ФАЗОВЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для построения широкополосных фазовых модуляторов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство (Патент RU (11) 101 292 (13) U1, МПК Н03С 3/00, опубл. 10.01.2011, бюл. №1), содержащее последовательно соединенные задающий генератор, первый резистор, второй резистор, а также дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к месту соединения первого и второго резисторов, а выход соединен со вторым выводом второго резистора и является выходом фазового модулятора, фазосдвигающую цепь, включающую третий резистор, подключенный одним выводом к выходу задающего генератора, а другим к неинвертирующему входу дифференциального усилителя и последовательно соединенным первому и второму реактивным элементам различного типа, второй вывод второго реактивного элемента соединен с корпусом, при этом один из реактивных элементов является управляемым, источник модулирующего сигнала, подключенный к управляемому реактивному элементу и обеспечивающий изменение его параметра (емкость или индуктивность).

Недостатком такого устройства является малый индекс фазовой модуляции.

Техническим результатом изобретения является увеличение индекса фазовой модуляции.

Технический результат достигается за счет того, что в фазовом модуляторе, содержащем последовательно соединенные задающий генератор, первый резистор, второй резистор, а также дифференциальный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к месту соединения первого и второго резисторов, а выход соединен со вторым выводом второго резистора и является выходом фазового модулятора, фазосдвигающую цепь, включающую третий резистор, подключенный одним выводом к выходу задающего генератора, а другим - к неинвертирующему входу дифференциального усилителя и последовательно соединенным первому и второму реактивным элементам различного типа, второй вывод второго реактивного элемента соединен с корпусом, при этом один из реактивных элементов является управляемым, источник модулирующего сигнала, подключенный к управляемому реактивному элементу и обеспечивающий изменение его параметра (емкость или индуктивность), дополнительно введен третий реактивный элемент, подключенный параллельно к одному из реактивных элементов, при этом третий элемент должен быть иного типа по отношению к реактивному элементу, к которому он подключен.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 обозначено: Θ(f) - фазочастотная характеристика фазосдвигающей цепи, f - линейная частота, ΔΘ_{MAX 1} и ΔΘ_{MAX 2} ^_ максимальный сдвиг по фазе между входным и выходным сигналом фазосдвигающей цепи для прототипа и предлагаемого фазового модулятора соответственно, ΔΘ₁ и ΔΘ₂ - участки фазочастотной характеристики фазосдвигающей цепи, близкие к линейным для прототипа и предлагаемого фазового модулятора соответственно.

Сущность изобретения заключается в том, что в фазосдвигающую цепь, состоящую из двух реактивных элементов различного типа и резистора, введен третий реактивный элемент, подключаемый параллельно к одному из реактивных элементов и являющийся иного типа по отношению к реактивному элементу, к которому он подключен. В [Патент RU (11) 101 292 (13) U1, МПК Н03С 3/00, опубл. 10.01.2011, бюл. №1, стр. 5] показано, что увеличение максимальной разности фаз между входным и выходным сигналом фазосдвигающей цепи обеспечивает увеличение линейного участка фазочастотной характеристики и как следствие возможности реализации большего индекса фазовой модуляции. Введение дополнительного третьего реактивного элемента обеспечивает дополнительный сдвиг по фазе на 90 градусов фазосдвигающей цепи (см., например, Зернов Н.В., Карпов В.Г. Теория радиотехнических цепей. - Л.: Энергия, 1972 г., стр. 51, 55). С учетом того что происходит удвоение максимальной разности фаз за счет дифференциального усилителя, первого и второго резисторов [Патент RU (11) 101 292 (13) U1, МПК Н03С 3/00, опубл. 10.01.2011, бюл. №1, стр. 4], максимальная разность фаз в предлагаемом модуляторе ΔΘ_{MAX 2} достигает 540 градусов, в то время как в прототипе 360 градусов. Этим достигается увеличенная протяженность участка фазочастотной характеристики, близкого к линейному ΔΘ₂, по отношению к ΔΘ₁ (см. фиг. 1), за счет чего достигается указанный в изобретении технический результат, а именно в предлагаемом устройстве по отношению к прототипу можно реализовать больший индекс фазовой модуляции.

На фиг. 2 представлена схема предлагаемого фазового модулятора, где обозначено: 1 - задающий генератор, 2, 3 - первый и второй резисторы, 6 - дифференциальный усилитель, 4, 5 - первый и второй реактивные элементы фазосдвигающей цепи, 7 - третий реактивный элемент фазосдвигающей цепи, 8 - третий резистор, 9 - источник модулирующего сигнала; пунктиром обозначены альтернативные подключения элементов и возможное управление.

Назначение элементов схемы и принцип ее работы аналогичны описанию, приведенному в [Патент RU (11) 101 292 (13) U1, МПК Н03С 3/00, опубл. 10.01.2011, бюл. №1, стр. 2-3], за исключением третьего дополнительного реактивного элемента, который обеспечивает дополнительный сдвиг фазы при прохождении сигнала через фазосдвигающую цепь.

В качестве третьего реактивного элемента может быть применен конденсатор или катушка индуктивности.