Схемы и характеристики цифровых фазовых модуляторов

Последовательный 4-ФМд состоит из двух модуляторов, один из которых осуществляет изменение фазы на 90°, а другой на 180°. Переключение диода из одного состояния в другое, соответствующее требуемому значению фазы, осуществляется подмодулятором (Пдм), управляемым сигналами от устройства управления (УУ), на входы которого поступают передаваемые цифровые последовательности.

Несомненным преимуществом модуляторов последовательного типа является высокая эффективность использования мощности несущей.

Для уменьшения искажений сигнала при ОФМ-4 можно использовать модулятор несущей параллельного типа, который по сравнению с последовательным имеет меньшее время переключения и потери на 3 дБ больше, что определяется принципом построения параллельной схемы. В модуляторе параллельного типа на два 2-ФМд, осуществляющих переключение фазы на 180°, с выходов 3 дБ квадратурного направленного ответвителя (3-дБ КНО) поступают сигналы, сдвинутые относительно друг друга на 90°. Каждая из цифровых последовательностей через устройство управления и подмодулятор поступает на свой 2-ФМд. После сложения модулированных сигналов в синфазном сумматоре мощности (S) на выходе получается сигнал ОФМ-4. Таким образом, модулятор параллельного, типа не требует общего устройства управления, а отсутствие в нем модулятора, осуществляющего переключение фазы на 90°, уменьшает искажения модулированного сигнала.

Поскольку модуляторы параллельного типа вносят меньше искажений в модулированный сигнал, то они применяются в том случае, когда модуляция осуществляется на промежуточной частоте (ПЧ) и модулированный сигнал переносится на несущую с помощью повышающего преобразователя. Преимущество этого способа втом, что представляется большая свобода в окончательном выборе несущей частоты.

Как было показано выше, модуляторы последовательного и параллельного типов состоят из 2-ФМд, осуществляющих переключение фазы модулируемого сигнала на 90° и 180°. Эти модуляторы могут быть выполнены как в виде волноводной, так и микрополосковой конструкций.

Кроме р-i-n-диодов и ДБШ, в качестве переключающих элементов могут быть использованы СВЧ полевые транзисторы. Применение арсенидогаллиевых полевых транзисторов позволяет снизить требования к работе схемы подмодулятора и повысить быстродействие.

Наиболее интересным представляется использование полевых транзисторов с барьером Шотки с двумя 1-мкм затворами. На частоте 10 ГГц в таком транзисторе при изменении напряжения смещения на одном из затворов от -2 до +2 В уровень выходного сигнала изменяется на 44 дБ. Время включения несущей составило 0,07 нс. Схема 4-ФМд на таких транзисторах может быть построена следующим образом. Сигнал от генератора несущей подается на распределитель мощности, с четырех выходов которого с фазами 0°, 90°, 180° и 270° далее поступает на затворы четырех транзисторов. На вторые затворы каждого транзистора подаются сигналы от устройства управления. Выходные сигналы от стоков транзисторов объединяются в сумматоре мощности.

Дата добавления: 2014-01-13