Частотно-фазовый модулятор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<11180747?

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Ил. (22) Заявлено 050678 (2М) 2631161/18-09

1 с присоединением заявки М

Н 03 С 3/02

Государственннй комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 23028. Бюллетень М I (53) УДЫ 621 ° 376.4 (088.8) Дата опубликования описания . 230281 (72) Автор изобретенияП.Д. Боцман (71 ) За яв и тель

Харьковский институт радиоэлектроники (54) ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования частотно- и фазомодулированных колебаний в радиолокации, радионавигации и связи.

Известно устройство, частота сигнала. которого изменяется при подаче на управляющий вход устройства управляющего сигнала,,содержащее последова†Πтельно соединенные сумматор и синхронизируемый генератор, один выход которого через делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) соединен с входом первого фа-. зового детектора, а другой выход 15 соединен непосредственно с входом второго фазового детектора, и фильтр нижних частот, при этом к другим входам первого и второго фазовых детекторов подключен вь1ход генератора опорного сигнала (1J .

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Частотно-фазовый модулятор содержит генератор 1 опорного сигнала, первый фазовый детектор 2, фильтр 3 нижних частот, сумматор 4, синхронизируемый генератор 5, дПКд 6, второй фазовый детектор 7 и фильтр 8 высоких частот.

Однако, известное устройство не обеспечивает достаточно высокой фазовой стабильности выходного сиг- 25 нала.

Цель изобретения — повышение фазовой стабильности выходного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем пос- 30 ледовательно соединенные сумматор н синхронизируемый генератор, один выход которого через делитель часто ты с переменным коэффициентом деления соединен с входом первого фазового детектора, .а другой,, выход соединен непосредственно с входом второго фазового детектора, и фильтр нижних частот, при этом к другим входам первого и второго фазовых детекторов подключен выход генератора опорного сигнала, между выходом второго фазового детектора и первым входом сумматора введен фильтр высоких частот, фильтр нижних частот включен между выходом первого фазового детектора и вторым входом сумматора, а модулирующий сигнал подан на третий вход сумматора.

807477

Устройство работает следующий образом.

На третий вход сумматора 4 может подаваться как гармонический сигнал

U(t)=Ut,s ncbt так и сигнал с изменяющейся по определенному закону частотой. При воздействии на управляющий вход синхронизируемого генератора 5 модулируюцего сигнала U(t) с частотой, лежащей в пределах 0

««, ЮЯът «|Ч«, В- — крутизна характеристики управления синхронизируемого генератора 5;

К,я„ — коэффициент передачи первого фазового детектора 2>

К вЂ” Коэффициент деления делителя б частоты с переменным коэффициентом деления;

Т вЂ” постоянная переменная интегрирующего фильтра 3 нижних частот.

Модулятор успевает отработать гармоническое изменение частоты синхронизируемого генератора 5, превращая это изменение в фазовую модуляцию выходного сигнала синхронизируемого генератора 5 и обеспечивая стабильное постоянное равенство частоты („)с„, т.е. в полосе частот модулирующего напряжения модулятор осуществляет компенсацию мгновенного приращения частоты сигнала синхронизируемого генератора 5 за счет изменения егб фазы. Таким образом, фаза сигнала синхронизируемого гене— ратора 5 модулируется по гармоническому закону с частотой сй при постоянстве выходной частоты модулятора. При воздействии модулирующего сигнала с частотой у <д .S К,8„ /К сг сг

1+2TW 5с К, >8„ /Кя пРоисходит модуляция частотй колебания синхронизируемого генератора 5 по гармоническому закону с частотой 4), так как модулятор не успевает отработать мгновенное приращение частоты колебания синхронизируемого генератора 5, а только обеспечивает равенство его средией частоты. При осуществлении частотно-фазовой модуляции возникают противоречия между обусловленной низкой стабильностью синхронизируемого генератора 5 с необходимостью иметь большую полосу захвата и требованием уменьшения полосы пропускания фильтра 3 нижних частот, вызванным низкими модулирующими частотами. Это противоречие решается с помощью второго фазового детектора 7 и фильтра 8 верхних частот Эта дополнительная цепь выделяет сигнал, ° . определяемый сугубо флуктуациями фазы синхронизируемого. генератора 5 относи тельно генератора 1 опорного сигнала, и уменьшает их в такой степени, что

Формула изобретения

Ç5 частотно-фазовый модулятор, содержащий последовательно соединенные сумматор и синхронизируемый генератор, один, выход которого через делитель частоты с переменным коэффиЩ циентом деления соединен с входом первого фазового детектора, а другой выход соединен непосредственно с входом второго фазового детектора, и фильтр нижних частот, при этом к другим входам первого и второго фазовых детекторов подключен выход генератора опорного сигнала, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения фазовой стабильности выходного сигнала, между выходом второго фазового детектора и первым входом сумматора введен фильтр высо" ких частот., фильтр нижних частот включен между выходом первого фазо- вого детектора и вторым входом сумма55 тора,.а модулирующий сигнал подан на третий вход сумматора.

5 (О

3G они могут присутствовать с частотой, лежащей ниже частоты среза фильтра

8 верхних частот. В свою очередь эти более низкочастотные флуктуации могут быть легко отработаны с помощью системы ФАПЧ.

Предлагаемое устройство достаточно широкополосно и требует только того, чтобы набег фазы сигнала синхронизируемого генератора 5 за период сигнала опорного генератора 1 был меНьше 180б, т.е. чтобы период сигнала синхронизируемого генератора 5 укладывался на линейном участке характеристики второго фазового детектора 7. Это требование не является жестким и позволяет проектировать частотно-фазовые модуляторы с достаточно широким диапазоном перекрытия частот синхронизируемого генератора 5.

Таким образом, в предлагаемом устройстве значительно повышается фазовая стабильность выходного сигнала, а использование такого частотно-фазового модулятора в системах радиолокации, радионавигации и связи позволяет получить полную компенсацию нестабильностей частоты синхронизируемого генератора 5, т.е. строить системы с высокой чувствительностью к фазовым флуктуациям модуляторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 387489, кл. Н 03 В 3/04, 1972 (прототип).

807477

Составитель Г. Захарченко

Редактор В. Жиленко Техред м. Голинка Корректор Н. Бабинец

Заказ 336/84 Тираж 999 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4