КАСКАД ПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ Российский патент 1998 года по МПК H04B1/18 

Изобретение предназначено для использования в составе радиоприемных комплексов спутниковых систем связи сантиметрового диапазона частот.

Известен каскад приемного устройства сверхвысокой частоты, содержащий волноводные поляризаторы и поляризационные фильтры, на выходе которых подключены малошумящие усилители [1].

Недостатком такого каскада приемного устройства является сравнительно невысокая шумовая добротность, так как на участке каскада приемного устройства сверхвысокой частоты от его начала до входа малошумящего усилителя подключено достаточно большое число волноводных элементов (волноводные поляризаторы, поляризационные фильтры), каждый из которых обладает определенным электрическим затуханием.

Известен также каскад приемного устройства сверхвысокой частоты, содержащий волноводные поляризаторы, выход первого волноводного поляризатора соединен со входом второго волноводного поляризатора, последовательно соединенные первый и второй поляризационные фильтры, выход второго волноводного поляризатора соединен со входом первого поляризационного фильтра, и два малошумящих усилителя [2].

Недостатком такого каскада приемного устройства является сравнительно невысокая шумовая добротность, так как на участке каскада приемного устройства сверхвысокой частоты от его начала до входа малошумящего усилителя подключено достаточно большое число волноводных элементов (волноводные поляризаторы, поляризационные фильтры), каждый из которых обладает определенным электрическим затуханием.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является увеличение шумовой добротности.

Для достижения этого каскад приемного устройства сверхвысокой частоты, содержащий первый и второй соединенные волноводные поляризаторы, где выход первого волноводного поляризатора соединен со входом второго волноводного поляризатора, последовательно соединенный первый и второй поляризационные фильтры, выход второго волноводного поляризатора соединен со входом первого поляризационного фильтра, и два малошумящих усилителя, снабжен дополнительно четырьмя поляризационными фильтрами, при этом первый и второй выходы третьего поляризационного фильтра соединены соответственно со входами четвертого поляризационного фильтра и первого малошумящего усилителя, первый выход четвертого поляризационного фильтра соединен со входом второго малошумящего усилителя, выход первого малошумящего усилителя соединен со входом пятого поляризационного фильтра, а выход второго малошумящего усилителя - с первым входом шестого поляризационного фильтра, ко второму входу которого подключен первый выход пятого поляризационного фильтра, выход шестого поляризационного фильтра соединен со входом первого волноводного поляризатора.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен каскад приемного устройства сверхвысокой частоты.

Каскад приемного устройства сверхвысокой частоты содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4, пятый 5 и шестой 6 поляризационные фильтры, первый и второй малошумящие усилители 7 и 8, первый (с дифференциальным фазовым сдвигом π/2 ) и второй (с дифференциальным фазовым сдвигом π ) волноводные поляризаторы 9 и 10, выход 1 третьего поляризационного фильтра 3 соединен со входом четвертого поляризационного фильтра 4, а выход 2 третьего поляризационного фильтра 3 соединен со входом первого малошумящего усилителя 7, выход 1 четвертого поляризационного фильтра 4 соединен со входом второго малошумящего усилителя 8, выход первого малошумящего усилителя 7 соединен со входом пятого поляризационного фильтра 5, выход второго малошумящего усилителя 8 соединен со входом 1 шестого поляризационного фильтра 6, ко входу 2 которого подключен выход 1 пятого поляризационного фильтра 5, выход шестого поляризационного фильтра 6 соединен со входом первого волноводного поляризатора 9, выход которого подключен ко входу второго волноводного поляризатора 10, выход которого соединен со входом первого поляризационного фильтра 1, выход 1 которого соединен со входом второго поляризационного фильтра 2, при этом сигналы с выхода 2 первого поляризационного фильтра 1 и выхода 1 второго поляризационного фильтра 2 подаются на вход последующих каскадов приемного устройства (на чертеже не показано).

В качестве третьего 3, четвертого 4, пятого 5 и шестого 6 поляризационных фильтров могут быть использованы поляризационные фильтры описанные в [3].

Для того чтобы избавиться от отраженной волны к выходу 2 четвертого 4, пятого 5 и второго 2 поляризационных фильтров могут быть подключены поглощающие волноводные нагрузки (на чертеже не показаны).

Каскад приемного устройства сверхвысокой частоты работает следующим образом.

На вход третьего поляризационного фильтра 3 от антенны (на чертеже не показана) поступает принимаемый сигнал. Две ортогональные составляющие поляризации этого сигнала выделяются последовательно третьим поляризационным фильтром 3 и четвертым поляризационным фильтром 4, после чего проходят равные по электрической длине пути до входов первого и второго малошумящих усилителей 7 и 8. После усиления сигнал проходит опять же равные по электрической длине пути и поступает через вход пятого поляризационного фильтра 5 и вход 1 шестого поляризационного фильтра 6 к выходу шестого поляризационного фильтра 6.

Поскольку третий и четвертый поляризационные фильтры 3 и 4, а также пятый и шестой поляризационные фильтры 5 и 6, первый и второй малошумящие усилители 7 и 8 однотипны, расстояния от выхода 2 третьего поляризационного фильтра 3 до входа первого малошумящего усилителя 7 и от выхода 1 четвертого поляризационного фильтра 4 до входа второго малошумящего усилителя 8, а также расстояния от выхода первого малошумящего усилителя 7 до входа пятого поляризационного фильтра 5 и от выхода второго малошумящего усилителя 8 до входа 1 шестого поляризационного фильтра 6 равны, то на выходе шестого поляризационного фильтра 6 амплитудные и фазовые соотношения ортогональных составляющих электромагнитной волны с круговой поляризацией сохранятся те же, что и на входе третьего поляризационного фильтра 3. Затем происходит обычное преобразование при помощи первого волноводного поляризатора 9 круговой поляризации в две линейные ортогональные поляризации, которые соответственно выделяются первым и вторым поляризационными фильтрами 1 и 2, после чего сигнал с выхода 2 первого поляризационного фильтра 1 и с выхода 1 второго поляризационного фильтра 2 поступает на вход последующих каскадов (на чертеже не показано) приемного устройства сверхвысокой частоты.

При приеме линейных ортогональных поляризаций используются все элементы каскада приемного устройства сверхвысокой частоты, однако первый волноводный поляризатор 9 устанавливается таким образом, чтобы он не вносил никаких изменений в ориентацию составляющих поляризации, а второй волноводный поляризатор 10 ориентирует составляющие линейной поляризации согласно расположению первого и второго поляризованных фильтров 1 и 2.

При большом коэффициенте усиления первого и второго малошумящих усилителей 7 и 8 шумовая добротность каскада приемного устройства определяется шумовой температурой и электрическим затуханием полезного сигнала на входе первого и второго малошумящих усилителей 7 и 8, т.е. зависит от числа волноводных элементов, расположенных до входов первого и второго малошумящих усилителей 7 и 8, а поскольку число элементов (поляризационный фильтр) на этом участке минимально, то шумовая добротность увеличивается по сравнению с известными каскадами приемных устройств сверхвысокой частоты.

Литература.

1. Немировский А. С., Данилович О.С. и др. (Под ред. А.С.Немировского) Радиорелейные и спутниковые системы передачи. - М.: Радио и связь, 1986, с. 320-323.

2. Аскинази Г.Б., Быков В.Л., Дьячкова М.Н., Кантор Л.Я. и др. (Под ред. Л.Я.Кантора) Справочник по спутниковой связи и вещанию. - М.: Радио и связь, 1983, с. 181-182, 195-196.

3. Немировский А. С., Данилович О.С. и др. (Под ред. А.С.Немировского) Радиорелейные и спутниковые системы передачи. - М.: Радио и связь, 1986, с. 98-99.

Изобретение предназначено для использования в составе радиотехнических устройств сверхвысоких частот в спутниковых системах связи для телевидения, радиосвязи и радиовещания. Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является увеличение шумовой добротности. Для достижения этого каскад приемного устройства сверхвысокой частоты, содержащий первый и второй соединенные волноводные поляризаторы, где выход первого волноводного поляризатора соединен со входом второго волноводного поляризатора, последовательно соединенные первый и второй поляризационные фильтры, выход второго волноводного поляризатора соединен со входом первого поляризационного фильтра, и два малошумящих усилителя, снабжен дополнительно четырьмя поляризационными фильтрами, при этом первый и второй выходы третьего поляризационного фильтра соединены соответственно со входами четвертого поляризационного фильтра и первого малошумящего усилителя, первый выход четвертого поляризационного фильтра соединен со входом второго малошумящего усилителя, выход первого малошумящего усилителя соединен со входом пятого поляризационного фильтра, а выход второго малошумящего усилителя - с первым входом шестого поляризационного фильтра, ко второму входу которого подключен первый выход пятого поляризационного фильтра, выход шестого поляризационного фильтра соединен со входом первого волноводного поляризатора. 1 ил.

Каскад приемного устройства сверхвысокой частоты, содержащий первый и второй волноводные поляpизатоpы, выход пеpвого волноводного поляризатора соединен с входом второго волноводного поляризаторы, выход первого волноводного поляризатора последовательно соединенные первый и второй поляризационные фильтры, при этом выход второго волноводного поляризатора соединен с входом первого поляризационного фильтра, первый и второй малошумящие усилители, отличающийся тем, что он снабжен дополнительно четырьмя поляризационными фильтрами, при этом первый и второй выходы третьего поляризационного фильтра соединены соответственно с входами четвертого поляризационного фильтра и первого малошумящего усилителя, первый выход четвертого поляризационного фильтра соединен с входом второго малошумящего усилителя, выход первого малошумящего усилителя соединен с входом пятого поляризационного фильтра, а выход второго малошумящего усилителя - с первым входом шестого поляризационного фильтра, ко второму входу которого подключен первый выход пятого поляризационного фильтра, выход шестого поляризационного фильтра соединен с входом первого волноводного поляризатора, при этом к свободным выходам второго, четвертого и пятого поляризационных фильтров подключены поглощающие нагрузки, вход третьего поляризационного фильтра является входом каскада, а выходами - второй выход первого и первый выход второго поляризационных фильтров.