УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ ПАРАЗИТНОЙ ФАЗОВОЙ МОДУЛЯЦИИ

УСТРОЙСТВО для ПОДАВЛЕНИЯ ПАРАЗИТНОЙ ФАЗОВОЙ
МОДУЛЯЦИИ
Полезная модель относится к радиотехнике и может использоваться для подавления паразитной фазовой модуляции в приемопередающей аппаратуре и измерительных приборах.
Известно устройство для подавления паразитной фазовой модуляции, содержащее последовательно соединенные линейный сумматор, амплитудный ограничитель и резонансный усилитель, при этом на первый вход линейного сумматора сигнал с паразитной фазовой модуляцией (ПФМ) поступает непосредственно, а на второй - через последовательно соединенные регулируемый усилитель и фазовращатель на w2 (см. а.с. СССР №653750, Н 04 В 1/10, 1979). Входной сигнал с ПФМ поступает также на вход фазового дискриминатора, вход которого соединен с управляющим входом регулируемого усилителя.
На выходе регулируемого усилителя формируется компенсационный сигнал с ПФМ с амплитудной модуляцией (AM), пропорциональной ПФМ входного сигнала. В результате линейного суммирования входного сигнала с ПФМ и компенсационного сигнала, сдвинутого по фазе на 7г2 относительно входного сигнала с ПФМ, на выходе линейного сумматора образуется сигнал с частично подавленной ПФМ и с паразитной амплитудной мод ляцией (ПАМ), пропорциональной ПФМ входного сигнала. Для устранения ПАМ сигнал с выхода линейного сумматора пропускается через ограничитель и резонансный усилитель.
Таким образом, в известном устройстве происходит преобразование ПФМ входного сигнала в ПАМ выходного сигнала сумматора, которая устраняется ограничителем и фильтром. Однако, в связи с тем, что во-первых, в выходном сигнале линейного сумматора имеется остаточная ПФМ, во-вторых, при устранении ПАМ ограничителем происходит частичное преобразование ПАМ в ПФМ, в известном устройстве в выходном сигнале имеел ся остаточная ПФМ при любом индексе ПФМ фп (0(рп 4).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для подавления паразитной фазовой модуляции (см. а.с. СССР №674223, Н 04 В 1/10, Н 03 С 3/06, 1979), в котором из входного сигнала с ПФМ формируются с помощью двух управляемых усилителей, фазового дискриминатора и двух фазовращателей два квадратурных компенсационных сигнала с амплитудами, изменяющимися в соответствии с ПФМ входного сигнала. В результате линейного суммирования этих сигналов на выходе сумматора формируется сигнал, свободный от ПФМ при малых индексах ПФМ входного сигнала (фп«1).
MW-H04B1/10 Н 03 с 3/06
Этот процесс можно представить математически след ющим образом (см. фиг. 1).
Если напряжение на выходе фазового дискриминатора ФД5 пропорционально ПФМ входного сигнала, а также, если увеличение амплитуды на выходе первого управляемого усилителя УУ1 пропорционально напряжению на выходе фазового дискриминатора ФД5, т.е. пропорционально ПФМ входного сигнала, а также, если уменьшение амплитуды на выходе второго управляемого усилителя УУ2 пропорционально напряжению на выходе второго фазовращателя ФВ4, т.е. пропорционально ПФМ входного сигнала, то на выходе первого фазовращателя ФВЗ напряжение равно
( 1+ФП )cos((ot+(pn - ),(1)
где со - частота несущего колебания входного сигнала, (рп - паразитный фазовый сдвиг входного сигнала.
Напряжение на выходе второго управляемого усилителя УУ2 равно
М2 С/( 1 -9n)COS(03t+(|)n).(2)
В этом случае на выходе сумматора СУМ6 получится
МБ  i /sCos(cc)t+95:),(3)
Mz-l,41t/vTT ;(4)
(1-ф)(1+ф„)С08ф„
фу  arctg- ---- )
(1+ф„)8тф„+(1-ф„)С08ф„
Из (4) и (5) следует, что, если , то MS  1,4Ш; ф  arctg(-l)  -7с/4 (см. векторные диаграммы на фиг.2). При фп«1, когда можно в (5) принять
ЗШфп « (рп, созфп « 1, то ф «arcjfg -  arctg(-l)  - 7t/4 .
V l + 9j
Однако, даже при фп«1 появляется ПАМ выходного сигнала, что следует из (4).
С увеличением значения (рп , кроме ПАМ появляется также остаточная ПФМ выходного сигнала, что следует из (5), когда sin(pn  фп, со8(рп  1.
Таким образом, в известном устройстве полное подавление ПФМ возможно только при (рп « 1. С увеличением (рп подавление ПФМ значительно уменьшается.
Еще одним недостатком известного устройства является то, что начальная фаза выходного сигнала отличается от начальной фазы входного сигнала на -71/4. Поэтому такое устройство не возможно применять в синхронных фазовых системах.
Целью предлагаемого технического решения является полное подавление ПФМ входного сигнала при любом индексе ПФМ и обеспечение полной синфазности выходного сигнала относительно входного.
синусоидальной характеристикой, фазовращатель на 7t/2 и сумматор, введены носледовательно соединенные второй фазовый дискриминатор с косинусоидальной характеристикой и нервый перемножитель сигналов, а также второй перемножитель сигналов, первый вход которого подключен к вьгкоду первого фазового дискриминатора с синусоидальной характеристикой, второй вход - к выходу фазовращателя на , а выход - к первому входу сумматора, при этом второй вход сумматора подключен к выходу первого перемножителя сигналов, второй вход которого, вход фазовращателя на т и сигнальные входы первого и второго фазовых дискриминаторов обьединены и подключены к входу устройства, а выход сумматора является выходом устройства.
Отличительной особенностью предложенного технического решения является то, что с помощью введенных новых элементов, объединенных соответствующими связями с определенными узлами схемы, происходит полное подавление паразитной фазовой модуляции входного сигнала при любом индексе ПФМ. Кроме того, начальная фаза выходного сигнала не отличается от начальной фазы входного сигнала. Поэтому такое устройство можно применять также и в синхронных системах, где недопустим фазовый сдвиг выходного сигнала относительно входного.
Решения со сходными признаками и свойствами заявителю не известны. Отсюда можно сделать вывод, что предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями.
На фиг.З изображена блок-схема предлагаемого устройства для подавления ПФМ.
Устройство для подавления паразитной фазовой модуляции содержит первый фазовый дискриминатор ФД1 с синусоидальной характеристикой, фазовращатель на ти ФВ2, сумматор СУМЗ, последовательно соединенные второй фазовый дискриминатор ФД4 с косинусоидальной характеристикой и первый перемножитель сигналов ПС5, а также второй перемножитель сигналов ПС6, первый вход которого подключен к выходу первого фазового дискриминатора ФД1, второй вход - к выходу фазовращателя ФВ2, а выход - к первому входу сумматора СУМЗ. При этом второй вход сумматора СУМЗ подключен к выходу первого перемножителя сигналов ПС5, второй вход которого, вход фазовращателя ФВ2 и сигнальные входы первого ФД1 и второго ФД4 объединены и подключены к входу устройства. Выход сумматора СУМЗ является выходом устройства.
Устройство для подавления паразитной фазовой модуляции работает следующим образом.
Входной сигнал с паразитной фазовой модуляцией поступает на вход первого перемножителя сигналов ПС5, на вход фазовращателя на л ФВ2 и на сигнальные входы первого ФД1 и второго ФД4 фазовых дискриминаторов. Mi t7cos(cot+q)n).(6)
(cot+(pn).(7)
На выходе первого фазового дискриминатора ФД1 с синусоидальной характеристикой формируется сигнал, пропорциональный ПФМ входного сигнала
.(8)
При этом на выходе второго ФД4 получится
М4 С08фп.(9)
Тогда на выходе первого перемножителя сигналов ПС5 М5 MiM4  C/cos(rot+9n)cos (рп.(10)
На выходе второго ПС6 «6 МзМз  f/sin(rot+9n)sin %.(11)
В результате линейного суммирования сигналов с выходов ПС5 и ПС6 на выходе сумматора СУМЗ формируется сигнал tij MS + We Ucos(o)t+q)n)cosфп + t/sin(cot+(pn)smфц  Ucoscot.(12)
Таким образом, в выходном сигнале устройства полностью отсутствует ПФМ при любом индексе ПФМ входного сигнала. При этом нет постоянного фазового сдвига выходного сигнала относительно входного.
Доказательством возможности осуществления предлагаемого устройства является то, что вводимые блоки типовые.
Фазовые дискриминаторы с синусоидальной и косинусоидальной характеристиками могут быть выполнены либо на основе фазочастотных дискриминаторов (см., например, Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники. Учеб. Пособие для вузов.-2- изд., перераб. и доп.- М.: Радио и связь, 1985. Стр. 403-405, рис. 16.36-16.41), либо на основе фазовых дискриминаторов - балансных преобразователей при наличии опорного сигнала (см., например. Радиоприемные устройства. Под ред. А.П. Жуковского. М.: «Высшая школа, 1989, стр.142,143, рис.7.29, 7.31). Фазовращатель на л/2 представляет собой резонансную цепь (например, контур), в которой определенным подбором реактивных элементов (L,C) достигается фазовый сдвиг на 71/2 выходного сигнала относительно входного. Перемножители сигналов можно выполнить на микросхемах 174 ПС1, сумматор можно сделать пассивным на резисторах.
Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет полностью подавить паразитную фазовую модуляцию входного сигнала при любом индексе моду.ляции. При этом фаза выходного сигнала совпадает с фазой входного сигнала, что позволяет предлагаемое устройство применять также и в синхронных системах.