференциально модулированы по амплитуде, после чего они вновь складываются; на фиг, 2 блоксхема устройства, работающего по предлагаемому способу; здесь два несущих напряжения неравны по амплитуде и смещены по фазе, но модулируется по амплитуде только одно из них, затем эти напряжения складываются и результирующее напряжение, таким образом, оказывается модулированным по фазе, а также в некоторой степени и по амплитуде; на фиг, 3 и 4 даны схемы двух вариантов устройства по фиг. 2; на фиг. 5 показана принципиальная схема фазового модулятора, изображенного на фиг. 1.В устройстве (фиг. 1) источник несущего напряжения присоединен к модулятору 3 через фазовращатель 2, а к модулятору 4 - непосредственно. Модулирующее напряжение со входа подводится к модуляторам 3 и 4 дифференциально через трансформатор 5, т. е. с разностью фаз в 180. Оба модулированных по амплитуде несущих напряжения навыходе складываются, давая в результате напряжение, меняющееся по фазе в пределах, зависящих от первоначальной разности фаз несущих напряжений, подводимых к модуляторам 3 и 4.На фиг, 2 изображено устройство, в котором модулируется только одно из двух отличных по фазе напряжений, Источник 1 несущего напряжения присоединен через усилитель 6 к потребляющей цепи, а через фазовращатель 7 к модулятору 8. Выход модулятора также присоединен к потребляющей цепи. Модулирующее напряжение подводится только к модулятору 8; усилитель 6 является вентилем, защищающим модулятор 8 от возможности возникновения паразитных колебаний.Математический анализ показывает, что оба типа модуляторов прч данной глубине амплитудной модуляции составляющих напряжений (обоих или одного - в зависимости от схемы)дают одинаковую фазовую и некоторую нежелательную амплитудную модуляцию, Преимуществом одномодуляторной системы является ее сравнительная простота.Если модуляторы 3 и 4 (фиг. 1) или усилитель 6 и модулятор 8 (фиг,2) работают также в качестве умножителей частоты, то во столько же раз увеличивается и первоначальная разность фаз несущих напряжений. Если, например, частота удваивается, то первоначальная разность фаз в схеме по фиг, 1, задаваемая фазовращателем 3, должна быть равна 45 О или 135, после удвоения частоты разность фаз будет равна 90 или 270.В приведенном случае модуляторы исполняют две функции: модулируют амплитуду в соответствии с сигналом и умножают частоту, Такой модулятор состоит из модуляторной лампы, входной контур которой настроен на несущую частоту, а выходной - на желаемую, в данином случае вторую, гармонику, Если желательно, то функции моду. лятора и умножителя можно разделить; в этом случае после обычной модуляторной лампы включается отдельная умножительная лампа.Модулируюшее напряжение подводится к модуляторам 3 и 4 по двухтактной схеме через трансформатор 6. Модулированные несущие напряжения складываются в общей анодной цепи модуляторов 3 и 4 или в последнем каскаде умножителей частоты, если последние применяются.Если в схеме па фиг. 2 происходит удвоение частоты, то сдвиг фазы в фазовращачеле 7 должен быть равен 67,5 или 112,5, так чтобы после умножения разность фаз была равна 135 или 225. Усилитель 6 действует как умножитель частоты, а к модулятору 8 подводится модулирующее напряжение, так что он действует как модулятор и как умножитель, Суммирование происходит в общей анодной цепи.Умножители частоты можно включать до или после модуляторов, но во всяком случае до суммирования, так как иначе нельзя было бы уменьшить необходимую первоначальную разность фаз несущих напряжений.В схеме на риг 3 модулируется только одно из двух складываемых напряжений. К источнику 1 присоединен контур 9, настроенный на несу щую частоту, Фазовращатель РС действует совместно с двухтактным настроенным контуром 9 так, что к сеткам 6 и 0 усилителя 6 и модулятора 8 подводятся напряжения, отличающиеся по фазе на 135, что для модулятора такого типа является наилучшим. Фазовращатель РС уменьшает также амплитуду напряжения; величина последней подбирается так, чтобы подводимая к модулятору 8 амплитуда напряжения была равна 0,707 амплитуды напряжения, подводимого к усилителю 6. Суммарное напряжение возникает в настроенном контуре 10, к которому присоединены аноды 11 и 12 и который настроен на несущую частоту. Модулирующее напряжение подводится через джек 13 и трансформатор 14 к запирающей сетке 15 модулятора 8. С контуром 10 связанпередатчик 1 б.В схеме фиг, 4 модуляторяая и усилительная лампы одновременноработают как умножители частоты. Несущая частота берется от стабилизованного кварцем генератора 17. Кварц РС присоединен к сетке лампы генератора, а в анодную цепь этой лампы включен настроенныйконтур 18,Через фазовращатель ЯС напряжение подводится к сетке 6, модуляторной и умножительной лампы 19, а через конденсатор С, к сетке 6 умножительной лампы 20. Конденсатор С служит для регулирования амплитуды. Без умножения частоты была бы нужна разность фаз в 135,но при удвоении частоты начальная разность фаз должна быть равна67,5, на эту величину и отрегулирован фазовращатель ЯС. Конденсатором С можно отрегулировать подводимое к лампе 20 напряжение таким образом, чтобы амплитуда напряжения на выходе лампы 19 быларавна 0,707 амплитуды напряжения на выходе лампы 20. Модулирующее напряжение подводится так же, как и в схеме на фиг, 2, Контур 21настраивается на желаемую гармонику несущей частоты.Схема фиг. 5 иллюстрирует способ умножения частоты в дифференциальном модуляторе, в котором модулируются оба умножительныхкаскада. При удвоении частоты контур 22 настраивается на вторую гармонику несущей частоты, создаваемую в контуре 23 генератором 24; фазовращатель ЯС устанавливается на сдвиг фазы 45; амплитуды обоихнапряжений выравниваются конденсатором С,. Модулирующие напряжения подводятся через двухтактный трансформатор 25 к антидинатронным сеткам 2 б и 27. При первоначальной разности фаз несущих напряжений, равной 45, разность фаз модулированных напряжений ванодных цепях ламп 28 и 29, благодаря удвоению, будет равна 90. Подводимое через трансформатор 25 напряжение таким образом модулирует по фазе энергию, возникающую в настроенном контуре 22, в пределах 90 по обе стороны от середины указанного предела.(;оотношение амплитуд двух складываемых напряжений регулируется либо подбором анодного напряжения модуляторов, усилителей илиумножителей, либо переменным конденсатором, как на фиг, 4 и 5.Возможны различные варианты описанных схем. В схеме фиг. 5можно, например, утраивать частоту; в этом случае фазовращатель ЛСрегулируется на сдвиг фазы 30, Анодные цепи могут быть включены параллельно, как показано на схеме, либо по двухтактной схеме, В последнем случае фаза изменится с 90" на 270, что в смысле глубины модуля.ции и искажений не имеет значения, но может улучшить действие умножителей.В двойном модуляторе можно использовать изображенный нафиг. 3 фазовращатель и заставить модуляторы работать как удвоители.Этот фазовращатель дает сдвиг на 135, что после удвоения дает разность фаз в 270, т. е. оптимальную величину.Предмет изобретенияСпособ фазовой модуляции с применением нескольких каналов и амплитудной модуляции, о тл и ч ающи йся тем, что складывают модулиоованное по амплитуде напряжение с несущим, сдвинутым по фазе па 135.М 77480 огг мышиикова Корректор Н. В, Шербако ормат бум. 7 Тираж 220 ри Комитете по делам изоб при Совете Министров сква, Центр, М, Черкасскийбиография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка 14. Корректор Б, И. Новиков Текред Поди. к иеч. О.И 1-6 г.Зак. 5791ЦБТИ и08/16 Объем 0,35 изд. л,Цена 7 кои,етений и открытийССРер д. 2/6