СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ ФАЗОМЕТРИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ Российский патент 1995 года по МПК H03L7/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радионавигации и фазоизмерительной технике.

Целью изобретения является уменьшение относительных фазовых флуктуаций формируемых выходных сигналов со сдвигом по частоте.

На чертеже представлена структурная электрическая схема синтезатора частот фазометрических устройств.

Синтезатор содержит опорный генератор 1, кодоуправляемый синтезатор 2 метрических частот, каналы 3, 4, каждый из которых содержит перестраиваемый синтезатор 2 метрических частот, каналы 3, 4, каждый из которых содержит перестраиваемый генератор (ПГ) 5, первый делитель частоты (ДЧ) 6, второй сумматор 7, второй полосовой фильтр (ПФ) 8, фазовый детектор (ФД) 9, усилитель постоянного тока (УПТ) 10, фильтр нижних частот (ФНЧ) 11, второй и третий ДЧ 12 и 13, первый генератор 14 гармоник, второй генератор 15 гармоник, первый ПФ 16, первый сумматор 17, третий ПФ 18.

Синтезатор частот фазометрических устройств работает следующим образом.

Сигнал эталонной частоты f_э с опорного генератора 1 поступает в кодоуправляемый синтезатор 2 метрических частот, а также в каналы 3 и 4 на второй и третий ДЧ 12 и 13, которые имеют коэффициенты деления n₂ и n₃ соответственно. С третьего ДЧ 13 сигнал через первый генератор 14 гармоник, который имеет коэффициент умножения m₁, поступает на первый вход второго сумматора 7, на второй вход которого с ПГ 5 подается сигнал через ДЧ 6, который имеет коэффициент деления n₁. С выхода второго сумматора 7 сигнал разностной частоты выделяется вторым ПФ 8 и поступает на второй вход ФД 9, где он сравнивается с сигналом, поступающим с второго ДЧ 12. Результат сравнения усиливается УПТ 10 и через ФНЧ 11 поступает на вход управления частотой ПГ 5.

С выхода ПГ 5 сигнал поступает на вход второго генератора 15 гармоник, с выхода которого через ПФ 16 выделяется требуемая гармоника и поступает на первый вход первого сумматора 17, на второй вход которого поступают сигналы кодоуправляемого синтезатора 2, когерентные эталонной частоте и соответствующие коду управления.

Таким образом, управление ПГ 5, осуществляет ФД 9, на котором производится сравнение эталонной частоты f_э опорного генератора 1, поделенной на коэффициент деления n₂ второго ДЧ 12, с приведенной частотой 5. Приведение частоты осуществляется путем деления ее на коэффициент n₁ первого ДЧ 6 и сложения сумматором 7 с эталонной частотой опорного генератора 1, поделенной на коэффициент n₃ третьего ДЧ 13 и умноженной на коэффициент m₁ первого генератора 14 гармоник. При этом частота ПГ f_пг определяется по формуле
f_пг= m₁ ± n₁ где n₁ = 1, 2, 3, ...;
n₂ = 1, 2, 3, ...;
n₃ = 1, 2, 3, ...;
m₁ = 1, 2, 3, ... - коэффициент умножения первого генератора 14 гармоник.

П р и м е р. В разработанном блоке частота опорного генератора 5 МГц, в первом канале коэффициенты деления n₁ = 4, n₂ = 2, n₃ = 10 и умножения m₁ = 3, следовательно, × 3 - × 4 = 58 МГц во втором канале n₁ = 1, n₂ = 2, n₃ = 1600, m₁ = 29 и × 29 + × 1 = 72,503125 МГц
Наличие в схеме первого ДЧ 6 и третьего ДЧ 13 позволяет придерживаться неравенства ≥ 10 где f_вx.гг1 - частота на входе первого генератора 14 гармоник;
f_вых.см1 - частота на выходе второго сумматора 7, а также иметь при этом широкий диапазон значений частот ПГ 5, когерентных опорной частоте. Таким образом, гармонические составляющие сигналы f_вх.гг1 и тем более сигналы ПГ 5 могут быть подавлены до уровня, обеспечивающего нормальную работу частотно-фазового детектора. Поэтому второй ПФ 8 может иметь конфигурацию простого двухзвенного RC-фильтра нижних частот, что позволяет упростить конструктивное исполнение, уменьшить коэффициент деления частоты в петле, а следовательно, повысить устойчивость работы петли фазовой автоподстройки частоты при всех дестабилизирующих факторах внешней среды и уменьшить уровень фазовых шумов на выходе ПГ 5.

Кроме того, поскольку отношение между смешиваемыми частотами на первом сумматоре равно примерно 10, взаимная развязка между каналами может быть обеспечена не хуже 80 дБ.

Использование: в радиотехнике, в радионавигации и фазоизмерительной технике. Сущность изобретения: синтезатор частот фазометрических устройств содержит опорный генератор 1, кодоуправляемый синтезатор 2 метрических частот, два канала 2, 3, каждый из которых содержит перестраиваемый генератор 5, первый, второй, третий делители 6, 12, 13 частоты, первый, второй сумматоры 17, 7, первый, второй, третий полосовые фильтры 16, 8, 18, фазовый детектор 9, усилитель 10 постоянного тока, фильтр 11 нижних частот, первый, второй генераторы 14, 15 гармоник и формирует одновременно два сигнала со сдвигом по частоте с уменьшенной относительной фазовой флуктуацией. 1 ил.

СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ ФАЗОМЕТРИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ, содержащий последовательно соединенные опорный генератор и формирователь опорных частот, а также два канала, каждый из которых содержит первый генератор гармоник, последовательно соединенные первый полосовой фильтр и первый сумматор, второй сумматор, фильтр нижних частот, перестраиваемый генератор и усилитель постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью уменьшения относительных фазовых флуктуаций формируемых выходных сигналов со сдвигом по частоте, в каждый из каналов введены первый делитель частоты и второй и третий делители частоты, входы которых подключены к выходу опорного генератора, второй и третий полосовые фильтры, второй генератор гармоник, а формирователь опорных частот выполнен в виде кодоуправляемого синтезатора метрических частот, первый и второй выходы которого соединены с другими входами первых сумматоров соответствующих каналов, при этом в каждом из каналов первый генератор гармоник включен между выходом третьего делителя частоты и первым входом второго сумматора, первый делитель частоты - между выходом перестраиваемого генератора и вторым входом второго сумматора, второй полосовой фильтр - между выходом второго сумматора и первым входом фазового детектора, второй вход которого подключен к выходу второго делителя частоты, выход которого соединен с входом усилителя постоянного тока, фильтр нижних частот включен между выходом усилителя постоянного тока и входом перестраиваемого генератора, второй генератор гармоник - между выходом перестраиваемого генератора и входом первого полосового фильтра, выход первого сумматора соединен с входом третьего полосового фильтра, выход которого является выходом канала.