专利名称:集程电路相移调制的多路载波机的制作方法
本实用新型是一种改进的多路载波机，特别是用集成电路实现相移调制的多路载波机，它主要用于市内环路载波通信，也可以用在长途载波通信系统中。
现有的多路载波机，主要由分路电路、分路调制和解调电路、多路汇合和分离电路、群路调制和解调电路、群路电路和线路电路以及载频供给电路所组成。在通信系统中所使用的多路载波机和美国贝尔实验室期刊第五十七卷第四号，一九七八年四月所发表的“模拟环路载波系统”就是这种形式。在发送端每路的话音信号都经过分路加工处理被调制到相应的载频上，组成多路载波群信号再经过群调制加工通过线路电路即可发送到线路上去传输。在接收端收到线路上传送来的载波群信号以后经过群路处理解调，然后进行多路分离，每一个分路的载波信号经过分路解调处理，解出该路的话音信号，送到相应的用户去，从而实现多路载波通信。这些载波机的分路调制器和分路解调器都是进行双边带调制的，即把音频信号进行载频调制以后，在载频的两边产生上下两个边带。若进行单边带传输就必须使用带通滤波器选出所要传送的一个边带而抑制掉另一个边带。带通滤波器一般要用数个电感线圈和数个精密的电容器组成，其技术要求高，工艺复杂，特别当载频较高时，上下两边带的距离很小这对滤波器的要求更高，甚至电感电容元件难以实现；调幅器中的调幅电路一般要用两个以上的变压器，因此调制器的衰减受元件的影响大，附加相移增大，对无用的频带的衰减指标不易保证；多路汇合和多路分离电路需要大量的带通滤波器组成，电路复杂，当载频的频率需要变化调整时，分路电路和汇合分离电路也必须相应变化，使载频的变动不够灵活；分路电路中的压缩器和扩张器用分离元件组成，电路比较复杂，压缩和扩张的效果不好。
本实用新型的主要任务是要提供一种改进的多路载波机，它能使多路载波机的质量提高，电路大大简化，成本降低，便于生产。
本实用新型的任务由以下方式完成，在多路载波机中采用一种新型的分路相移调制解调器，直接产生单边带；多路汇合和分离电路不用带通滤波器而直接将各分路的输出汇合到一起进入群调制器，或者从群解调器输出直接进入各分路的解调器中；分路调制和解调器及压缩器扩张器都采用集成电路使得电路简化，质量提高。
以下将结合附图对实用新型作进一步的详细描述。
图1.是相移调制的多路载波机的总体框图。〔1〕是压缩器、〔2〕〔11〕是低通滤波器、〔3〕是分路相移调制器、〔4〕是群路调制器、〔5〕是群路放大器、〔6〕〔7〕是线路滤波器、〔8〕是线路均衡放大器、〔9〕是群路解调器、〔10〕是分路相移解调器、〔12〕是分路放大器、〔13〕是扩张器，〔14〕是晶体振荡器、〔15〕是载频分频器、〔16〕是载频相移器。
图2.是分路相移调制器的电路图。〔17〕〔18〕是宽频带相移电路，〔19〕〔20〕是载频调幅电路。
图3.是分路相移解调器的电路图。〔21〕〔22〕是载频调幅电路，〔23〕〔24〕是宽频带相移电路。
图4.是压缩器的电路图。〔25〕是变耗电路，〔26〕是倍压稳流电路。
图5.是扩张器电路图。〔27〕是变耗电路，〔28〕是倍压整流电路。
图6.是分路相移调器的原理图。〔29〕是宽频带相移电路框图，〔30〕〔32〕是调幅电路框图，〔31〕是载频相移电路框图。
图7.是戴利阳尼斯型有源相移电路。〔33〕〔36〕是电容器C1C2，〔34〕〔35〕〔37〕〔38〕是电阻器R1、R2、R3、R4，〔39〕是运算放大器。
图8.是毛希塔兹型二阶相移电路。〔40〕〔41〕〔42〕〔43〕〔44〕〔48〕分别是电阻器R5、R6、R7、R8、R9、R10，〔45〕〔46〕〔47〕〔49〕分别是电容器C3、C4、C5、C6，〔50〕是运算放大器。
当音频话音信号通常为0.3～3.4KHz送到载波机的发送端时首先进入压缩器〔1〕，图4是压缩器的具体电路图，它的变耗电路〔25〕主要由变压器、集成电路5G33D和运算放大器FC3组成，它的信号测量和控制由晶体管共基极倍压稳流电路〔26〕来完成，压缩器对话音信号完成压缩功能以后经过一般通信中常用的低通滤波器〔2〕限制话音频带，然后送入分路相移调制器〔3〕中进行分路调制。分路相移调制器〔3〕的工作原理如图6所示，当话音信号送入分路调制器时，分为两路其中只有一路经过宽频带相移电路〔29〕，使得两路的输出话音信号在0.3～3.4KHz范围内具有90度的相位差，分别加到相应的两个调幅器〔30〕〔32〕上。同时载频信号也分为两路，其中一路经过载频相移电路〔31〕，使得两路输出的载频信号具有90度的相位差，也分别加到相应的两个调幅器〔30〕〔32〕上，两个调幅器〔30〕〔32〕分别进行载频调幅在输出端进行矢量相加，构成平衡调幅器。每个调幅器所产生的两个边带在输出端总有一个是同相相加，而另一个边带是反相抵消。因此在输出端就只得到一个单边带信号。从而实现了相移单边带调制。如果适当地变换话音信号或者载频信号的极性就可得到所需要的任何一个频带。分路相移解调器〔10〕的工作原理和分路相移调制器相类似，只不过信号进入分路解调器〔10〕以后先进行平衡调幅再进行相移矢量相加，从而得到解调的话音信号。图2是分路相移调制器〔3〕的具体电路图，相移网络由两个互补的宽频带相移电路〔17〕〔18〕并联组成。这个宽频带相移电路〔17〕〔18〕可以采用如图7所示的戴利阳尼斯型有源相移电路，其中运算放大器〔39〕用5G922，5G24和FC3任何一种都可以，其阻容网络元件间的关系应满足R1(34)·R2(35)·C1(33)·C2(36)＝ 1/(ω20)R337)R4(38)=2 〔R1(34)+R2(35) 〕· C2(36)R2(35) · C1(33)]]>ω0为该电路产生180度相移时的角频率。
这个宽频带相移电路〔17〕〔18〕还可以采用如图8所示的毛希塔兹型有源二阶相移电路，其中运算放大器〔50〕用5G922、5G24和FC3任何一种都可以。μ＝ (r)/(r＋8) (μ是相移电路的增益)μ＝ (R7(42))/(R0(41))r=12(1θ-4+1θ2+24θ+16)]]>R5〔40〕＝R3〔43〕＝R，C6〔49〕＝C4〔46〕＝CR10〔48〕＝ 1/2 R，C5〔47〕＝2CR9〔44〕＝ 2/(r) R C3〔45〕＝ (r)/2 CR＝ 1/(ωOC) ω0是相移电路产生180度相移时的角频率。
θ是决定相移特性的一个参数。
当θ和ω0确定以后，可求得r、R、计算出C值，从而可求得网络中的所有电阻和电容的数值。
相移网络的两个输出分别连接调幅器〔30〕〔32〕的两个输入端。这个调幅器〔30〕〔32〕是由集成电路5G33D和偏量电路组成，这两个调幅器〔30〕〔32〕并联组成了平衡调幅器。相移网络和平衡调幅器共同组成了集成电路的相移调制器，载频供给电路由晶体振荡器〔14〕载频分频器〔15〕和载频相移器〔16〕组成它提供给各分路调制解调器〔3〕〔10〕和群路调制解调器〔4〕〔9〕相应的载频信号。这个载频的数目可以是2、4、6、8、12、24至多可以到120是和多路载波机的路数相对应。以12路载波机为例，发端话音频带为0.3－3.4KHz则12路的群信号频谱选为92－140KHz，其中各分路载频频率分别为96、100、104、108、112、116、120、124、128、132、136、140KHz。各分路调制以后的信号由多路汇合电路汇接到一起组成群信号，由于各分路相移调制器〔3〕输出已是单边带不需要带通滤波器，因此使汇合电路很简单把各分路相移调制器〔3〕的输出直接和群调制器〔4〕相连即可，这样可以使载频频率任意安排选择只要两个载频之间的间隔大于4KHz即可，而分路相移调制器〔3〕和多路汇合器不需要任何硬件上的改动，这样使多路载波机的组成方便、灵活。
经过各分路汇合的群信号进入群调制器〔4〕，进行群调制产生线路群信号再通过群路放大器〔5〕和线路滤波器〔6〕，发送到线路上去传输。在收信端当收到线路上传送来的载波信号以后，首先经过通信中常用的线路滤波器〔7〕均衡放大器〔8〕进入群解调器〔9〕进行群解调，由多路分离器把分路载波信号送到所有的分路相移解调器〔10〕中去。图3是分路相移解调器的具体电路图和发端分路相移调制器〔3〕构成类似。信号首先进入由两个调幅器联并构成的平衡调幅器〔21〕〔22〕其两个输出分别送入两个并联的宽频带相移电路〔23〕〔24〕输出矢量相加即得到分路的话音信号，再经过一般的分路低通滤波器〔11〕和低频放大器〔12〕以后进入扩张器〔13〕。扩张器的组成形式和压缩器〔1〕类似。图5是扩张器〔13〕的具体电路。它的变耗电路〔27〕由集成电路5G33D运算放大器FC3和变压器组成，对信号的测量和控制由晶体管共基极倍压整流电路〔28〕来完成。扩张器〔13〕的增益与压缩器〔1〕的增益互补，对大信号增益高对小信号增益低，从而减少外来串杂音的影响，提高杂音防卫度。经过扩张以后，信号恢复成原来的话音信号送到用户去，从而完成多路载波通信。
权利要求
1.一种包括分路电路，群路调制和解调器[4][9]，群路放大器[5]，线路滤波器[6][7]，线路均衡放大器[8]和载频供给电路[14][15][16]所组成的至少是1路至多是120路的多路载波机其特征在于载波机的各分路中有集成电路的相移网和平衡调幅器所组成的分路宽频带相移调制器[3]和解调器[10]以实现单边带调制；分路电路中还有集成电路的压缩器[1]和扩张器[13]，以完成对话音信号的压缩和扩张来提高信号的杂音防卫度；多路汇合和分离采用直接连接电路。
2.根据权利要求
1所述的多路载波机，其特征在于所说的相移网是由两个互补的宽频带相移电路〔17〕〔18〕或〔23〕〔24〕并联组成，两个并联支路的输出信号之间在话音频带之内具有90度的相位差。
3.根据权利要求
1所述的多路载波机，其特征在于所说的平衡调幅器是由集成电路构成的两个调幅器〔19〕〔20〕或〔21〕〔22〕并联组成，用以完成平衡调幅。
4.根据权利要求
2所述的多路载波机，其特征在于所说的宽频带相移电路〔17〕〔18〕〔23〕〔24〕，是由运算放大器〔39〕、电阻器〔34〕〔35〕〔37〕〔38〕和电容器〔33〕〔36〕所组成的戴利阳尼斯型有源相移电路。
5.根据权利要求
2所述的多路载波机，其特征在于所说的宽频带相移电路〔17〕〔18〕〔23〕〔24〕，是由运算放大器〔50〕、电阻器〔40〕〔41〕〔42〕〔43〕〔44〕〔48〕和电容器〔45〕〔46〕〔47〕〔49〕所组成的毛希塔兹型二阶相移电路。
6.根据权利要求
1、2、3、4、5所述的多路载波机，其特征在于所说的压缩器〔1〕和扩张器〔13〕，是由集成电路的变耗电路〔25〕〔27〕和对信号进行测量、控制的晶体管共基极倍压整流电路〔26〕〔28〕所构成。
7.根据权利要求
1所述的多路载波机，其特征在于多路汇合和分离电路，都去掉带通滤波器，各分路调制器〔3〕的输出端和群路调制器〔4〕的输入端直接连接，各分路解调器〔10〕的输入端和群路解调器〔9〕的输出直接连接。
专利摘要
本实用新型是一种改进的多路载波机，它不同于一般的双边带调制，它是用集成电路实现的具有宽频带相移的单边带调制，它不需要带通滤波器而直接产生单边带，使多路汇合和分离电路非常简单，使多路载波机的构成和变化很方便、灵活。压缩器和扩张器采用集成电路使压缩和扩张的效果显著提高。通过改进电路简化，质量提高、成本降低、便于生产。
文档编号H04J1/00GK85201877SQ85201877
公开日1986年6月11日 申请日期1985年5月27日
发明者黄兴永 申请人:青海省电信器材厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan