ТРЕХКАНАЛЬНЫЙ СВЧ-ПРИЕМНИК С ДВОЙНЫМ ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ЧАСТОТЫ Российский патент 2024 года по МПК H04B1/26 H04B1/16 H04B1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к СВЧ-приемникам, и может быть применено в радиолокационных системах с несколькими каналами приема отраженных сигналов.

Уровень техники

Известен многоканальный СВЧ-приемник с двойным преобразованием частоты, содержащий делитель мощности, схему управления, умножитель частоты, коммутатор и n приемных каналов, каждый из которых содержит циклотронное защитное устройство, малошумящий усилитель, вентиль, два смесителя частот, первый полосно-пропускающий фильтр, первый усилитель первой промежуточной частоты, первый переключатель, второй полосно-пропускающий фильтр, первый аттенюатор, второй переключатель, второй усилитель первой промежуточной частоты, второй аттенюатор, третий аттенюатор, третий усилитель первой промежуточной частоты, каскад термостабилизации, четвертый аттенюатор, третий, четвертый и пятый переключатели, четвертый усилитель первой промежуточной частоты, третий полосно-пропускающий фильтр, усилитель второй промежуточной частоты, пятый аттенюатор (Патент РФ №2452089, МПК Н04В 1/06, 2011).

Более близким техническим решением, принятым за прототип, является многоканальный приемник с двойным преобразованием частоты, содержащий четыре приемных канала, каждый из которых содержит первый полосно-пропускающий фильтр, защитное устройство, малошумящий усилитель, первый смеситель, второй полосно-пропускающий фильтр, усилитель первой промежуточной частоты, первый аттенюатор, второй смеситель, усилитель второй промежуточной частоты, второй аттенюатор, третий аттенюатор, третий полосно-пропускающий фильтр. В каждый приемный канал введены семь фильтров нижних частот и усилитель мощности. Кроме того, в многоканальный приемник дополнительно введены две цепи формирования сигналов, а также источник питания (Патент РФ №2800044, МПК Н04В 1/06, 2023.05).

К недостаткам многоканального приемника с двойным преобразованием частоты, принятого за прототип, можно отнести недостаточную развязку между каналами.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание трехканального СВЧ-приемника с двойным преобразованием частоты, обеспечивающего улучшение развязки между каналами, что позволяет, при его использовании в моноимпульсных радиолокационных станциях, повысить точность измерения угловых координат цели. Раскрытие сущности изобретения

Для решения поставленной задачи в трехканальный СВЧ-приемник с двойным преобразованием частоты, содержащий первый полосно-пропускающий фильтр на входе первого канала, второй полосно-пропускающий фильтр на входе второго канала, третий полосно-пропускающий фильтр на входе третьего канала, узел первого преобразования в составе узла управления аттенюаторами, первого аттенюатора управляемого, второго аттенюатора управляемого, третьего аттенюатора управляемого, первого малошумящего усилителя, второго малошумящего усилителя, третьего малошумящего усилителя, четвертого фильтра режекторного, пятого фильтра режекторного, шестого фильтра режекторного, первого смесителя, второго смесителя, третьего смесителя, седьмого фильтра режекторного, восьмого фильтра режекторного, девятого фильтра режекторного, первого вентиля, первого аттенюатора, первого фильтра нижних частот, первого умножителя, четвертого полосно-пропускающего фильтра, третьего фильтра режекторного, второго делителя мощности, узел второго преобразования в составе первого усилителя первой промежуточной частоты, второго усилителя первой промежуточной частоты, третьего усилителя первой промежуточной частоты, четырнадцатого полосно-пропускающего фильтра, пятнадцатого полосно-пропускающего фильтра, шестнадцатый полосно-пропускающий фильтр, третий аттенюатор, четвертого аттенюатора, пятого аттенюатора, восьмого полосно-пропускающего фильтра, девятого полосно-пропускающего фильтра, десятого полосно-пропускающего фильтра, четвертого смесителя, пятого смесителя, шестого смесителя, девятого фильтра нижних частот, десятого фильтра нижних частот, одиннадцатого фильтра нижних частот, девятого аттенюатора, десятого аттенюатора, одиннадцатого аттенюатора, первого температурно-зависимого аттенюатора, второго температурно-зависимого аттенюатора, третьего температурно-зависимого аттенюатора, второго вентиля, второго аттенюатора, второго фильтра нижних частот, усилителя мощности, первого делителя мощности, одиннадцатого полосно-пропускающего фильтра, двенадцатого полосно-пропускающего фильтра, тринадцатого полосно-пропускающего фильтра, третьего фильтра нижних частот, четвертого фильтра нижних частот, пятого фильтра нижних частот, преобразователя DC-DC, узел выходного сигнала в составе первого усилителя второй промежуточной частоты, второго усилителя второй промежуточной частоты, третьего усилителя второй промежуточной частоты, пятого полосно-пропускающего фильтра, шестого полосно-пропускающего фильтра, седьмого полосно-пропускающего фильтра, четвертого усилителя второй промежуточной частоты, пятого усилителя второй промежуточной частоты, шестого усилителя второй промежуточной частоты, шестого фильтра нижних частот, седьмого фильтра нижних частот, восьмого фильтра нижних частот, дополнительно введены первый фильтр режекторный, второй фильтр режекторный, второй, третий и четвертый умножители частоты, причем второй, третий и четвертый умножители частоты имеют невзаимный коэффициент передачи - прямой коэффициент передачи от входа к выходу значительно превышает обратный коэффициент передачи от выхода ко входу, шестой, седьмой и восьмой аттенюаторы, при этом входы первого и второго фильтров режекторных соединены с выходом узла управления аттенюаторами, который дополнительно соединен со вторым входом первого аттенюатора управляемого, выход первого фильтра режекторного соединен со вторым входом второго аттенюатора управляемого, а выход второго фильтра режекторного соединен со вторым входом третьего аттенюатора управляемого, вход узла управления аттенюаторами соединен с источником внешних сигналов управления первым, вторым и третьим аттенюаторами управляемыми, первый вход первого аттенюатора управляемого соединен с выходом первого полосно-пропускающего фильтра первого канала, вход которого соединен с входом первого канала, первый вход второго аттенюатора управляемого соединен с выходом второго полосно-пропускающего фильтра второго канала, вход которого соединен с входом второго канала, первый вход третьего аттенюатора управляемого соединен с выходом третьего полосно-пропускающего фильтра третьего канала, вход которого соединен с входом третьего канала, выходы первого, второго и третьего аттенюаторов управляемых соединены соответственно со входами первого, второго и третьего малошумящих усилителей первого, второго и третьего каналов соответственно, входы второго, третьего и четвертого умножителей частоты соответственно соединены с первым, вторым и третьим выходами второго делителя мощности, а выходы второго, третьего и четвертого умножителей частоты соединены со вторыми входами, соответственно, первого, второго и третьего смесителей, входы шестого, седьмого и восьмого аттенюаторов соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами первого делителя мощности, а выходы шестого, седьмого и восьмого аттенюаторов соединены соответственно со входами одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатого полосно-пропускающих фильтров, выходы малошумящих усилителей соединены со входами четвертого, пятого и шестого фильтров режекторных первого, второго и третьего каналов соответственно, выходы фильтров режекторных соединены с первыми входами первого, второго и третьего смесителей первого, второго и третьего каналов соответственно, выходы первого, второго и третьего смесителей соединены со входами седьмого, восьмого и девятого фильтров режекторных первого, второго и третьего каналов соответственно, вход первого вентиля соединен с входом первого гетеродина, выход первого вентиля соединен со входом первого аттенюатора, выход которого соединен со входом первого фильтра нижних частот, выход которого соединен- со входом первого умножителя, выход которого соединен со входом четвертого полосно-пропускающего фильтра, выход которого соединен со входом третьего фильтра режекторного, выход которого соединен со входом второго делителя мощности, выходы седьмого, восьмого и девятого фильтров режекторных узла первого преобразования соединены со входами первого, второго и третьего усилителей первой промежуточной частоты узла второго преобразования, выходы усилителей первой промежуточной частоты соединены со входами четырнадцатого, пятнадцатого и шестнадцатого полосно-пропускающих фильтров, выходы которых соединены соответственно со входами третьего, четвертого и пятого аттенюаторов, выходы которых соединены соответственно со входами восьмого, девятого и десятого полосно-пропускающих фильтров, выходы которых соединены соответственно с первыми входами четвертого, пятого и шестого смесителей, выходы которых соединены со входами девятого, десятого и одиннадцатого фильтров нижних частот, выходы которых соединены соответственно со входами девятого, десятого и одиннадцатого аттенюаторов, выходы которых соединены соответственно со входами первого, второго и третьего температурно-зависимых аттенюаторов, выходы которых соединены соответственно со входами первого, второго и третьего усилителей второй промежуточной частоты из состава узла выходного сигнала, вход второго вентиля соединен с входом второго гетеродина, выход второго вентиля соединен со входом второго аттенюатора, выход которого соединен со входом второго фильтра нижних частот, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен со входом первого делителя мощности, выходы одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатого полосно-пропускаемых фильтров соединены соответственно со входами третьего, четвертого и пятого фильтров нижних частот, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами шестого, пятого и четвертого смесителей первого, второго и третьего каналов узла второго преобразования, выходы первого, второго и третьего усилителей второй промежуточной частоты из состава узла выходного сигнала соединены соответственно со входами пятого, шестого, и седьмого полосно-пропускающих фильтров, выходы которых соединены соответственно со входами четвертого, пятого и шестого усилителей второй промежуточной частоты, выходы которых соединены со входами шестого, седьмого и восьмого фильтров нижних частот, выходы которых являются выходами трехканального СВЧ-приемника с двойным преобразованием частоты.

Заявляемый трехканальный СВЧ-приемник с двойным преобразованием частоты обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.

Заявляемый трехканальный СВЧ-приемник с двойным преобразованием частоты, по мнению заявителя и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. для специалистов он явным образом не следует из уровня техники, т.е. не известен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.

Сущность изобретения поясняется с помощью структурной схемы, представленной на фиг. 1. Осуществление изобретения

Трехканальный СВЧ-приемник с двойным преобразованием частоты (далее - трехканальный СВЧ-приемник) содержит узел первого преобразования 1, узел управления аттенюаторами 2, первый полосно-пропускающий фильтр на входе первого канала 3, второй полосно-пропускающий фильтр на входе второго канала 4, третий полосно-пропускающий фильтр на входе третьего канала 5, первый вентиль 6, усилитель мощности 7, преобразователь DC-DC 8, первый аттенюатор 9, второй вентиль 10, первый и второй фильтры режекторные 11 и 12, первый, второй и третий управляемые аттенюаторы 13-15, первый делитель мощности 16, первый фильтр нижних частот 17, второй аттенюатор 18, первый умножитель 19, второй фильтр нижних частот 20, узел выходного сигнала 21, второй умножитель частоты 22, второй делитель мощности 23, третий фильтр режекторный 24, четвертый полосно-пропускающий фильтр 25, первый, второй и третий малошумящие усилители 26-28, первый, второй и третий усилители второй промежуточной частоты 29-31, четвертый, пятый и шестой фильтры режекторные 32-34, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой аттенюаторы 35-40, пятый, шестой и седьмой полосно-пропускающие фильтры 41-43, первый, второй и третий смесители 44-46, третий умножитель частоты 47, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый и тринадцатый полосно-пропускающие фильтры 48-53, четвертый, пятый и шестой усилители второй промежуточной частоты 54-56, седьмой, восьмой и девятый фильтры режекторные 57-59, четвертый умножитель частоты 60, четвертый, пятый и шестой смесители 61-63, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой фильтры нижних частот 64-69, первый температурно-зависимый аттенюатор 70, девятый, десятый и одиннадцатый фильтры нижних частот 71-73, первый, второй усилитель и третий усилители первой промежуточной частоты 74-76, второй температурно-зависимый аттенюатор 77, девятый, десятый и одиннадцатый аттенюатор 78-80, четырнадцатый, пятнадцатый и шестнадцатый полосно-пропускающие фильтры 81-83, третий температурно-зависимый аттенюатор 84, узел второго преобразования 85, при этом входы первого 11 и второго 12 фильтров режекторных соединены с выходом узла управления аттенюаторами 2, который дополнительно соединен со вторым входом первого аттенюатора управляемого 13, выход первого фильтра режекторного 11 соединен со вторым входом второго аттенюатора управляемого 14, а выход второго режекторного фильтра соединен со вторым входом третьего аттенюатора управляемого 15, вход узла управления аттенюаторами 2 соединен с источником внешних сигналов управления первым 13, вторым 14 и третьим 15 аттенюаторами управляемыми, первый вход первого аттенюатора управляемого 13 соединен с выходом первого полосно-пропускающего фильтра 3 первого канала, вход которого соединен с входом первого канала, первый вход второго аттенюатора управляемого 14 соединен с выходом второго полосно-пропускающего фильтра 4 второго канала, вход которого соединен с входом второго канала, первый вход третьего аттенюатора управляемого 3 соединен с выходом третьего полосно-пропускающего фильтра 5 третьего канала вход которого соединен с входом третьего канала, выходы первого 13, второго 14 и третьего 15 аттенюаторов управляемых соединены соответственно со входами первого 26, второго 27 и третьего 28 малошумящих усилителей первого, второго и третьего каналов соответственно, входы второго 22, третьего 47 и четвертого 60 умножителей частоты соответственно соединены с первым, вторым и третьим выходами второго делителя мощности 23, а выходы второго 22, третьего 47 и четвертого 60 умножителей частоты соединены со вторыми входами соответственно первого 44, второго 45 и третьего 46 смесителей, входы шестого 38, седьмого 39 и восьмого 40 аттенюаторов соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами первого делителя мощности 16, а выходы шестого 38, седьмого 39 и восьмого 40 аттенюаторов соединены соответственно со входами одиннадцатого 51, двенадцатого 52 и тринадцатого 53 полосно-пропускающих фильтров, выходы малошумящих усилителей соединены со входами четвертого 32, пятого 33 и шестого 34 фильтров режекторных первого, второго и третьего каналов, соответственно, выходы фильтров режекторных соединены с первыми входами первого 44, второго 45 и третьего 46 смесителей первого, второго и третьего каналов соответственно, выходы первого, второго и третьего смесителей соединены со входами седьмого 57, восьмого 58 и девятого 59 фильтров режекторных первого, второго и третьего каналов соответственно, вход первого вентиля 6 соединен с входом первого гетеродина, выход первого вентиля 6 соединен со входом первого аттенюатора 9, выход которого соединен со входом первого фильтра нижних частот 17, выход которого соединен со входом первого умножителя 19, выход которого соединен со входом четвертого полосно-пропускающего фильтра 25, выход которого соединен со входом третьего фильтра режекторного 24, выход которого соединен со входом второго делителя мощности 23, выходы седьмого 57, восьмого 58 и девятого 59 фильтров режекторных узла первого преобразования соединены со входами первого 74, второго 75 и третьего 76 усилителей первой промежуточной частоты узла второго преобразования 85, выходы усилителей первой промежуточной частоты соединены со входами четырнадцатого 81, пятнадцатого 82 и шестнадцатого 83 полосно-пропускающих фильтров, выходы которых соединены соответственно со входами третьего 35, четвертого 36 и пятого 37 аттенюаторов, выходы которых соединены соответственно со входами восьмого 48, девятого 49 и десятого 50 полосно-пропускающих фильтров, выходы которых соединены соответственно с первыми входами четвертого 61, пятого 62 и шестого 63 смесителей, выходы которых соединены со входами девятого 71, десятого 72 и одиннадцатого 73 фильтров нижних частот, выходы которых соединены соответственно со входами девятого 78, десятого 79 и одиннадцатого 80 аттенюаторов, выходы которых соединены соответственно со входами первого 70, второго 77 и третьего 84 температурно-зависимых аттенюаторов, выходы которых соединены соответственно со входами первого 29, второго 30 и третьего 31 усилителей второй промежуточной частоты из состава узла выходного сигнала 21, вход второго вентиля 10 соединен с входом второго гетеродина, выход второго вентиля соединен со входом второго аттенюатора 18, выход которого соединен со входом второго фильтра нижних частот 20, выход которого соединен со входом усилителя мощности 7, выход которого соединен со входом первого делителя мощности 16, выходы одиннадцатого 51, двенадцатого 52 и тринадцатого 53 полосно-пропускаемых фильтров соединены соответственно со входами третьего 64, четвертого 65 и пятого 66 фильтров нижних частот, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами шестого 63, пятого 62 и четвертого 61 смесителей первого, второго и третьего каналов узла второго преобразования 85, выходы первого 29, второго 30 и третьего 31 усилителей второй промежуточной частоты из состава узла выходного сигнала 21 соединены соответственно со входами пятого 41, шестого 42, и седьмого 43 полосно-пропускающих фильтров, выходы которых соединены соответственно со входами четвертого 54, пятого 55 и шестого 56 усилителей второй промежуточной частоты, выходы которых соединены со входами шестого 67, седьмого 68 и восьмого 69 фильтров нижних частот, выходы которых являются выходами трехканального СВЧ-приемника.

Трехканальный СВЧ-приемник с двойным преобразованием частоты (далее трехканальный СВЧ-приемник) работает следующим образом. Работа трехканального СВЧ-приемника начинается с подачи внешнего питания на вход преобразователя DC-DC 8. Преобразователь DC-DC 8 вырабатывает питающие напряжения, которые поступают на узел первого преобразования 1, узел второго преобразования 85 и узел выходного сигнала 21. На вход первого гетеродина от внешнего источника должен быть подан внешний сигнал первого гетеродина, а на вход второго гетеродина должен быть подан внешний сигнал второго гетеродина. Полосно-пропускающие фильтры 3, 4, 5 необходимы для формирования полосы рабочих частот трехканального СВЧ-приемника и подавления сигналов с частотой первого зеркального канала. При подаче на входы полосно-пропускающих фильтров 3, 4, 5 внешних входных радиочастотных сигналов они осуществляет их предварительную фильтрацию и подавление сигналов с частотой первого зеркального канала. Конструкция полосно-пропускающих фильтров 3, 4, 5 обеспечивает низкие потери пропускания в рабочей полосе частот, что позволяет получить незначительное снижение чувствительности трехканального СВЧ-приемника. С выхода полосно-пропускающих фильтров 3, 4, 5 внешние входные сигналы, прошедшие предварительную фильтрацию, подаются на входы аттенюаторов управляемых 13, 14, 15, которые могут использоваться для бланкирования мощных входных сигналов, например «пролаза» мощного выходного сигнала передатчика в радиолокационных станциях, и регулировки уровня мощности внешнего входного радиочастотного сигнала, с целью увеличения динамического диапазона по входам. Затухание в аттенюаторах управляемых 13, 14, 15 регулируется командами, подаваемыми с узла управления аттенюаторами управляемыми. В зависимости от уровня внешнего входного радиочастотного сигнала, по команде с узла управления устанавливается затухание, вносимое аттенюаторами управляемыми. Таким образом, трехканальный СВЧ-приемник получает возможность по внешним сигналам управления аттенюаторами бланкировать мощные входные сигналы, предотвращая выход из строя малошумящих усилителей 26, 27, 28, и принимать без искажения, в линейном режиме, внешние радиочастотные сигналы в большем динамическом диапазоне входных мощностей. Однако, в данном случае возникает возможность просачивания входных радиочастотных сигналов из одного приемного канала в другие через узел управления аттенюаторами по цепям управления. В результате ухудшается развязка между каналами, что крайне нежелательно при использовании многоканальных приемников в радиолокационных системах, предназначенных для определения координат объектов с высокой точностью, например, моноимпульсными радиолокационными системами, использующими, как правило, три канала приема. Для улучшения развязки между каналами предлагается использовать фильтры режекторные в цепях управления аттенюаторами управляемыми. Характеристики фильтров режекторных выбираются таким образом, что они обеспечивают большое подавление сигнала в рабочей полосе частот трехканального СВЧ-приемника, что обеспечивает большое значение развязки между каналами по цепи управления аттенюаторами управляемыми 13, 14, 15 и малые значения подавления за пределами полосы рабочих частот, что обеспечивает возможность применения различных типов управляющих сигналов, частотные спектры которых лежат за пределами полосы подавления фильтров режекторных 11, 12. Из структурной схемы, представленной на фиг. 1, видно, что развязка по цепи управления между приемными каналами обеспечена между первым и вторым каналами фильтром режекторным 11, между первым и третьим каналами фильтром режекторным 12, между вторым и третьим последовательно соединенными фильтрами режекторными 11 и 12. С выхода аттенюаторов управляемых 13, 14, 15 входные приемные радиочастотные сигналы поступают на входы малошумящих усилителей 26, 27, 28, которые имеют небольшой коэффициент шума, что обеспечивает высокую чувствительность каналов трехканального СВЧ-приемника, где усиливаются и далее подаются на входы фильтров режекторных 32, 33, 34. Фильтры режекторные 32, 33, 34 предназначены для обеспечения более глубокого подавления сигналов, принимаемых по первому зеркальному каналу, что повышает помехоустойчивость трехканального СВЧ-приемника. С выхода фильтров режекторных 32, 33, 34 усиленные и отфильтрованные входные радиочастотные сигналы подаются на первые входы смесителей первого преобразования частоты 44, 45, 46. На вход первого гетеродина, который подключен ко входу первого вентиля 6 подается сигнал первого гетеродина с частотой, обеспечивающей необходимое значение, с учетом дальнейшего умножения, первой промежуточной частоты после преобразования в смесителях первого преобразования частоты 44, 45, 46. С выхода первого вентиля 6 сигнал первого гетеродина подается на вход первого аттенюатора 9. Потери в первом аттенюаторе 9 выбираются из соображений обеспечения работы первого 19, второго 22, третьего 47, четвертого 60 умножителей частоты, а также смесителей первого преобразования частоты 44, 45, 46 в требуемых режимах работы. С выхода первого аттенюатора 9 сигнал первого гетеродина подается на вход первого фильтра нижних частот 17, который предназначен для подавления паразитных внешних помех и паразитных частотных составляющих, которые могут присутствовать в спектре сигнала первого гетеродина. С выхода первого фильтра нижних частот 17 сигнал первого гетеродина подается на вход первого умножителя частоты 19, который осуществляет умножение частоты сигнала первого гетеродина до необходимого значения. С выхода первого умножителя частоты 19 умноженный сигнал первого гетеродина подается на вход четвертого полосно-пропускающего фильтра 25, с выхода которого подается на вход третьего фильтра режекторного 24, с выхода которого подается на вход второго делителя мощности 23, который необходим для равномерного деления сигнала первого гетеродина на три части. Последовательно соединенные четвертый полосно-пропускающий фильтр 25 и третий фильтр режекторный 24 осуществляют подавление паразитных частотных составляющих, появляющихся в спектре сигнала гетеродина при умножении. С первого, второго и третьего выходов первого делителя мощности умноженный и отфильтрованный сигнал первого гетеродина подается на входы второго 22, третьего 47 и четвертого 60 умножителей частоты соответственно, с выходов которых входной сигнал первого гетеродина, умноженный в первом 19, втором 22, третьем 47 и четвертом 60 умножителях, подается на вторые входы первого 44, второго 45 и третьего 46 смесителей. Второй 22, третий 47, и четвертый 60 умножители частоты спроектированы таким образом, что их коэффициент передачи имеет невзаимный характер (прямой коэффициент передачи от входа к выходу значительно превышает обратный коэффициент передачи от выхода ко входу). Такая конструкция умножителей обеспечивает дополнительную развязку между приемными каналами узла первого преобразования за счет уменьшения взаимного просачивания сигналов первого, второго и третьего каналов по цепям сигналов первого гетеродина. Сигнал с частотой, соответствующей первой промежуточной с выходов первого 44, второго 45 и третьего 46 смесителей поступает соответственно на входы седьмого 57, восьмого 58 и девятого 59 фильтров режекторных, с выхода которых он поступает на входы первого 74, второго 75 и третьего 76 усилителей первой промежуточной частоты из состава узла второго преобразования. Седьмой 57, восьмой 58 и девятый 59 фильтры режекторные предназначены для дополнительного подавления несущей частоты, остатки которой, после преобразования входного радиочастотного сигнала в первом 44, втором 45 и третьем 46 смесителях, могут присутствовать в сигналах на их выходах. Дополнительное подавление сигнала несущей позволяет уменьшить уровни паразитных частотных составляющих в спектре принимаемого сигнала на первой промежуточной частоте. Сигналы первой промежуточной частоты, усиленные в первом 74, втором 75 и третьем 76 усилителях первой промежуточной частоты, далее подаются соответственно на входы четырнадцатого 81, пятнадцатого 82 и шестнадцатого 83 полосно-пропускающих фильтров. Четырнадцатый 81, пятнадцатый 82 и шестнадцатый 83 полосно-пропускающие фильтры необходимы для подавления сигнала второй зеркальной частоты. С выхода четырнадцатого 81, пятнадцатого 82 и шестнадцатого 83 полосно-пропускающих фильтров сигналы с частотой, соответствующей первой промежуточной, поступают на входы третьего 35, четвертого 36 и пятого 37 аттенюаторов, с выхода которых они поступают на входы восьмого 48, девятого 49 и десятого 50 полосно-пропускающих фильтров. С выходов восьмого 48, девятого 49 и десятого 50 полосно-пропускающих фильтров сигналы с частотой, соответствующей первой промежуточной, поступают на первые входы четвертого 61, пятого 62 и шестого 63 смесителей. Третий 35, четвертый 36 и пятый 37 аттенюаторы предназначены для обеспечения необходимого уровня мощности сигналов на первых входах четвертого 61, пятого 62 и шестого 63 смесителей. Восьмой 48, девятый 49 и десятый 50 полосно-пропускающие фильтры обеспечивают дополнительное подавление второй зеркальной частоты до необходимого уровня. На вход второго гетеродина, который подключен ко входу второго вентиля подается сигнал второго гетеродина, частота которого обеспечивает необходимое значение второй промежуточной частоты после преобразования в четвертом 61, пятом 62 и шестом 63 смесителях. С выхода второго вентиля 10 сигнал второго гетеродина подается на вход второго аттенюатора 18. Потери во втором аттенюаторе 18 выбираются из соображений обеспечения работы первого усилителя мощности 7 в необходимом режиме работы по входу. С выхода второго аттенюатора 18 сигнал второго гетеродина подается на вход второго фильтра нижних частот 20, предназначенного для подавления паразитных внешних помех и паразитных частотных составляющих, которые могут присутствовать в спектре сигнала второго гетеродина. С выхода второго фильтра нижних частот 20 сигнал первого гетеродина подается на вход усилителя мощности 7, который осуществляет его усиление с целью обеспечения на вторых входах четвертого 61, пятого 62 и шестого 63 смесителей работу в требуемом режиме по мощности с учетом потерь в первом делителе мощности 16, шестом 38, седьмом 39 и восьмом 40 аттенюаторах, одиннадцатом 51, двенадцатом 52, тринадцатом 53 полосно-пропускающих фильтрах, а также в третьем 64, четвертом 65 и пятом 66 фильтрах нижних частот. С выхода усилителя мощности 7 сигнал второго гетеродина подается на вход первого делителя мощности 16, с первого, второго и третьего выходов которого он подается на входы шестого 38, седьмого 39, восьмого 40 аттенюаторов соответственно. С выходов шестого 38, седьмого 39, восьмого 40 аттенюаторов сигнал второго гетеродина подается на входы соответственно одиннадцатого 51, двенадцатого 52, тринадцатого 53 полосно-пропускающих фильтров, с выхода которых он соответственно подается на входы третьего 64, четвертого 65 и пятого 66 фильтров нижних частот, с выхода которых сигнал второго гетеродина подается на входы соответственно четвертого 61, пятого 62 и шестого 63 смесителей. Первый делитель мощности 16 предназначен для равномерного деления сигнала второго гетеродина на три части. Шестой 38, седьмой 39 и восьмой 40 аттенюаторы предназначены для увеличения развязки между приемными каналами узла второго преобразования за счет уменьшения взаимного просачивания сигналов первого, второго и третьего каналов по цепям сигналов второго гетеродина. Кроме того, с их помощью выравниваются мощности сигналов гетеродинов между четвертым 61, пятым 62 и шестым 63 смесителями. Одиннадцатый 51, двенадцатый 52 тринадцатый 53 полосно-пропускающие фильтры, третий 64, четвертый 65 и пятый 66 фильтры нижних частот применены с целью обеспечения подавления паразитных частотных составляющих в спектре сигнала второго гетеродина. В четвертом 61, пятом 62 и шестом 63 смесителях осуществляется преобразование сигнала первой промежуточной частоты. С выходов четвертого 61, пятого 62 и шестого 63 смесителей сигнал второй промежуточной частоты подается соответственно на входы девятого 71, десятого 72 и одиннадцатого 73 фильтров нижних частот, с выходов которых сигналы второй промежуточной частоты подаются соответственно на входы девятого 78, десятого 79 и одиннадцатого 80 аттенюаторов, с выхода которых сигналы второй промежуточной частоты подаются соответственно на входы первого 70, второго 77 и третьего 84 температурно-зависимых аттенюаторов. Девятый 71, десятый 72 и одиннадцатый 73 фильтры нижних частот обеспечивают подавление в составе узла второго преобразования паразитных частотных составляющих в спектре сигнала второй промежуточной частоты. Девятый 78, десятый 79 и одиннадцатый 80 аттенюаторы предназначены для обеспечения необходимого уровня мощности сигналов второй промежуточной частоты на входе первого 29, второго 30 и третьего 31 усилителей второй промежуточной частоты. С выхода первого 70, второго 77 и третьего 84 температурно-зависимых аттенюаторов сигналы второй промежуточной частоты поступают соответственно на входы первого 29, второго 30 и третьего 31 усилителей второй промежуточной частоты узла выходного сигнала 21, с выхода которых они поступают соответственно на входы пятого 41, шестого 42 и седьмого 43 полосно-пропускающих фильтров, с выходов которых сигналы второй промежуточной частоты поступают соответственно на входы, четвертого 54, пятого 55 и шестого 56 усилителей второй промежуточной частоты узла выходного сигнала, с выхода которых они поступают на входы шестого 67, седьмого 68 и восьмого 69 фильтров нижних частот, с выхода которых сигналы второй промежуточной частоты подаются соответственно к выходам первого, второго и третьего каналов. Первый 70, второй 77 и третий 84 температурно-зависимые аттенюаторы обеспечивают стабильность коэффициентов усиления в каналах трехканального СВЧ-приемника в диапазоне рабочих температур. Первый 29, второй 30 и третий 31 усилители второй промежуточной частоты предназначены для усиления сигналов второй промежуточной частоты, поступающих с выходов первого 70, второго 77 и третьего 84 температурно-зависимых аттенюаторов. Пятый 41, шестой 42 и седьмой 43 полосно-пропускающие фильтры имеют полосу частот, величина которой обеспечивает прохождение входного сигнала с допустимыми искажениями спектра частот и в то же время обеспечивает максимально возможную чувствительности каналов трехканального СВЧ-приемника. Четвертый 54, пятый 55 и шестой 56 усилители второй промежуточной частоты узла выходного сигнала усиливают сигнал второй промежуточной частоты, поступающий с выходов первого 41, второго 42 и третьего 43 полосно-пропускающих фильтров, обеспечивая заданный уровень сигнала на выходах первого, второго и третьего каналов. Шестой 67, седьмой 68 и восьмой 69 фильтры нижних частот обеспечивают финальную фильтрацию второй промежуточной частоты, что обеспечивает минимально необходимый уровень паразитных частотных составляющих в спектре сигнала второй промежуточной частоты на выходах первого, второго и третьего каналов трехканального СВЧ-приемника.

Из вышеизложенного следует, что благодаря введению двух фильтров режекторных в цепи управления аттенюаторами управляемыми, которые предназначены для обеспечения возможности бланкирования мощных входных сигналов, например «пролаза» мощного выходного сигнала передатчика в радиолокационных станциях, и регулировки уровня внешнего входного радиочастотного сигнала, с целью увеличения динамического диапазона входных мощностей, применению в цепях формирования напряжения гетеродинов первого преобразования трех умножителей частоты, имеющих невзаимный характер, применению в цепях формирования напряжения гетеродинов второго преобразования трех аттенюаторов обеспечена лучшая развязка между каналами трехканального СВЧ-приемника с двойным преобразованием частоты, что обеспечивает повышение точности измерения угловых координат цели при его использовании в моноимпульсных радиолокационных станциях.

Изготовлен опытный образец многоканального приемника трехканального СВЧ-приемника с двойным преобразованием частоты. Настройка и испытания, в том числе механические и климатические, подтвердили достижение заданных характеристик, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «промышленная применимость» для изобретения.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к СВЧ-приемникам, и может быть применено в радиолокационных системах с несколькими каналами приема отраженных сигналов. Техническим результатом изобретения является повышение точность измерения угловых координат цели при его использовании в моноимпульсных радиолокационных станциях. Трехканальный СВЧ-приемник с двойным преобразованием частоты содержит первый полосно-пропускающий фильтр на входе первого канала, второй полосно-пропускающий фильтр на входе второго канала, третий полосно-пропускающий фильтр на входе третьего канала, узел первого преобразования, узел второго преобразования, преобразователь DC-DC и узел выходного сигнала и дополнительно содержит в узле первого преобразования два фильтра режекторных и три умножителя частоты, а в узле второго преобразования - три аттенюатора. 1 ил.

Трехканальный СВЧ-приемник с двойным преобразованием частоты, содержащий первый полосно-пропускающий фильтр на входе первого канала, второй полосно-пропускающий фильтр на входе второго канала, третий полосно-пропускающий фильтр на входе третьего канала, узел первого преобразования в составе узла управления аттенюаторами, первого аттенюатора управляемого, второго аттенюатора управляемого, третьего аттенюатора управляемого, первого малошумящего усилителя, второго малошумящего усилителя, третьего малошумящего усилителя, четвертого фильтра режекторного, пятого фильтра режекторного, шестого фильтра режекторного, первого смесителя, второго смесителя, третьего смесителя, седьмого фильтра режекторного, восьмого фильтра режекторного, девятого фильтра режекторного, первого вентиля, первого аттенюатора, первого фильтра нижних частот, первого умножителя, четвертого полосно-пропускающего фильтра, третьего фильтра режекторного, второго делителя мощности, узел второго преобразования в составе первого усилителя первой промежуточной частоты, второго усилителя первой промежуточной частоты, третьего усилителя первой промежуточной частоты, четырнадцатого полосно-пропускающего фильтра, пятнадцатого полосно-пропускающего фильтра, шестнадцатого полосно-пропускающего фильтра, третьего аттенюатора, четвертого аттенюатора, пятого аттенюатора, восьмого полосно-пропускающего фильтра, девятого полосно-пропускающего фильтра, десятого полосно-пропускающего фильтра, четвертого смесителя, пятого смесителя, шестого смесителя, девятого фильтра нижних частот, десятого фильтра нижних частот, одиннадцатого фильтра нижних частот, девятого аттенюатора, десятого аттенюатора, одиннадцатого аттенюатора, первого температурно-зависимого аттенюатора, второго температурно-зависимого аттенюатора, третьего температурно-зависимого аттенюатора, второго вентиля, второго аттенюатора, второго фильтра нижних частот, первого усилителя мощности, первого делителя мощности, одиннадцатого полосно-пропускающего фильтра, двенадцатого полосно-пропускающего фильтра, тринадцатого полосно-пропускающего фильтра, третьего фильтра нижних частот, четвертого фильтра нижних частот, пятого фильтра нижних частот, преобразователь DC-DC, узел выходного сигнала в составе первого усилителя второй промежуточной частоты, второго усилителя второй промежуточной частоты, третьего усилителя второй промежуточной частоты, пятого полосно-пропускающего фильтра, шестого полосно-пропускающего фильтра, седьмого полосно-пропускающего фильтра, четвертого усилителя второй промежуточной частоты, пятого усилителя второй промежуточной частоты, шестого усилителя второй промежуточной частоты, шестого фильтра нижних частот, седьмого фильтра нижних частот, восьмого фильтра нижних частот, отличающийся тем, что в него дополнительно введены первый фильтр режекторный, второй фильтр режекторный, второй, третий и четвертый умножители частоты, причем второй, третий и четвертый умножители частоты имеют невзаимный коэффициент передачи - прямой коэффициент передачи от входа к выходу значительно превышает обратный коэффициент передачи от выхода ко входу, шестой, седьмой и восьмой аттенюаторы, при этом входы первого и второго режекторных фильтров соединены с выходом узла управления аттенюаторами, который дополнительно соединен со вторым входом первого управляемого аттенюатора, выход первого режекторного фильтра соединен со вторым входом второго управляемого аттенюатора, а выход второго режекторного фильтра соединен со вторым входом третьего аттенюатора, вход узла управления аттенюаторами соединен с источником внешних сигналов управления первым, вторым и третьим аттенюаторами управляемыми, первый вход первого аттенюатора управляемого соединен с выходом первого полосно-пропускающего фильтра первого канала, вход которого соединен с входом первого канала, первый вход второго аттенюатора управляемого соединен с выходом второго полосно-пропускающего фильтра второго канала, вход которого соединен с входом второго канала, первый вход третьего аттенюатора управляемого соединен с выходом третьего полосно-пропускающего фильтра третьего канала, вход которого соединен с входом третьего канала, выходы первого, второго и третьего аттенюаторов управляемых соединены соответственно со входами первого, второго и третьего малошумящих усилителей первого, второго и третьего каналов соответственно, входы второго, третьего и четвертого умножителей частоты соответственно соединены с первым, вторым и третьим выходами второго делителя мощности, а выходы второго, третьего и четвертого умножителей частоты соединены со вторыми входами соответственно первого, второго и третьего смесителей, входы шестого, седьмого и восьмого аттенюаторов соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами первого делителя мощности, а выходы шестого, седьмого и восьмого аттенюаторов соединены соответственно со входами одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатого полосно-пропускающих фильтров, выходы малошумящих усилителей соединены со входами четвертого, пятого и шестого фильтров режекторных первого, второго и третьего каналов соответственно, выходы фильтров режекторных соединены с первыми входами первого, второго и третьего смесителей первого, второго и третьего каналов соответственно, выходы первого, второго и третьего смесителей соединены со входами седьмого, восьмого и девятого фильтров режекторных первого, второго и третьего каналов соответственно, вход первого вентиля соединен с входом первого гетеродина, выход первого вентиля соединен со входом первого аттенюатора, выход которого соединен со входом первого фильтра нижних частот, выход которого соединен со входом первого умножителя, выход которого соединен со входом четвертого полосно-пропускающего фильтра, выход которого соединен со входом третьего фильтра режекторного, выход которого соединен со входом второго делителя мощности, выходы седьмого, восьмого и девятого фильтров режекторных узла первого преобразования соединены со входами первого, второго и третьего усилителей первой промежуточной частоты узла второго преобразования, выходы усилителей первой промежуточной частоты соединены со входами четырнадцатого, пятнадцатого и шестнадцатого полосно-пропускающих фильтров, выходы которых соединены соответственно со входами третьего, четвертого и пятого аттенюаторов, выходы которых соединены соответственно со входами восьмого, девятого и десятого полосно-пропускающих фильтров, выходы которых соединены соответственно с первыми входами четвертого, пятого и шестого смесителей, выходы которых соединены со входами девятого, десятого и одиннадцатого фильтров нижних частот, выходы которых соединены соответственно со входами девятого, десятого и одиннадцатого аттенюаторов, выходы которых соединены соответственно со входами первого, второго и третьего температурно-зависимых аттенюаторов, выходы которых соединены соответственно со входами первого, второго и третьего усилителей второй промежуточной частоты из состава узла выходного сигнала, вход второго вентиля соединен с входом второго гетеродина, выход второго вентиля соединен со входом второго аттенюатора, выход которого соединен со входом второго фильтра нижних частот, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен со входом первого делителя мощности, выходы одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатого полосно-пропускаемых фильтров соединены соответственно со входами третьего, четвертого и пятого фильтров нижних частот, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами шестого, пятого и четвертого смесителей первого, второго и третьего каналов узла второго преобразования, выходы первого, второго и третьего усилителей второй промежуточной частоты из состава узла выходного сигнала соединены соответственно со входами пятого, шестого, и седьмого полосно-пропускающих фильтров, выходы которых соединены соответственно со входами четвертого, пятого и шестого усилителей второй промежуточной частоты, выходы которых соединены со входами шестого, седьмого и восьмого фильтров нижних частот, выходы которых являются выходами трехканального СВЧ-приемника.