Частотный демодулятор
ЧАСТОТНЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР, содержащий последовательно соединенные линию задержки, первый формирователь импульсов и фазовый детектор, к второму входу которого подключен выход второго формирователя импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности демодуляции путем подавления фазовой модуляции входного частотно-модулированного сигнала и увеличения коэффициента передачи, введены гетеродин, частота которого равна удвоенной центральной частоте входного частотно-модулированного сигнала, и последовательно соединенные смеситель и дополнительная линия задержки, выход которой подключен к входу второго формирователя импульсов, .при I зтом входы смесителя подключены к входу линии задержки и выходу (Л гетеродина соответственно.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1169137 (м)4 Н 03 D 3/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
У с, Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
С5
ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3579006/24-09 (22) 12.04.83 (46) 23.07.85. Бюл. Р 27 (72) А.В. Ефремов, Е.А. Карзанов, И.А. Петрусенко и Ю.В.Рыкачевский (53) 621.376.33(088.8) (56) Патент Великобритании
9 1134288, кл. Н 03 9 3/02, 1968.
Патент США Р 3392337, кл. 329-145, 1968. (54)(57) ЧАСТОТНЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР, содержащий последовательно соединенные линию задержки, первый формирователь импульсов и фазовый детектор, к второму входу которого подключен выход второго формиро-. вателя импульсов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности демодуляции путем подавления фазовой модуляции входного частотно-модулированного сигнала и увеличения коэффициента передачи, введены гетеродин, частота которого равна удвоенной центральной частоте входного частотно-модулированного сигнала, и последовательно соединенные смеситель и дополнительная линия задержки, выход которой подключен к входу второго формирователя импульсов, .при этом входы смесителя подключены к входу линии задержки и выходу гетеродина соответственно, 1169137
КИ1 — (-49+(()
j(1
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в высокочастотных устройствах приема телеметрической информации и в доплеровских измерительных системах.
Цель изобретения — повьппение точности демодуляции путем подавления фазовой модуляции входного частотномодулированного сигнала и увеличе- 1p ние коэффициента передачи.
На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема частотного демодулятора, на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу частотного демодулятора.
Частотный демодулятор содержит линию 1 задержки, первый формирователь 2 импульсов, фазовый детектор 3, второй формирователь 4 им- 20 пульсов, гетеродин 5, смеситель 6, дополнительную линию 7 задержки, фильтр 8 нижних частот.
Частотный демодулятор работает следующим образом. 25
Частотно-модулированный входной сигнал 0 = Ucsinu(t (фиг. 2 a) поступает на вход линии 1 задержки и через формирователь 2 — на первый вход фазового детектора 3. Одновременно входной сигнал поступает на вход смесителя 6, на второй вход ко— торого подается сигнал удвоенной центральной частоты с выхода гетеродина 5.
Линия 1 задержки с времэнем задержки с представляет собой линейное звено чистого запаздывания с передаточной функцией W(p)=e ""и ° сдвигает фазу сигнала в зависимости от частоты на угол Ч= u(i =2((f
40 где f — несущая частота.
Следовательно, линия 1 задержки преобразует сигнал изменяющейся частоты в сигнал с изменяющейся фазой, причем изменение фазы происхо45 дит пропорционально изменению частоты.
При одновременном воздействии на смеситель 6 напряжений сигнала Uc =
= Ucsinut и гетеродина U(-= U(- sin2e(t), в составе выходного напряжения Ц „, 50 содержатся составляющие с частотами (ы + МГ) и ((о -ii)Ã) U = — — --- Leos (u1t-2шЕ) — cos 3w t, PUc иг (" см
55 где (5 — коэффициент разложения вольтамперной характеристики нелинейного зпемента смесителя 6.
Выделяя составляющую с разностной частотой (u) — u)P, получим напряжение на выходе смесителя 6
rbUc-U(. — — СМ Из этого выражения следует, что выходное напряжение смесителя 6 опережает по фазе íà ((IZ напряжение входного сигнала Uc, à его частота уменьшается (увеличивается) ровно на столько, на сколько увеличивается (уменьшается) частота входного curUñ Преобразованный в смесителе 6 входной сигнал Uc в виде напряжения / Uc U(— с» (u)t-2ий) через лис(2 нию 7 задержки и формирователь 4 поступает на второй вход фазового детектора 3. На фиг. 2б представлена временная диаграмма напряжений частотного демодулятора при отсутствии девиации частоты waif = О. Линии 1 и 7 задержки выбираются с такими задержками, чтобы при выбранной центральной частоте fo выходное напряжение фазового детектора 3 равнялось нулю У Т(-V ((2 L(= — -u olu(t+ u au(t+ -0 du(t = Т 5 3 о Ч т-Ч (((-9 2 — -K(I du(4+ KU du>k+ -KU du(4 = Т 1 1 1 о «((-Ч где — коэффициент передачи фазо— вого детектора 3 по амплитуде; — угол сдвига фазы между напряжениями U è U Решая последнее уравнение, получим максимально используемый рабочий сдвиг фазы Ч прямоугольных импульсов U и U2, обеспечиваемый линиями 1.и 7 задержки, в одну и другую сторону относительно фазы У/2 входного сигнала Uc 1169137 Следовательно, при начальном сдвиге фазы между прямоугольными импульсами U„H U» равном Т(/Р, каждая линия 1 и 7 задержки может сдвигать фазу при изменении частоты входного сигнала не более чем на Ti/4 На фиг. 2в,г представлены временные диаграммы работы частотного демодулятора при наличии девиации частоты +дГ и -af соответственно. Из полученного на выходе фазового детектора 3 двухполярного широтномодулированного сигнала U с пропор» циональным фазовому сдвигу ( распределением площадей положительных и отрицательных импульсов фильтр 8 нижних частот выделяет модулирующую функцию, т.е. низкочастотное двухполярное напряжение U»«и -U <,„, изменяющееся по закону. модуляции. Учитывая выражение для выходного напряжения на фазовом детекторе 3 (Бз) и то обстоятельство, что характеристика частотного демодулятора, определяемая свойствами линий 1 и 7 задержки периодична и симметрична относительно точек (1+2п)- перехода ее через + нуль, получим выражение для выходно1О го напряжения частотного демодуляра Uâs û«õ= — (-44 +(1+2п) 7/3, КЦ1 и где п = 0,1,2,... Следовательно, напряжение на выходе предложенного частотного демодулятора пропорционально сдви, гу фаз Ч= сд t=27 f i между напряжениями U< и U, поступающими р на входы фазового детектора 3, т.е. пропорционально частоте входного сигнала. 1169137 В а Составитель О. Гаврилина Редактор А. Сабо Техред Ж.Кастелевич Корректор Л. Бескид Заказ 4627/52 Тираж 872 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 
