Синтезатор частот

Синтезатор частот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

И30БРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22).Заявлено 170778 (21) 2645766/18-09 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет— (53)М. Кл.з

Н 03(. 7/06

Государственный комитет

СССР ио деяам изобретений и открытий (53) УДК 621 373

42(088.8) Опубликовано 23,0481, Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 2304.81 (72) Авторы изобретения

И.В.Никифоров, P A Клоков, П.А.Алексеев (71) Заявитель (54) СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве гетеродинных устройств радиоприемников, задающих устройств радиопередатчиков, а также в качестве диапазонных генераторов точных частот.

Известен синтезатор частоты, содержащий выходное кольцо автоподстройки, включающее перестраиваемый генератор, делитель частоты с перемен- 10 ным коэффициентом деления, фазовый детектор, фильтр нижних частот, при этом к другому входу фазового детектора через преобразователь и делитель частоты подключен выход делителя час- 15 тоты с переменным коэффициентом деления, изменение коэффициентов деления которого сопряжено с изменением коэффициентов деления делителя выходного кольца (1). 20

Однако известный синтезатор частот не обеспечивает достаточной .чистоты спектра выходного сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому является синтезатор частоты, содер- 25 жащий.соединенные в кольцо автогенератор, первый делитель частоты с дробно-переменным коэффициентом деления, фазовый детектор и фильтр нижних частот, а также последовательно соеди-30 ненные генератор эталонной частоты, двоичный счетчик, коммутатор и сумматор (2).

Однако данный синтезатор частоты также не обеспечивает достаточной спектральной чистоты выходного сигнаФ ла.

Цель изобретения — улучшение спектральной чистоты выходных сигналов °

Поставленная цель достигается тем, что в синтезаторе частот, содержащем соединенные в кольцо автогенератор, первый делитель частоты с дробно-переменным коэффициентом деления, фазовый детектор и фильтр нижних частот, а также последовательно.соединенные генератор эталонной частоты, двоичный счетчик, коммутатор. и сумматор, между выходом сумматора и другим входом фазового детектора включены последовательно соединенные логический цифровой преобразователь импульсной последовательности, второй делитель частоты с дробно-переМенным коэффициентом деления и полосовой фильтр, при этом другой вход логического цифрового преобразователя импульсной последовательности подключен к выходу генератора эталонной частоты, первый вход yïðàâëåíèÿ коммутатора и

824451 входы управления первого и второго делителей частоты с дробно-переменным коэффициентом деления объединены, а точка их объединения и второй вход управления коммутатора являются входами управления частотой.

На чертеже представлена структурная электрическая. схема предлагаемого синтезатора частот.

Синтезатор частот содержит генератор 1 эталонной частоты, двоичный счетчик 2, коммутатор 3, сумматор 4, логический цифровой преобразователь

5 импульсной последовательности, второй делитель 6 с дробно-переменным коэффициентом деления (ДДП КД), полосовой фильтр 7, автогенератор 8, пер- 5 вый делитель 9 с дробно-переменным коэффициентом деления (ДДПКД), фазовый детектор (ФД)10, фильтр 11 нижних частот .(ФНЧ).

Синтезатор частот работает следую- 2О щим образом.

Генератор 1, двоичный счетчик 2, коммутатор 3 и сумматор 4 образуют обычным путем из эталонной частоты последовательность импульсов с на- 2 рушенной периодичностью повторения, которой соответствует дискретный спектр частот с шагом аГ -- И. . Логический цифровой преобразователь 5 очищает этот сигнал от.составляющей-.р умов стохастической фазовой модуляции фронтов, приобретенной в счетчике 2 °

Логический цифровой преобразователь

5 осуществляет логическое вычитание импульсной последовательности с выхода сумматора 4 из импульсной последовательности эталонной частоты генератора 1. При взаимодействии импульсной последовательности с выхода сумматора 4, обладающей стохастической фазовой модуляцией фронтов импульсов, 40 и импульсной последовательности эталонной частоты генератора 1 образуется новая последовательность с "вырезами" на месте импульсов первой последовательности (обратная по цифрово- 4g му кодовому значению). В ее.спектре подчеркнута частота, разностная меж- ду эталонной и частотой синтеза в спектре на выходе сумматора 4. Так как новая, последовательность составлена из импульсов эталонной частоты, не имеющих стохастической фазовой модуляции фронтов, то составляющие шумов, обусловленные этим явлением, в ней отсутствуют и общее отношение сигнал ,шум .оказывается выше, чем для сигна- 55 ла на выходе сумматора 4, Если представить, что синтезатор должен синтезировать 10 -.10" значений частот с шагом М, значение частоты на выходе логического цифровогс 69 преобразователя 5 может быть обозна чено, как

- 0+(А 10"+В) Af, где A 0,1, 2.. ° 10 ;

В 0 1, 2.. . 10 65

f0 — наименьшее значение синтезируемых частот.

При этом установка частоты в коммутаторе 3 производится кодом A, определяющим старшие изменяемые разряды значения, и кодом В, определяющим ее младшие разряды.

Частота с выхода логического цифрового преобразователя 5.делится с помощью делителя б с дробно-переменным коэффициентом деления в (NO+ANN) рае, где N 0 — наименьшее значение коэффициента деления;

AN - шаг его изменения, вследствие чего частота на выходе делителя б понижается до значения о

f t(A. 10 + $)bk

Еслй шаг коэффициента деления дй подобрать таким образом, что при

B=0 и каждом изменении A на единицу значения f будет оставаться одним и тем же, рабочая полоса синтеза

10 . 10 ьГ будет приведена к знаWl И чению

10 .а% а NM t a. сДГ т.е. за счет изменения коэффициента деления синхронно с изменением значения старших разрядов синтезируемого значения частоты, она при каждом изменении A на единицу будет покусочно переноситься в ту же самую полосу шириной 10 .A f и одновременно сжиматьи ся за счет наличия деления до значения Г . Шаг разноса побочных составляющих спектра, равный Aff,, при этом не претерпевает сжатия вследствие отмеченного свойства. Если установить

AF< < а У и пропустить сигнал через полосовой фильтр 7 с полосовой прозрачностью фильтра дГф такой, что

AFo<дЕ <Ы, свернутая и сжатая рабочая полоса синтеза окажется в полосе прозрачности полосового фильтра 7, а побочные составляющие спектра вне ее.

При использовании фильтров с малым коэффициентом прямоугольности (кварцевых или электромеханического типа) может быть достигнуто подавление побочных составляющих на 60-70 дВ относительно .их уровня на входе фильтра

7. Покусочное свертывание рабочей полосы фильтра в 10 раз, достигаемое соединением управляющего входа делителя 6 с входом кода A в сумматоре 3, дает возможность получить практически реализуемое в высркоселективных фильтрах необходймое для указанной фильтрации соотношение частоты фильтра f04, и полосы прозрачности AF4, независимо от относительного значения рабочей полосы синтеза (поскольку

10™ 10 . Ю заменяет отношение

<о отношением

824451

Управляемый по частоте автогенератор 8, делитель 9, фазовый детектор

10 и фильтр 11 нижних частот образуют систему автоподстройки частоты, опирающуюся на.частоту fz@ с выхода фильтра 7.: Соединение управляющего входа делителя 9 с управляющим входом кода А коммутатора 3, которое дает возможность установки коэффициента деления делителя 9 синхронно со значением синтезируемой частоты, как (й +Адй), приводит к тому, что сис- 1О тема автоподстройки с помощью авто; генератора 8 производит восстанавливающее развертывание .свернутой рабочей полосы, синтеза путем умножения частотй 0Ф в f (Np+AAN) раз. Выбор коэф- 15 фициента делейия делителя 9, кратным коэффициенту деления делителя б, дает возможность выбором кратности устанавливать. желательный масштаб сетки выходных частот синтезатора по отно- Щ шению к сетке первичного синтеза на выходе логического цифрового преобразователя 5.

Предлагаемый синтезатор частот дает возможность получить малый уровень 25 шумов и достичь малого уровня побочных гармонических составляющих спектра еще до системы автоподстройки и, следовательно, снять с последней функции подавления шумов и побочных гармонических составляющих спектра опорного сигнала. Это дает возможность получить подавление побочных составляющих спектра не хуже 75-80 дБ, независимо от шага синтезируемых значений частоты и значения граничной частоты системы автоподстройки; использовать за счет этого в 10-100 раэ меньший шаг последовательности синтеэируемых частот и соответственно увеличить в той же полосе их ко- 40 личество; оптимизировать параметры выходной системы автоподстройки, исходя из достижения ее быстродействия и лучшего подавления собственных шумов и сохранить при этом все положительные качества выполнения синтезаторов на основе сложения импульсных последовательностей.

Формула изобретения

Синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо автогенератор, первый делитель частоты с дробно-переменным коэффициентом деления, фазовый детектор и фильтр нижних частот, а также последовательно соединенные генератор эталонной частоты, двоичный счетчик, коммутатор и сумматор, отличающийся тем, что, с целью улучшения спектральной чистоты выходных сигналов, между выходом сумматора и другим входом фазового детектора включены последовательно соединенные логический цифровой преобразователь импульсной последова,тельности, второй делитель частоты с, дробно-переменным коэффициентом. деления и полосовой фильтр, при этом другой вход логического цифрового преобразователя импульсной последовательности подключен к выходу генератора эталонной частоты, первый вход управления коммутатора и входы управления первого и второго делителей частоты с дробно-переменным коэффициентом деления объединены, а точка их объединения и второй вход управления коммутатора являются входами управления частотой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3435367, кл. 331-2, 24.08 .67.

2. Патент Великобритании 9 1264903, кл. Н 3 А, 23.02.72 (прототип). °

824451, Составитель Г.Захарченко

Редактор В.Иванова Техред H.Ìàéîôîø Корректор В.Синицкая

Заказ 2149/83 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственйого комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4