Фазовый модулятор

Союз Советски кСоциалистическиаРеспублик ОП ИСАЙИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯк двтоскомю свидитвльствю(22) Заявлено 310380 (2 ) 2903119/18-09с присоединением заявки РЙ(5)М. Кд. Н 03 С 3/08 еЬоударетоенный комнтет СССР но делам нзобретеннй открытий(72) Автор изобретения А. А. Волков 3Московский ордена Ленина и ордена ТрудрвогоКрасногоЗнамени институт инженеров железнодорожного транспорта(5 ФАЗОВЫЙ МОДУЛЯТОР Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования модулированнь(х по Фазе сигналов, например, в радиопередающих устройствах.Известен Фазовый модулятор, содержащий первый, второй и третий колебательные контуры с управляемыми реактивностями последовательно соединенные через соответствующие эле-, менты связи, при этом к первому колебательному контуру с управляемой реактивностью подключен выход перво" го развязывающего элемента, вход ко" торого 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 линейности модуляционной характеристи" .ки, поскольку при использовании в нем трех связанных контуров его фазо-частотная характеристика (ФЧХ)при некотором значении частоты вход".ного сигнала имеет скачок на Т( рад,после чего она изменяется монотонно.Из-за этого скачка ФЧХ имеет ступен"чатый излом примерно в серединелинейного участка, а следовательно,при трех связанных контурах протяженность линейного участка равнане У рад, а +7(/2, как при двух свя"занных контурахЦель изобретения - повышение линейности модуляционной характеристики.5Поставленная цель достигаетсятем, что фазовый модулятор, содержа"щий первый, второй и третий колеба"тельные контуры с управляемыми реак" 20тивностями последовательно соединенные через соответствующие элементы связи, при этом к первому колебательному контуру с управляемойреактивностью подключен выход перво15 3 89674го развязывающего элемента, вход которого является входом модулируемогосигнала, а все управляемые реактивности .через соответствующие развязывающие элементы соединены с выходом5источника модулирующего сигнала ис источником постоянного смещения1к третьему колебательному контуру суправляемой реактивностью через дополнительный элемент связи подклю 1 Очены введенные последовательно соединенные расщепитель фазы и коммутатор, управляющий вход которогочерез введенный пороговый элементсоединен с выходом источника модулирующего сигнала, при этом выходкоммутатора является выходом фазового модулятора.На Фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, структурная электрическая схема; на Фиг. 2 - ФХЧ2 Опредлагаемого (а) и известного (б)устройств; на фиг. 3 - третий контур, возможная реализация.При этом на фиг. 2 по оси абсцисс25отложена не частота, а обобщеннаярасстройка, пропорциональная уровнюмодулирующего сигчала. Отрицательная ветвь ФЧХ симметрична относительно начала координат,Фазовый модулятор содержит первый развязывающий элемент 1, первый,второй и третий колебательные контуры 2 - 4 с управляемыми реактивностями соответственно 5 - 7, элементы 8 и 9 связи, дополнительныйэлемент 10 связи, развязывающиеэлементы 11 - 5, источник 16 модулирующего сигнала, источник 17 постоянного смещения, расщепитель 18Фазы, коммутатор 19, пороговый элемент 20.Фазовый модулятор работает следующим образом.Контуры 2 - 4 вместе со своимиуправляемыми реактивностями 5 - 745настроены в резонанс на частотумодулируемого сигнала, поступающегона вход фазового модулятора. Принулевом модулирующем сигнале на другом входе модулятора Фазовый сдвиг 5 Очастоты модулируемого сигнала наего выходе равен нулю относительносигнала на входе (Фиг. 2), При увеличении уровня модулирующего сигнала контуры 2 - 4 перестраиваются 55по частоте, и выходной сигнал оказывается сдвинутым по Фазе относительновходного модулируемого сигнала на 7некоторый угол Ч согласно кривой а (фиг.2). Начиная с уровня модулирующего сигнала, соответствующего обобщенной расстройке с = 1,5 ФЧХ, резко изменяется на 3 рад и далее идет монотонно согласно кривой,б (Фиг.2), если отсутствует устройство коррекции, состоящее из блоков 20 - 19. При наличии устройства коррекции, и при достижении модулирующим сигналом уровня, соответствующего с= 1,5, срабатывает пороговый элемент 20, и от него коммутатор 19, пропуская на выход сигнал с расщепителя 18 Фазы с противоположной фазой. Так скорректируется ФЧХ при увеличении уровня модулирующего сигнала по модулю. Если же затем уровень модули,рующего сигнала уменьшится и дойдет опять до точки, соответствующей=1,5, то пороговый элемент выключается, отчего коммутатор пропускает на выход сигнал с начальной (нулевой) фазой. В результате такой коррекции ФЧХ изменяется по кривой а (Фиг.2). При этом линейный участок ФЧХ (модуляционной характеристики) при параметре связи между контурами ( = 2 действительно лежит в интервале +.л рад.Устройство коррекции может быть подключено не только к третьему контуру 4, но и к первому 2 или второму 3. В этом случае выход коммутатора 19 соединяется с последующимконтуром 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 диоды, включенные па-. раллельно и встречно между собой и работающие в ключевом режиме по од" нотактной схеме.8 качестве развязывающих элементов 12 " 15 могут быть (фиг.3) 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 свя" зи могут быть конденсаторы - внешнеемкостная связь (фиг. За) или трансФорматоры - трансформаторная связь. В качестве элемента 1 О связи используется, например, трансформатор Фиг. За), В простейшем случае в ка96747 формула изобретения 5 8честве коммутатора 19 используетсяэлектромеханическое или электронноереле, Пороговый элемент 20 можетбыть выполнен на усилителе, работающем в ключевом режиме,Таким образом, в предлагаемомфазовом модуляторе повышается линейность модуляционной характеристики,а в,случае применения фазового модулятора в передающем устройстве повышается его надежность, уменьшаются габариты и вес. Фазовый модулятор, содержащий первый, второй и третий колебательные контуры с управляемыми реактивностями, последовательно соединенные через соответствующие элементы связи, при этом к первому колебательному контуру с управляемой реактивностью подключен выход первого раз" вязывающего элемента, вход которогоявляется входом модулируемого сигнала,. а все управляемые реактивностичерез соответствующие развязывающиеЮ элементы соединены с выходом источника модулирующего сигнала и с источником постоянного смещения, о. т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения линейности модуляционной16 характеристики, к третьему колебательному контуру с управляемой реактивностью через дополнительный элемент связи подключены введенныепоследовательно соединенные расще питель фазы и коммутатор, управляющий вход которого через введенныйпороговый элемент соединен с выходомисточника модулирующего сигнала,при этом выход коммутатора является20 выходом фазового мсщулятора.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Ввейцарии И 374395,кл. 21 аф 14/01, 1964 (прототип), 89674 7Тираж 953ВНИИПИ Государств по делам изобре35, Иосква, Ж,Поднного комитета Сений и открытийРаушская наб д