175236. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés frekvenciamodulált jelek vételére és előállítására
3 175236 4 A találmány feladata ezenkívül eljárás létrehozása frekvenciamoduláló létesítésére, mely külön szűrők alkalmazása nélkül kellően sávhatárok frekvenciamodulált jelet képes előállítani, és hasonlóképpen integrált áramköri egységekkel realizálható. A kitűzött feladatot a hagyományos megoldásoktól gyökeresen eltérő elvek alapján oldjuk meg, és ezáltal a frekvenciamodulált jelek vétele és előállítása lényegében inverz eljárással megoldható. A találmány szerint a frekvenciamodulált jelet vivőfrekvenciájának előírt környezetébe eső frekvenciájú két orogonális jellel külön-külön megszorozzuk, a kapott szorzatokból a különbségi frekvenciájú komponenseket kiválasztjuk, előállítjuk a különbségi komponens jelek idő szerinti differenciálhányados jeleit, majd a komponens jelek és a differenciálhányados jelek felhasználásával a frekvenciamodulált jel moduláló jelére jellemző kimeneti jelet "állítunk elő. Ortogonális jel alatt olyan azonos frekvenciájú periodikus jeleket értünk, amelyek között 90°-os fáziseltérés van, más megfogalmazásban az ortogonális jelek szorzatának integrálja azonosan nullát ad. Az ortogonális jelekkel való szorzás eredményeként a komponens jelek lényegében a 0 frekvencia környezetébe transzporált olyan ortogonális jeleknek foghatók fel, amelyek meghatároznak egy villamos forgó vektort, és ennek forgásiránya a transzponálás felső vagy alsó jellegétől függ. A nulla frekvencia környezetébe való transzponált jelek, lényegében aluláteresztő típusú szűrővel kiválaszthatók a többi transzponált jelkomponensből, ugyanakkor a moduláló jel információját magukban hordozzák. A nulla frekvencia környezetében megvalósított aluláteresztő szűrők vagy sávszűrők az elvileg legenyhébb követelményű szűrők, amelyek integrált áramkörös kivitelben RC elemekkel is realizálhatók. A találmány szerinti eljárás egy foganatosítási módjánál a kimeneti jel előállításához bármelyik komponens jellel a második komponens jel differenciálhányadosát elosztjuk. Amennyiben a moduláló jel visszanyerése helyett egy rá jellemző mennyiség előállítása elegendő, például FSK jelek demodulálásánál, az előjel akkor a találmány szerint a kimeneti jelet bármelyik komponensjel és a másik komponens jelből képzett differenciálhányados jel szorzatának komparálásával állítjuk elő. A moduláló jel visszanyeréséhez tehát memóriával rendelkező hálózat alkalmazására nincs szükség. Az FM jelek vételére alkalmas berendezés bemeneté két szorzóegység első bemenetével van összekötve, a szorzóegységek második bemenetei villamos jelgenerátor egymáshoz képest ortogonális jeleket kibocsátó kimeneteihez csatlakoznak, a szorzóegységek kimenetei sávszűrőkkel vannak összekötve, amelyek egyenáramon és a különbségi jelek frekvenciasávja felett zárást biztosítanak, a sávszűrők kimenetei egyrészt analóg aritmetikai egység bemenetéivel, másrészt differenciáló egységekkel vannak összekötve és a differenciáló egységek kimenetei az analóg aritmetikai egység további bemenetéihez csatlakoznak. A frekvenciamoduláció létesítésére vonatkozó találmány szerinti eljárásnál a moduláló jellel arányos forgási sebességű vektor két ortogonális komponensének megfelelő folytonos jeleket állítunk elő, a két komponens jelet az előállítandó frekvenciamodulált jel vivőfrekvenciájával azonos frekvenciájú egymással ortogonális két jellel külön-külön összeszorozzuk és a kapott szorzatjelek összegzésével előállítjuk a frekvenciamodulált jelet. A frekvenciamodulált jel sávhatárolását a találmány szerint a komponens jelek nulla frekvencia környezetében megoldott sávhatárolásával érhetjük el. A nulla frekvencia környezetében a sávhatárolást lényegesen egyszerűbben lehet elvégezni, mint a vévőfrekvencia tartományában. A találmány szerinti megoldás valóban kielégíti a kitűzött feladatot, tehát egyidejűleg képes szelektivitást és demodulálást,, illetve modulálást biztosítani és alkalmazásához integrált áramköri egységek felhasználhatók. A találmányt a továbbiakban példák kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben, a rajzon az 1. ábra a transzponálásnál keletkező spektrumösszetevőket szemléltető frekvenciaspektrum, a 2. ábra a találmány szerinti eljárással a 0 frekvencia környezetébe transzponált komponens jelek és az általuk meghatározott vektor kapcsolatát szemléltető idődiagrammok, a 3. ábra a találmány szerinti berendezés első kiviteli alakjának tömbvázlata, és a 4. ábra a találmány szerinti berendezés második kiviteli alakjának tömbvázlata, az 5. ábra a találmány szerinti berendezés harmadik kiviteli alakjának tömbvázlata, a 6. ábra a találmány szerinti berendezés negyedik kiviteli alakjának tömbvázalta. A találmány szerinti eljárás megértéséhez az 1. ábrán a transzponálás ismert viszonyait tüntettük fel. Ha egy Í2 o frekvenciájú Uc vivővel egy Um jelet transzponálunk, ahol az Um jel frekvenciája Í2 o + co, akkor annak eredményeként egy co frekvenciás Ut transzponált különbségi jelet és egy 2 Q o + to frekvenciás összeg jelet kapunk. Ha a transzponálást ugyanezen Uc vivő segítségével a^ ak frekvenciájánál co frekvenciával kisebb frekve Um’ jelen végezzük, akkor szintén co frekvei Jt> transzponált különbségi jelet és egy 2Í2 o — co frekvenciás összeg jelet kapunk. Az összeg jelek elhagyásával láthatjuk, hogy midkét transzponálás esetén egyaránt co frekvenciás Ut vagy Ut’ transzponált különbségi jelet kapunk, és ennek vizsgálata nem ad információt arról, hogy a transzponált jel az Um vagy az Um’ jelekből származik. Matematikai alakban kifejezve legyen: Um = sin/ Í2 o + col t Um’ = sin/í2 o — co/t Uc = cos Í2 ot akkor Ut = sin ejt és Ut’ = sin /—co It Végezzük most el a transzponálást egy olyan Uc’ vivővel, amely 90°-kai eltolt fázisú az előző Uc vivőhöz képest. Legyen Uc’ = cos ( ítot ♦ -j-) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
