Синтезатор частот Советский патент 1984 года по МПК H03L7/18 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах связи в качестве гетеродинов и возбудителей. Известен синтезатор частот, содер жащиЙ перестраиваемый генератор с кольцом фазовой автоподстройки, в состав которого входит делитель частоты с постоянным коэффициентом деления, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, умножитель частоты, фазовый детектор и фильтр нижнихчастот, при этом второй вход фазового детектора подключен к выходу опорного генератора С1. Однако известный синтезатор частот имеет незначительное подавление паразитных Гармонических составляющих при малом шаге сетки частот. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные генератор эта лонной частоты, первый делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, первый фазовЫй детектор, первый фильтр нижних частот, первый управляемый генератор и делитель час тоты с переменным коэффициентом деления, последовательно соединенные второй фазовый детектор, второй фильтр нижних частот и второй управляемый генератор, первый выход которого подключен ко второму входу первого фазового .детектора, а второй выход второго управляемого генератора соединен со входами частотного дискриминатора и второго делителя частоты с фиксированным коэффициентом дел ения 12 . Однако в известном синтезаторе частот при получении мелкого шага перестройки не обеспечивается необхо димое подавление гармонических паразитных составляющих. Цель изобретения - уменьшение шаг перестройки при одновременном увеличении подавления паразитных гармонических составляющих. Поставленная цель достигается тем что в синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные генератор эталонной частоты, первый делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, первый фазовый детектор, первый фильтр нижних частот, первый управляемый генератор и делитель частоты с переменным коэффициен том деления, последовательно соединенные второй фазовый детектор, второй фильтр нижних частот и второй управляемый генератор, первый выход которого подключен ко второму входу первого фазового детектора, а второй выход второго управляемого генератора соединен со входами частотного дискриминатора и второго делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления, между выходом делителя частоты с переменным коэффициентом деления и первым входом второго фазового детектора введены последовательно соединенные первый четырехфазный ЭО фазорасщепитель и первый однополосный амплитудный модулятор, между выходом второго делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления и вторым входом второго фазового детектора, введены последовательно соединенные второй четырехфазный 90°фазорасщепитель и второй однополосный амплитудный модулятор, также введены первый и второй полосовые фильтры и третий чстырехфазный 90°фазорасщепитель,вход которого соединен с другим выходом генератора эталонной частоты, входы первого и второго полосовых фильтров подключены соответственно к выходу первого фазового детектора и к выходу частотного дискриминатора, а выходы первого и второго полосовых фильтров подключены к соответствующим управляющим входам второго управляемого генератора, при этом модулируемые входы первого и второго однополосных амплитудных модуляторов с соответствующей фазой объединены и подключе.ны к соответствующим выходам третьего четырехфазного 90°фазорасщепителя. На чертеже представлена структурная электрическая схема синтезатора частот. ; Синтезатор частот содержит генератор эталонной частоты 1, первый делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД)2, первый фазовый детектор (ФД) 3, первый фильтр нижних частот (ФНЧ) 4, первый управляемый генератор 5, делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 6, второй фазовый детектор (ФД) 7, второй ФНЧ (8), второй управляемый генератор 9, второй ДФКД 10, первый полосовой фильтр 11, второй полосовой фильтр 12, частотный дискриминатор 13, первый четырехфазный 90 фазовращатель 14, первый однополосный амплитудный модуля тор 15, второй четырехфазный 90 фазорасщепитель 16, второй однополосны амшц1туднь1Й модулятор 17, третий четырехфазный 9и фазорасщепитель 18. Синтезатор частот работает следую щим образом. Колебания с выхода первого управляемого генератора 5 через ДПКД 6 подаются на вход первого четырехфазного 90 фазорасщепителя 14, колебания с выходов которого модулируют по амплитуде с помощью первого однополосного амплитудного модулятора 15 колебания с выходов третьего четырех фазного 90 фазорасщепителя 18. Второй управляемый генератор 9, второй ДФКД 10,второй четырехфазный 90 фазорасщепитель 16,второй однополюсный ам литудный модулятор 17,второй ФД 7,второй ФНЧ 8, а также частотный дискримина тор 13 и второй полосовой фильтр 12 образуют умножитель частоты колебания с выхода первого однополосного амплитудного модулятора 15. Колебания с выхода второго управляемого ге нератора поступают на первый вход первого ФД 3, на второй в.ход первого ФД 3 поступает сигнал с выхода генератора зталонной частоты 1 через первый ДФКД 2. Выходное напряжение первого ФД 3, пропорциональное разности фаз сравниваемых колебаний, че рез первый ФНЧ Д Воздействует на час тоту первого управляемого генератора 5, устанавливая ее в соответствии с коэффициентом деления ДПКД 6. Колебания с выхода второго управляемого генератора 9 поступают также на вход второго ДФКД 10 для понижения его частоты до величины дискрета. Полученное колебание с частотой дискрета далее модулирует по амплитуде колебание генератора эталонной частоты 1 при помощи второго четьфех фазного 90 фазорасщепителя 16 и второго однополосного амплитудного моду лятора 17. При этом колебание генератора эталонной частоты 1 поступает на входы второго однополосного ампли тудного модулятора 17 через третий четырехфазный 90фазорасщепитель 18, Все однополосные амплитудные модуляторы выполнены по аналогичной схеме, также как и четырехфазные 90фазорас щепители. В первом и втором однополоеньгх амплитудных модуляторах 15, 17 образуются колебания, частоты которых равны либо сумме, либо разности частоты модулируемых колебаний и частоты дискрета и значение которых выбираются существенно вьше частоты дискрета. В результате вьщеляется либо нижняя либо верхняя боковая спектральная составляющая, а неиспользуемая боковая составляющая спектра также, как и модулируемые колебания, подавляется. Промодулированные колебания поступают на входы второго ФД 7, на выходе которого образуется напряжение, пропорциональное их разности фаз и содержащее остаточные колебания частоты дискрета и ее гармоник. Это напряжение через второй ФНЧ 8 воздействует на частоту второго управляемого генератора 9, одно из выходньк колебаний которого подается на частотный дискриминатор 13 со вторым полосовым фильтром 12, настроенным на частоту дискрета и ее гармоник. Напряжение с выхода второго полосового фильтра 12, пропорциональное частотному отклонению, обусловленному остатками колебания с частотой дискреты и ее гармониками, поступает в противофазе с соответствующим напряжением с выхода второго ФНЧ 8 на вход второго управляемого генератора 9, уменьшая их побочное модулирующее влияние. Нескомпенсированная часть этого напряжения с частотой дискрета и ее гармоник создает остаточную частотную модуляцию второго управляемого генератора 9, а напряжение с выхода первого ФД 3, пропорциональное этому побочному частотному отклонению, через первый полосовый фильтр 11, аналогичный второму полосовому фильтру 12, в противофазе подается на вход второго управляемого генератора 9, дополнительно уменьшая уровень побочных состаиляюищх за счет частоты дискрета и ее гармоник. В предлагаемом синтезаторе частот ДПКД 6 с последующим четырехфазным 90фазорасщепителем 14 и первым однополосным амплитудным модулятором 15 и умножителем в виде кольца фазовой автоподстройки с аналогичными 90 фазорасщепителем и однополосным амплитудным модулятором в петле, охваченным двумя вспомогательными петлями частотной автоподстройки, обеспечивает лучшее подавление частоты дискрета и ее гармоник (на 30 ДТБ и более)

по сравнению, например, с синтезатором частоты с делителем частоты с дробньм коэффициентом деления. Это позволяет построить синтезатор частот УКВ диапазона без применения де.лителя частоты с фиксированным коэффициентом деления в кольце фазовой

автоподстройки, который понижает частоту сравнения, уменьшает глубину отрицательной обратной связи и тем самым ухудшает такие существенные параметры синтезатора частот, как время перестройки и кратковременная стабильность.

СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий последовательно соединенные генератор эталонной частоты, первый делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления, первый фазовый детектор, первый фильтр нижних частот, первый управляемый генератор и делитель частоты с переменным коэффициентом деления, последовательно соединенные второй, фазовый детектор, второй фильтр нижних частот и второй управляемый генератор, первый выход которого подключен ко второму входу первого фазового детектора, а второй выход второго управляемого генератора соединен со входами частотного дискриминатора и второго делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления, отличающийся тем, что, с целью уменьшения шага перестройки при одновременном увеличении подавления паразитньк гармонических составляющих, между выходом делителя частоты с переменным коэффициентом деления и первым входом второго.фазового детектора введены последовательно соединенные первый четьфехфазный 90 фазорасщепитель и первый однополосный амплитудный модулятор, между вы :одом второго делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления и вторым входом второго фазового детектора введены последовательно соединенные второй четырехфазный 90 фазовращатель и второй однополосный амплитудный модулятор, также введены первый и второй полосовые фильтры и третий четырехфазный 90 фазорасщепитель,вход которого (Л соединен с другим выходом генератора эталонной частоты, входы первого и второго полосовых фильтров подключены соответственно к выходу первого фазового детектора и к выходу частотного дискриминатора, а выходы первого и второго полосовых фильтров подключены к соответствующим управляющим входам второго управляемого генератора, при этом модулируемые Ico входы первого и второго одноиолосных амплитудных модуляторов с соответствующей фазой объединены и подключены к соответствующим выходам третьего четырехфазного 90 фазорасшепителя.