RU2342768C2 - Device for modulating amplitude and phase of radio-frequency signals - Google Patents
Device for modulating amplitude and phase of radio-frequency signals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2342768C2 RU2342768C2 RU2007103460/09A RU2007103460A RU2342768C2 RU 2342768 C2 RU2342768 C2 RU 2342768C2 RU 2007103460/09 A RU2007103460/09 A RU 2007103460/09A RU 2007103460 A RU2007103460 A RU 2007103460A RU 2342768 C2 RU2342768 C2 RU 2342768C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- terminal
- resistive
- phase
- amplitude
- states
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmitters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для формирования требуемых АЧХ и ФЧХ фазоманипулированных, амплитудно-манипулированных, а также амплитудно-фазоманипулированных сигналов в заданной полосе частот и для преобразования частоты (переноса спектра входного сигнала вдоль оси частот).The invention relates to radio communications and can be used to generate the required frequency response and phase response of phase-manipulated, amplitude-manipulated, as well as amplitude-phase-shifted signals in a given frequency band and for frequency conversion (transfer of the spectrum of the input signal along the frequency axis).
Известен способ манипуляции (модуляции) параметров отраженного сигнала, состоящий в том, что входное сопротивление устройства манипуляции изменяют таким образом, что коэффициент отражения этого устройства изменяет фазу на π, π/2, π/4, причем для разделения входного и отраженного сигнала используют циркулятор [Радиопередающие устройства. / Под редакцией О.А.Челнокова. - М.: Радио и связь, 1982, стр.152-156]. Известно устройство реализации этого способа [там же], состоящее из циркулятора, первый вход которого подключен к источнику сигнала, третий вход подключен к нагрузке, а второй подключен к отрезку разомкнутой линии передачи длиной λ/4, в начале которой включен p-i-n диод.A known method of manipulation (modulation) of the parameters of the reflected signal, consisting in the fact that the input resistance of the manipulation device is changed so that the reflection coefficient of this device changes the phase by π, π / 2, π / 4, and a circulator is used to separate the input and reflected signals [Radio transmitting devices. / Edited by O.A. Chelnokov. - M.: Radio and Communications, 1982, p. 152-156]. A device for implementing this method is known [ibid.], Consisting of a circulator, the first input of which is connected to a signal source, the third input is connected to a load, and the second is connected to a piece of an open transmission line of length λ / 4, at the beginning of which a p-i-n diode is turned on.
Если диод закрыт, то от сечения, в котором он включен, происходит отражение, отраженная волна попадает в нагрузку с сопротивлением 50 Ом. Если диод открыт, то отражение происходит от конца линии. Фаза отраженного сигнала в одном состоянии диода отличается от фазы отраженного сигнала в другом состоянии диода на π. При необходимости изменения разности фаз длина отрезка линии передачи изменяется соответствующим образом.If the diode is closed, then reflection occurs from the cross section in which it is turned on, the reflected wave enters the load with a resistance of 50 Ohms. If the diode is open, then reflection occurs from the end of the line. The phase of the reflected signal in one state of the diode differs from the phase of the reflected signal in the other state of the diode by π. If necessary, change the phase difference, the length of the length of the transmission line is changed accordingly.
Недостатком этого способа и устройства его реализации является то, что в двух состояниях диода изменяется только фаза отраженного сигнала, причем заданные значения разности фаз отраженного сигнала в двух состояниях диода обеспечиваются только на одной фиксированной частоте. Другим недостатком является постоянство амплитуды отраженного сигнала в двух состояниях диода, то есть отсутствие манипуляции амплитуды, что сужает функциональные возможности. Например, это не позволяет обеспечить два канала радиосвязи на одной несущей частоте (один канал можно образовать с помощью манипуляции амплитуды, а другой с помощью манипуляции фазы или не позволяет обеспечить кодировку передаваемой информации). Третьим недостатком следует считать большие массы и габариты, связанные с необходимостью использования отрезков линии передачи. Четвертым недостатком является то, что устройство манипуляции, состоящее из управляемой и неуправляемой частей, включается между источником сигнала и нагрузкой, которые имеют определенные значения сопротивлений. Источник сигнала имеет чисто действительное сопротивление (второй вход). Нагрузка для отраженного сигнала (третий вход) имеет также действительное сопротивление. Манипулятор подключен к разомкнутой (бесконечное сопротивление) или к замкнутой (нулевое сопротивление) линии передачи. Следующим важным недостатком является то, что данный способ и данное устройство не обеспечивают манипуляцию амплитуды и фазы проходного сигнала. Основным недостатком является отсутствие возможности усиления сигнала с заданными коэффициентами усиления в двух состояниях.The disadvantage of this method and device for its implementation is that in the two states of the diode only the phase of the reflected signal changes, and the specified values of the phase difference of the reflected signal in the two states of the diode are provided only at one fixed frequency. Another disadvantage is the constancy of the amplitude of the reflected signal in two states of the diode, that is, the absence of amplitude manipulation, which narrows the functionality. For example, this does not allow providing two radio communication channels on the same carrier frequency (one channel can be formed by amplitude manipulation, and the other by phase manipulation or it is not possible to encode the transmitted information). The third disadvantage should be considered large masses and dimensions associated with the need to use segments of the transmission line. The fourth disadvantage is that the manipulation device, consisting of controlled and uncontrolled parts, is connected between the signal source and the load, which have certain resistance values. The signal source has a purely real resistance (second input). The load for the reflected signal (third input) also has a real resistance. The manipulator is connected to an open (infinite resistance) or to a closed (zero resistance) transmission line. Another important disadvantage is that this method and this device do not provide manipulation of the amplitude and phase of the transmitted signal. The main disadvantage is the lack of the possibility of amplifying a signal with a given gain in two states.
Известен способ манипуляции фазы отраженного сигнала, основанный на использовании двухимпедансных устройств СВЧ [В.Г.Соколинский, В.Г.Шейнкман. Частотные и фазовые модуляторы и манипуляторы. - М.: Радио и связь, 1983, стр.146-158]. A known method of manipulating the phase of the reflected signal, based on the use of dual-impedance microwave devices [V.G. Sokolinsky, V.G. Sheinkman. Frequency and phase modulators and manipulators. - M.: Radio and Communications, 1983, p. 146-158].
Известно устройство реализации этого способа [там же], состоящее из определенного количества реактивных элементов типа L, С, параметры которых выбраны из условия обеспечения требуемой произвольной разности фаз коэффициента отражения.A device for implementing this method is known [ibid.], Consisting of a certain number of reactive elements of type L, C, the parameters of which are selected from the condition of providing the required arbitrary phase difference of the reflection coefficient.
По сравнению с предыдущими способом и устройством данный способ и устройство его реализации не требуют использования полупроводниковых диодов только в открытом и только закрытом состояниях. При любых состояниях диодов, определяемых двумя уровнями низкочастотного управляющего воздействия, при определенных значениях параметров типа L, С может быть обеспечено заданное значение разности фаз отраженного сигнала на фиксированной частоте. Если амплитуда управляющего низкочастотного сигнала между указанными двумя уровнями изменяется непрерывно, то обеспечивается модуляция.Compared with the previous method and device, this method and device for its implementation do not require the use of semiconductor diodes only in open and only closed states. For any diode states determined by two levels of low-frequency control action, for certain values of parameters of type L, C, a predetermined value of the phase difference of the reflected signal at a fixed frequency can be provided. If the amplitude of the control low-frequency signal between these two levels changes continuously, then modulation is ensured.
Недостатком является то, что, как и первый способ и устройство, манипулятор может быть включен только между определенными сопротивлениями. Следующим важным недостатком является то, что данный способ и данное устройство не обеспечивают манипуляцию амплитуды и фазы и не усиливают амплитуду проходного сигнала с заданными коэффициентами усиления в двух состояниях.The disadvantage is that, like the first method and device, the manipulator can only be included between certain resistances. Another important disadvantage is that this method and this device do not provide manipulation of the amplitude and phase and do not enhance the amplitude of the transmitted signal with the given amplification factors in two states.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является способ [Головков А.А. Устройство для модуляции отраженного сигнала. Авт. св-во №1800579 от 09.10.92], состоящий в том, что неуправляемую часть (согласующе-фильтрующее устройство) формируют из определенным образом соединенных между собой двухполюсников, сопротивление каждого двухполюсника выбирают из условия обеспечения одинакового заданного двухуровневого закона изменения амплитуды и фазы отраженного сигнала при изменении управляемого элемента из одного состояния в другое под действием управляющего низкочастотного напряжения или тока.The closest in technical essence and the achieved result (prototype) is the method [A. Golovkov A device for modulating the reflected signal. Auth. certificate No. 1800579 dated 10.10.92], consisting in the fact that the uncontrolled part (matching filtering device) is formed from two-terminal devices connected in a certain way, the resistance of each two-terminal device is selected from the condition of ensuring the same predetermined two-level law of variation of the amplitude and phase of the reflected signal when a controlled element changes from one state to another under the influence of a control low-frequency voltage or current.
Известно устройство (прототип) реализации способа [там же], содержащее циркулятор, первое и третье плечи которого являются СВЧ входом и выходом, а во второе плечо включены реактивный четырехполюсник и полупроводниковый диод, подключенный к источнику низкочастотного управляющего воздействия, при этом четерехполюсник выполнен в виде Т-образного соединения двухполюсников со значениями реактивных сопротивлений, которые выбраны из условия обеспечения требуемых законов двухуровневого изменения амплитуды и фазы отраженного сигнала на двух заданных частотах. Так же как и в предыдущих способе и устройстве реализации возможна модуляция фазы и амплитуды, если управляющий сигнал изменяется непрерывно.A device (prototype) is known for implementing the method [ibid.], Comprising a circulator, the first and third arms of which are a microwave input and output, and a reactive four-terminal and a semiconductor diode connected to a source of low-frequency control action are included in the second shoulder, while the four-terminal is made in the form T-shaped connection of two-terminal with reactance values, which are selected from the conditions for ensuring the required laws of two-level changes in the amplitude and phase of the reflected signal on two given frequencies. As in the previous implementation method and apparatus, phase and amplitude modulation is possible if the control signal changes continuously.
Недостатком является то, что, как и в первых двух способах и устройствах, манипулятор может быть включен только между определенными сопротивлениями. Следующим важным недостатком является то, что данный способ и данное устройство не обеспечивают манипуляцию амплитуды и фазы и усиление амплитуды проходного сигнала с заданными коэффициентами усиления в двух состояниях. Третьим важным недостатком всех перечисленных способов и устройств является то, что все элементы согласующе-фильтрующих устройств (четырехполюсников) выполнены реактивными, что связано со стремлением разработчиков не вносить дополнительных потерь путем использования резистивных элементов. Однако резистивные элементы, обладая независимостью своих параметров от частоты в довольно широкой полосе частот (от самых низких частот (единицы кГц) до частот порядка 500...800 МГц), могут обеспечить достаточно широкую полосу частот амплитудно-фазовых манипуляторов при незначительном увеличении потерь, которые могут быть учтены при соответствующем параметрическом синтезе четырехполюсников. Согласование и фильтрация с помощью резистивных четырехполюсников возможно при условии, если сопротивления источника сигнала и нагрузки являются комплексными [Головков А.А. Синтез амплитудных и фазовых манипуляторов отраженного сигнала на резистивных элементах с сосредоточенными параметрами. Радиотехника и электроника, 1992 г., №9, с.1616-1622].The disadvantage is that, as in the first two methods and devices, the manipulator can only be included between certain resistances. Another important drawback is that this method and this device do not provide manipulation of the amplitude and phase and amplification of the amplitude of the transmitted signal with the given amplification factors in two states. The third important drawback of all the above methods and devices is that all elements of matching filtering devices (four-terminal devices) are made reactive, which is associated with the desire of developers not to introduce additional losses through the use of resistive elements. However, resistive elements, possessing the independence of their parameters from a frequency in a rather wide frequency band (from the lowest frequencies (units of kHz) to frequencies of the order of 500 ... 800 MHz), can provide a fairly wide frequency band of amplitude-phase manipulators with a slight increase in losses, which can be taken into account with the corresponding parametric synthesis of four-terminal devices. Matching and filtering using resistive four-port networks is possible provided that the resistance of the signal source and load are complex [A. Golovkov Synthesis of amplitude and phase manipulators of the reflected signal on resistive elements with lumped parameters. Radio engineering and electronics, 1992, No. 9, s.1616-1622].
Техническим результатом изобретения является обеспечение манипуляции амплитуды и фазы и усиление амплитуды проходного сигнала в двух состояниях управляемого элемента в широкой полосе частот при незначительном увеличении потерь путем использования резистивных элементов в согласующих четырехполюсниках при включении манипулятора между источником и нагрузкой с комплексными сопротивлениями. При этом введенные потери компенсируются усилением.The technical result of the invention is the provision of amplitude and phase manipulation and amplification of the amplitude of the transmitted signal in two states of the controlled element in a wide frequency band with a slight increase in losses by using resistive elements in matching four-terminal devices when the manipulator is turned on between the source and the load with complex resistances. In this case, the introduced losses are compensated by gain.
1. Указанный результат достигается тем, что в устройстве модуляции амплитуды и фазы радиочастотных сигналов, состоящем из источника радиочастотных сигналов, управляемого элемента, четырехполюсника, выполненного из двухполюсников, состоящих из количества элементов, не меньшего двух, значения параметров которых выбраны из условия обеспечения требуемых амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик в двух состояниях управляемого элемента, подключенного к источнику низкочастотного управляющего сигнала, дополнительно четырехполюсник выполнен из резистивных двухполюсников, управляемый элемент выбран в виде трехполюсного управляемого элемента, управляемый электрод которого подключен к источнику низкочастотного управляющего сигнала, трехполюсный управляемый элемент включен между выходом резистивного четырехполюсника и нагрузкой для проходных модулированных по амплитуде и фазе радиочастотных сигналов, при этом параметры резистивных двухполюсников, формирующих резистивный четырехполюсник, выбраны из условий обеспечения требуемых значений отношений модулей (m) и разностей фаз (φ) коэффициента передачи модулятора в двух состояниях управляемого элемента, определяемых двумя крайними уровнями низкочастотного управляющего сигнала, которые в математической форме выражаются в следующем виде:1. This result is achieved by the fact that in the device for modulating the amplitude and phase of the radio frequency signals, consisting of a source of radio frequency signals, a controlled element, a four-terminal, made of two-terminal, consisting of the number of elements, not less than two, the parameters of which are selected from the conditions for providing the required amplitude -frequency and phase-frequency characteristics in two states of the controlled element connected to the source of the low-frequency control signal, an additional four-pole The IR is made of resistive two-terminal, the controlled element is selected as a three-pole controlled element, the controlled electrode of which is connected to the source of the low-frequency control signal, the three-pole controlled element is connected between the output of the resistive four-terminal and the load for pass-through radio-frequency signals modulated in amplitude and phase, while the parameters of the resistive two-terminal forming a four-terminal resistive, selected from the conditions for ensuring the required values of the relations of the modules (m) and phase differences (φ) of the modulator transmission coefficient in two states of the controlled element, determined by the two extreme levels of the low-frequency control signal, which are expressed in mathematical form in the following form:
где 
a, b, c, d - элементы классической матрицы передачи четырехполюсника;a, b, c, d - elements of the classical quadrupole transmission matrix;
g11 I,II, g12 I,II, g21 I,II, g22 I,II и b11 I,II, b12 I,II, b21 I,II, b22 I,II - заданные действительные и мнимые составляющие элементов матрицы проводимостей управляемого трехполюсного элемента в двух состояниях (I и II), определяемых двумя крайними уровнями низкочастотного управляющего сигнала; zн=rн+jxн и zo=ro+jxo - заданные комплексные сопротивления нагрузки и источника сигнала; φ и m - заданные значения разностей фаз и отношений модулей коэффициентов передачи устройства для модуляции амплитуды и фазы радиочастотных сигналов в двух состояниях управляемого трехполюсного элемента, причем разность фаз φ выбирается из условий обеспечения физической реализуемости и наибольшей полосы частот:g 11 I, II , g 12 I, II , g 21 I, II , g 22 I, II and b 11 I, II , b 12 I, II , b 21 I, II , b 22 I, II - specified real and the imaginary components of the conductivity matrix elements of the controlled three-pole element in two states ( I and II ), defined by the two extreme levels of the low-frequency control signal; z n = r n + jx n and z o = r o + jx o are the given complex resistances of the load and signal source; φ and m are the specified values of the phase differences and module ratios of the transmission coefficients of the device for modulating the amplitude and phase of the radio frequency signals in two states of the controlled three-pole element, and the phase difference φ is selected from the conditions for ensuring physical realizability and the largest frequency band:
φ=φгр+Δφ,φ = φ gr + Δφ,
где 
g11 I,II, g12 I,II, g21 I,II, g22 I,II и b11 I,II, b12 I,II, b21 I,II, b22 I,II - заданные действительные и мнимые составляющие элементов матрицы проводимостей управляемого трехполюсного элемента в двух состояниях (I и II), определяемых двумя крайними уровнями низкочастотного управляющего сигнала; Δφ - заданная величина разностей фаз коэффициентов передачи, обеспечивающая физическую реализуемость и наибольшую полосу частот.g 11 I, II , g 12 I, II , g 21 I, II , g 22 I, II and b 11 I, II , b 12 I, II , b 21 I, II , b 22 I, II - specified real and the imaginary components of the conductivity matrix elements of the controlled three-pole element in two states ( I and II ), defined by the two extreme levels of the low-frequency control signal; Δφ - a given value of the phase differences of the transmission coefficients, providing physical feasibility and the largest frequency band.
2. Указанный результат достигается тем, что в устройстве модуляции амплитуды и фазы радиочастотных сигналов по п.1 резистивный четырехполюсник выполнен в виде Г-образного соединения двух резистивных двухполюсников, резистивные сопротивления r1k, r2k двухполюсников, составляющих Г-образное соединение, выбраны из условия обеспечения требуемых, в общем случае различных, коэффициентов усиления, отношений модулей и разностей фаз коэффициентов передачи в заданной полосе частот в двух состояниях управляемого элемента с помощью следующих математических выражений:2. The specified result is achieved by the fact that in the device for modulating the amplitude and phase of the radio frequency signals according to
гдеWhere
Do, Eo, rн, xн и остальные обозначения имеют тот же смысл, что и в п.1.D o , E o , r n , x n and other designations have the same meaning as in
3. Указанный результат достигается тем, что в устройстве модуляции амплитуды и фазы радиочастотных сигналов по п.1 резистивный четырехполюсник выполнен в виде симметричного перекрытого Т-образного соединения четырех резистивных двухполюсников, резистивные сопротивления r1, r2, r3=r1, r4=r2 двухполюсников, составляющих перекрытое Т-образное соединение, выбраны из условия обеспечения требуемых, в общем случае различных, коэффициентов усиления, отношений модулей и разностей фаз коэффициентов передачи в заданной полосе частот в двух состояниях управляемого элемента с помощью следующих математических выражений:3. The specified result is achieved by the fact that in the device for modulating the amplitude and phase of the radio frequency signals according to
гдеWhere
Do, Eo, Fo, r0, x0 и остальные обозначения имеют такой же смысл, как и в п.1.D o , E o , F o , r 0 , x 0 and the remaining notation have the same meaning as in
4. Указанный результат достигается тем, что в устройстве модуляции амплитуды и фазы радиочастотных сигналов по п.1 резистивный четырехполюсник выполнен в виде 
гдеWhere
Do, Eо, Fo, r0, х0 и остальные обозначения имеют такой же смысл, как и в п.1.D o , E o , F o , r 0 , x 0 and the remaining notation have the same meaning as in
5. Указанный результат достигается тем, что в устройстве модуляции амплитуды и фазы радиочастотных сигналов по п.1 резистивный четырехполюсник выполнен в виде симметричного Т-образного соединения трех резистивных двухполюсников, резистивные сопротивления r1, r2, r3=r1 двухполюсников, составляющих симметричное Т-образное соединение, выбраны из условия обеспечения требуемых, в общем случае различных, коэффициентов усиления, отношений модулей и разностей фаз коэффициентов передачи в заданной полосе частот в двух состояниях управляемого элемента с помощью следующих математических выражений:5. The specified result is achieved by the fact that in the device for modulating the amplitude and phase of the radio frequency signals according to
гдеWhere
Do, Eо, Fo, r0, х0 и остальные обозначения имеют такой же смысл, как и в п.1.D o , E o , F o , r 0 , x 0 and the remaining notation have the same meaning as in
6. Указанный результат достигается тем, что в устройстве модуляции амплитуды и фазы радиочастотных сигналов по п.1 резистивный четырехполюсник выполнен в виде несимметричного Т-образного соединения трех резистивных двухполюсников, резистивные сопротивления r1, r2, r3 двухполюсников, составляющих несимметричное Т-образное соединение, выбраны из условия обеспечения требуемых, в общем случае различных, коэффициентов усиления, отношений модулей и разностей фаз коэффициентов передачи в заданной полосе частот в двух состояниях управляемого элемента с помощью следующих математических выражений:6. The specified result is achieved by the fact that in the device for modulating the amplitude and phase of the radio frequency signals according to
гдеWhere
Do, Eo, Fo, r0, x0 и остальные обозначения имеют такой же смысл, как и в п.1; значение сопротивления r3 выбирается из условия обеспечения физической реализуемости сопротивления r1, r2.D o , E o , F o , r 0 , x 0 and the remaining notation have the same meaning as in
7. Указанный результат достигается тем, что в устройстве модуляции амплитуды и фазы радиочастотных сигналов по п.1 резистивный четырехполюсник выполнен в виде несимметричного Т-образного соединения трех резистивных двухполюсников, резистивные сопротивления r1, r2, r3 двухполюсников, составляющих несимметричное Т-образное соединение, выбраны из условия обеспечения требуемых, в общем случае различных, коэффициентов усиления, отношений модулей и разностей фаз коэффициентов передачи в заданной полосе частот в двух состояниях управляемого элемента с помощью следующих математических выражений:7. The specified result is achieved by the fact that in the device for modulating the amplitude and phase of the radio frequency signals according to
гдеWhere
Do, Eo, r0, x0 и остальные обозначения имеют такой же смысл, как и в п.1; значение сопротивления r2 выбирается из условия обеспечения физической реализуемости сопротивления r1, r3.D o , E o , r 0 , x 0 and the remaining notation have the same meaning as in
8. Указанный результат достигается тем, что в устройстве модуляции амплитуды и фазы радиочастотных сигналов по п.1 резистивный четырехполюсник выполнен в виде несимметричного Т-образного соединения трех резистивных двухполюсников, резистивные сопротивления r1, r2, r3 двухполюсников, составляющих несимметричное Т-образное соединение, выбраны из условия обеспечения требуемых, в общем случае различных, коэффициентов усиления, отношений модулей и разностей фаз коэффициентов передачи в заданной полосе частот в двух состояниях управляемого элемента с помощью следующих математических выражений:8. The specified result is achieved by the fact that in the device for modulating the amplitude and phase of the radio frequency signals according to
гдеWhere
Do, Eo, r0, х0 и остальные обозначения имеют такой же смысл, как и в п.1; значение сопротивления r1 выбирается из условия обеспечения физической реализуемости сопротивления r2, r3.D o , E o , r 0 , x 0 and the remaining notation have the same meaning as in
9. Указанный результат достигается тем, что в устройстве модуляции амплитуды и фазы радиочастотных сигналов по п.1 резистивный четырехполюсник выполнен в виде мостовой схемы соединения четырех резистивных двухполюсников, резистивные сопротивления r1, r2, r3=r1, r4=r2 двухполюсников, составляющих мостовое соединение, выбраны из условия обеспечения требуемых, в общем случае различных, коэффициентов усиления, отношений модулей и разностей фаз коэффициентов передачи в заданной полосе частот в двух состояниях управляемого элемента с помощью следующих математических выражений:9. The specified result is achieved by the fact that in the device for modulating the amplitude and phase of the radio frequency signals according to
гдеWhere
Do, Eo, Fo, r0, x0 и остальные обозначения имеют такой же смысл, как и в п.1.D o , E o , F o , r 0 , x 0 and the remaining notation have the same meaning as in
10. Указанный результат достигается тем, что в устройстве модуляции амплитуды и фазы радиочастотных сигналов по п.1 резистивный четырехполюсник выполнен в виде симметричного П-образного соединения трех резистивных двухполюсников, резистивные сопротивления r1, r2, r3=r1 двухполюсников, составляющих симметричное П-образное соединение, выбраны из условия обеспечения требуемых, в общем случае различных, коэффициентов усиления, отношений модулей и разностей фаз коэффициентов передачи в заданной полосе частот в двух состояниях управляемого элемента с помощью следующих математических выражений:10. The specified result is achieved by the fact that in the device for modulating the amplitude and phase of the radio frequency signals according to
гдеWhere
Do, Eo, Fo, r0, х0 и остальные обозначения имеют такой же смысл, как и в п.1.D o , E o , F o , r 0 , x 0 and the remaining notation have the same meaning as in
На фиг.1 показана схема устройства модуляции амплитуды и фазы радиочастотных сигналов (прототип).Figure 1 shows a diagram of a device for modulating the amplitude and phase of radio frequency signals (prototype).
На фиг.2 показана структурная схема предлагаемого устройства по п.1.Figure 2 shows the structural diagram of the proposed device according to
На фиг.3 приведена схема четырехполюсника предлагаемого устройства по п.2.Figure 3 shows a diagram of a four-terminal device of the proposed device according to claim 2.
На фиг.4 приведена схема четырехполюсника предлагаемого устройства по п.3.Figure 4 shows a diagram of a four-terminal device of the proposed device according to
На фиг.5 приведена схема четырехполюсника предлагаемого устройства по п.4.Figure 5 shows a diagram of a four-terminal device of the proposed device according to claim 4.
На фиг.6 приведена схема четырехполюсника предлагаемого устройства по п.5.Figure 6 shows a diagram of a four-terminal device of the proposed device according to
На фиг.7 приведена схема четырехполюсников предлагаемых устройств по пп.6-8.Figure 7 shows a diagram of the four-terminal devices of the proposed devices according to claims 6-8.
На фиг.8 приведена схема четырехполюсника предлагаемого устройства по п.9.In Fig.8 shows a diagram of a four-terminal device of the proposed device according to
На фиг.9 приведена схема четырехполюсника предлагаемого устройства по п.10.Figure 9 shows a diagram of a four-terminal device of the proposed device according to claim 10.
Устройство-прототип (фиг.1) содержит циркулятор 1 с входным 2, нагрузочным 3 и выходным 4 плечами, три двухполюсника с реактивными сопротивлениями х1k-5, x2k-6, x3k-7, соединенных между собой по Т-схеме, а также полупроводниковый диод 8, подключенный параллельно к источнику сигнала модуляции 9. Двухполюсник 7 подключен к диоду 8, двухполюсник 5 - к нагрузочному плечу 3 циркулятора 1.The prototype device (figure 1) contains a
Принцип действия устройства манипуляции параметров сигнала (прототип) состоит в следующем.The principle of operation of a device for manipulating signal parameters (prototype) is as follows.
Высокочастотный сигнал от источника (на фиг.1 не показан) через входное плечо 2 циркулятора 1 поступает в нагрузочное плечо 3. В результате взаимодействия пришедшего сигнала с реактивными элементами и диодом и благодаря специальному выбору значений реактивных элементов двухполюсников значения фаз и амплитуд отраженных сигналов на двух частотах оказываются такими, что в результате их интерференции на выходное плечо 4 циркулятора 1 поступают сигналы, амплитуда и фаза которых в одном состоянии диода 8, определяемом одним крайним значением сигнала модуляции источника 9, отличаются от амплитуды и фазы этих сигналов в другом состоянии диода 8 на заданные величины на соответствующих двух частотах. Максимальная девиация фазы может составлять 360°, минимальная - ноль, максимальное отношение амплитуд равно ∞. Отношения модулей и разности фаз коэффициента отражения реализуются на обеих частотах одинаковыми.The high-frequency signal from the source (not shown in Fig. 1) through the input arm 2 of the
Высокочастотная часть структурной схемы предлагаемого устройства по п.1 (фиг.2) состоит из каскадно-соединенных источника сигнала 10, резистивного четырехполюсника 11, трехполюсного управляемого элемента 8 и нагрузки 12.The high-frequency part of the structural diagram of the proposed device according to claim 1 (figure 2) consists of a cascade-connected signal source 10, a resistive four-terminal 11, a three-pole controlled element 8 and a
Предлагаемое устройство модуляции параметров радиочастотных сигналов по п.2 (фиг.2) содержит источник радиочастотных сигналов 10, резистивный четырехполюсник 11 (фиг.3), выполненный из двух двухполюсников 5, 6 с резистивными сопротивлениями r1, r2, соединенных между собой по Г-образной схеме, а также управляемый трехполюсный элемент 8, подключенный управляемым элементом к источнику низкочастотного управляющего сигнала (сигнала модуляции) 9. Двухполюсник 5 подключен к источнику радиочастотных сигналов 10. Двухполюсник 6 подключен к одному из электродов управляемого трехполюсного элемента 8. Второй из электродов элемента 8 подключен к нагрузке 12. Третий электрод элемента 8 является общим, то есть подключен к заземленной шине. Возможны три варианта включения управляемого трехполюсного элемента (транзистора) - с общей базой, с общим эмиттером, с общим коллектором. При этом разность фаз коэффициентов передачи выбрана оптимальной по критерию обеспечения физической реализуемости и наибольшей полосы частот.The proposed device for modulating the parameters of the radio frequency signals according to claim 2 (figure 2) contains a source of radio frequency signals 10, a resistive four-terminal 11 (figure 3), made of two two-
Это устройство функционирует следующим образом. Благодаря специальному выбору количества резистивных элементов двухполюсников 5, 6 (фиг.3), схемы их соединений и значений их параметров при переключении управляющего (модулирующего) сигнала на управляемом трехполюсном элементе будет происходить манипуляция параметров проходного сигнала в заданной полосе частот в общем случае различными законами двухуровневого изменения амплитуды и фазы на различных частотах этой полосы частот. Это означает, что на этих частотах реализуются заданные значения, в общем случае различные, отношений модулей, разностей фаз коэффициентов передачи и коэффициентов усиления. При непрерывном изменении амплитуды управляющего сигнала будет реализована модуляция проходного сигнала по амплитуде и фазе в общем случае по произвольным законам. Сопротивления r1k, r2k определяются аналитически по найденным математическим выражениям однозначно. В силу специального выбора разности фаз коэффициентов передачи в двух состояниях управляемого элемента обеспечивается физическая реализуемость и наибольшая полоса частот.This device operates as follows. Due to the special choice of the number of resistive elements of two-
Значения сопротивлений r1, r2 двухполюсников 5, 6 зависят от оптимальных значений элементов матрицы передачи четырехполюсника и заданных комплексных сопротивлений источника сигнала и нагрузки.The values of the resistances r 1 , r 2 of the two-
При выборе положения двух крайних значений амплитуды управляющего сигнала на краях квадратичного участка вольт-амперной характеристики управляемого элемента и частоты управляющего сигнала, соизмеримой с частотой источника сигнала, данное устройство функционирует как преобразователь частоты.When you select the position of the two extreme values of the amplitude of the control signal at the edges of the quadratic section of the current-voltage characteristic of the controlled element and the frequency of the control signal, commensurate with the frequency of the signal source, this device functions as a frequency converter.
Предлагаемое устройство модуляции параметров радиочастотных сигналов по п.3 содержит источник радиочастотных сигналов 10, резистивный четырехполюсник 11 (фиг.4), а также управляемый трехполюсный элемент 8, подключенный к источнику низкочастотного управляющего сигнала (сигнала модуляции) 9. Резистивный четырехполюсник выполнен в виде симметричной перекрытой Т-образной схемы соединения четырех двухполюсников. Принцип действия этого устройства аналогичен принципу действия устройства по п.2.The proposed device for modulating the parameters of radio-frequency signals according to
Предлагаемое устройство модуляции параметров радиочастотных сигналов по п.4 содержит источник радиочастотных сигналов 10, резистивный четырехполюсник 11 (фиг.5), а также управляемый трехполюсный элемент 8, подключенный к источнику низкочастотного управляющего сигнала (сигнала модуляции) 9. Резистивный четырехполюсник выполнен в виде
Предлагаемое устройство модуляции параметров радиочастотных сигналов по п.5 содержит источник радиочастотных сигналов 10, резистивный четырехполюсник 11 (фиг.6), а также управляемый трехполюсный элемент 8, подключенный к источнику низкочастотного управляющего сигнала (сигнала модуляции) 9. Резистивный четырехполюсник выполнен в виде симметричного Т-образного соединения трех двухполюсников. Принцип действия этого устройства аналогичен принципу действия устройства по п.2.The proposed device for modulating the parameters of radio-frequency signals according to
Предлагаемое устройство модуляции параметров радиочастотных сигналов по п.6 содержит источник радиочастотных сигналов 10, резистивный четырехполюсник 11 (фиг.7), а также управляемый трехполюсный элемент 8, подключенный к источнику низкочастотного управляющего сигнала (сигнала модуляции) 9. Резистивный четырехполюсник выполнен в виде несимметричного Т-образного соединения трех двухполюсников. При этом в явном виде определяются с помощью математических выражений оптимальные значения сопротивлений r1, r2. Значение сопротивления r3 выбирается из условия обеспечения физической реализуемости сопротивлений r1, r2 (из условия обеспечения их неотрицательными). Принцип действия этого устройства аналогичен принципу действия устройства по п.2.The proposed device for modulating the parameters of the radio-frequency signals according to
Предлагаемое устройство модуляции параметров радиочастотных сигналов по п.7 содержит источник радиочастотных сигналов 10, резистивный четырехполюсник 11 (фиг.7), а также управляемый трехполюсный элемент 8, подключенный к источнику низкочастотного управляющего сигнала (сигнала модуляции) 9. Резистивный четырехполюсник выполнен в виде несимметричного Т-образного соединения трех двухполюсников. При этом в явном виде определяются с помощью математических выражений оптимальные значения сопротивлений r1, r3. Значение сопротивления r2 выбирается из условия обеспечения физической реализуемости сопротивлений r1, r3 (из условия обеспечения их неотрицательными). Принцип действия этого устройства аналогичен принципу действия устройства по п.2.The proposed device for modulating the parameters of the radio-frequency signals according to
Предлагаемое устройство модуляции параметров радиочастотных сигналов по п.8 содержит источник радиочастотных сигналов 10, резистивный четырехполюсник 11 (фиг.7), а также управляемый трехполюсный элемент 8, подключенный к источнику низкочастотного управляющего сигнала (сигнала модуляции) 9. Резистивный четырехполюсник выполнен в виде несимметричного Т-образного соединения трех двухполюсников. При этом в явном виде определяются с помощью математических выражений оптимальные значения сопротивлений r2, r3. Значение сопротивления r1 выбирается из условия обеспечения физической реализуемости сопротивлений r2, r3 (из условия обеспечения их неотрицательными). Принцип действия этого устройства аналогичен принципу действия устройства по п.2.The proposed device for modulating the parameters of the radio-frequency signals of claim 8 comprises a source of radio-frequency signals 10, a resistive four-terminal 11 (Fig. 7), and also a controlled three-pole element 8 connected to a source of a low-frequency control signal (modulation signal) 9. The resistive four-terminal is made in the form of an asymmetric T-shaped connection of three bipolar. In this case, the optimal values of the resistances r 2 , r 3 are determined explicitly using mathematical expressions. The resistance value r 1 is selected from the condition for ensuring the physical realizability of the resistances r 2 , r 3 (from the condition for ensuring their non-negative). The principle of operation of this device is similar to the principle of operation of the device according to claim 2.
Предлагаемое устройство модуляции параметров радиочастотных сигналов по п.9 содержит источник радиочастотных сигналов 10, резистивный четырехполюсник 11 (фиг.8), а также управляемый трехполюсный элемент 8, подключенный к источнику низкочастотного управляющего сигнала (сигнала модуляции) 9. Резистивный четырехполюсник выполнен в виде мостовой схемы соединения четырех двухполюсников. При этом в явном виде определяются с помощью математических выражений оптимальные значения сопротивлений r3=r1, r4=r2. Принцип действия этого устройства аналогичен принципу действия устройства по п.2.The proposed device for modulating the parameters of the radio frequency signals according to
Предлагаемое устройство модуляции параметров радиочастотных сигналов по п.10 содержит источник радиочастотных сигналов 10, резистивный четырехполюсник 11 (фиг.9), а также управляемый трехполюсный элемент 8, подключенный к источнику низкочастотного управляющего сигнала (сигнала модуляции) 9. Резистивный четырехполюсник выполнен в виде симметричной схемы П-образного соединения трех двухполюсников. При этом в явном виде определяются с помощью математических выражений оптимальные значения сопротивлений r1, r2, r3=r1. Принцип действия этого устройства аналогичен принципу действия устройства по п.2.The proposed device for modulating the parameters of radio-frequency signals according to claim 10, contains a source of radio-frequency signals 10, a resistive four-terminal 11 (Fig. 9), and also a controlled three-pole element 8 connected to a source of a low-frequency control signal (modulation signal) 9. The resistive four-terminal is made in the form of a symmetric circuit of the U-shaped connection of three two-terminal networks. In this case, the optimal values of the resistances r 1 , r 2 , r 3 = r 1 are determined explicitly using mathematical expressions. The principle of operation of this device is similar to the principle of operation of the device according to claim 2.
Анализ условий физической реализуемости указанных девяти вариантов выполнения резистивного четырехполюсника (фиг.3 - 9) предлагаемого устройства (фиг.2) показывает, что из этого количества вариантов при произвольных заданных сопротивлений источника сигнала и нагрузки всегда найдется такой вариант, что значения резистивных сопротивлений этого четырехполюсника, рассчитанные по вышеприведенным формулам, будут положительными, то есть физически реализуемыми. Наоборот, для каждого отдельно взятого варианта всегда найдутся такие значения сопротивлений источников сигнала и нагрузки, что значения резистивных сопротивлений четырехполюсников, рассчитанные по вышеприведенным формулам, окажутся физически реализуемыми.An analysis of the physical realizability conditions of these nine embodiments of the resistive four-terminal device (Figs. 3 to 9) of the proposed device (Fig. 2) shows that of this number of options for arbitrary given impedances of the signal source and load, there is always such an option that the values of the resistive resistance of this four-terminal device calculated according to the above formulas will be positive, that is, physically feasible. On the contrary, for each individual option there will always be such values of the resistances of the signal sources and the load that the values of the resistive resistance of the four-terminal devices, calculated according to the above formulas, will be physically feasible.
Докажем возможность реализации указанных свойств.Let us prove the feasibility of implementing these properties.
Пусть комплексные сопротивления нагрузки zн=rн+jxн источника сигнала zo=ro+jxo, а также матрицы проводимостей YT I,II транзистора в двух состояниях известны, причем:Let the complex load resistances z n = r n + jx n of the signal source z o = r o + jx o , as well as the conductivity matrices of Y T I, II transistors in two states, are known, and:
гдеWhere
Матрице проводимостей (1) соответствует классическая матрица передачи [Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р. Синтез четырехполюсников и восьмиполюсников на СВЧ. - М.: Связь, 1965. - 40 с.]:The conductivity matrix (1) corresponds to the classical transfer matrix [Feldstein A.L., Yavich L.R. Microwave four-terminal and eight-terminal synthesis. - M .: Communication, 1965. - 40 p.]:
гдеWhere
Резистивный четырехполюсник описывается матрицей передачи:The resistive four-terminal is described by the transfer matrix:
гдеWhere
а, b, с, d - элементы классической матрицей передачи [Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р. Синтез четырехполюсников и восьмиполюсников на СВЧ. - М.: Связь, 1965. - 40 с.].a, b, c, d - elements of the classical transfer matrix [Feldstein A.L., Yavich L.R. Microwave four-terminal and eight-terminal synthesis. - M.: Communication, 1965. - 40 p.].
Эквивалентная схема манипулятора представляется в виде четырех каскадно-соединенных четырехполюсников (фиг.2).The equivalent circuit of the manipulator is presented in the form of four cascade-connected four-terminal devices (figure 2).
Общая нормированная классическая матрица передачи манипулятора имеет вид:The general normalized classical transfer matrix of the manipulator has the form:
Используя известную связь элементов матрицы рассеяния [Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р. Синтез четырехполюсников и восьмиполюсников на СВЧ. - М.: Связь, 1965., 40 с.], получим выражение для коэффициента передачи манипулятора S21 I,II в двух состояниях транзистора:Using the well-known connection of the elements of the scattering matrix [Feldstein A.L., Yavich L.R. Microwave four-terminal and eight-terminal synthesis. - M .: Communication, 1965., 40 pp.], We obtain the expression for the transfer coefficient of the manipulator S 21 I, II in two states of the transistor:
где 
Пусть требуется определить схему резистивного четырехполюсника и значения параметров резистивных элементов двухполюсников, входящих в него, при которых возможно обеспечить заданные отношения модулей m21=|S21 I|/|S21 II| и разность фаз φ21=arg S21 I-arg S21 II в двух состояниях транзистора:Let it be required to determine the resistive four-terminal circuit and the values of the parameters of the resistive elements of the two-terminal circuits included in it, at which it is possible to provide the given module ratios m 21 = | S 21 I | / | S 21 II | and the phase difference φ 21 = arg S 21 I -arg S 21 II in two states of the transistor:
Подставим (5) в (6) и после несложных, но громоздких преобразований и разделения комплексного уравнения на действительную и мнимую части получим систему двух алгебраических уравнений:We substitute (5) into (6) and after simple but cumbersome transformations and separation of the complex equation into real and imaginary parts we obtain a system of two algebraic equations:
гдеWhere
Решение системы (7) имеет вид двух взаимосвязей между элементами искомой матрицы проводимостей, оптимальных по критерию обеспечения заданного закона изменения (6) на фиксированной частоте:The solution to system (7) has the form of two relationships between the elements of the desired conductivity matrix, which are optimal according to the criterion of ensuring a given law of change (6) at a fixed frequency:
где 
Поскольку Do 2-E0Fo=-xo 2, то границей области физической реализуемости является область изменения φ, которая удовлетворяет условию:Since D o 2 -E 0 Fo = -x o 2, the boundary of a region of physical realizability change φ, which satisfies the condition:
которое приводится к виду:which is reduced to the form:
гдеWhere
Уравнение (10) после перемножения упрощается и приводится к виду:Equation (10) after multiplication is simplified and reduced to the form:
где 
Решение уравнения (11) дает выражение для граничного значения разности фаз коэффициентов передачи в двух состояниях управляемого элемента:The solution of equation (11) gives an expression for the boundary value of the phase difference of the transmission coefficients in two states of the controlled element:
Областью физической реализуемости является область изменения разности фаз φ>φгр при условии xо>0 или φ<φгр при условии xо<0. Для обеспечения этой области физической реализуемости необходимо, чтобы подкоренное выражение в (12) было неотрицательно. Из этого условия находим ограничение на квадрат отношения модулей коэффициентов передачи в двух состояниях управляемого элемента:The field of physical realizability is the region of variation of the phase difference φ> φ gr under the condition x о > 0 or φ <φ gr under the condition x о <0. To ensure this area of physical realizability, it is necessary that the radical expression in (12) be non-negative. From this condition we find the limitation on the square of the ratio of the transmission coefficient modules in two states of the controlled element:
где 
- качество управляемого трехполюсного элемента, включенного в состав манипулятора вместе с резистивным четырехполюсником, источником сигнала и нагрузкой с комплексными сопротивлениями. Понятие "качество управляемого трехполюсного элемента" введено здесь впервые по аналогии с качеством управляемого двухполюсного элемента [Kawakami S. Figure of Merit Associated with a Variable Parameter One-Port for RF Switching and Modulation // IEEE Trans: 1965. CT-12. №3. С.320-328; Головков А.А., Минаков В.Г. Взаимосвязи между элементами матрицы сопротивлений и их использование для синтеза согласующе-фильтрующих устройств амплитудно-фазовых манипуляторов. Телекоммуникации, №8, 2004, с.29-32]. Качество трехполюсного управляемого элемента (так же как и качество двухполюсного управляемого элемента) характеризует меру различия элементов его матрицы проводимости (проводимости) в двух состояниях, определяемых двумя уровнями управляющего сигнала, с учетом проводимости или сопротивления источника сигнала.- the quality of the controlled three-pole element included in the manipulator together with a resistive four-terminal, a signal source and a load with complex resistances. The concept of “quality of a controlled bipolar element” was introduced here for the first time by analogy with the quality of a controlled bipolar element [Kawakami S. Figure of Merit Associated with a Variable Parameter One-Port for RF Switching and Modulation // IEEE Trans: 1965. CT-12.
Подкоренное выражение в (13) всегда положительно. Необходимо отметить, что расчеты показывают, что при выборе разностей фаз коэффициентов передачи, близкой к φгр (12), или при выборе отношения модулей, близкого к mкр, обеспечивается не только физическая реализуемость, но и наибольшая полоса частот.The root expression in (13) is always positive. It should be noted that the calculations show that when choosing phase differences of transmission coefficients close to φ gr (12), or when choosing a ratio of modules close to m cr , not only physical feasibility, but also the largest frequency band is provided.
Полученная система двух взаимосвязей (8) между элементами матрицы передачи резистивного четырехполюсника означает, что двухуровневые манипуляторы амплитуды и (или) фазы проходного сигнала должны содержать не менее чем два независимых резистивных элемента, значения параметров которых должны удовлетворять системе двух уравнений, сформированных на основе этих взаимосвязей. Для отыскания оптимальных значений параметров резистивного четырехполюсника необходимо выбрать какую-либо схему из М≥2 элементов, найти ее матрицу передачи, элементы которой выражены через параметры схемы резистивного четырехполюсника, и подставить их в (8). Сформированная таким образом система уравнений должна быть решена относительно выбранных двух параметров. Значения остальных М-2 параметров могут быть отнесены к сопротивлению zo или заданы произвольно. После использования описанного алгоритма будет реализована двухуровневая манипуляция амплитуды и фазы проходного сигнала с заданными отношениями модулей и разностями фаз коэффициентов передачи транзисторного манипулятора. Однако абсолютные значения коэффициентов усиления при этом оказываются неконтролируемыми, т.е. могут быть какими угодно. Для того чтобы обеспечить заданный коэффициент усиления в одном из состояний транзистора, необходимо соответствующим образом выбрать рабочую точку в одном из состояний. В другом состоянии коэффициент усиления определяется заданным отношением модулей m коэффициентов передачи.The resulting system of two relationships (8) between the elements of the transmission matrix of a resistive four-port network means that two-level manipulators of the amplitude and (or) phase of the transmitted signal must contain at least two independent resistive elements whose parameter values must satisfy the system of two equations generated on the basis of these relationships . In order to find the optimal values of the parameters of the resistive four-terminal network, it is necessary to select a circuit of M≥2 elements, find its transmission matrix, the elements of which are expressed through the parameters of the resistive four-terminal circuit, and substitute them in (8). The system of equations formed in this way should be solved with respect to the selected two parameters. The values of the remaining M-2 parameters can be attributed to the resistance z o or set arbitrarily. After using the described algorithm, two-level manipulation of the amplitude and phase of the transmitted signal with predetermined module ratios and phase differences of the transmission coefficients of the transistor manipulator will be implemented. However, the absolute values of the amplification factors turn out to be uncontrollable, i.e. can be anything. In order to provide a given gain in one of the states of the transistor, it is necessary to select the operating point in one of the states accordingly. In another state, the gain is determined by a predetermined ratio of the transmission coefficient moduli m.
На основе использования описанного алгоритма для схемы четырехполюсника в виде Г- образного соединения двух резистивных двухполюсников (фиг.3) для усиливающего манипулятора получены математические выражения для определения значений сопротивлений r1, r2 двухполюсников. Здесь же приведена матрица передачи и выражения для определения параметров и матриц передачи других заявленных четырехполюсников.Based on the use of the described algorithm for a four-terminal circuit in the form of an L-shaped connection of two resistive two-terminal devices (Fig. 3), mathematical expressions are obtained for the amplifying manipulator to determine the resistance values of r 1 , r 2 of two-terminal devices. Here you can also find the transfer matrix and expressions for determining the parameters and transfer matrices of the other four-terminal devices declared.
Для Г-образного соединения:For L-shaped connection:
Для симметричного перекрытого Т-образного соединения (фиг.4):For a symmetrical overlapped T-shaped connection (figure 4):
Для 
Для симметричной Т-образной схемы соединения (фиг.6):For a symmetrical T-shaped connection scheme (Fig.6):
Для трех вариантов несимметричной Т-образной схемы соединения (фиг.7):For three variants of an asymmetric T-shaped connection scheme (Fig.7):
1) 
2) 
3) 
Для мостовой схемы соединения (фиг.8):For the bridge connection scheme (Fig. 8):
Для симметричной П-образной схемы соединения (фиг.9):For a symmetric U-shaped connection scheme (Fig.9):
Предлагаемые технические решения являются новыми, поскольку из общедоступных сведений неизвестно устройство одновременной модуляции амплитуды и фазы и усиления, обеспечивающее заданные, в общем случае различные, коэффициенты усиления и фазы в двух состояниях трехполюсного управляемого элемента в заданной полосе частот, состоящее из управляемого трехполюсного элемента, включенного между выходом резистивного четырехполюсника и нагрузкой, причем четырехполюсник выполнен в виде Г-образного соединения двух резистивных двухполюсников (симметричной перекрытой Т-схемы,
Предлагаемые технические решения имеют изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что заявленная последовательность операций (выполнение четырехполюсника резистивным в виде девяти указанных выше схем с выбором значений их параметров из условия усиления и обеспечения двухуровневого изменения амплитуды и фазы проходного сигнала на заданной полосе частот при изменении состояния управляемого трехполюсного элемента, включенного между выходом резистивного четырехполюсника и нагрузкой, причем трехполюсный элемент может быть включен по любой из трех схем (с общей базой, с общим эммитером, с общим коллектором) при произвольных значениях сопротивлений источника сигнала и нагрузок обеспечивают одновременно манипуляцию амплитуды и фазы и усиление амплитуды проходного сигнала при наибольшей полосе частот.The proposed technical solutions have an inventive step, since it does not explicitly follow from the published scientific data and the known technical solutions that the claimed sequence of operations (performing a four-terminal resistive in the form of the nine above-mentioned circuits with a choice of their parameter values from the amplification condition and providing a two-level change in amplitude and phase a pass signal at a given frequency band when the state of a controlled three-pole element changes between the output of the resistive a four-terminal network and a load, and the three-pole element can be switched on according to any of the three schemes (with a common base, with a common emitter, with a common collector) for arbitrary values of the signal source impedances and loads simultaneously provide amplitude and phase manipulation and amplification of the transmitted signal at the highest frequency band.
Предлагаемые технические решения практически применимы, так как для их реализации могут быть использованы серийно выпускаемые промышленностью транзисторы, резисторы.The proposed technical solutions are practically applicable, since transistors, resistors, commercially available from the industry, can be used for their implementation.
Технико-экономическая эффективность предложенного устройства заключается в одновременном обеспечении манипуляции амплитуды и фазы и усиления амплитуды проходного сигнала в общем случае по разным законам с наибольшей рабочей полосой частот.The technical and economic efficiency of the proposed device is to simultaneously ensure the manipulation of the amplitude and phase and amplification of the amplitude of the transmitted signal in the general case according to different laws with the largest working frequency band.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007103460/09A RU2342768C2 (en) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | Device for modulating amplitude and phase of radio-frequency signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007103460/09A RU2342768C2 (en) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | Device for modulating amplitude and phase of radio-frequency signals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007103460A RU2007103460A (en) | 2008-08-10 |
| RU2342768C2 true RU2342768C2 (en) | 2008-12-27 |
Family
ID=39745834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007103460/09A RU2342768C2 (en) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | Device for modulating amplitude and phase of radio-frequency signals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2342768C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2663558C1 (en) * | 2017-06-27 | 2018-08-07 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of high-frequency signal amplitude and phase modulation and device for implementation thereof |
| RU2665903C1 (en) * | 2017-06-27 | 2018-09-04 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of high-frequency signal amplitude and phase modulation and device for implementation thereof |
-
2007
- 2007-01-29 RU RU2007103460/09A patent/RU2342768C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БАЛАКИРЕВ М.В. и др. Радиопередающие устройства./ Под ред. О.А.Челнокова. - М.: Радио и связь, 1982, с.133, 143-148, 153-155. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2663558C1 (en) * | 2017-06-27 | 2018-08-07 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of high-frequency signal amplitude and phase modulation and device for implementation thereof |
| RU2665903C1 (en) * | 2017-06-27 | 2018-09-04 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of high-frequency signal amplitude and phase modulation and device for implementation thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007103460A (en) | 2008-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2342769C2 (en) | Device for modulating amplitude and phase of radio-frequency signals | |
| RU2354039C1 (en) | Method for modulation of amplitude and phase of radio frequency signals and device for its realisation | |
| RU2341866C2 (en) | Device for modulation of amplitude and phase of radio frequency signals | |
| RU2341006C2 (en) | Method of radio-frequency signal amplitude and phase modulation and related device of implementation thereof | |
| RU2341867C2 (en) | Method for modulation of amplitude and phase of multiple-frequency signals and device for its realisation | |
| RU2342768C2 (en) | Device for modulating amplitude and phase of radio-frequency signals | |
| RU2486639C1 (en) | Method for generation and frequency-modulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method | |
| RU2353049C1 (en) | Radio frequency signal amplitude and phase modulation method and associated device | |
| RU2354040C1 (en) | Method for modulation of amplitude and phase of radio frequency signals and device for its realisation | |
| RU2341011C2 (en) | Multiple frequency signal amplitude and phase modulator | |
| RU2341009C2 (en) | Method of radio-frequency signal amplitude and phase modulation and related device of implementation thereof | |
| RU2341865C2 (en) | Device for modulation of amplitude and phase of mf signals | |
| RU2341008C2 (en) | Radio-frequency signal amplitude and phase modulators | |
| RU2341007C2 (en) | Radio-frequency signal amplitude and phase modulators | |
| RU2341012C2 (en) | Method of radio-frequency signal amplitude and phase modulation and related device of implementation thereof | |
| RU2589304C1 (en) | Method for amplitude-phase modulation of high-frequency signal and device for its implementation | |
| RU2342770C2 (en) | Method of demodulating amplitude and phase of radio-frequency signals and device to this end | |
| RU2341010C2 (en) | Multiple frequency signal amplitude and phase modulator | |
| RU2496224C2 (en) | Method for amplitude-phase modulation of high-frequency signal and apparatus for realising said method | |
| RU2341014C2 (en) | Multiple frequency signal amplitude and phase modulator | |
| RU2341868C2 (en) | Device for modulation of amplitude and phase of multiple-frequency signals | |
| RU2665903C1 (en) | Method of high-frequency signal amplitude and phase modulation and device for implementation thereof | |
| RU2494529C2 (en) | Method for amplitude-phase modulation of high-frequency signal and apparatus for realising said method | |
| RU2663554C1 (en) | Method of high-frequency signal amplitude and phase modulation and device for implementation thereof | |
| RU2589864C1 (en) | Method of amplitude-phase modulation of high-frequency signal and device for its implementation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090130 |