Формирователь однополосных сигналов

 

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает уменьшение остатка подавленной боковой полосы частот при воздействии дестабилизи рующих факторов. Формирователь содержит фазовые .манипуляторы (ФМП) 1, 2, балансовый модулятор 3, полосовой fl - фильтр 4, источник 5 сигналов несущей частоты и генератор 6 тактовых импульсов . ФМП 1, 2 м.б. выполнены в виде фазорасщепителя на 90° и переключателя . Манипулирующий сигнал типа меандра поступает на ФМП 1,2с генератора 6. В балансном модуляторе 3 модулируемый сигнал ФМП 2 модулируется сигналом ФМН 1. На выходе балансного модулятора сигнал нижней боковой полосы не претерпевает фазовой манипуляции, а сигнал верхней боковой полосы манипулируется по фазе на сигналом генератора 6. Боковые составляющие фазоманипулированного сигнала верхней боковой полосы частот подавляются в полосовом фильтре 4. Для подавления нижней боковой полосы частот и выделения верхней боковой полосы частот достаточно включить инвертор 11 между генератором 6 и одним из ФМП. 3 ил. Ф (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 Н 03 С 1 52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает уменьшение остатка подавленной боковой полосы частот при воздействии дестабилизи рующих факторов. Формирователь содержит фазовые,манипуляторы (ФМП) 1, 2, балансовый модулятор 3, полосовой

Г 1 (л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4084892/24-09, 4084430/24-09 (22) 30.06.86 (46) 30.03.88. Бюл. N - 12 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Ю.С. Данич, В.П. Лукьянец, Н.А. Сальников и В.Н. Хахалкин (53) 621.376.24(088.8) (56) Радиопередающие устройства. Под ред. Г.А. Зейтленка. М.: Связь, 1969, с. 378. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ОДНОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ фильтр 4, источник 5 сигналов несущей частоты и генератор 6 тактовых импульсов. ФМП 1, 2 м.б. выполнены в виде фазорасщепителя на 90 и переключателя. Манипулирующий сигнал типа меандра поступает на ФМП 1, 2 с генератора б. В балансном модуляторе 3 модулируемый сигнал ФМП 2 модулируется сигналом ФМН 1. На выходе балансного модулятора сигнал нижней боковой полосы не претерпевает фазовой манипуляции, а сигнал верхней боковой полосы манипулируется по фазе на л сигналом генератора 6. Боковые составляющие фазоманипулированного сигнала верхней боковой полосы частот подавляются в полосовом фильтре 4.

Для подавления нижней боковой полосы частот и выделения верхней боковой полосы частот достаточно включить ин .вертор 11 между генератором 6 и одним из ФМЛ. 3 ил.

1385236

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования однополосных сигналов в радиопередающих и радиоизмерительных устройствах.

Цель изобретения — уменьшение остатка подавленной боковой полосы частот при воздействии дестабилизирующих факторов. 10

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема формирователя однополосных сигналов; на фиг. 2 — то же, с частным случаем выполнения ба" лансного модулятора; на фиг. 3 — поя- 15 сияющие диаграммы работы формирователя однополосных сигналов.

Формирователь однополосных сигна-. лов (фиг. 1 и фиг. 2) содержит первый и второй фазовые манипуляторы 1 и 2, балансный модулятор 3, полосовой фильтр 4, источник 5 сигналов несущей частоты, генератор 6 тактовых импульсов.

В частном случае выполнения фор- 25 мирователя однополосных сигналов (фиг. 2) балансный модулятор 3 содержит первый и второй амплитудные балансные модуляторы 7 и 8 и первый и второй фазорасщепители 9 и 10 и .. 30 сумматор 12.

Формирователь однополосных сигналов работает следующим образом.

Модулирующий сигнал Uc(t)=cosQt (амплитуда принята за единицу) поступает на вход манипулируемого сигнала второго фазового манипулятора 2, который может быть выполнен, например, в виде последовательно соединенных о фазорасщепителя на 90 и переключа- 40 теля, На вход манипулирующего сигнала второго фазового манипулятора 2 поступают с выхода генератора 6 тактовые импульсы типа "меандр". Сигнал на выходе второго фазового манипуляФ 45 тора 2 при этом будет иметь вид

U,,(t)=cosset при 0 с t - i (t) =cos(At+-) при 7 с t с 27

2 50 где — длительность импульса генератора 6.

Сигнал несущей частоты U „(t)=

=coscd,t (амплитуда принята за едини. цу) поступает на вход манипулируемого сигнала первого фазового манипуля тора 1, который также может быть выполнен, например, в виде последовательно соединенных фазорасщепителя о на 90 и переключателя.

На вход манипулирующего сигнала первого фазового манипулятора 1 поступают с выхода генератора 6 тактовые импульсы типа "меандр".

Сигнал на выходе первого фазового манипулятора 1 при этом будет иметь внд

U,(t) =coscJ,t

U, (t) =cos (cd,t+-)

К при 0 с при с tс 2<

U у„() = c o s (cd, + É) t при О» tcc

U» (t)=cos(cd t+At+71) при < t - 2 для верхней боковой полосы, и при 0

Us (t)=cos(cdc-g)t (t) =cos (t-Qt+- — -) =cos(cd—

2 2 при тс t<2l для нижней боковой полосы, (учитываются только сигналы суммарных и разностных частот).

Таким образом, сигнал нижней боковой полосы не претерпевает фазовой манипуляции, а сигнал верхней боковой полосы оказывается манипулированным по фазе на Ф сигналом генератора

6 со скважностью равнои двум (меандр) .

В спектре такого сигнала содержатся составляющие с частотами о)„+ +и 2111., где n = 1, 3, 5

Частота следования импульсов генератора 6 выбирается из условия f > т F — + + F где hF — полоса пропу2 и rl cP скания полосового фильтра; F — наиСигнал с выхода первого фазового манипулятора 1 поступает на вход модулирующего сигнала балансного моI дулятора 3, а сигнал с выхода второго фазового манипулятора 2 — на вход модулируемого сигнала балансного модулятора 3.

Так как полярности импульсов, поступающих на первый и второй фазовые манипуляторы 1 и 2 с генератора 6, одинаковы, то на выходе балансного модулятора 3 формируются напряжения

1385236 при l.(t(2< у (йР + F аР

U (t)=cosset для 0(t(l.

U,(t) =cos (At+-) П для «< (2< 45 при Q (Ы при i(t<2i

U (t)=cos ь),t

ll

U (t)=cos(a,t+-) высшая частота в спектре модулирующего сигнала.

Благодаря этому получившиеся боковые составляющие фазоманипулирован.5 ного сигнала верхней боковой полосы частот подавляются в полосовом фильтре 4, т.е. сигнал верхней боковой полосы частот не проходит на выход формирователя однополосных сигналов.

Если требуется выделить верхнюю боковую полосу частот и подавить нижнюю, то для этого достаточно между выходом генератора 6 и входом манипулирующего сигнала одного из фазовых 15 манипуляторов 1 и 2 включить инвертор

11 (фиг. 1).

На фиг. За показан спектр сигнала на выходе балансного модулятора 3 при отключенном генераторе 6 тактовых им- 20 пульсов, на фиг. Зб — спектр сигнала на выходе балансного модулятора 3 при включенном генераторе 3.

Пунктиром показана амплитудно-частотная характеристика полосового фильтра f u f — соответственно ниЭ н ь жняя и верхняя боковые частоты.

В частном случае выполнения формирователя однополосных сигналов, показанном на фиг. 2, формирование однаполосного сигнала происходит следующим образом.

1 1

При поступлении на входы манипулируемого и манипулирующего

35 сигналов второго фазового манипулятора 2 соответственно модулирующего сигнала U (t)=cosgt и тактовых импульсов с выхода генератора 6, с „ выхода второго фазорасщепителя 10 фор40 мируется сигнал. При поступлении на входы манипулируемого и манипулирующего сигналов первого фазового манипулятора 1 соответственно сигнала несущей частоты с источника 5 U (t)=cosa)t и такто50 г вых импульсов с выхода генератора 6, на выходе первого фазорасщепителя 9 формируется сигнал

При поступлении этих сигналов на первый балансный модулятор 7, на егс выходе сформировано напряжение:

Us„(t) =co s (l-+ß) t npH 0 (t (с

U6 (t) — сов(са)Г +Ю+Я при 1 (t (2l для верхней боковой полосы, и

П м ()=сов(Ж) t при 0 (.

И 3

U (t) =cos (u) t-Qt+- — -) =cos (d—

6м г 2 2 г для нижней боковой полосы.

При .записи выходного напряжения учитываются только сигналы суммарных и разностных частот.

Таким образом, сигнал нижней боковой полосы частот не претерпевает фазовой манипуляции, а сигнал верхней боковой полосы частот оказывается манипулированным по фазе на Ж сигналом генератора 6 со скважностью равной двум. В спектре такого сигнала содержатся составляющие с частотами с0,+Q. п.2й,, где и = 1,3,5....

Частота следования импульсов генератора 6 выбирается из условия fT

Благодаря этому боковые составляющие фазоманипулированного сигнала, верхней боковой полосы частот подавляются в полосовом фильтре 4, т.е. сигнал верхней боковой полосы частот не проходит на выход формирователя ( однополосных сигналов.

Таким образом, первый балансный модулятор 1 формирует сигнал с нижней боковой полосы. Если требуется выделить верхнюю и подавить нижнюю полосу частот, то между выходом генератора 6 и входом манипулирующих сигналов одного из фазовых манипуляторов 1 и

2 включить инвертор.

Второй амплитудный балансный модулятор 8 работает аналогично первому амплитудному балансному модулятору 7 с той лишь разницей, что модулирующим и модулируемым сигналами для него будут сигналы:

1385236 6

U (t)=cos(Qt+-) 41 с 2 при О< »

U (t)=cos(Qt+Ý) при»с t< 2»

U» (t)=cos(ad,t+ )

Jl при 0 с йс»

U„(t) =co s (V„t+ii) при». с t(2»

Поэтому выходное напряжение амплитудного балансного модулятора 8 имеет вид

U „(t ) =co е (u3„ t+Slt+41 ) =

=cos (»д,+Я.) t

U „(t) =cos (»»l„t+Rt+2

=co s (u3,+Q) t

15 при gi t(»

20 при» -2» для верхней боковой полосы и.и 9

U (t) =cosf(cd -n) t+- — -1=

6М г 2 2

=сов(>,-Q)t

U (t)=cos»

=cos(» „-Q) t

30 при»с t -2» для нижней боковой полосы.

Из сравнения выходных напряжений первого и второго амплитудных балансных модуляторов 7 и 8 видно, что сигналы нижней боковой полосы в соответ= ствующие интервалы времени » находятся в фазе, а сигналы верхней боковой полосы — в противофазе. 40

В реальных условиях на выходе формирователя однополосных сигналов при работе первого амплитудного балансного модулятора 7 остается некоторая малая величина о, неподавленного остатка 45 нерабочей боковой полосы частот. При работе второго амплитудного балансного модулятора 8 неподавленный остаток нерабочей боковой полосы частот (в данном случае верхней) равен о < c P

Поэтому на выходе полосового фильтра

4, на который поступает сигнал с выхода сумматора 12, результирующий остаток > -б = о подавляемой боковой 2 полосы формирователя однополосных сигналов будет еще уменьшаться.

Формула изобретения с

Формирователь однополосных сигналов, содержащий источник сигналов несущей частоты и последовательно соединенные балансный модулятор и полосовой фильтр, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью уменьшения остатка подавленной боковой полосы частот при воздействии дестабилизирующих факторов, в него введены первый и второй фазовые манипуляторы, выхо-. ды которых соединены соответственно с входом модулируемого сигнала балансного модулятора и входом модулирующего сигнала балансного модулятора, генератор тактовых импульсов типа

"меандр", выход которого соединен с входом манипулирующего сигнала первого фазового манипулятора и с входом манипулирующего сигнала второго фазового манипулятора, при этом вход манипулируемого сигнала первого фазового манипулятора соединен с выходом источника сигналов несущей частоты, вход манипулируемого сигнала второго фазового манипулятора является входом, модулирующих сигналов, а выход полосового фильтра — выходом формирователя однополосньгх сигналов, причем частота следования выходных сигналов генератора тактовых импульсов типа

"меандр" f выбрана из соотношения

Т

AF

f > — +- + F где qF — полоса .т 2 549 пр пропускания полосового фильтра, F„ наивысшая частота в спектре модулирующего сигнала.

1385236

urp+Я Х2Х/г

Составитель Г. Захарченко

Корректор Л. Патай

Техред М.Ходанич

Редактор И. Сегляник

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Хн УБ ф г Q

Фиг. 3

Заказ 1419/51 Тираж 928

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

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

К/Ч у„» g + n Q г