Устройство для фазовой автопод-стройки частоты линейно- частотно-модулированного генератора

Устройство для фазовой автопод-стройки частоты линейно- частотно-модулированного генератора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республин

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

< 1847520 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 210778 (23) 2648791/18-09 с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 15.0781. бюллетень Н9 26

Дата опубликования описания 150781 (51)М. Кл.

Н ОЯ L 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 396. .662(088.8) /

В.И. Гомозов и A.Ë. Пасичный;: (72) Авторы изобретения (7 t ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ

ЧАСТОТЫ ЛИНЕЙНО-ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННОГО

ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для фазовой автоматической подстройки частоты линейно-частотно-модулированных генераторов.

Известно устройство для импульсно-фазовой автоподстройки частоты, содержащее последовательно включен- . ные генератор опорных колебаний, делитель частоты, генератор управлякщего напряжения, подстраиваемый

ЛЧМ генератор, несколько преобразователей частоты, фазовый детектор, фильтр нижних частот и усилитель сигнала ошибки, а также, подключенные к выходу генератора опорных колебаний, несколько умножителей частоты и генератор эталонных импульcos. Выход каждого умножителя соединен со входом соответствующего пре" обраэователя, а выход генератора эталонных импульсов подключен к другому входу фазового детектора P1g .

Недостатком этого устройства является то, что фазовая подстройка частоты производится по результатам изменения сигнала ошибки в дискретные моменты времени, что снижает точность автоподстройки, а также относительная сложность устройства в целом.

Известно устройство для фазовой автоподстройки частоты ЛЧМ генератора, содержащее последовательно соединенные опорный генератор, фазовращатель, фазовый дискриминатор, фильтр нижних частот, усилитель сигнала ошибки, управлякщий элемент и

ЛЧМ генератор, а также полосовой фильтр, смеситель, усилитель промежуточной частоты, умножитель частоты и генератор модулирующего сигнала, выход которого соединен с другим

1З входом управляющего элемента (2) .

Недостатком устройства является то, что оно осуществляет измерения уходов частоты, а, следовательно, и автоподстройку частоты ЛЧМ генера20 тора в дискретные моменты времени, что снижает точность автоподстройки, а также не позволяет поддерживать начальную фазу.

Цель изобретения - повышение точности автоподстройки.

Цель достигается тем, что в устройство для фаэовой автоподстройки частоты линейно-частотно-модулированного генератора, содержащее пос30 ледовательно соединенные опорный ге847520 нератор, фазовращатель, фазовый дискриминатор, фильтр нижних частот, усилитель сигнала ошибки, управляющий элемент и линейно-частотно-модулированный генератор, а также полосовой фильтр, смеситель, усилитель

5 промежуточной частоты, умножитель частоты и генератор модулирующего сигнала, выход которого соединен с другим входом управляющего элемента, введены фазовый модулятор, дополнительный смеситель, синхронизатор, триггер., коммутатор и пассивные эталонные генераторы, причем между выходом линейно-частотно-модулированного генератора и другим входом фазового детектора включены после- 15 довательно фазовый модулятор, полосовой фильтр, смеситель, усилитель промежуточной частоты и дополнительный смеситель, к выходу опорного генератора подключены другой вход 2О фазового модулятора, вход синхронизатора и через умножитель частоты другой вход смесителя, к выходам синхронизатора — вход генератора модулирующего сигнала, входы триггера и пассивных эталонных генераторов, а выходы триггера и пассивяых эталонных генераторовчерез комму.татор соединены с другим входом дополнительного смесителя.

На чертеже представлена структур,ная электрическая схема устройства для фаз овой автоподстройки частоты линейно-частотно-модулированного генератора.

Устройство содержит последовательно включенные опорный генератор 1, фазовращатель 2, фазовый дискриминатор 3, фильтр 4 нижних частот, усилитель 5 сигнала ошибки, управляю- 40 щий элемент б, линейно-частотномодулированный генератор 7, фазовый модулятор .8, полосовой фильтр 9, смеситель 10, усилитель 11 промежуточной частоты и дополнительный сме- 4 ситель 12, выход которого подключен к другому входу фазового дискриминатора 3, а также коммутатор 13, выход которого подключен ко второму входу смесителя 12, синхронизатор 14, 50 триггер 15, умножитель 16 частоты, выход которого подключен ко входу смесителя 10, первый и второй пассивные эталонные генераторы 17 и 18 и генератор 19 модулирующего сигнала который включен между третьим выходом синхронизатора 14 и другим входом управляющего элемента б.

Причем, к выходу опорного генератора

1 также подсоединены входы фазового модулятора 8, умножителя 16 частоты и ф0 и синхронизатора 14, к первому и второму выходам которого подключены входы триггер 15, первого и второго пассивных эталонных генераторов 17 и 18, а выходы последних трех сое- 45 динены со входами коммутатора 13.

Выходом устройства является выход

ЛЧИ генератора 7.

Устройство. работает следующим образом.

Для фазовой подстройки частоты

ЛЧМ генератора 7, частота которого изменяется по закону uu (f.), часть

его мощности поступает на вход фазового модулятора 8. В качестве фазового модулятора 8 в устройстве используется лампа бегущей волны (ЛБВ).

На другой вход фазового модулятора

8 с выхода опорного генератора 1 подается синусоидальное модулирующее напряжение с частотой . Фазовый модулятор 8 преобразовывает ЛЧМ колебания генератора 7 в ряд ЛЧМ колебаний, соседние колебания у которого сдвинуты по частоте на величннуЯ . Количество таких ЛЧМ колебаний равно 2и+1, а их частоты изменяются по закону uu(t)+nQ, где п = О+1, 2...

С выхода фазового модулятора

8 ЛЧМ колебания передаются через полосовой фильтр 9, полоса пропускания которого равна7 ф, на вход смесителя 10. Так как величинуХ выбирают равной величинеЯ и намного меньшей, чем вся девиация частоты ЛЧМ генератора 7, то на выходе полосового фильтра 9 образуется последовательность радиоимпульсов с девиацией частоты

2та Г= Я . Смеситель 10 преобразовывает ЛЧМ радиоимпульсы из одного диапазона частот в другой, более низкочастотный. С этой целью на второй вход его поступают через умножитель частоты 16 колебания опорного генератора 1.

Выходные колебания смесителя 10 усиливаются усилителем 11 промежуточной частоты и с его выхода поступают на вход дополнительного смесителя 12, на второй вход которого подаются эталонные ЛЧМ колебания с выхода коммутатора 13. Так как эталонные ЛЧМ колебания согласованы с законом изменения частоты ЛЧМ генератора 7, то в процессе преобразования по частоте произойдет также и частотная демодуляция ЛЧМ радиоимпульсов. На выходе дополнительного смесителя 12 образуется гармонические колебание, фазовые искажения которого соответствуют фазовым уходам колебаний ЛЧМ генератора 7 от фазы эталонных ЛЧИ колебаний. Таким образом, второе преобразование ЛЧМ радиоимпульсов позволяет снизить требования к широкополосности фазового дискриминатора 3.

С выхода дополнительного смесителя 12 колебания поступают на вход фазового дискриминатора 3, на второй вход которого подается через фазовращатель 2 высокостабильное гармоническое колебание опорного генератора

847520

1. Равенство частот входных колебаний фазового дискриминатора 3 обеспечивается умножителем 16 частоты.

Значение требуемого коэффициента умножения m умножителя 16 можно определить из выражения, описывающего порядок преобразования частоты колебаний ЛЧМ гЕнератора 7 дн г пн выбирая ut „=к uu+<, находят, что Ь

m = — "-(к-1) -1

1 и ю „— нижние частоты среза полосового фильт- $$ ра 9 и пассивных эталонных генераторов 17 и 18, где (Юпн

К=1,2,3,000, -. ) 20

Я. — частота колебаний опорного генератора

1, численно равная девиации частоты пассивного эталонного генератора 17 или

18.

На выходе фазового дискриминатора

3 образуется напряжение, пропорциональное разности фаз входных сигналов. Это напряжение поступает З0 через фильтр нижних частот 4 и усилитель сигнала ошибки 5 на вход управляющего элемента б, который подстраивает фазу колебаний ЛЧМ генератора 7. Кроме того, на вход 35 управляющего элемента б поступает напряжение генератора 19 модулирующего сигнала, которое обеспечивает перестройку частоты ЛЧМ генератора . 7 по линейному закону.

Синхронизатор 14 представляет собой делитель частоты колебаний опорного генератора 1. Он вырабатывает две последовательности импульсов, имеющих одинаковые частоты следования, но сдвинутые по времени на половину периода повторения импульсов, и импульсы запуска генератора 19.модулирующего сигнала.

Импульсы первой и второй последова" тельностей осуществляют поочередной S0 запуск пассивных эталонных генераторов 17 и 18, которые вырабатывают

ЛЧМ напряжения,а также управление через триггер 15 работой коммутатора 13.

Коммутатор 13 осуществляет поочередное подключение первого и второго пассивных эталонных генераторов 17 и 18 ко входу дополнительного смесителя 12. В результате стробирования колебаний пассивных эталонных ф) генераторов 17 и 18 на выходе коммутатора 13 формируется составное ЛЧМ колебание, отдельные части которого согласованы (сшиты) между собой по фазе. 65

В качестве пассивных эталонных генераторов -17 и 18 в устройстве используются дисперсионные фильтры с линейной импульсной характеристикой.

Необходимость введения в устройство двух пассивных генераторов объясняется следующим.

При последовательном возбуждении одиночного дисперсионного фильтра импульсами в целях получения непрерывных составных ЛЧМ колебаний в местах стыковки импульсных откликов возникают фазовые искажения. Они обусловлены тем, что после окончания первого импульсного отклика (с линейным изменением частоты колебаний), на выходе фильтра еще неко,торое время существуют затухающие колебания, вызывая искажения (биения) колебаний на начальном участке последующего импульсного отклика. Поэтому для устранения фазовых искажений используются два пассивных генератора, каждый из которых возбуждается синхронизатором уже после окончания собственных переходных процессов, вызванных предыдущим воздействием.

Показатели качества процесса регулирования преддагаемого устройства определяются как и для любой системы фазовой автоподстройки частоты. Ограничения на величину девиации частоты подстраиваемого сигнала накладываются величиной широкополосности фазового модулятора 8, которая для фазовых модуляторов на ЛБВ может составить в сантиметровом диапазоне несколько тысяч мегагерц.

Формула изобретения

Устройство для фаэовой автоподстройки частоты линейно-частотномодулированного генератора, содержащее последовательно соедииенныЬ опорный генератор, фазовращатель, фазовый дискриминатор, фильтр нижних частот, усилитель сигнала ошибки, управляющий элемент .и линейно-частотно-модулированный генератор, а также полосовой фильтр, смеситель, усилитель промежуточной частоты, умножитель частоты и генератор модулирующего сигнала, выход которого соединен с другим входом управляющего элемента, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности автоподстройки, в него введены фазовый модулятор, дополнительный смеситель, синхронизатор, триггер, коммутатор и пассивные эталонные генераторы, причем между выходом линейно-частотно-модулированного генератора и другим входом фазового детектора включены после847520

Составитель Т. Афанасьева

Редактор М. Недолуженко Техред A.A÷ е

Заказ 5528/86 Тираж 988

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений-и .открытий

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

Корректор Ю. Макаренко

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 довательно фазовый модулятор, поло- совой фильтр, смеситель, усилитель промежуточной частоты и дополнительный смеситель, к выходу .опорного генератора подключены другой вход фазового модулятора, вход синхронизатора и через умножитель частоты— другой вход смесителя, к выходам синхронизатора — вход смесителя, к выходам синхронизатора — вход генератора модулирующего сигнала, входы триггера и пассивных эталонных генераторов, а выходы триггера и пассив" ных эталонных генераторов через коммутатор соединены с другим входор дополнительного смесителя.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 543127, кл. Н 03 В 3/04, 1974.

2. Авторское свидетельство ССР по заявке 9 2474571/18-09, кл. Н 03 В 3/10, 1977.