Устройство для автоматической регулировки мощности сигнала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ МОЩНОСТИ СИГНАЛА, содержащее детектор, полосовой фильтр, направленный ответвитель, фазовый модулятор, вход которого является входом устройства, и соединенные последовательно выпрямитель, управляющий элемент и генератор, вьпсод которого соединен с модулирующим входом фазового модулятора, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования при переменной частоте входного сигнала, выход фазового модулятора соединен с входом направленного ответвителя , выходы которого соединены с входами полосового фт-шьтра и де- . тектора соответственно,, между выходом детектора и входом выпрямителя вк.тачен дополнительный полосовой фильтр, с ffi а выходом устройства является выход полосового фильтра.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЯ4АЛИСТИЧЕ(НИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (И) 3(Я) Н 03 G 3/20!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,/ л

° а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3521335/18-09 (22) 09.12.82 (46) 07.05.84. Бюл. 9 17 (72) В.С.Лаптев, В.А.Репин, К.В.Ту- лин и О.П.Харчев (53) 621.396,666(088.8) (56) 1. Патент CIA 11! 3842292, кл. 328-140, 1974.

2. Авторское свидетелЬство СССР

1) 560317, кл. Н 03 G 3/20, 1975 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИ БСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ МОЩНОСТИ СИГНАЛА, содержащее детектор, полосовой фильтр, направленный ответвитель, фазовый модулятор, вход которого является входом устройства, и соеаиненные последовательно выпрямитель, управляющий элемент и генератор, выход которого соединен с модулирующим входом фазового модулятора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьпчения точности регулирова" ния при переменной частоте входного сигнала, выход фазового модулятора соединен с входом направленного ответвителя, выходы которого соединены с входами полосового фильтра и детектора соответственно, между выходом детектора и входом выпрямителя вк. почен дополнительный полосовой фильтр, а выходом устройства является выход полосового фильтра.

1091305

Изобретение относится к раДиотехнике и может быть использовано для автоматической регулировки мощности сигналов некратного преобразования частот сверхвысокочастотного диапазона.

Известно устройство для автоматической регулировки мощности сигнала, содержащее последовательно соединенные генератор и фазовый модулятор, направленный ответвитель,а также последовательно соединенные детектор и управляющий элемент Lil3.

Однако указанное устройство не обеспечивает регулировки мощности некратных частот.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ав" îìàòè÷åñêîé регулировки мощности сигнала, содержащее детектор, полосовой фильтр, направленный ответвитель, фазовый модулятор,,вход которого является входом устройства. и соединенные послецовательHо ве.(поямитель, управляющий элемент и генератор, выход которого соедипеп с модулирующим входом фазового модулятора (.2 )„

Однако известное устройство обла-дает недостаточной точностью регулирования мощности некратных частот при изменении внешних условий (например, температуры окружающей среды) и частоты несущей фазомодулиро.ванного сигнала, т,е. частоты сигHPëcI внешнего е3озб jæÄñHHß °

Цель изобретения — повышение точности регулирования при еееременной частоте входного сигнала .

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для автоматической регулировки мощности сигнала, содержащем детектор, полосовой фильтр, направленный ответвитель, фазовый модулятор, вход коroporo является входом устройства, и соеединеннь(е последовательно BhIIIpsIMH— тель, управляющий элемент и генератор, выход которого соединен с модулирующнм входом фазового модулятора, выход фазовorо модулятора соединен с входом направленного ответвителя. выходы которого соединены с входом полосового фильтра и детектора соответственно, ме>е(ду выходами детек— тора и входом выпрямителя ьключен дополнительный полосовой фильтр, а выходом устройства является выход полосового фильтееа.

На чертеже пред тавлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства для автоматической регулировки мощности сигнала.

Устройство для автоматической регулировки мощности сигнала содержит генератор 1, AasoIIIIH модулятор

2, направленный ответвитель 3, полосовой фильтр 4, детектор 5, дополнительный полосовой фильтр 6, вьееерямителЬ 7 и управляю((Еий элемент 8.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход устройства сигнала с частотой шо и на вход фазового модулятора 2 от генератора

1 — с частотой Я „„ на вход направленного ответвителя 3 поступает фазомодулированный сигнал. Этот сигнал проходит через направленный ответнитель 3 на вход полосового фильтра

4, ((1ирина полосы пропускания полосового фильтра 4 удовлетворяет условию

Я << О2п(< Шо,ГДЕ Е33д- ЧаСтОта ВХОД— ного сигнала, Полоса пропускания этого фильтра в предлагаемом устройстве значительно шире (на два-три порядка )полосы проускания известного полосового фильтра.

Полезной спектральной составляющей выходного сигнала — сигнала некратного преобразования частоты— является одна из боковых фазомодулированного сигнала, например спектральная составляющая с частотой о> +Я м

С второго выхода бокового плеча направленного ответвителя 3 часть мощности сигнала подается на вход детектора 5, который преобразует фазомодулированный сигнал с преобразоезанием его боковых в низкочастотную часть спектра. Переменный низкочастотный сигнал на выходе детектора 5 описывается выражением (без учета постоянной составляющей, так как она не участвует в работе устройст-ва):

Us =t2 a(8(m)cas252 t c(m ccs4s2 t+.. 3, «(где П„„- амплитуда сигнала;

o(— константа, учитывающая коэффициент ослабления направленного ответвителя 3 по его второму выходу и коэффициент преобразован(я детекто— ра 5;

С(я 1 = —" 3 (rn) Составитель H. råëüíèêoâ

Редактор А.фролова Техред О.Неце Корректор С.Чекмар

Заказ 3097/52 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r.

Ужгород, ул. Проектная, 4

3 10913

8(rr ) 23î (2() 2

1 2

5 где I (rn1- Бесселевы функции.

Здесь выражения для B (tn) и C(m) приведены при учете несущей с частотой М и боковых с частотами О + Sl, ыоТ 2 м входного фазомодули- <О рованного сигнала для детектора 5.

Иэ выражения (1) видно, что на выходе детектора 5 отсутствуют нечетные гармоники модулирующего сигнала, кратные Я, т,е. отсутствуют гармоники с частотами ОЯ„„, где

1, 3, 5 ..., но присутствуют четные гармоники с частотами ОЯ„, где и = 2, 4, 6...

Наибопьшую амплитуду при малых индексах Ааэовой модуляции (например, при 0 (m (1) имеет вторая гармоника модулирующего сигнала с частотой

2 Я„„ и далее по мере увеличения т - четвертая, шестая, 25

С помощью дополнительного полосового фильтра б, имеющего резонансную частоту и = 2Я и полосу пропускания Ы ЯЯ™ из выходной м го сигнала детектора 5 выделяется вторая гармоника. Далее эта гармоника подается на выпрямитель 7, преобразующий переменное напряжение в постоянное. Это постоянное напряжение (ток 1 подается на управляющий эле35 мент 8, выполненный, например, в виде усилителя постоянного тока с резистором на его выходе, включенным в цепь смещения рабочей точки транзистора, на основе которого собран генератор 1 модулирующего сигнала, который вырабатывает сигнал, изменяющий амплитуду выходного сигна05 4 ла генератора 1 (модулирующего сигна ла), изменяя индекс фазовой модуля- ции выходного сигнала в соответствии с характером изменения уровня несущей входного сигнала устройства, тем самым уровень гармоники некратного преобразования на входе предлагаемого устройства будет поддерживаться постоянным.

При больших изменениях мощности входного сигнала предлагаемого устройства для поддержания мощности полезной некратной выходной гармоники на заданном уровне может потребоваться изменение индекса фазовой модуляции 1п в больших пределах, например от О до 1,8, т ° е. до тех значений, при ко" îðûõ амплитуда полезной некратной гармоники (функция

Бесселя первого рода нулевого порядка Э (к ))максимальна. Однако для этих значений индекса фазовой модуляции амплитуда второй гармоппки модулирующего сигнала о (ni ) изменяется немонстонно, что вносит неоднозначность в работу устройства. Поэтому для работы предлагаемого устройства при rn ) l l может использоваться четвертая гармоника модулирующего сигнала на выходе детектора 5, амплитуда которой пропорциональна

С(д1, и изменяется монотонно при

0(1р(3,1. В этом случае дополнительный полосовой фильтр 6 имеет резонансную частоту О = Я и полосу

rl м пропуск чинит ЬЫ„a Я Я м

Таким образолм, изобретение обеспечивает большую точность автомати,ческой регулировки мощности сигнала некратного преобразования во времени при изменении внешних условий (например, температуры окр ",акающей среды) и частоты входного сигнала.