Устройство подавления зеркального канала

Устройство подавления зеркального канала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радио технике и может использоваться в супергетеродинных приемных устройствах . Уменьшается уровень сигнала, зеркального канала в широком диапазоне входных частот. На квадратурный фазовый расщепитель 1 поступают полезный сигнал основной частоты и сигнал зеркальной частоты. Оба сигнала проходят на первый 2 и второй 7 смесители (СМ). На входе второго СМ 7 сдвиг фазы -90 + A(,p относительно фазы на СМ 2. С перестраиваемого гетерод1-ша 5 на вторые вхо- СМ подается сигнал гетеродииной частоты , причем на СМ 7 сигнал поступает с фазовым cдвигoмcf|. ц. Сигналы с СМ 2 и 7 через соответствующие усилители 12 и I3 промежуточной частоты. I (Л ьэ 09

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ (21) 3689807/24-09 (22) 09.01.84 (46) 07.02.86. Бюл. 1Р 5 (72) А.И.Зудакин, К.Н.Мартышевский и В.П.Соколов (53) 621.396,669 (088.8 (56) Полупроводниковые приборы в технике электросвязи. /Под ред.

И.Ф.Николаевского, — 1974, вып. 14, с. 49 — 58.

Электроника. — 1965, Ф 14, с. 89 — 94. (54) УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ ЗЕРКАЛЬНО10 (57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в

„„SU,, 3 210223 супергетеродинных приемных устройствах, Уменьшается уровень сигнала. зеркального канала в широком диапазоне входных частот. На квадратурный фазовый расщепитель 1 поступают полезный сигнал основной частоты и сигнал зеркальной частоты. Оба сигнала проходят на первый 2 и второй 7 смесители (СМ). Fla входе второго

CN 7 сдвиг фазы (p = -90 + h(P от PP PP нссительно фазы íà CM 2. С перестраи.. ваемога гетеродина 5 на вторые входы СМ подается сигнал гетеродийной частоты, причем на СМ 7 счгнал поступает с фазовым сдвигом . Сигналы с СМ

2 и ? через соответствующие усилители 12 и 13 промежуточной частоты, 1 корректоры 14 и !5 амплитудно-частотной характеристики и корректирую" щие фаэозращатели !6 и 17 поступают на входы блока 3 объединения квадратурных сигналов. С этого блока сигнал поступает на выход устройства.

В выходном сигнале сигнал зеркальной частоты представляет собой сумму двух синусоид с одинаковой амплитудой и противоположными фазами, а сигнал основной частоты — сумму двух синусоид с одинаковыми амплитудой и фазой, т.е. на выходе устройства присутствует сигнал только основной частоты. Равенство амплитуд обеспечивает система АРУ. Для этого сигналы, поступающие на входы блока 3 объединения квадратурных сигналов, через соответствующие полосовые

210223 фильтры 18 и ll амплитудные детекторы 19 и 21 и фильтры 20 и 22 ниж. них частот поступают на блок 4 сравнения. В этом блоке формируется сигнал ошибки, который воздействует на о коэф. передачи усилителя 12 промежуточной частоты так, чтобы обеспечивалась равенство коэф. передачи обоих каналов. Для каждой частоты перестраиваемого гетеродина 5 устанавливается свой коэф. передачи. Для этого соответствующий сигнал с блока 8 весовой фильтрации через амплитудный детектор 9 подается на дифференциальный усилитель 10. Напряжение с дифференциального усилителя 10 воздействует на управляемый фазовращатель 6, изменяя величину фазового сдвига

О,р„, 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в су.— пергетеродинных приемных устройствах различного назначения.

Цель изобретения — уменьшение уровня сигнала зеркального канала в широком диапазоне входных частот.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство подавления зеркального канала содержит квадратурный фазовый расщепитель 1, первый смеситель 2, блок 3 объединения квадратурных сигналов, блок 4 сравнения, перестраиваемый гетеродин 5, управляемый фазовращатель 6, второй смеситель 7, блок 8 весовой фильтрации, третий амплитудный детектор 9, дифференциальный усилитель 10; второй полосовой фильтр 11, первый 12 и второй 13 усилители промежуточной частоты, первый 14 и второй 15 корректоры амплитудно-частотной характеристи-ки, первый 16 и второй 17 корректирующие фаэовращатели, первый полосовой фильтр 18, первый амплитудный детектор 1,9, первый фильтр 20 низ— ких частот, второй амплитудный детектор 21, второй фильтр 22 низких частот.

Р !

О !

25 хO

Устройство подавления зеркального канала работает следующим образом.

На вход квадратурного фазового расщепителя . поступает синусоидаль. ный полезный сигнал основной частоты (А," ы ; ср) „ rye A — амплитувх. Ур да сигнала, ы — частота сигнала; — начальная фаза сигнаrra. Для простоты изложения принимают р =О, тогда сигнал основной частоты на входе квадратурного фазового расщепителя 1 принимает вид (А; ы

„Ьх, <>Р

Одновременно на вход квадрао турного фазового расщепителя 1 поступает сигнал зеркальной частоты (А; < ; Oj . Оба сигнала

Вх, <рр основной и зеркальной частот проходят через квадратурный фазовый расщепитель 1 поступают на входы первого 2 и второго 7-смесителей.

Б качестве квадратурного фазового расщепителя 1 в СЗЧ диапазоне исполь зуют трехдецибельный направленный ответвитель, осуществляющий разделение входного сигнала на две равные части и сдвигающий фазу на втором выходе относительно фазы на перо вом выходе на угол(р р = -90 + n >,1, Следовательно на входе первого смес.ителя 2 сигналы основной и зеркальной частот преобразуются к виду (> к„„;»;а)""" >(a к „; i;p)"""

210223 где К „

Ь

" коэффициент передачи пер вого .смесителя 2;

Л вЂ” промежуточная частота.

На входе второго усилителя 13 преобразованный сигнал имеет вид

55 где Кр — коэффициент передачи по мощности на участке вход квадратурного фазового расщепителя 1 — вход пер" вого смесителя 2, номинальное значение которого равно 2.

На входе второго смесителя 7 сиг" налы основной и зеркальной частот преобразуются к виду

1 (> >»р, >> z>>z>) >(> >г zzjtp >) > где .К вЂ” коэффициент передачи по рр 2 мощности на участке вход квадратурного фазового расщепителя 1 — вход второго смесителя 7, номинальное зна. чение которого равно 2;

= -90 + hg — фазовый сдвиг, вносимый квадратурным фазовым расщепителем на участке от его вхо. да до входа второго смесителя 7 относительно участка вход квадратурного фазового расщепителя 1 первого смесителя 2, .ь р - абсолютная погрешность фазового сдвига

Величины 0у и К>р зависят от частоты входного сигйала.и не зависят от времени и для данного экземпляра квадратурного фазового расщепителя 1 носят систематический характерр.

На второй вход первого смесителя 2 с выхода"перестраиваемого гетеродина 5 поступает сигнал гетеро динной частоты jA; М ; Oj

На второй вход второго смесителя

7 с другого выхода перестраиваемого гетеродина 5 через управляемый фаэовращатель 6 поступает сигнал гетеродинной частоты вк2СМ2 (А; Я;ф,р ) где Ч - фазовый сдвиг сигнала перестраиваемого гетеродина 5 на втором входе второго смесителя 7 относи". тельно второго входа первого смесителя 2.

На входе первого усилителя 12 промежуточной частоты преобразованный сигнал основной и зеркальной частот имеет вид

50 с

УПЧ2 арра> cetz > рсрр %c (у ь), очи i ррах> смд> )(ррр+4ep) урь) где К „ — коэффициент передачи второго смесителя 7;ЬЦ „ - абсолютная погрешность фазового сдвига, вносимого вторым смесителем 7 относительно фазового сдвига, вносимого первым смесителем 2.

Величины К .м и Ь см зависят от частоты входного сигнала и не зависят от времени и для данных экземпляров первого 2 и второго 7 смесителей носят систематический харакTePà

С выхода первого смесителя 2 преобразованный сигнал основной и зеркальной частот поступают через последовательно соединенные первый усилитель 12 промежуточной частоты, первый корректор 14 и первый корректирующий фазовращатель 16.на первый вход блока 3.

С выхода второго смесителя сигнал поступает через второй усилитель 13 промежуточной частоты, второй корректор 15 и второй корректирующий фазовращатель 17 на второй вход блока 3, который представляет собой в случае выбора промежуточной частоты в диапазоне СВЧ или

ВЧ направленный ответвитель с переходным ослаблением, равнья 3 дБ.

На выходе блока 3, являющемся, выходом устройства, происходит суммирование сигналов с выходов первого 16 и второго !7 корректирующих фазовращателей и запаздывание по фазе сигнала с выхода второго корректирующего фазовращателя 17 по отношению K сигналу первого корректирующего фазовращателя 16, равное 8окс где Ь,„ — абсолютная погрешность фазового сдвига блока 3.

Сигнал на выходе блока 3 имеетвид выъЯоке

>> o л i qpz z>>z

1210223 к —, Sb», Eo>.c, n4p ». (Ч,, >-> см1 > (ф „Ф<,„

+ АК

9Р м2 пцг > > (P>pp l-P м) (- вь х.>м* > см »> пц

3 l a»> b>a >> ) ) где 1 и 2 каналы — тракты обработки сигналов соответственно. с первого и второго выходов квадратурного Фазового расщепителя 1;

К„, и Кп„ - коэффициенты пере>>ч> пця дачи траков промежуточной частоты соответственно первого и второго каналов; (и = "90 + !> . — Фазовый сдвиг

"5 на участке вход второго усилителя

13 — вход блока 3 относительно участка вход первого усилителя 12 — вход блока 3; . — абсолютная погрешность фаиц

2о зового сдвига tf

Подстановка в >,!) значений о о

«90 . +Ь > >ц . и glpp 90 + Л Ц р( приводит к следующему выражению сиг нала на выходе блока 3: в»>х.бокс

" qp> " " пц» > oj Ь к о р> г смг" хК пц2» Ч рр > бэсм" 4n )+gy ) +

- sb».Есхс РР t>b>q qq j 0) +(А К ых. о >кс п<г смг пцг> > "Во (s9q, +sg,„4Aq„„l-1 e b»>. бак с, Ч396

>1ри соблюдении баланса фаз 1ф в > р 9см пц > г 3,> и равенсTBа амплитуд

СМ1 ll× fpг Смг Пцг (4) как видно из уравнения (2), сигнал зеркальной частоты на выходе устройства представляет собой сумму двух синусоид, с одинаковыми амплитудами и-противоположными фазами

Я .(..., 1 ь, > Вь>х. 60кс >pp< см1 пц» й>0.1 + А, К

Ъ а сигнал основной частоты представляет собой сумму двух синусоид с оди- " каковыми амплитудами и фазами

Таким образом, на выходе устройства присутствует-преобразованный

К сигнал только основной частоты (Я ) ..

Равенство амплитуд в предлагаемом устройстве обеспечивается с помощью системы АРУ, которая работает следующим образом.

С первого входа блока 3 сигнал промежуточной частоты частично ответвляется и поступает на вход пер» ного полосового фильтра 18, который

"вырезает из спектра сигнала относительно узкую полосу на средней частоте Я, + ь Р и Величина а д „выбирается мчого меньше полосы частот,. занимаемой спектром полезного сигнала на входе устройства, который в общем случае при амплитудной или частотной модуляции входного сигнала занимает достаточно широкий спектр.,С выхода первого полосового фильтра 18 сигнал поступает на вход первого амплитудного детектора 19, гце .детектируется по амплитуде и подается на вход первого фильтра 20, с выхода которого выпрямленный сигнал поступает на первый вход блока 4.

Аналогично описанному, сигнал с второго входа блока 3 ответвляется и через второй полосовой фильтр 1!, второй амплитудный детектор 21, второй фильтр 22 поступает на второй вход блока 4, в котором оба сигнала сравниваются по уровню, в результате чего на выходе блока 4 формируется сигнал ошибки, который, воздействуя на усиление первого усилителя 12, изменяет его коэффициент передачи К„„, таким образом, что выполняется условие равенства амплитуд (4)> т.е. обеспечивается равенство коэффициентов передачи в 1-ом и 2-ом каналах. Величина усиления трактов

ПЧ регулируется с помощью сигнала, поступающего на управляющий вход второго усилителя 13.

Баланс Лаз, как показано в выражении >,3)> обеспечивается равенст/ вом между Фазовым сдвигом, вносимьп> на частоте гетеродина, и абсолютной погрешностью фазового сдвига, вносимого вторым каналом, по отношению к первому каналу устройства на частотах входного сигнала. Величина п.ц имеет свое определенное значение для каждой частоты входного сигнала, лежащей в рабочем диапазоне частот устройства, т,e зависимость абсолютной погрешности расфазировки второго канала относительно первого (6> ) от частоты входного сигнала

1210223

15 для каждой реализации устройства носит систематический характер.

Это обстоятельство позволяет применить в предлагаемом устройстве блок 8 весовой фильтрации,-который обеспечивает равенство ди = ((1, в ц<р ь и представляет сббой набор резонато" ров с регулируемыми добротностями и резонансными частотами, что позволяет установить для каждой частоты перестраиваемого гетеродина 5 свой коэффициент передачи. С выхода блока 8 сигнал поступает на вход третьего амплитудного детектора 9, на выходе которого формируется пОстоянное напряжение, зависящее от частоты перестраиваемого гетеродина 5. Это напряжение поступает на один из входов дифференциального усилит ля 10 на другой вход которого поступает постоянное напряжение.

На выходе дифференциального усилителя 10 формируется усиленное напряжение, величина которого зависит от частоти перестраиваемого гетеродина 5 (ж,) . Это напряжение воздействует на управляющий вход управляемого фазовращателя 6 и изменяет величину фазового сдвига Ч7„

Таким образом, с помощью блока 8 устанавливают любой закон изменения (,, = f (u,) и, соответствендля дайного экземпляра устройства в процессе его настройки.

Для наглядности изложения рассматривался частный случай работы устройства, когда на его входе присутствует монохроматический сигнал основной (у,) и зеркальной (4) ) частот. При использовании устройства в кеачестве приемника амплитудно"модулированных и, в особенности, частотно-модулированных сигналов спектр входного сигнала занимает достаточно широкую полосу частот И, + д 41, и g + 6 u . В этом случае задача состоит в том, чтобы обеспечить эффективное подавление зеркальной частоти ы не только на средней частоте входного сигнала а, но и во всей полосе спектра входного сигнала 4), + ды . Как правило; в полосе частот спектра входного сигнала как по СВЧ (с, + а ь ), так и по

ПЧ (Q + д с.>,). .на частотах, отличных от центральной частоты 67

41„ — cp, коэффициент передачи и фазовый сдвиг во втором канале от20

55 личается от первого канала устройства вследствие неидентичности их АХЧ и ФХЧ в полосе частот (ы, + д ы, и cp — д о )

В первом втором) канале устройства между первым (вторым)усилителем 12 (13) и первым (вторым) входом блока 3 предусмотрены последовательно=включенные первый (второй) корректор 14 (15) и первый (второй) корректирующий щааоаращатель 16 (l7(С их помощью производится выравнивание АЧХ и ФЧХ в первом и втором каналах в полосе частот спектра входного сигнала.

Формула изобретения

Устройство подавления зеркального канала, содержащее квадратурный фазовый расщепитель, вход которого является входом устройства, пер вый и второй смесители, вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом квадратурного фазового расщепителя, перестраиваемый гетеродин, выход которого соединен с гетеродинным входом первого смесителя, и блок объединения квадратурных сигналов, выход которого является выходом устройства, о т— личающееся тем, что, с целью уменьшения уровня сигнала зеркального канала в широком диапазоне входных частот, в него введены.последовательно соединенные первый усилитель промежуточной частоты, вход которого соединен с выходом первого смесителя, первый корректор амплитудно-частотной характеристики, нервый корректирующий фазовращатель, выход которого соединен с первым входом блока объединения квадратурных сигналов, первый полосовой фильтр, первый амплитудный детектор, первый фильтр низких частот и блок сравнения, выход которого соединен с регулирующим входом первого усилителя промежуточной частоты, .последовательно соединенные второй усилитель промежуточной частоты, управляющий вход которого является входом сигнала регулировки . коэффициента передачи, второй корректор амплитудно-частотной характеристики, второй корректирующий фа. зовращатель, выход которого соединен с вторым входом блока объеди10

10223

Составитель Н.Мельников

РедактоР И.ДеРбак ТехРед З.Палий

Корректор В. Синицкая

Заказ 532/59 Тираж 624

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 9 12 кения квадратурных сигналов, второй поласовой филь. гр, второй амплитудный детектор и второй фильтр низких частот:q выход которого соединен с другим входом блока сравнения, соединенные последовательно блок весовой фильтрации, вход которого соединен о выходом перестраиваемого гетеродина, третий амплитудный детектор и дифференциальный усили" тель, другой. вход которого является входом опорного напряжения, управляемый фазовращатель, вход, выход и управляющий вход которого соединены, соответственно с другим выходом гетеродина, гетеродинным входом второго смесителя и выходом дифференциального усилителя.