9.2. ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ СВЧ С КОМПАКТНЫМ СПЕКТРОМ И ПОСТОЯННОЙ ОГИБАЮЩЕЙ
Необходимость повышения эффективности современных систем передачи цифровой информации, т. е. увеличения скорости пере¬дачи на единицу полосы занимаемых частот, требует применения сигналов с компактным спектром, сосредоточенным в достаточно узкой полосе и имеющим малый уровень побочных составляющих. При передаче цифровой информации по системам радиосвязи диапазона СВЧ возникает дополнительное требование, связанное со спецификой работы усилительных приборов СВЧ (в частности, на активных ретрансляторах ИСЗ), заключающееся в необходимости применения сигналов с постоянной огибающей.
Одним из путей решения этой проблемы является использование таких современных видов манипуляции, как двойная фазовая (относительная фазовая) манипуляция (ДФМ или ДОФМ) со сдвигом и частотная манипуляция с минимальным сдвигом (ММС) [88]. Однако формирование цифровых сигналов СВЧ с этими видами модуляции традиционным способом, т. е. с переносом спектра сигнала с промежуточной частоты на несущую с помощью смесителей, вызывает появление нежелательных комбинационных составляющих, бороться с которыми с помощью фильтров весьма сложно, особенно при больших уровнях мощности. Отсюда следует целесообразность формирования указанных сигналов непосредственно на рабочей частоте в диапазоне СВЧ без применения смесителей и фильтров СВЧ в схеме формирователя.
Поскольку с помощью СВЧ устройств сравнительно просто осуществляется однополярная амплитудная модуляция, а также фазовая манипуляция на 180°, то основой построения формирователя явилось выражение для сигнала с ММС в виде суммы двух его квадратурных составляющих |89]. В соответствии с полученным в [89] алгоритмом функционирования формирователя сигналов с ММС его структурная схема приведена на рис. 9.14,
цифровой сигнал
Рис. 9.14. Формирователь сигналов с ММС
Формирователь включает в себя генератор СВЧ, модулятор СВЧ и хронизатор, имеющие свои особенности в зависимости от используемого участка диапазона СВЧ. В качестве примера дадим краткую характеристику элементам формирователя диапазона 6 ГГц.
Делитель мощности — квадратурный мост Ланге встречно-штыревой структуры имеет в 10%-ной полосе частот переходное ослабление (3±0,1) дБ, развязку 24 дБ и сдвиг фазы между колебаниями в выходных плечах (90±1)°.
Бинарный фазовый манипулятор (БФМ) состоит из следующих элементов (рис. 9.15):
Серийного микрополоскового циркулятора типа ФЦП2-14;
Отрезка линии передачи 2, подбором длины которого минимизируется фазовая ошибка |бф=180°—∆ф и паразитная амплитудная модуляция;
отражающего звена, состоящего из р-i-п диода 3 типа 2А-522А (2А-517),
подстроечного высокоомного шлейфа длиной l<Λ/4 и фильтра нижних частот 4 цепи управления диода.
БФМ, разработанные авторами на часть дециметрового и весь сантиметровый диапазон, имеют следующие параметры: рабочая полоса частот до 500 МГц; сдвиг фазы Дф= (180±5)°;вносимые потери менее 1,5... 2 дБ; паразитная амплитудная модуляция не более 10%; подавление несущей при модуляции «меандром» свыше 30 дБ; уровень рабочей мощности до 0,1 Вт; скорость манипуляции при вводе цифровой информации на СВЧ до нескольких Мбит/с, а при наличии схем обострения модулирующих импульсов до 100 Мбит/с. Некоторые типы БФМ выполнены в гибридно-интегральном исполнении на ферритовой подложке.
Амплитудный модулятор (АМд) по конструкции сходен с БФМ. Однако длина подстроечного шлейфа, отрезка линии 2, напряжение смещения, подаваемое на диод, и форма управляющего напряжения подбираются такими, чтобы амплитуда проходящего через модулятор СВЧ сигнала изменялась по закону sinx при 0 <x<π Для развязки БФМ я АМд применяются серийные микрополосковые вентили типа ФВП2-5.
Синфазный сумматор мощности, выполненный в микрополосковом исполнении в 10%-ной полосе частот имеет развязку между входными плечами более 20 дБ. Коэффициент деления мощности (3±0,15) дБ при фазовой ошибке ±1,5°.
Модулятор СВЧ размещается в кассете с размерами 100Х70Х15 мм и имеет массу 150 г.
Хронизатор формирует управляющие напряжения, синхронизированные тактовой частотой F=1/Т передаваемого цифрового сигнала. Этот сигнал, коммутируемый распределителем, разделяется на две последовательности с длительностью импульсов Т и частотой следования 1/(2Т), так что последовательности, поступающие в верхнюю и нижнюю ветви хронизатора, определяются информационными символами, появляющимися соответственно в моменты (2k—1) и 2kT. В обеих ветвях хронизатора импульсы удлиняются во времени до 2T и поступают на один из входов сумматора по модулю два (М2). В результате импульсы в ветвях перекрываются по времени на длительности T.
В блоке опорных частот (БОЧ) формируются напряжения |SIN (πt/2Т) | и, |соs (πt/2T) |, которые подаются на формирователи меандровых последовательностей с длительностью импульсов 2T, поступающих на входы сумматоров М2 и на формирователи сигналов вида|sin (πt/2Т) | и |соs (πt/2T)|. С выходов сумматоров М2 управляющие последовательности подаются на БФМ, а с выходов формирователей напряжений |sin (πt/2Т) и|соs (πt/2T) — на амплитудные модуляторы.
Макет хронизатора, выполненный на 25 корпусах логики и 130 серий, имеет объем 0,5 дм3, массу 0,2 кг и потребляет мощность около 5 Вт.
Рассмотрим особенности настройки и результаты экспериментального исследования формирователя. Для получения требуемых характеристик формирователя настройка элементов СВЧ модулятора производилась в динамических испытательных режимах, близких к реальным рабочим. Выявлено, что в качестве критерия правильной настройки указанных элементов целесообразно принять степень совпадения экспериментальных и расчетных амплитуд спектральных составляющих тест-сигналов. В частности, спектр ФМ сигнала на выходе .настроенного БФМ при управляющем сигнале типа «меандр» имеет практически идеальную симметрию относительно ω0, сравнительно медленное (пропорциональное 1/( ω) убывание нечетных компонентов и подавление более чем на 30 дБ несущей и четных компонентов.
Спектр СВЧ-сигнала на выходе амплитудного модулятора при управляющем напряжении вида Um|sin (πt/2Т)|, где Um=0,3... ...0,5 В, T = 2 мкс, и базовом смещении (1±0,1) В содержит несущую и быстро (пропорционально около 1/ω2) убывающие четные компоненты. Относительные величины несущей А0 и i-х гармонических составляющих А0/А2 = 3/2, А0/А4=15/2, А0/А6=35/2 при указанном режиме работы АМд соответствуют теоретическим значениям.
При одновременной подаче управляющих напряжений на БФМ и амплитудный модулятор на выходе каждой ветви образуется сигнал с балансной амплитудной модуляцией (БАМ). На рис. 9.16приведены спектрограммы несущей (рис. 9.16, а) и спектра сигнала с БАМ (рис. 9.16,6), при входном сигнале типа «меандр».
Так как одна пара боковых составляющих сигнала на входах сумматора в схеме на рис. 9.14 синфазна, а другая — противофазна, то на его выходе присутствует только одна, та или иная, боковая составляющая спектра с частотой (ω0/2π±1/(4Т) (рис.9.16, в, г) в зависимости от того, имеется или отсутствует сдвиг фазы на 180° между управляющими последовательностями на входах БФМ в верхнем и нижнем каналах модулятора СВЧ (см. рис. 9.14). Подавление всех побочных компонентов в 10%-ной полосе частот более чем на .30 дБ свидетельствует о качественной настройке и синхронной работе элементов хронизатора и обеих ветвей модулятора.
О работе формирователя в динамическом режиме и быстром убывании побочных спектральных составляющих энергетического спектра сигналов ММС можно судить также по спектрограмме сигнала на выходе на рис. 9.17, а, которая соответствует передаче псевдослучайной информационной последовательности с рекуррентой в 1023 сим-
Рис. 9.17. Энергетические спектры сигналов ММС и ДОФМ со сдвигом при передаче ПСП
вола. Для сравнения на рис. 9.17,6 приведена спектрограмма сигнала ДОФМ со сдвигом при той же рекурренте.
Таким образом, предложенный алгоритм '[89], реализуемый на основе дискретных СВЧ-устройств — БФМ, позволяет формировать цифровые сигналы (1ММС) с компактным спектром и постоянной огибающей непосредственно на СВЧ в полосе частот до 10%.
( 
) нафиг этот, -ну можно и нафиг. -а идею взять -а? КВАГУФ, идею! там могут быть не плохие интересные решения, ну кто понимает конечно 
.
, да и хомячковый организм тоже не поймёт. я точно сказать не могу, тут есть ещё так называемое информационное взаимодействие (может там мощность излучения особого рояля и не играет) тут нужно слепыми методами определять - видит ли организм такое или нет, и уже отталкиваться от этого. знаю что фирменные приборы ЭлектроМагнитной Терапии пропускают токи амперы в катушки и имеют блоки питания десятки ватт сотню другую ватт. один фиг решать нужно подумавши по назначению по задаче, и по науке 
.
