СХЕМА ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ ПАРАМЕТРОНА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1998 года по МПК H03L7/00 

Изобретение относится к цифровой сверхвысокочастотной системе и более конкретно к схеме для синхронизации частоты локального генератора передатчика в цифровой сверхвысокочастотной системе для использования в параллельном канале.

Данная заявка на схему для синхронизации частоты локального генератора передатчика в цифровой сверхвысокочастотной системе для использования в параллельном канале основывается на Корейской заявке N 26430/1995, которая здесь включена как ссылка для всех целей.

В последнее время большинство цифровых сверхвысокочастотных систем обычно использует параллельный канал в целях повышения эффективности канала. При этом цифровые сверхвысокочастотные системы разделяют частоту, соответствующую одному каналу, на режим волны вертикальной поляризации (далее именуемый как "В") и на режим волны горизонтальной поляризации (далее именуемый как "Г") и затем подают данные к разделенным соответствующим режимам. В канале, противоположном одному каналу, цифровые сверхвысокочастотные системы могут производить действие, обратное описанному выше.

В конкретной сверхвысокочастотной системе, работающей с параллельным каналом, при передаче модулирующий сигнал модулируется как сигнал промежуточной частоты методом модуляции, адаптированным к этой системе. Затем в указанной системе параметром диэлектрического резонатора (далее именуемый как "ПДР"), имеющим превосходные характеристики стабильности частоты и фазового шума соответственно в режиме В и в режиме Г используется в качестве локального генератора, и таким образом частота повышается в преобразователе частоты. После усиления мощности сигналы В и Г с повышенной частотой объединяют в едином формате и передают в преобразователе для возбуждения ортогональных мод (далее именуемом как "ПОМ").

В цифровой сверхвысокочастотной системе после приема частоту локального генератора передатчика в режиме В нужно синхронизировать, чтобы она была равной частоте локального генератора передатчика в режиме Г, в целях сведения к минимуму погрешности в демодулированном сигнале.

ПДР для его использования в качестве локального генератора передатчика выполнен в виде внешнего типа, в котором его фаза постоянна во внешнем генераторе опорной частоты с фиксированной плотностью. В результате этого при синхронизации сигнала внешнего генератора опорной частоты, вводимого в ПДР для каждого из режимов В и Г, ПДР может синхронизировать его выходную частоту.

Фиг. 1 - блок-схема, изображающая схему для синхронизации частоты обычного локального генератора передатчика, в котором цифровые обозначения 2 и 12 соответственно обозначают локальные генераторы как ПДРы В-типа и Г-типа. Здесь схемы для синхронизации частоты локального генератора передатчика обозначаются цифровыми обозначениями 10 и 20 и генерируют каждый из опорных сигналов для фиксирования фаз ПДРов 2 и 12 В-типа и Г-типа. Также указанные выше схемы 10 и 20 для синхронизации частоты локального генератора передатчика синхронизируют его опорные сигналы по линиям 22 и 24.

Объяснение устройства схем 10 и 20 для синхронизации частоты локального генератора будет подробно изложено ниже. Затем, цифровые обозначения 4 и 14 соответственно обозначают генераторы опорной частоты В-типа и Г-типа, в которых частоты опорных сигналов, введенных в соответствии с каждым из регулирующих напряжений, различные. Далее, цифровые обозначения 6 и 16 соответственно обозначают фазовые компараторы В-типа и Г-типа, а цифровые обозначения 8 и 18 соответственно обозначают фильтры нижних частот синхронного детектора В-типа и Г-типа.

После сравнения фазы в фазовом компараторе 6 В-типа с опорным сигналом, выведенным в генераторе 14 опорной частоты Г-типа, опорный сигнал, выведенный в генераторе 4 опорной частоты В-типа, управляет регулирующим напряжением генератора 4 опорной частоты В-типа посредством фильтра нижних частот синхронного детектора 8 В-типа. Поэтому частота генератора 4 опорной частоты В-типа синхронизируется с частотой генератора 14 опорной частоты Г-типа.

Тем не менее, как указано выше, обычный метод указанной выше схемы может оказаться сложной, и также вероятность того, что в случае неисправности генераторов опорной частоты либо В-типа или Г-типа работоспособность системы может из-за этого нарушиться. Кроме этого, в случае несрабатывания одного генератора опорной частоты В-типа или Г-типа возникает неудобство, вызванное необходимостью переключения другого генератора вручную, чтобы ввести его в работу (это обозначено пунктирной линией 24 в фиг. 1).

Предметом изобретения является обеспечение схемы для надежной синхронизации частоты локального генератора передатчика в цифровой сверхвысокочастотной системе.

Другим предметом изобретения является обеспечение схемы для обработки выходного сигнала генераторов опорной частоты либо В-типа или Г-типа и синхронизации параметрона диэлектрического резонатора для использования в В-типе и Г-типе одновременно.

Еще одним предметом изобретения является обеспечение схемы для устранения взаимного синхронизма частоты между генераторами опорной частоты В-тип и Г-типа.

Еще одним предметом изобретения является обеспечение схемы для автоматической коммутации одного генератора опорной частоты с другим генератором опорной частоты в том случае, когда один работающий опорный генератор не срабатывает.

Эти и другие задачи можно осуществить в соответствии с принципами данного изобретения при помощи схемы синхронизации частоты параметрона диэлектрического резонатора волн вертикальной и горизонтальной поляризации в цифровой сверхвысокочастотной системе для использования в параллельном канале, состоящей из первого блока переключения смещения для включения первого источника питания, второго блока переключения смещения для включения второго источника питания, первого блока генерации опорного сигнала для генерации первого опорного сигнала для синхронизма частоты локального генератора первым источником питания, второго блока генерации опорного сигнала для генерации второго опорного сигнала для синхронизма частоты локального генератора вторым источником питания, первого делителя для первичного и вторичного разделения и вывода мощности первого опорного сигнала, второго делителя для первичного и вторичного разделения и вывода мощности второго опорного сигнала, первого сумматора для суммирования мощности первично разделенного первого опорного сигнала с вторично разделенным вторым опорным сигналом и вывода суммарной мощности к параметрону диэлектрического резонатора для использования в волне вертикальной поляризации, второго сумматора для суммирования мощности первично разделенного второго опорного сигнала с вторично разделенным первым опорным сигналом и вывода суммарной мощности к параметрону диэлектрического резонатора для использования в волне вертикальной поляризации, первого блока управления переключением для включения второго блока переключения смещения, в целях замыкания второй мощности при реагировании на генерацию первого опорного сигнала, вторично разделенного в первом делителе, и второго блока управления переключением для включения первого блока переключения смещения в целях замыкания первой мощности при реагировании на генерацию второго опорного сигнала, вторично разделенного во втором делителе.

Более полная оценка изобретения и многих присущих ему преимуществ будут очевидны, когда оно станет более понятным с нижеследующим подробным описанием при его изучении вместе с прилагаемыми фиг. 1 - 3, в которых обозначения указывают одни и те же аналогичные компоненты элементов.

На фиг. 1 представлена блок-схема, изображающая схему для синхронизации частоты обычного локального генератора передатчика; на фиг. 2 - блок-схема, изображающая схему для синхронизации частоты локального генератора передатчика согласно изобретению; на фиг. 3 - подробная схема, изображающая схему для синхронизации частоты локального генератора передатчика фиг. 2.

Прежде всего нужно отметить, что аналогичные цифровые обозначения используются для аналогичных элементов или частей, хотя они отображены и в других чертежах.

Фиг. 2 является блок-схемой, изображающей схему для синхронизации частоты локального генератора передатчика в соответствии с изобретением. В фиг. 2 модуль 1/100 обозначает схему для синхронизации частоты локального генератора передатчика В-типа и для подачи радиочастоты опорного сигнала к ПДР 2 В-типа, а модуль 2/200 обозначает схему для синхронизации частоты локального генератора передатчика Г-типа и для подачи радиочастоты опорного сигнала к ПДР 12 Г-типа. Аналогичные элементы или части, которые имеют одно и то же наименование как в модуле 1/100, так и в модуле 2/200, имеют одно и то же исполнение и выполняют одни и те же действия. Фиг. 3 является подробной схемой, изображающей схему для синхронизации частоты локального генератора передатчика фиг. 2.

Изобретение характеризуется приложением опорного сигнала, выведенного из генераторов опорной частоты либо В-типа, либо Г-типа, к ПДРам 2 и 12 В-типа и Г-типа одновременно. Например, когда генератор опорной частоты 104 модуля 1/100 работает для вывода опорного сигнала, то опорный сигнал прилагается как равная величина мощности к сумматору 116 модуля 1/100 и сумматору 216 модуля 2/200 и в конечном счете прилагается к ПДРам 2 и 12 В-типа и Г-типа.

Также изобретение характеризуется тем, что в том случае, когда один работающий генератор опорной частоты не срабатывает, должен автоматически включиться один генератор опорной частоты с другим генератором опорной частоты, чтобы другой генератор опорной частоты был введен в работу. Например, если генератор 104 опорной частоты модуля 1/100 не срабатывает и поэтому работать не может, переключатель смещения 202 другого модуля, противоположного одному генератору 104 опорной частоты, т.е. модуль 2/200, включается первым делителем 106, вторым делителем 108, детектором уровня 110, усилителем постоянного тока 112 и компаратором 114 модуля 1/100. Таким образом модулированная речевым сигналом несущая (МРСН) питания прилагается к генератору 204 опорной частоты модуля 2/200 переключателем смещения 202, и генератор 204 опорной частоты генерирует опорный сигнал.

Ссылаясь на фиг. 2 и 3, цифровые обозначения 102 и 202 обозначают переключатели смещения, которые являются включенно/выключенной МРСН питания, приложенной к генераторам 104 и 204 опорной частоты, каждые из которых, соответственно, содержат транзистор Q1. Переключатели смещения 102 и 202 взаимно включают МРСН питания, прилагаемую к генератору опорной частоты 204 противоположного им модуля в соответствии с наличием/отсутствием нормальной работы генераторов опорной частоты 104 и 204. Если переключатель смещения 102 модуля 1 110 включен, генератор опорной частоты 104 работает нормально и генерирует радиочастоту опорного сигнала. Соответственно, переключатель смещения 202 модуля 2/200 выключается первым делителем 106, вторым делителем 108, детектором уровня 100, усилителем 112 постоянного тока и компаратором 114. Наоборот, если переключатель смещения 102 модуля 1/100 выключен, генератор опорной частоты 104 не работает и не генерирует радиочастоту опорного сигнала. Таким образом переключатель смещения 202 модуля 2/200 включается. В результате этого, когда прилагается МРСН исходного питания, переключатели смещения 102 и 202 соответственно состоят из схемы определения приоритета (как показано обозначением 103 фиг. 3), благодаря чему один модуль может работать прежде другого модуля. Цифровые обозначения 104 и 204 обозначают генераторы опорной частоты, и, когда прилагается МРСН питания, происходит генерирование радиочастоты опорного сигнала. Здесь радиочастота опорного сигнала используется для синхронизации частоты локального генератора ПДРов 2 и 12 В-типа и Г-типа.

Цифровые обозначения 106 и 206 обозначают первые делители. Первые делители 106 и 206 делят мощность радиочастоты опорного сигнала, выводимую из генераторов опорной частоты 104 и 204 в сумматор 116 и второй делитель 108. Первые делители 106 и 206, к примеру - делители несимметричного типа Уилкинсона, делят мощность сигнала, приложенного к сумматорам 116 и 216, и мощность сигнала, приложенного к вторым делителям 108 и 208, в отношении 2:3. Цифровые обозначения 108 и 208 обозначают вторые делители. Также вторые делители 108 и 208 в качестве делителей несимметричного типа Уилкинсона делят мощность сигнала, выводимого из первых делителей 106 и 206, в детекторы уровня 110 и 210 и в сумматоры 216 и 116 противоположного им модуля. В это время отношение разделения мощности сигнала, разделенного на детекторы уровня 110 и 210, и сигнала, разделенного на сумматоры 216 и 116, составляет величину 2: 3. Следовательно, мощность сигнала, который делится первыми делителями 106 и 206 и прилагается к сумматорам 116 и 216, равна мощности сигнала, приложенного первыми делителями 106 и 206 и вторыми делителями 108 и 208 к сумматорам 216 и 116 противоположного им модуля. Цифровые обозначения 116 и 216 обозначают сумматор Уилкинсона. Сумматоры 116 и 216 имеют изолированный вход для сигнала вторых делителей 208 и 108, которые расположены в противоположном им модуле. Выходы сумматоров 116 и 216 усиливаются до соответствующего уровня усилителями 118 и 218 и затем прилагаются в качестве радиочастоты опорного сигнала к ПДРам 2 и 12.

Цифровые обозначения 110 и 210 обозначают детекторы уровня, состоящие из диодов Шотки. Детекторы уровня 110 и 210 преобразуют сигнал, выведенный из вторых делителей 108 и 208, в напряжение постоянного тока и выводят преобразованное напряжение к усилителям постоянного тока 112 и 212. Цифровые обозначения 112 и 212 обозначают усилители постоянного тока, каждый из которых состоит из операционного усилителя. Усилители постоянного тока 112 и 212 усиливают напряжение постоянного тока, выводимое из детекторов уровня 110 и 210, до должного уровня и затем выводят усиленное напряжение к компараторам 114 и 214. Цифровые обозначения 114 и 214 обозначают компараторы, каждый из которых состоит из операционного усилителя. Компараторы 114 и 214 сравнивают сигнал, усиленный в усилителях постоянного тока 112 и 212, с каждым из опорных напряжений Vref1 и Vref2 и выводят логический уровень "Н" или логический уровень "L". В том случае, когда выведенное напряжение усилителей постоянного тока 112 и 212 больше опорных напряжений Vref1, Vref2, компараторы 114 и 214 выводят логический уровень "L". С другой стороны, когда выведенное напряжение усилителей постоянного тока 112 и 212 меньше опорных напряжений Vref1, Vref2, компараторы выводят логический уровень "H". Логический уровень "H" включает переключатели смещения 102 и 202 противоположного им модуля, а логический уровень "L" выключает их переключатели смещения 102 и 202.

Действие изобретения по фиг. 2 и 3 более конкретно будет объяснено ниже. В следующем ниже описании действия изобретения предлагается и отмечается, что работает генератор опорной частоты 104 модуля 1/100. Поэтому отмечается, что генератор опорной частоты 204 модуля 2/200 не находится в работе.

МРСН питания прилагается к генератору 104 опорной частоты переключателем смещения 102 модуля 1/100. Поэтому генератор опорной частоты 104, к которому приложена МРСН питания, находится в работе, генерируя опорный сигнал. Мощность генерированного опорного сигнала делится в первом делителе 106, состоящего из пассивных элементов R10, L4, L5 и C5-C7. В этот момент отношение мощности, которая делится на сумматор 116 и второй делитель 108, равно величине 2:3. Один сигнал, разделенный в первом делителе 106, выводится через сумматор 110, состоящий из пассивных элементов R12, L8, L9 и C12-C14, усиливается в усилителе 118 и прилагается к ПДР 2 В-типа. Также другой сигнал, разделенный в первом делителе 106, также делится как два сигнала вторым делителем 108, состоящим из пассивных элементов R11, L6, L7 и C8-C10.

Один сигнал из их числа подключается к соединителю REF1 модуля 2/200 через соединитель REF0 и радиочастотный кабель модуля 1/100 и затем прилагается к сумматору 216 модуля 2/200. Сигнал, приложенный к сумматору 216 модуля 2/200, усиливается в усилителе 218 и затем прилагается к ПДР12 Г-типа. Другой сигнал из их числа прилагается к детектору уровня 110. Здесь отношение деления мощности сигнала, приложенного к сумматору 216 другого модуля, т.е. модуля 2/200, и мощность сигнала, приложенного к детектору уровня 110 модуля 1/100, равно величине 3:2.

В этом примере мощность сигнала, приложенного к сумматору 116 модуля 1/100 через первый делитель 106 модуля 1/ 100, и мощность сигнала, приложенного к сумматору 216 модуля 2/ 200 через первый делитель 106 и второй делитель 108 модуля 1/100, делятся на неравные части, как указано в упомянутом выше отношении деления мощности первого и второго делителей 106 и 108. Соответственно, радиочастота опорных сигналов, приложенная к ПДР 2 и 12 В-типа и Г-типа, равны друг другу.

При этом другой сигнал, разделенный во втором делителе 108 модуля 1/100, прилагается к детектору уровня 110 модуля 1 100. Детектор уровня 110 преобразует приложенный сигнал в данное напряжение постоянного тока диодом Шотки D2 и выводит преобразованный сигнал к усилителю 112 постоянного тока. Усилитель 112 постоянного тока состоит из двухвыводных операционных усилителей U3A и U3B. В результате этого напряжение постоянного тока, дважды усиленное в операционных усилителях U3A и U3B, прилагается к компаратору 114 и таким образом сравнивается с опорным напряжением Vref1 компаратора 114. Когда опорный сигнал генератора 104 модуля 1/100 превышает опорное напряжение Vref1, то выходом компаратора 114 является логический уровень "L". Когда опорный сигнал генератора 104 модуля 1/100 меньше опорного напряжения Vref1, то выходом компаратора 114 является логический уровень "H". Далее, при логическом уровне "H" переключатель смещения 202 модуля 2/200 включается. При логическом уровне "L" переключатель смещения 202 модуля 2/200 выключается. То есть, когда генератор опорной частоты 104 модуля 1/100 находится в работе, переключатель смещения 202 модуля 2/200 выключается. С другой стороны, когда генератор опорной частоты 104 модуля 1/100 не находится в работе (или неисправен), то переключатель смещения 202 модуля 2 200 включается. Следовательно, если переключатель смещения 202 модуля 2/200 включен, то генератор опорной частоты 204 модуля 2/200 может быть в работе. Наконец, если генератор опорной частоты 104 модуля 1/100 неисправен, то генератор опорной частоты 204 модуля 2/200 автоматически включается для работы.

Таким образом, как изображено в фиг. 2 и 3, детекторы уровня 110 и 201, усилители постоянного тока 112 и 212 и компараторы 114 и 214 являются средством управления включением/выключением переключателей смещения 202 и 102 противоположного модуля.

Ссылаясь на фиг. 3, схема 103 определения приоритета включена в переключатель смещения 102. Схема 103 определения приоритета выполнена с R1, C18 и SW1. Если пользователь включает переключатель SW1 модуля 1/100, выключает переключатель SW1 модуля 2/200 и подает МРСН исходного питания к модулю 1/100 и модулю 2/200 одновременно, то модуль 2/200 будет в работе раньше модуля 1/100. Другими словами, задержка, требуемая для включения каждого транзистора Q2 переключателя смещения 102 в первом модуле 1/ 100 МРСН питания, может генерироваться по временной константе R1 и C18 схемы 103 определения приоритета модуля 1100. Но поскольку в модуле 2 200, где МРСН питания прилагается в одно и то же время, никакой задержки во времени не имеется, то генератор опорной частоты 204 модуля 2/200 приводится в действие раньше модуля 1/100. Соответственно, при приложении исходного питания схема 103 определения приоритета определяет, какой модуль будет в работе первым или выборочным.

Из вышеизложенного очевидно, что изобретение имеет преимущества обработки выходного сигнала генераторов опорной частоты либо В-типа, либо Г-типа, одновременной синхронизации параметрона диэлектрического резонатора для использования в волне вертикальной поляризации и волне горизонтальной поляризации и автоматического включения с другим опорным генератором, чтобы тем самым вступать в работу в случае несрабатывания одного генератора опорной частоты.

Поэтому нужно иметь в виду, что изобретение не ограничивается отдельным осуществлением, раскрытым как наиболее оптимальный вариант, предлагаемый для его реализации, и не ограничивается определенными осуществлениями, описанными в данных формулировках прилагаемой формулы.

Схема для синхронизации частоты параметрона диэлектрическогго резонатора (варианты) относится к области цифровой сверхвысокочастотной техники. Достигаемым техническим результатом является надежная синхронизация частоты локального генератора передатчика в цифровой сверхвысокочастотной системе, одновременная синхронизация параметрона диэлектрического резонатора для использования в волне вертикальной поляризации и в волне горизонтальной поляризации и автоматическое включение с другим опорным генератором, чтобы тем самым вступать в работу в случае несрабатывания одного из средств генерации опорного сигнала. Схема для синхронизации частоты параметрона диэлектрическогго резонатора (варианты) содержит первое средство переключения смещения, второе средство переключения смещения, первое и второе средства генерации опорного сигнала, первое и второе средства деления, первое суммирующее средство, второе суммирующее средство, первое средство управления переключением и второе средство управления переключением. 2 с.п. 7 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Схема для синхронизации частоты параметров диэлектрического резонатора волн вертикальной и горизонтальной поляризации в цифровой сверхвысокочастотной системе для использования в параллельном канале, отличающаяся тем, что содержит первое средство переключения смещения для включения первого источника питания, второе средство переключения смещения для включения второго источника питания, первое средство генерации опорного сигнала для генерации первого опорного сигнала для синхронизма упомянутой частоты локального генератора первым источником питания, второе средство генерации опорного сигнала для генерации второго опорного сигнала для синхронизма частоты указанного локального генератора указанным вторым источником питания, первое средство деления для первичного и вторичного разделения и вывода мощности указанного первого опорного сигнала, второе средство деления для первичного и вторичного разделения и вывода мощности указанного второго опорного сигнала, первое суммирующее средство для суммирования мощности первичного разделения первого опорного сигнала с вторично разделенным вторым опорным сигналом и вывода суммарной мощности к параметрону диэлектрического резонатора для использования в волне вертикальной поляризации, второе суммирующее средство для суммирования мощности первично разделенного второго опорного сигнала с вторично разделенным первым опорным сигналом и вывода суммарной мощности к параметрону диэлектрического резонатора для использования в волне вертикальной поляризации, первое средство управления переключением для переключения второго средств переключения смещения для замыкания второго источника питания при реагировании на генерацию первого опорного сигнала, вторично разделенного в первом средстве деления, и второе средство управления переключением для переключения первого средства переключения смещения для замыкания первого источника питания при реагировании на генерацию второго опорного сигнала, вторично разделенного во втором средстве деления. 2. Схема по п.1, отличающаяся тем, что первое и второе средства переключения смещения соответственно также содержат средство определения приоритета, состоящее из элемента задержки и переключателя для введения в работу одного средства переключения раньше другого средства переключения при приложении исходного источника питания. 3. Схема по п.1, отличающаяся тем, что первое средство управления переключением состоит из средства детектирования уровня первого опорного сигнала, вторично разделенного в первом средстве деления, и средства сравнения для сравнения уровня детектированного первого опорного сигнала с заданным опорным напряжением и управления включением или выключением второго средства переключения смещения. 4. Схема по п.3, отличающаяся тем, что средство сравнения выполнено с возможностью управления включением второго средства переключения смещения в том случае, когда указанный уровень ниже опорного напряжения, и выключением второго средства переключения в том случае, когда указанный уровень выше опорного напряжения. 5. Система по п.3, отличающаяся тем, что схема также содержит средство усиления, помещенное между средством сравнения и средством детектирования уровня и усиливающее уровень первого опорного сигнала. 6. Схема по п.1, отличающаяся тем, что второе средство управления переключением содержит средство детектирования уровня для детектирования уровня второго опорного сигнала, который вторично разделен в первом средстве деления, и средство сравнения для сравнения уровня детектированного второго опорного сигнала с заданным опорным напряжением и для управления включением или выключением второго средства переключения смещения. 7. Схема по п.6, отличающаяся тем, что средство сравнения выполнено с возможностью управления включением первого средства переключения смещения в том случае, когда указанный уровень ниже опорного напряжения, и выключением первого средства переключения в том случае, когда указанный уровень выше опорного напряжения. 8. Схема по п. 6, отличающаяся тем, что схема также содержит средство усиления, помещенное между средством сравнения и средством детектирования уровня и усиливающее уровень второго опорного сигнала. 9. Схема для синхронизации частоты параметрона диэлектрического резонатора волн вертикальной и горизонтальной поляризации в цифровой сверхвысокочастотной системе для использования в параллельном канале, отличающаяся тем, что содержит средство генерации опорного сигнала для генерации опорного сигнала для синхронизма частоты локального генератора после источника питания, средство первого и второго равного разделения мощности опорного сигнала, приложения указанного первично разделенного опорного сигнала к указанному параметрону диэлектрического резонатора для использования в волне вертикальной поляризации и приложения вторично разделенного опорного сигнала к параметрону диэлектрического резонатора для использования в волне вертикальной поляризации.