Частотно-модулированный кварцевый генератор ю.г.никитенко

 

Частотно-модулированный генератор , содержащий последовательно соединенные источник модулирующего сигнала , фильтр верхних частот, интегратор и фазовый модулятор, последовательно соединенные частотный модулятор и кварцевый генератор, выход которого соединен с вторым входом фазового модулятора, а также фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом источника модулирующего сигнала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения искажений закона модуляции, между выходом фильтра нижних частот и входом частотного модулятора введен блок режекторных фильтров.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН 5ц Н 03 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3483210/18-09 (22) 10. 08. 82 (46) 07.04.84 Бюл. ¹ 13 (72) Ю.Г.Никитенко (53) 621.376.3(088.8) (56) t. Верещагин Е.М., Никитенко Ю.Г. Частотная и фазовая модуляция в технике связи. М., "Связь", 1974, с. 83-90.

2. Авторское свидетельство СССР

534845, кл. Н 03 С 3/00, 1965 (прототип). (54) ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫЙ КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР Ю.Г. НИКИТЕНКО ° (57) Частотно-модулированный генератор, содержащий последовательно сое„„SU„„ l 084945 диненные источник модулирующего сигнала, фильтр верхних частот, интегратор и фазовый модулятор, последовательно соединенные частотный модулятор и кварцевый генератор, выход которого соединен с вторым входом фазового модулятора, а также фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом источника модулирующего сигнала, отличающийся тем, что, с целью уменыпения искажений закона модуляции, между выходом фильтра нижних частот и входом частотного модулятора введен блок режекторных фильтров.

1 1О8ц

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования частотно-модулированных колебаний в передающих устройствах систем связи, телеметрии, радиолокации.

Известен частотный модулированный (ЧМ) кварцевый генератор, содержащий источник модулирующего сигнала, частотный модулятор и кварцевый генератор I! !.

Однако в данном частотно-модулированном кварцевом генераторе искажается форма сигнала из-sa немоночастотности входящего в кварцевый генератор кварцевого резонатора наличием его побочных (паразитных) резо= нансов.

Наиболее близким к предложенному является частотно-модулированный кварцевый генератор, соцержащий последовательно соединенные источник модулирующего сигнала, фильтр верхних частот, интегратор и фазовый модулятор, последовательно соединенные

q r. частотный модулятор и кварцевый ге— нератор, выход которого соединен со вторым входом фазового модулятора, ta также фильтр .нижних частот„ Вход которого соединен с выходом источи ка и модулирующего сигнала, причем выход фильтра нижних частот соединен сс: вхоДом частотного моДУлЯтоРа ь2 J.

Однако В известном ЧК кварцевом генераторе также имеются искажепия закона модуляции, Вызываемые немоночастотностью кварцевого резонатора, Цель изобретения — уменьщение искажений закона модуляции.

ЦЕЛЬ ДОСТИГаЕтсЯ тЕм, Что В частотно-модулированный кварцевый генератор, содержащий последовательно соединенные источник моцулирующего сигнала, фильтр верхних частот, интегратор и фазовый модулятор, последовательно соединенные частотный модулятор и кварцевый генератор, выход которого соединен со вторым

Входом фазового модулятора, а также фильтр нижних частот, ВхОд которОгО соединен с выхоцом источника модули- п рующего сигнала, между выходом фильтра нижних частот и входом частотного модулятора ввецен блок режекторных фильтров.

На фиг.1 представлена структурная >5 электрическая схема предложенного

ЧИ кварцевого генератора; на фиг.2— графики частотной характеристики

9i„. s 2

ФНЧ с режекторными фильтрами (К коэффициент передачи) и частотных модуляционных характеристик ЧИ кВар цевого генератора.

ЧМ кварцевый генератор содержит источник 1 модулирующего сигнала, фильтр нижних частот (ФНЧ) 2, частотный модулятор 3,кварцевый генератор фильтр верхних частот (ФВЧ) 5, интегратор 6, фазовый модулятор 7, блок 8 режекторных фильтров.

ЧМ кварцевый генератор работает следующим образом.

При подаче на вход ФНЧ 2 модулирующего сигнала от источника 1 модулирующего сигнала часть спектра этого сигнала через ФНЧ 2 и блок

8 режекторных фильтров подается на вход частотного модулятора 3, в результате изменяется частота колебаний кварцевого генератора ч по закону модулирующего сигнала, снимаемого с Выхода Фнч 2 (фиг.2, кривая

2), прощедшего через блок режекторных фильтров 8.

Для тех частот модулирующего сигнала. которые совпадают с частотой настройки режекторных фильтров, Входящих в блок режекторчых фильтров

8, коэффициент передачи ФНЧ 2 стре,.ится к нулю,, следовательно, уровень модулирующега сигнала, подаваемого на частотный модулятор 3, стремится к нулю и отклонение частоты на выходе кварцевого генератора ч также стремится к нулю. На этих частотах покaçsàíb| провалы в частотной модуляцисннэй характеристике (фиг.2, кривая 2), При подаче части спектра модулирующего сигнала через ФВЧ 5 и интегратор 6 на вход фазового модулятора

7 фаза сигнала, снимаемого с выхода фазового модулятора 7, изменяется по закону сигнала с выхода интегратора 6, а частота колебаний — по закону производной от закона изменения сигнала с выхода интегратора 6 (фиг.2, кривая 1).

В результате действия колебаний с выходов ФНЧ 2 с блоком 8 режекторных фильтров и ФВЧ 5 с интегратором

Ь сООтВетственно на частотный модулятор 3 и фазовый модулятор 7 частота колебаний на выходе Чи кварцевого генератора изменяется по закону источника 1 модулирующего сигнала с учетом незначительных искажений, обусловленных остаточным влиянием

Кварцевый генератор 4 с частотным модулятором 3 может быть выполнен, например, по схеме емкостной трехточки на транзисторе с кварцевым резонатором между базой и коллектором транзистора и частотным модулятором на варикапе (переменная емкость), включенным последовательно с кварцевым резонатором, на вход которого (варикапа) поступает сигнал с выхо50

3 1084 побочных резонансов входящего в кварцевый генератор 4 кварцевого резонатора (кривая 3, фиг.2) и отклоняется от равномерного закона на частотах паразитных резонансов с уменьшением номинальной девиации Ййо на выходе

ЧМ кварцевого генератора на этих частотах модуляции на величину, которая меньше ее потерь на выходе кварцевого генератора 4 в связи с геометрическим сложением составляющих девиации частоты с выходов фазового модулятора 7 и кварцевого генератора 4.

При этом для обеспечения равномерности суммарной частотной модуляционной характеристики (на частотах, где отсутствуют паразитные резонансы) подбором режима частотного модулятора 3 обеспечивается девиация. частоты сигнала Дйо на выходе кварцевого генератора 4, равная девиации частоты с выхода фазового модулятора

7, и с выхода ЧМ кварцевого генератора снимается IN сигнал с законом изменения частоты, близко соответствующим форме сигналов источника 1 модулирующего сигнала.

Блок 8 режекторных фильтров значительно (не менее, чем на порядок) уменьшает паразитное изменение девиации частоты, обусловленное побочными (паразитными) резонансами кварцевого резонатора, за счет того, что каждый из режекторных фильтров блока 8 ре35 жекторных фильтров настроен на частоту модуляции, совпадающую с частотой побочных резонансов кварцевого резонатора.

При импульсных модупирующих сигна-, лах в ряде случаев достаточно выполнить блок 8 режекторных фильтров в виде одного режекторного фильтра., настроенного на частоту следования импульсов, для исключения искажений закона изменения частоты, формы импульсов информации.

945 4 да ФНЧ 2 через блок 8 режекторных фильтров.

Фазовый модулятор 7 может представлять собой, например, усилитель высокой частоты на транзисторе, настроенный на частоту кварцевого генератора, емкость резонансного контура которого содержит варикап, на вход которого поступает сигнал с выхода ФВЧ 5 через интегратор

6,ФНЦ 2,ФВЧ 5 и интегратор 6 могут быть выполнены на К С-элементах, причем сигнал снимается с емкости РС-цепи в случае ФНЧ 2 и интегратора 6, и с сопротивления — в случае ФВЧ 5.

Источн1лк 1 модулирующего сигнала может быть построен на элементах дискретной техники и в зависимости от вида передаваемого сообщения выдавать различные кодовые импульсные последовательности или гармонические сигналы. Блок 8 режекторных фильтров может быть выполнен на

LC-контурах, использующих последовательный резонанс контура, на котором сопротивление контура мало.

Резонансная частота контуров

1 — выбирается равной разнос2 71ЕС ти между частотой генерации ЧМ кварцевого генератора 4 и побочными (паразитными) резонансами кварцевого резонатора.

Следует стремиться к возможно .Г/с большей добротности контурай= — р цля чего необходимо выбирать катушку индуктивности с максимально возможной индуктивностью L (c минимальными потерями Й) и минимально возможной емкостью С .

Можно -акже вместо дискретных режекторных фильтров на каждую из побочных (паразитных) резонансов кварцевого резонатора отсечь на выходе ФНЧ 2 с помощью блока 8 режекторных фильтров составляющие моДулиФ рующего сигнала выше, например, 50 кГц, при этом изменение равномерности (погрешность) суммарной частотной модуляционной характеристики ЧМ кварцевого генератора не будет превышать 2Е. При этом блок режекторных фильтров 8 можно выполнить на операционном усилителе.

Таким образом, в предложенном ЧМ кварцевом генераторе значительно

l 0849 -5

Составитель Г. Захаренко

Редактор П. Коссей Техред С.Мигунова . Корректор Г. Or ap

Заказ 2033/51

Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государствейного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 6-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, ч уменьшаются искажения закона модуляции. Повышается также помехоустойчивость, так как он становится нечувствительным к помехам по каналу кварцевого генератора на частотах режек- 5 ции, обеспечивается постоянство девиации частоты (индекса ЧМ) с необходимой точностью для любой частоты модулируюшего спектра.

В результате значительно улучшаютея тактико-технические характеристики ЧМ кварцевого генератора и радиоэлектронной аппаратуры,. в которой он используется.