Пазонний спосіб перетворення сигналів та пристрій для його здійснення

1 Пазонний спосіб перетворення сигналів, що включає параметричне порушення коливань у коливальній системі з перемінними енергоємними параметрами, глибину модуляції яких задають ВІДПОВІДНО до величини енергії накачування, збільшення енергії накачування і здійснення інтегральної модуляції енергоємного параметра одного з елементів системи, зміну коефіцієнта інтегральної модуляції реактивності системи від нуля до одиниці, збільшення середньої власної частоти системи, інтервалу часу між екстремумами швидкості зміни параметра за період, при цьому квантування і вкладення енергії накачування в кожен півперюд визначеної зони нестійкості порушуваних коливань параметричних зонних коливань виконують у моменти досягнення негативного екстремального значення швидкості зміни параметра елемента за період за умови кратності значень частоти модуляції енергоємного параметра і середньої власної частоти системи, ВІДПОВІДНОСТІ частоти порушення параметричних зонних коливань і середньої власної частоти і збігів фаз порушуваних параметричних зонних коливань і модуляції енергоємного параметра, який відрізняється тим, що формують і підсилюють імпульси з вхідної шини, подають цей сигналу через фазообертач на обмотки накачування парних параметричних зонних систем, керують частотою й амплітудою накачування, причому частота накачування дорівнює ВХІДНІЙ, а амплітуда визначається необхідним перетворенням сигналу 2 Пристрій перетворення сигналів, що включає N параметричних зонних систем, що складаються з двох магнітних сердечників з обмотками накачування, з'єднаними послідовно і згідно і підключеними до генератора накачування, фільтри в ланцюзі накачування з резонансними обмотками, до яких підключені конденсатор і резистор, з обмотками керування і зворотного зв'язку, причому резонансні обмотки керування і зворотного зв'язку з'єднані послідовно і зустрічно, до обмоток накачування підключені фазообертачі, до резонансних обмоток і обмоток зворотного зв'язку підключені блоки зворотного зв'язку, який відрізняється тим, що введені формувач імпульсів, широкосмужний підсилювач, подільник, варикапи, причому варикапи підключені в розрив ланцюга конденсатора і резистора резонансного контуру, конденсатор і варикап парних і непарних систем з'єднані з різними виходами блока ЦАП, резонансні обмотки непарних пазонних систем з'єднані з вихідною шиною, вхідна шина підключена до входу формувача імпульсів, вихід якого з'єднаний із входом широкосмужного підсилювача, вихід підсилювача з'єднаний із входом подільника, вихід якого з'єднаний із входами керованих фазообертачів парних систем, вихід подільника з'єднаний із входом синхронізації генератора накачування і з входом перетворювача частота-напруга, один з виходів блока ЦАП підключений до другого керуючого входу генератора накачування, а інший вихід - до керуючого входу подільника, виходи блока ЦАП підключені до керуючих входів парних і непарних керованих фазообертачів, резонансні обмотки парних систем з'єднані з входом послідовного ланцюжка з диференціатора та активного фільтра, вихід якого з'єднаний з керуючим входом непарної системи, вихід перетворювача частота-напруга з'єднаний з входом блока ЦАП, який з'єднаний із входами Ао An порту введення-виводу ЕОМ, причому цифровий вихід Во В т порту введення-виводу ЕОМ з'єднаний із входом блока ЦАП (О со Ю СО Ю 53536 Винахід відноситься до радіофізики, імпульсній техніці і призначений для одержання нестаціонарних коливань, формування імпульсів, множення частоти, утому числі і з дробовим коефіцієнтом множення, і може бути використаний в приймально-передавальній апаратурі зв'язку, вимірювальній, обчислювальній техніці і як наочний посібник у навчальному процесі Відомий спосіб гармонійного множення частоти [Жаботинський М Е , Свердлов Ю Л Основи теорії і техніки множення частоти - М «Радянське радіо», 1964 -328 с з 57 - 62], що включає ЛІНІЙНІ гармонійні резонатори Сигнал синусообразного коливання Е * smu попередньо піддається нелінійному перетворенню f(E * smu) Цією періодичною несинусоїдальною функцією f впливають на гармонійний резонатор, настроєний на N-ю гармоніку вихідної синусоїдальної функції У загальному випадку спосіб гармонійного множення частоти повинний описуватися ЛІНІЙНИМ диференціальним рівнянням п-го порядку типу де ^ п - ЛІНІЙНИЙ диференціальний оператор = a d1 dt f =f(E-smu), a n-1 d n-1 a 0> m них коливань параметричних зонних коливань роблять у моменти досягнення негативного екстреb = L ,n(2k-1)y + мального значення швидкості зміни параметра елемента за період за умови кратності значень sin[(2n-1)x + my)]• 2 T T I , ,(Bb )ln (pb частоти модуляції енергоємного параметра і середньої власної частоти системи, ВІДПОВІДНОСТІ частоти порушення параметричних зонних коливань і -sin[2nx+(2m-1)y] + середньої власної частоти і збігів фаз порушуваних параметричних зонних коливань і модуляції sin(2k-1)x}, _ енергоємного параметра У такий спосіб на резонансних обмотках непарних пазонних систем одержимо перетворений вхідний сигнал, що може и - постійна інтегрування, являти собою регулярні в часі ПОСЛІДОВНОСТІ радіосигналів, модульованих вхідним сигналом по час1 и 2 . ПОХІДНІ ВІДПОВІДНО від Ьі и Ьг, тоті, амплітуді і фазі Також можна використовуваІктп(Ьш12) - ФУНКЦІЇ БЄССЄЛЯ ВІДПОВІДНОГО ПОти як багаторазовий перемножувач частоти з рядку, k, m, n - ЦІЛІ числа дробовим коефіцієнтом множення, причому ціла ЯК ВИДНО З виразів (3), (4), (5), у пазонних кочастина задається непарною системою, а дробова ливаннях динамічна індуктивність І_д описується - парної періодичними функціями Також ці коливання міс( 2 п 2 1 ) И і Т ( 2 т 1 ) и 2 s n n1 m n 1) Розглянемо спектральний склад пазонних коливань, що робить основний вплив на перетворення сигналів Нехай індукція магнітного полю в сердечнику має постійну складову bo і гармонійні коливання на частотах ші і шг, що в реальних умовах має місце Ь = Ьо + bo)iCOS(Wi + (р) + bo)2COS(W2 + Ср) (1) Тоді Д Л Я обраної апроксимації нелінійної залежності Н = f(B), після перетворення одержимо Н = a(bishb 0 + b 2 chb 0 ), (2) Де Підставимо значення індуктивності магнітного полю і визначимо динамічну індуктивність Ln = — (3) b-|cnbo + b2snbo ВІДПОВІДНО ДО закону повного струму і з урахуванням виразу (2) одержимо значення струму в резонансному контурі а '1" " b 2 chb 0 ) (4) Величину напруги параметричних зон коливань знайдемо з урахуванням виразу (4) Uk = "0 + (b-|snbo + b2cnbo) + (5) тять наявні в спектрі динамічної індуктивності гармоніки Різка ВІДМІННІСТЬ форми струму | і індуктиі< вності І_д обумовлена зміною амплітуди і фазових співвідношень між окремими гармошками струму, у виді неоднакових реакцій контуру на різні гармоніки І_д Ця реакція тим сильніше, ніж ближче частота гармоніки до власної (середньої) частоти контуру У порівнянні з виразами для індукції магнітного полю, пазонні коливання у своєму спектральному складі мають нові частоти, що виникають за рахунок зміни відносної глибини модуляції енергоємного елемента, у якому фізичні процеси сприяють появі вищих гармонік З ростом Ко (перехід у вищі зони) у спектрі частот динамічної індуктивності І_д енергія перерозподіляється на користь вищих гармонік Чим більше Ко, тим ІСТОТНІЙ нелінійність і тем більше вищих гармонік у пазонних коливаннях Частота порушуваних коливань у контурі ш с р визначається ЛІНІЙНИМИ І нелінійними параметрами системи і залежить від періоду динамічної індуктивності З урахуванням виразів (1) і (2) одержуємо b-|chbo (6) Таким чином, аналіз отриманих виразів показує, що при впливі на систему постійних і перемінних полів спектральний склад пазонних коливань залежить від геометричних розмірів і фізичних властивостей сердечника, числа витків обмоток, втрат у контурі, величини Ьо, Ьі Ь2 і т п При Ьо = 0 у контурі відсутня постійна складова, але присутні комбінаційні частоти Сутність запропонованого винаходу поясню 12 11 53536 ється кресленнями фіг 1 - приведена функціонаПазонний перетворювач сигналів працює в тальна електрична схема пристрою пазонного синкий спосіб На вхідну шину 22 надходить сигнал з тезатора частоти, фіг 2 - алгоритм роботи причастотою f Далі сигнал надходить у формувач строю імпульсів 23, з якого, через широкосмужний підсилювач 24, на дільник 20, де відбувається посиленЗапропонований спосіб здійснюється пристроня сигналу і приведення його до необхідної амплієм перетворення сигналів, що містять генератор туди Потім сигнал встановленої в дільнику 20 накачування керований 1, N параметричних зонамплітуди, надходить на вхід перетворювача часних систем 2 - І 2 - N, N - ціла парна КІЛЬКІСТЬ тота напруга 21, і на перший керуючий вхід генепазонних систем, що складаються з двох магнітних ратора накачування 1 і, через фільтри 6, 7 і керосердечників 3 і 4 з обмотками 5 накачування, з'єдваний фазообертач 14, на обмотки накачування 5 наними послідовно і згідно і підключеними до генепарних пазонних систем 2 - 1 2 - (2п - 1) Генератора накачування керованого 1 для непарних нератор накачування 1 запускається від сигналу з систем 2 - 1 2 - (2п - 1) і до точки з'єднання вичастотою f і виробляється коливання накачування ходу дільника 20, входу перетворювача частотаз частотою напруга 21 і керуючого входу генератора накачуfH=ki*f, (1) вання 1 для парних систем 2 - 2 2 - 2п, де п = 1, 2, 3, , N/2, причому для 2 - 1 и 2 - 2 - п = 1, для 2 де 0 < ki • 2 i t 2 . т 1 5 6 1 B o 18 = —V Фіг. І І J £-2п 53536 15 С 16 ПОЧАТОК 1. Уведення коефіцієнтів перетворення Nj і m 2 Подача сигналу керування Nj Ui на генератор накачування для установки амплітуди З Подача сигналу керування на дільник для установки амплітуди на обмотках накачування парких систем 4 Обробка сигналів із блоків зворотного зв'язку і з вхідної шини 5 Подача сигналу настроювання l/Urounp на варикапи непарних систем 6 Подача сигналу настроювання m U3 на варикапи непарних систем для настроювання на роботу в необхідній зоні нестійкості 1 7 Подача сигналу керування фазою коливань на керовані фазообертачі парних та непарних систем - ^ ^ 8. Перетворений сигнал відповідає необхідному ^ 9 Підстроювання відповідного параметру перетворення с 1 • КШЕЦ Фіг. 2 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24