Белов Л.А. Устройства формирования СВЧ-сигналов и их компоненты (2010) (1095867), страница 30
Текст из файла (страница 30)
появляются дополнительные зеркальные полосы час. ';:";;;: )тзт — зоны Найквиста, расположенные в окрестности частот 7„', 27„;, ;.„-Зг и тд, Для устранения искажений, связанных с зтим явлением, !.-'::Упоследовательно с ЦАП включают дополнительные аналоговые ";.
антиалиазинговые фильтры ~Ап11-А1~ая)пй Е111егв), В качестве таких .:„фильтров применяют либо фильтр нижних частот с полосой пропуска;:;:; йиЯ не более Гз,'2, либо подоено-пРопУскаюшие фильтРы. настРоенные ,",' на одну из старших зон Найквиста. Кроме того. в состав быстродей ,:"ствуюших ЦАП входят цифровые ищерполяциоцные рекурсивные ; 'фильтры, коюрые расширяют свободный от искажений динамиче ::ский диапазон 1$рцпоцз ггее Рупаппс Капуе — - БГРй), понижают ~~-:; требования к частозе дискретизации и уменыпают уровень межсим"'":;вольных искажений.
Подробнее особенности использования таких ~,'!.' модуляторов обсуждаются ниже, Ь75 Ь схехых иггш:шюлищппльм 9лмопмт МРБК- и векторных молулясоров для форми1хояаиия канальных снгналОв. КОгорыс. Оерсмпожасотся на квадрагуриые компоненты несущего колебания и зщем суммируются, приченякпся ЦАП или управзяемью фазостабильныс аттесиоаторы. Основными параметрами бинарных ВРБК-модуляторов являются: несущая частота го, полоса частот модулнрующих сигналов ВИ; выходная мосцность в режилсе линейности по информационному сигналу Р„„„,,г, коэффициент передачи СХ (Соптегз1оп Бозз) от информационного (Хг) порта к радиочасто~ ному ЯЕ), подавление несущего колебания на вьгходе С)с (Сагг1ег Ке)ес1)оп), погресиность про1ивофазности Ьср„, амплитудная погрешность Л(l (табл. 2.!9).
Типовая принципиальная электрическая схема насснвного модулятора бинарных 2ФМ-сигналов производства фирмы «М1п1-С)гсцпзя показана на рис. 2.61. Бинарный модулятор сигналов 2ФМ диапазона 6 — 11 Г1 ц модели НМС137 фирмы ссН)п(зев при входной мощности 8 дБмВт подавляет несущее колебание на 22 дБ; он содержит встроенный противофазный трансформатор, обеспечивающий амплитудный разбаланс 0.25 дБ н фазовый -- не более 10', имеет бескорпусное исполнение с размерами 1,Зх!,4 мм, может функционировать в качестве фазового детектора в указанной полосе частот. В модели НМС380(3816О достигнута превосходная (. 48 дБ) изоляция бсо1Аэ Ря портов ЕО и )1Г. К числу основных параметров модулятора сигналов с многопозиционной фазовой манипуляцией МРБК, кроме указанных выше.
относятся: выходная мощность в точке )РЗ (01РЗ); подавление зеркальной полосы (БЫе Ванд Ве)есз(оп — БВВ); подавление третьей гармоники (Наппогйс Бцрргеягйоп — — ЗНБ); уровень собственного шума ()х)о)зе Е!Оог -- ХГ); погрешность нарушения квадратурности по фазе Лсраа. Основные источники технических погрешностей, присущих квадратурным модуляторам: появление алсплитудного и фазового разоаланса в ансамблях многофазных сигналов на входах опор- яя Рпс. 2.бп тпповаа схема бавапсного пасснвпого модулятора ЗФХПсагвавов 176 Еи Е х Э Г и .~ +., ~ о о Е 8 ~ ~ Е ( ф Еи ~Е Е а О Е ).с Ф 177 о Е Е зюео~ей иииотиф и у'и7 'о ~о 'о )о ~о иоиИиииииии~~иииц ~,;, , '~7 ~о ~о х У о* Зи о „ Й > и Е й о о й Е и Е х Ю и 'Ф [ 5ы й.
) х Е Ц 1- $ о ф, о ю Ф и х ХЕ ЮЗ Е и йИ ной ясзоэы и входах мо тдп1)утопщх ~и1 надоя. 1 заки с иеквазердтуриосп и ненгтентичность характернсгик нелинейных элс ментов в сося авс перемножителей В квадратурных модуляторах с недифференциальным входом опорною колебания необходим узел формирования нз одного квази- гармонического сигнала четырех колебаний одинаковой амплитуды со сленгом по фазе на О, 90, 180 и 270".
Для этою используют следующие технические решения: 1) пассивные ЯС' — -П(-цепи, сдвигавшие фазу на +45'. Они удобны в реализации на частотах менее 1 ГГц, но в них возрастаьп погрешности из-за влияния паразитных индуктивностеи и емкостеи на повышенных частотах и при работе в широком интервале температур: 2) мостовая микрополосковая схема (Ьгапсй-йпе) с электрической длиной каждо~о плеча по 1:4 длины волны и значениями волнового сопротивленця в соседних плечах 2о и ~2 . Такая схема обеспечиваез разбаланс квадратурности ие более 1' на частотах до 2 ГГц, но она недостаточно широкополосна; 3) полифазные схемы двух связанных идентичных управляемых напряжением генераторов — ГУН (обычно кольцевых).
Такая схема может использоваться в диапазоне частот с перестройкой до нескольких октав. Однако при этом необходимо применять меры по стабилизации часжпы генерации или по ее внешней синхронизации. Кроме тою, в такой схеме проявляется повышенный уровень собственных фазовых шумов; 4) деление частоты опорного генератора в 2 и 4 раза. Однако такое решение влечет за собой повышение значения опорной частоты. которую еше нала стабилизировать. В табл. 2.20 представлены параметры некоторых моделей ОРБК- модуляторов.
Квадратурный модулятор НМС4961.Р3 сигналов 4ФМ диапазона 4 — 7 ГГц с полосой пропускания по входу модуляции до 250 МГц содержит (рис. 2.62) встроенный квадратурный трансформатор, канальные усилители-ограничители, балансные коммутирующие 81Ое-диоды и выходной мост-сумматор. Он обеспечивает при мощности опорною колебания от -3 до +6 дБл~Вт подавление несущей 34 дБ и коэффициент передачи .8 дБ: спекгральная плотность мощности (СПМ) собственною фазового шума составляет — 157 дБ(Гц (для отстроек свыше 100 Гц). Микросхема размещена в корпусе размером 2,9х2,9х0,8 мм, потребляет ток 93 мА от источника с напряжением +3 В. Квадратурный модулятор/демодулятор 1О-0618 отличается высоким (-35 дБ) подавлением зеркальной полосы частот, а БКГ-20!6 демонстрирует хорошую идентичность балансируемых !78 1 1 и с е 2 ,Ф л и с .- е = '- У се 179 Г не '~ц еин ееНез ' :~'' н еииаьеееоц $ ~ еинегнеео*, - ''н, -*аеаеь еааеоц а .
ь- « ~с ~х Г )р ~Ц ~Ф а Ф1Ф +;-~ 1 и и. "' Ы ф .и а е с с 4. „= и и с н е а. Е. й 1в се» а е н н се Б и Я. 2 се. еО 4.е с. Б а а а ; а. ф~ й бн Р.. ' н с а.с .". ее с е а.н н е а с.'~ и а с ;аи 2 н ~,а „ а н д,с $. ~ л н. |а „а й5ь со си с> с с ерем се й н 4'д е —,ан а с вайа н с ие ) н ай а с .е н=О еь пкп 1 он нхп Н ге о.
й' Рне. 2.б2. Фзнкононаяьная еаеыа няаяразурного ыоязаятора НЗ!СМ9Ы.РЗ каналов по амплитудам и по фазам. Квадратурный модулятор БТО-3016 имеет высокое подавление несущей частоты и зеркального канала, а также низкий уровень входного си~нала на зг-порте. В некоторых моделях (например„НМС137) можно изменять назначение портов и использовать их в качестве либо модулятора, либо демодулятора. Сравнительно низкие входные частоты для БКР-20!6 объясняются тем. что схема предназначена для высококачественной работь! в тракте промежуточной частоты. Четыретпозгпрюнные фзазояые зюдузязиоры сигналов 4ФМ фирмы «М1щ-С!гсшга» представлены сериями !.1МС, РМЯРЖ, ЕМ!3 для несущих частот от ЗО до 1050 МГц; они обеспечивают небалансность амплитуды 0,4 дБ и фазовые погрешности не более +3'.
Квадратурвые фазовые мод2ззяторы серий М!ЯА„М1(~С„ХАМ!С!, М! Щ в полосе несущих частот от 9 МГц до 1,8.ГГц обеспечивают подавление несущей и зеркальной полосы частот на 38 — 40 дБ, а уровня нежелательных комбинационных компонент 3-го порядка на 58— 65 дБ. Модулятор И7Вб-2000А выполнен по технологии 1.ТСС в виде 10-выводной монолитной интегральной схемы поверхностного монтажа с размерами 12,7к12,7к4еб мм и обеспечивает молуляцию в полосе частот от 0 до 1О МГц при частоте опорного сигнала 1„8-— 2 ГГц с мощностью г!0 дБмВт, с иэзффициентом передачи модулиро- )80 ванног з с пгпа ~а 7,5 лб н х;.рс шлм чалая юлием нсссил ю кнл ба ния ( 30 дБ), зеркальнои полосы частот (- 34 лБ) н гармоник час" тоты модуляции (.50 дБ на третьей гармонике и 70 лБ па седьмой гармонике) в интервале температур от 40 до +85 "'С.
Для преобразования потока передаваемой битовой посзедователь:.лностн в лва квадратурных потока символов 1(г) и ('(г) некоторые ::,' компании разрабатывают интегральные передающие сигнальные :: процессоры (Тгапзгпп 818па1 Ргосеьаог - ТБР) Так, компания «Апа1о8 Оетз1сез» выпустила микросхему модели А(36622, содержа',щую четыре илентичных ТБР с 18-разряднгям представлением вход" ных данных, передаваемых со скоростью до 65 Мбит с. Две выходные шины микросхемы могут быть запрограммированы на формирование сопряженных квадратурных потоков 1Я и Д(1) с модуляцией 2ФМ, 4ФМ илн др.