Супергетеродинный приемопередатчик для радиорелейной линии связи и способ автоматической калибровки смесителя повышающего преобразователя этого приемопередатчика Российский патент 2023 года по МПК H04B1/403 H04B7/14 

Описание патента на изобретение RU2797382C1

Группа изобретений относится к радиорелейным линиям связи и может быть применена в отрасли информационных технологий.

В качестве прототипа выбран супергетеродинный приемопередатчик, содержащий схемы повышающего и понижающего преобразователей частот, подключенные друг к другу через диплексер, снабженный элементом для подключения антенны, при этом схема повышающего преобразователя частот включает смесители, ко входам которых подключен гетеродинный синтезатор частот [RU84654, дата публикации: 10.07.2009 г., МПК: H04B 7/14].

Недостаток прототипа заключается в присутствии в выходном информационном сигнале побочных составляющих и искажений из-за двойного преобразования частоты, вследствие чего требуется применение в схемотехнической конструкции приемопередатчика фильтра зеркального канала и фильтра сигнала гетеродина, что негативно сказывается на динамическом диапазоне приемопередатчика, его массогабаритных характеристиках и долговечности, существенным образом ухудшая эксплуатационные характеристики супергетеродинного приемопередатчика для радиорелейной линии связи.

Техническая проблема, на решение которой направлена группа изобретений, заключается в необходимости улучшения эксплуатационных характеристик супергетеродинного приемопередатчик для радиорелейной линии связи.

Технический результат, на достижение которого направлена группа изобретений, заключается в снижении риска искажения выходного информационного сигнала приемопередатчика.

Сущность первого изобретения из группы изобретений заключается в следующем.

Супергетеродинный приемопередатчик для радиорелейной линии связи содержит схемы повышающего и понижающего преобразователей частот, подключенные друг к другу через диплексер, cнабженный элементом для подключения антенны, при этом схема повышающего преобразователя частот включает два активных балансных смесителя, ко входам которых подключен гетеродин. В отличие от прототипа схема повышающего преобразователя частот дополнительно включает микроконтроллер, выполненный с возможностью автоматической калибровки смесителя, четыре цифро-аналоговых и один аналого-цифровой преобразователь, а также детектор выходной мощности сигнала, при этом входы цифро-аналоговых преобразователей подключены к выходам микроконтроллера, а их выходы подключены ко входам двух активных балансных смесителей, вход детектора выходной мощности сигнала подключен к выходам двух активных балансных смесителей, а его выход подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, чей выход подключен к микроконтроллеру.

Сущность второго изобретения из группы изобретений заключается в следующем.

Способ автоматической калибровки смесителя повышающего преобразователя супергетеродинного приемопередатчика для радиорелейной линии связи характеризуется тем, что микроконтроллером осуществляется измерение значения выходной мощности сигнала посредством детектора выходной мощности сигнала при установленном на четырех цифро-аналоговых преобразователях среднем значении напряжения смещения для выбранной частоты гетеродина, после чего микроконтроллером осуществляется получение зависимости значения выходной мощности от установленного значения напряжения смещения, для чего изменяются значения напряжения смещения одного из четырех цифро-аналоговых преобразователей и измеряется выходная мощность сигнала детектором выходной мощности сигнала, после чего значение напряжения смещения этого цифро-аналогового преобразователя снова устанавливается на среднее, а этап получения микроконтроллером зависимости значения выходной мощности от значения напряжения смещения повторяется для оставшихся трех цифро-аналоговых преобразователей, после чего микроконтроллером определяется тот канал управления цифро-аналогового преобразователя, который наиболее сильно влияет на разбалансировку смесителя, для чего им определяется разница между максимальным и минимальным значениями выходной мощности, полученными детектором выходной мощности сигнала при выполнении четырех итераций предыдущего этапа, и определяется максимальное, после чего микроконтроллером определяется значение напряжения смещения того цифро-аналогового преобразователя, который наиболее сильно влияет на разбалансировку смесителя, при котором значение мощности сигнала на детекторе выходной мощности сигнала наименьшее, для чего детектором выходной мощности сигнала осуществляется получение значения выходной мощности сигнала при изменении микроконтроллером значения напряжения смещения во всем доступном диапазоне этого цифро-аналогового преобразователя, при установленном среднем значении напряжения смещения остальных цифро-аналоговых преобразователей, после чего микроконтроллером устанавливается то значение напряжения смещения для цифро-аналогового преобразователя, канал управления которым наиболее сильно влияет на разбалансировку смесителя, при котором значение мощности сигнала на детекторе выходной мощности сигнала наименьшее, а процесс определения того цифро-аналогового преобразователя, который наиболее сильно влияет на разбалансировку смесителя, повторяется для оставшихся трех цифро-аналоговых преобразователей, при этом для каждой итерации процесса микроконтроллером устанавливается то значение напряжения смещения того цифро-аналогового преобразователя, канал управления которым наиболее сильно влияет на разбалансировку смесителя, при котором значение мощности сигнала на детекторе выходной мощности сигнала является наименьшим, после чего микроконтроллером устанавливаются те значения напряжений смещения четырех цифро-аналоговых преобразователей, при которых значение мощности сигнала на детекторе выходной мощности сигнала наименьшее.

Схема повышающего и понижающего преобразователей частот, подключенные друг к другу через диплексер, обеспечивают возможность преобразования цифрового сигнала в радиочастотный и наоборот. Схема повышающего преобразователя частот включает микроконтроллер, выполненный с возможностью автоматической калибровки смесителя, что обеспечивает возможность определения им постоянной составляющей, подаваемой на вход смесителя, при определенной частоте опорного генератора, исключая тем самым риск просачивания сигнала гетеродина в передающий тракт.

Такой подход требует применения в схеме повышающего преобразователя, подключенных к выходам смесителей детектора выходной мощности сигнала, к выходу которого должен быть подключен аналого-цифровой преобразователь, реализации в схеме прямой квадратурной модуляции. Она основана на суммировании двух сигналов, которые находятся в квадратуре и за счет нее исключается необходимость формирования промежуточной частоты, негативно сказывающейся на качестве выходного информационного сигнала приемопередатчика.

При выполнении микроконтроллером автоматической калибровки смесителя повышающего преобразователя для каждого цифро-аналогового преобразователя им осуществляется получение того значения напряжения смещения, при котором значение мощности сигнала на детекторе является наименьшим.

При этом для дополнительного снижения риска искажения выходного информационного сигнала приемопередатчика, на этапе получения зависимости значения выходной мощности от установленного значения напряжения смещения, значения напряжения смещения одного из четырех цифро-аналоговых преобразователей могут изменяться микроконтроллером в диапазоне 20-70% от максимального значения напряжения смещения, определенного характеристиками цифроаналогового преобразователя. В наиболее предпочтительном варианте значения напряжения смещения одного из четырех цифро-аналоговых преобразователей могут изменяться микроконтроллером в диапазоне 20-30% от максимального значения напряжения смещения.

В завершении способа может быть осуществлен процесс дополнительной тонкой настройки четырех цифро-аналоговых преобразователей, что также снижает риск искажения выходного информационного сигнала приемопередатчика. Для этого полученные значения напряжений смещения каждого цифроаналогового преобразователя, при которых значение мощности сигнала на детекторе является наименьшим, с наименьшим шагом изменяются микроконтроллером в большую и меньшую стороны, при этом выбираются те значения напряжений смещения, при которых полученные детектором значения выходной мощности сигнала минимальны.

Дополнительно после осуществления дополнительной тонкой настройки четырех цифро-аналоговых преобразователей может быть осуществлена проверка осуществленной автоматической калибровки смесителя повышающего преобразователя, для чего полученные детектором значения выходной мощности сигнала сравниваются микроконтроллером с допустимыми значениями выходной мощности сигнала, определенными характеристиками устройства.

Дополнительно микроконтроллером может быть осуществлено сохранение калибровочных значений для заданной частоты гетеродина в его внутренней памяти. При этом периодически или принудительно микроконтроллером может осуществляться перекалибровка смесителя повышающего преобразователя.

Дополнительно для снижения риска искажения выходного информационного сигнала приемопередатчика, схема повышающего преобразователя частот может быть смонтирована на одной плате и дополнительно содержать умножитель частоты опорного генератора с каскадами усиления, имеющими фиксированный ток потребления и усилитель мощности, снабженный блоком стабилизации выходной мощности, реализованным на операционных усилителях.

Группа изобретений может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Группа изобретений характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что схема повышающего преобразователя частот дополнительно включает микроконтроллер, выполненный с возможностью автоматической калибровки смесителя, четыре цифро-аналоговых и один аналого-цифровой преобразователь, а также детектор выходной мощности сигнала, при этом входы цифро-аналоговых преобразователей подключены к выходам микроконтроллера, а их выходы подключены ко входам двух смесителей, вход детектора выходной мощности сигнала подключен к выходам смесителей, а его выход подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, чей выход подключен к микроконтроллеру, что обеспечивает возможность подачи на вход балансных смесителей постоянной составляющей, за счет чего обеспечивается возможность применения в схеме повышающего преобразователя частот прямой квадратурной модуляции, за счет которой исключается необходимость формирования промежуточной частоты и появляется возможность единичного преобразования частоты при сопутствующем исключении риска просачивания сигнала гетеродина в передающий тракт, что снижает риск появления в выходном информационном сигнале побочных составляющих.

Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в снижении риска искажения выходного информационного сигнала приемопередатчика, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики супергетеродинного приемопередатчика для радиорелейной линии связи.

Группа изобретений обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».

Из уровня техники не известен способ автоматической калибровки смесителя повышающего преобразователя супергетеродинного приемопередатчика для радиорелейной линии связи, а также схемотехническое исполнение устройства, обеспечивающего реализацию этого способа. Ввиду этого группа изобретений соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Изобретения из группы изобретений связаны между собой и образуют единый изобретательский замысел, который заключается в том, что супергетеродинный приемопередатчик для радиорелейной линии связи обеспечивает возможность реализации способа автоматической калибровки смесителя его повышающего преобразователя, что свидетельствует о соответствии группы изобретений критерию патентоспособности «единство изобретения».

Группа изобретений поясняется следующими фигурами.

Фиг.1 - Функциональная схема супергетеродинного приемопередатчика для радиорелейной линии связи.

Фиг.2 - Функциональная схема элементов, участвующих в алгоритме автоматической калибровки квадратурного смесителя супергетеродинного приемопередатчика для радиорелейной линии связи.

Фиг.3-5 - Алгоритм автоматической калибровки квадратурного смесителя супергетеродинного приемопередатчика для радиорелейной линии связи, выполняемый микроконтроллером.

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути группы изобретений ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая группа изобретений ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.

Супергетеродинный приемопередатчик для радиорелейной линии связи в соответствии с функциональными схемами, представленными на Фиг.1 и Фиг.2 содержит опорный генератор 100, к которому подключены схемы 200 и 300 повышающего и понижающего преобразователей частот, в свою очередь подключенные друг к другу через диплексер 400, к которому в свою очередь подключена антенна 410.

Схема 200 повышающего преобразователя частот включает микроконтроллер 210 с интегрированными в него четырьмя ЦАП 211,212,213,214 и АЦП 215, усилитель 220 промежуточной частоты, квадратурный смеситель 230, включающий низкочастотные фильтры 231, сумматоры 232, фазовращатель 233, гетеродин 234, активные балансные смесители 235, блок 240 фазовой автоподстройки частоты, управляемый напряжением генератор 241, блок 242 усиления мощности, фильтров низких и высоких частот, умножитель 243 частоты опорного генератора с каскадами усиления, имеющими фиксированный ток потребления, усилитель 250 с регулируемым усилением, блок 251 управления выходной мощностью, детектор 252 огибающей, усилитель 260 мощности, снабженный блоком 261 стабилизации выходной мощности, реализованным на операционных усилителях, детектор 270 выходной мощности сигнала.

Схема 300 понижающего преобразователя частот включает малошумящий усилитель 310 с блоком 311 управления коэффициентом преобразования, балансный смеситель 320, блок 330 фазовой автоподстройки частоты, управляемый напряжением генератор 331, блок 332 усиления мощности, фильтров низких и высоких частот, умножитель 333 частоты опорного генератора с каскадами усиления, имеющими фиксированный ток потребления, усилитель 340 промежуточной частоты.

Подключение элементов друг к другу осуществлено в соответствии с функциональными схемами, представленными на Фиг.1 и Фиг.2.

Автоматическая калибровка квадратурного смесителя супергетеродинного приемопередатчика для радиорелейной линии связи осуществляется микроконтроллером 210 при отключении модулирующего сигнала по дифференциальным линиям в соответствии с алгоритмом, представленным на Фиг.3-5, при выполнении следующих этапов:

• 500, на котором устанавливается частота гетеродина 234;

• 510, на котором устанавливается среднее значение напряжения смещения для всех ЦАП 211, 212, 213, 214;

• 520, на котором осуществляется получение детектором 270 значения выходной мощности сигнала;

• 530, на котором производится изменение значения напряжения смещения для любого ЦАП, например ЦАП 211 в сторону увеличения или уменьшения в пределах 30 - 70% от максимально допустимого значения, а зависимость значения выходной мощности сигнала от величины напряжения смещения сохраняется в памяти микроконтроллера 210;

• 540, на котором значение напряжения смещения для ЦАП 211 устанавливается на среднее;

• 550, на котором повторяются этапы 530 и 540 для ЦАП 212, 213, 214;

• 560, на котором рассчитывается разница для полученных при четырех итерациях этапов 530-550 детектором 270 максимальных и минимальных значений выходной мощности сигнала;

• 570, на котором на основе максимального значения выходной мощности сигнала определяется канал управления ЦАП, например, канал ЦАП 211, наиболее сильно влияющий на разбалансировку квадратурного смесителя 230;

• 580, на котором по каналу управления ЦАП 211, определенному на этапе 570, осуществляется изменение значений его напряжения смещения во всем доступном диапазоне регулировки и получение детектором 270 значения выходной мощности сигнала при установленных для ЦАП 212, 213, 214, средних значений напряжений смещения;

• 590, на котором определяется значение напряжения смещения ЦАП 211, при котором значение выходной мощности сигнала, полученное детектором 270, минимальное;

• 600, на котором для ЦАП 211 устанавливается значение напряжения смещения, при котором значение выходной мощности сигнала, полученное детектором 270, минимальное;

• 610, на котором аналогично этапам 530 и 540, определяется канал управления ЦАП 212, 213, 214, наиболее сильно влияющий на разбалансировку квадратурного смесителя 230;

• 620, на котором рассчитывается разница для полученных при трех итерациях этапов 530-550 детектором 270 максимальных и минимальных значений выходной мощности сигнала;

• 630, на котором на основе максимального значения выходной мощности сигнала определяется канал управления ЦАП, например, канал ЦАП 212, наиболее сильно влияющий на разбалансировку квадратурного смесителя 230;

• 640, на котором по каналу управления ЦАП 221, определенному на этапе 630, осуществляется изменение значений его напряжения смещения во всем доступном диапазоне регулировки и получение детектором 270 значения выходной мощности сигнала ADC установленных для ЦАП, 213, 214, средних значений напряжений смещения, а для ЦАП 211 того значения напряжения смещения, которое было установлено наи этапе 600;

• 650, на котором определяется значение напряжения смещения ЦАП 212, при котором значение выходной мощности сигнала, полученное детектором 270, минимальное;

• 660, на котором для ЦАП 212 устанавливается значение напряжения смещения, при котором значение выходной мощности сигнала, полученное детектором 270, минимальное;

• 670, на котором аналогично этапам 530 и 540, определяется канал управления ЦАП 213 или 214, наиболее сильно влияющий на разбалансировку квадратурного смесителя 230;

• 680, на котором рассчитывается разница для полученных при двух итерациях этапов 530-550 детектором 270 максимальных и минимальных значений выходной мощности сигнала;

• 690, на котором на основе максимального значения выходной мощности сигнала определяется канал управления ЦАП, например, канал ЦАП 213, наиболее сильно влияющий на разбалансировку квадратурного смесителя 230;

• 700, на котором по каналу управления ЦАП 213, определенному на этапе 690, осуществляется изменение значений его напряжения смещения во всем доступном диапазоне регулировки и получение детектором 270 значения выходной мощности сигнала при установленном для ЦАП 214, среднем значении напряжения смещения, а для ЦАП 211 и 212 тех значений, которые были установлены на этапах 600 и 660;

• 710, на котором определяется значение напряжения смещения ЦАП 213, при котором значение выходной мощности сигнала, полученное детектором 270, минимальное;

• 720, на котором для ЦАП 213 устанавливается значение напряжения смещения, при котором значение выходной мощности сигнала, полученное детектором 270, минимальное;

• 730, на котором для оставшегося ЦАП 214 осуществляется изменение значений его напряжения смещения во всем доступном диапазоне регулировки и получение детектором 270 значения выходной мощности сигнала при установленных для ЦАП 211, 212, 213 тех значений, которые были установлены на этапах 600, 660, и 720;

• 740, на котором определяется значение напряжения смещения ЦАП 214, при котором значение выходной мощности сигнала, полученное детектором 270, минимальное;

• 750, на котором для ЦАП 214 устанавливается значение напряжения смещения, при котором значение выходной мощности сигнала, полученное детектором 270, минимальное;

• 760, на котором последовательно, для каждого канала управления ЦАП 211, 212, 213, 214, микроконтроллером 210 осуществляется дополнительная точная настройка, для чего значения напряжений смещения, которые установлены на этапах 600, 660, 720 и 750 с наименьшим шагом изменяются в большую и меньшую стороны, при этом выбираются те значения напряжений смещения, при которых полученные детектором 270 значения выходной мощности сигнала ADC минимальны;

• 770, на котором осуществляется проверка осуществленной калибровки, для чего полученные в завершении этапа 760 детектором 270 значения выходной мощности сигнала, сравниваются с допустимыми значениями выходной мощности сигнала.

• 780, на котором осуществляется сохранение калибровочных значений для заданной частоты гетеродина 234 напряжений смещения, при которых полученные детектором 270 значения выходной мощности сигнала минимальны, во внутренней памяти микроконтроллера 210, и переход на этап 500 со следующей частотой гетеродина 234.

Супергетеродинный приемопередатчик для радиорелейной линии связи работает следующим образом.

На цифровой вход схемы 200 повышающего преобразователя частот поступают синфазные I P и I N и квадратурные Q P и Q N составляющие информационного радиосигнала каждый в дифференциальном виде, которые выравниваются и корректируются упомянутой схемой 200, после чего происходит перенос информационного сигнала в радиочастотный диапазон, который посредством диплексера 400 и антенны 410 направляется в сеть связи.

На вход схемы 300 понижающего преобразователя частот посредством антенны 410 и диплексера 400 поступает сигнал в радиочастотном диапазоне, который преобразуется в цифровой сигнал и поступает на цифровой выход вышеупомянутой схемы.

За счет калибровочных значений напряжений смещения, применяемых микроконтроллером 210 для выбранной частоты опорного генератора 100, на вход активных балансных смесителей 235 микроконтроллером 210 добавляется постоянная составляющая, за счет чего устраняется просачивание сигнала гетеродина 234 в передающий тракт, обеспечивая возможность применения в схеме 200 повышающего преобразователя частот прямой квадратурной модуляции, за счет которой исключается необходимость формирования промежуточной частоты и применения в устройстве фильтра зеркального канала, вследствие чего в выходном информационном сигнале отсутствуют побочные составляющие, достигается увеличение динамического частотного диапазона устройства, улучшаются его массогабаритные характеристики и компенсируются возможные температурные и частотные искажения, связанные со старением компонентов, что повышает долговечность устройства.

Таким образом достигается технический результат, заключающийся в снижении риска искажения выходного информационного сигнала приемопередатчика, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики супергетеродинного приемопередатчика для радиорелейной линии связи.

Похожие патенты RU2797382C1

название год авторы номер документа
НОВАЯ АРХИТЕКТУРА НЕДОРОГОСТОЯЩЕГО/МАЛОМОЩНОГО АНАЛОГОВОГО ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИКА 2001
  • Мохан Чандра
RU2325758C2
ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИК ДЛЯ РАДИОРЕЛЕЙНОЙ ЛИНИИ 2012
  • Вергелис Николай Иванович
RU2496232C1
ПРИЕМНИК ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ С КВАДРАТУРНО-ТРЕХФАЗНОЙ АРХИТЕКТУРОЙ, СПОСОБ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛА ПОСРЕДСТВОМ УКАЗАННОГО ПРИЕМНИКА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НАСТРОЙКОЙ УКАЗАННОГО ПРИЕМНИКА 2013
  • Седов Виталий Анатольевич
  • Каган Эдуард Михайлович
  • Шилов Павел Александрович
  • Кутикин Сергей Сергеевич
  • Горегляд Виктор Демьянович
RU2542939C1
ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИК БОРТОВОГО РЕТРАНСЛЯТОРА 2019
  • Кунилов Анатолий Львович
  • Зозуля Сергей Владимирович
RU2715376C1
Когерентный супергетеродинный спектрометр электронного парамагнитного резонанса 2015
  • Рокеах Александр Ицекович
  • Артёмов Михаил Юрьевич
RU2614181C1
ПОРТАТИВНЫЙ ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИК 1992
  • Щербаков И.В.
  • Протопопов А.О.
  • Никольский А.Н.
  • Матиенко В.М.
RU2044408C1
СТАНЦИЯ РАДИОРЕЛЕЙНОЙ СВЯЗИ С МНОГОКАНАЛЬНЫМ РАДИОЧАСТОТНЫМ МОДУЛЕМ И НЕПРЕРЫВНЫМ СКАНИРОВАНИЕМ ЛУЧА И СПОСОБ ЭЛЕКТРОННОГО СКАНИРОВАНИЯ 2018
  • Артеменко Алексей Андреевич
  • Можаровский Андрей Викторович
  • Тихонов Сергей Александрович
  • Мысков Александр Сергеевич
  • Масленников Роман Олегович
RU2669264C1
ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИК ИНТЕРФЕЙСА 4-20мА 2012
  • Пономарев Александр Юрьевич
RU2546576C2
СХЕМА УСИЛИТЕЛЯ РАДИОПРИЕМНИКА, СХЕМА РАДИОЧАСТОТНОГО СМЕСИТЕЛЯ И СОДЕРЖАЩИЙ ИХ РАДИОПРИЕМНИК 1998
  • Литвин Андрей
  • Маттиссон Свен Эрик
RU2217862C2
ПРЯМОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ С ГЕТЕРОДИННЫМИ СИГНАЛАМИ ПЕРЕМЕННОЙ АМПЛИТУДЫ 2003
  • Гард Кевин
  • Сегория Энтони
  • Сахота Гурканвал
  • Персико Чарльз
RU2376704C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 797 382 C1

Реферат патента 2023 года Супергетеродинный приемопередатчик для радиорелейной линии связи и способ автоматической калибровки смесителя повышающего преобразователя этого приемопередатчика

Группа изобретений относится к радиорелейным линиям связи и может быть применена в отрасли информационных технологий. Техническим результатом группы изобретений является снижение риска искажения выходного информационного сигнала приемопередатчика. Супергетеродинный приемопередатчик для радиорелейной линии связи дополнительно содержит в схеме повышающего преобразователя частот микроконтроллер, выполненный с возможностью калибровки квадратурного смесителя схемы повышающего преобразователя частот. Способ автоматической калибровки смесителя повышающего преобразователя супергетеродинного приемопередатчика для радиорелейной линии связи обеспечивает возможность подачи на вход балансных смесителей постоянной составляющей, за счет чего обеспечивается возможность применения в схеме повышающего преобразователя частот прямой квадратурной модуляции, за счет которой исключается необходимость формирования промежуточной частоты и появляется возможность единичного преобразования частоты при сопутствующем исключении риска просачивания сигнала гетеродина в передающий тракт, что снижает риск появления в выходном информационном сигнале побочных составляющих. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула изобретения RU 2 797 382 C1

1. Супергетеродинный приемопередатчик для радиорелейной линии связи, содержащий схемы повышающего и понижающего преобразователей частот, подключенные друг к другу через диплексер, снабженный элементом для подключения антенны, при этом схема повышающего преобразователя частот включает два активных балансных смесителя, ко входам которых подключен гетеродин, отличающийся тем, что схема повышающего преобразователя частот дополнительно включает микроконтроллер, выполненный с возможностью автоматической калибровки смесителя, четыре цифро-аналоговых и один аналого-цифровой преобразователь, а также детектор выходной мощности сигнала, при этом входы цифро-аналоговых преобразователей подключены к выходам микроконтроллера, а их выходы подключены ко входам двух активных балансных смесителей, вход детектора выходной мощности сигнала подключен к выходам двух активных балансных смесителей, а его выход подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, чей выход подключен к микроконтроллеру.

2. Способ автоматической калибровки смесителя повышающего преобразователя супергетеродинного приемопередатчика для радиорелейной линии связи, характеризующийся тем, что микроконтроллером осуществляется измерение значения выходной мощности сигнала посредством детектора выходной мощности сигнала при установленном на четырех цифро-аналоговых преобразователях среднем значении напряжения смещения для выбранной частоты гетеродина, после чего микроконтроллером осуществляется получение зависимости значения выходной мощности от установленного значения напряжения смещения, для чего изменяются значения напряжения смещения одного из четырех цифро-аналоговых преобразователей и измеряется выходная мощность сигнала детектором выходной мощности сигнала, после чего значение напряжения смещения этого цифро-аналогового преобразователя снова устанавливается на среднее, а этап получения микроконтроллером зависимости значения выходной мощности от значения напряжения смещения повторяется для оставшихся трех цифро-аналоговых преобразователей, после чего микроконтроллером определяется тот канал управления цифро-аналогового преобразователя, который наиболее сильно влияет на разбалансировку смесителя, для чего им определяется разница между максимальным и минимальным значениями выходной мощности, полученными детектором выходной мощности сигнала при выполнении четырех итераций предыдущего этапа, и определяется максимальное, после чего микроконтроллером определяется значение напряжения смещения того цифро-аналогового преобразователя, который наиболее сильно влияет на разбалансировку смесителя, при котором значение мощности сигнала на детекторе выходной мощности сигнала наименьшее, для чего детектором выходной мощности сигнала осуществляется получение значения выходной мощности сигнала при изменении микроконтроллером значения напряжения во всем доступном диапазоне этого цифро-аналогового преобразователя, при установленном среднем значении напряжений смещения остальных цифро-аналоговых преобразователей, после чего микроконтроллером устанавливается то значение напряжения смещения для цифро-аналогового преобразователя, канал управления которым наиболее сильно влияет на разбалансировку смесителя, при котором значение мощности сигнала на детекторе выходной мощности сигнала наименьшее, а процесс определения того цифро-аналогового преобразователя, который наиболее сильно влияет на разбалансировку смесителя, повторяется для оставшихся трех цифро-аналоговых преобразователей, при этом для каждой итерации процесса микроконтроллером устанавливается то значение напряжения смещения того цифро-аналогового преобразователя, канал управления которым наиболее сильно влияет на разбалансировку смесителя, при котором значение мощности сигнала на детекторе выходной мощности сигнала является наименьшим, после чего микроконтроллером устанавливаются те значения напряжений смещения четырех цифро-аналоговых преобразователей, при которых значение мощности сигнала на детекторе выходной мощности сигнала наименьшее.

3. Способ по п.3, отличающийся тем, что при получении зависимости значения выходной мощности от установленного значения напряжения смещения, значения напряжения смещения одного из четырех цифро-аналоговых преобразователей изменяются микроконтроллером в диапазоне 20-70% от максимального значения напряжения смещения, определенного характеристиками цифроаналогового преобразователя.

4. Способ по п.4, отличающийся тем, что значения напряжения смещения одного из четырех цифро-аналоговых преобразователей изменяются микроконтроллером в диапазоне 20-30% от максимального значения напряжения смещения, определенного характеристиками цифроаналогового преобразователя.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что микроконтроллером осуществляется дополнительная тонкая настройка четырех цифро-аналоговых преобразователей, для чего полученные значения напряжений смещения каждого цифроаналогового преобразователя, при которых значение мощности сигнала на детекторе выходной мощности сигнала является наименьшим, с наименьшим шагом изменяются микроконтроллером в большую и меньшую стороны, при этом им выбираются те значения напряжений смещения, при которых полученные детектором выходной мощности сигнала значения выходной мощности сигнала минимальны.

6. Способ по п.6, отличающийся тем, что после осуществления дополнительной тонкой настройки четырех цифро-аналоговых преобразователей микроконтроллером осуществляется проверка осуществленной автоматической калибровки смесителя повышающего преобразователя.

7. Способ по п.3, отличающийся тем, что микроконтроллером в его внутренней памяти осуществляется сохранение калибровочных значений для заданной частоты гетеродина.

8. Способ по п.3, отличающийся тем, что периодически или принудительно микроконтроллером осуществляется перекалибровка смесителя повышающего преобразователя.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2797382C1

Прибор для вычерчивания плоских кривых второго порядка 1949
  • Хотимская О.В.
SU84654A1
СТАНЦИЯ РАДИОРЕЛЕЙНОЙ СВЯЗИ СО СКАНИРУЮЩЕЙ АНТЕННОЙ 2013
  • Артеменко Алексей Андреевич
  • Ссорин Владимир Николаевич
  • Масленников Роман Олегович
  • Можаровский Андрей Викторович
RU2530330C1
WO 2008017805 A2, 14.02.2008
WO 2014036519 A1, 06.03.2014
Изолятор для линий электропередач с рабочим напряжением 220 кВ и выше 1950
  • Неделяев Н.А.
SU90279A1
CN 110581714 A, 17.12.2019.

RU 2 797 382 C1

Авторы

Зайцев Алексей Владимирович

Даты

2023-06-05Публикация

2022-07-27Подача