Синтезатор частот Советский патент 1985 года по МПК H03B21/02 

СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ, содержащий последовательно соединенные опорный генератор.и датчик опорных частот, последовательно соединенные N идентичных декад и декаду старшего разряда, при этом каждая идентичная декада содержит последовательно соединенные первый смеситель, первый полосовой фильтр, первый делитель частоты, второй смеситель, второй полосовой фильтр и второй делитель частоты, а декада старшего разряда содержит последовательно соединенные первый смеситель и первый полосовой фильтр, а также второй смеситель, первый вход первого смесителя декады старшего разряда является входом декады старшего разряда, каждая из N идентичных декад и декада старшего разряда содержат первый и второй блоки ключей, при этом выходы блока ключей в каждой из N идентичных декад и в декаде старшего разряда подключены к второму входу первого смесителя, а выходы второго блока ключей в каждой из N идентичных декад - к второму входу второго смесителя, управлякдцие входы первогхз и второго блоков ключей каждой из N идентичных декад и декады старшего разряда объединены и являются входом управления синтезатора частоты, выход опорной частоты {, датчика опорных частот подключен к входу декады младшего разряда из N идентичных декад, первые входы первого и второго блоков ключей всех идентичных декад и декады старшего разряда объединены и подключены к выходу частоты датчика опорных частот, вторые входы первого и второго блоков ключей всех идентичных декад и декады старшего разряда объединены и подключены к С/) выходу частоты.f датчика опорных С частот, третьи входы первого и второго блоков ключей всех идентичных о декад и декады старшего разряда объединены и подключены к выходу частоты fj датчика опорных частот, чет ертые входы первого и второго блоков 00 ключей всех идентичных декад и декады старшего разряда объединены и подключены к выходу частоты 4 датчика опорных частот, отличающий&9 ся тем, что, с целью улучшения i .спектральной чистоты синтезируемых | частот и расширения диапазона частот, в декаду старшего разряда введены первый и второй ключи, причем выход первого ключа подключен к второму входу первого смесителя, выход второго ключа подключен к первому входу второго смесителя, второй вход которого соедииен с выходом полосового фильтра, сигнальные входы первого и второго ключей объединены и подключены к выходу опорной частоты f| датчи

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для формирования сетки частот в приемопередающей и радиоизмерительной аппаратуре. Цель изобретения - улучшение спектральной чистоты синтезируемых часто и расширение диапазона частот. На фиг.1 изображена структурная электрическая схема синтезатора частот; на фиг.2 - датчик опорных частот Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, датчик 2 опорных частот N идентичных декад 3, декаду 4 старш го разряда, каждая из N идентичных декад 3 содержит первый смеситель 5, первый полосовой фильтр (ПФ) 6, первьй делитель 7 частоты, второй смеситель 8, второй ПФ9, второй делитель 10 частоты, первую 11 и вторую 12 группы ключей, декада 4 старшего разряда содержит первый смеситель 13, ПФ 14, второй смеситель 15, первый ключ 16, второй ключ 17, первую 18 и вторую 19 группы ключей 19. Датчик 2 опорных частот содержит первьй умножитель 20 частоты, формирователь 21 четырех вспомогательных частот, второй умножитель 22 частоты смесители 23-26. Синтезатор частот работает следующим образом. Колебания частоты опорного генератора 1 поступают на вход датчика 2. В первом умножителе 20 из этого колебания формируются колебания.опорной частоты Со идентичной декады 3 младшего разряда, а во втором умно(жителе 22 формируются колебания fg де кады 4 старшего разряда. В формирователе 21 формируются колебания четырех вспомогательных частот, которые подаются на первые входы смесителей 2326. На вторые входы каждого из этих I2 сумматоров подают колебания опорной частоты д . На выходах смесителей 23-26 вьщеляются колебания опорных частот f - fI. Спектры шумов этих опорных частот в основном определяются спектром шумов колебания опорной частоты fg. Через первые и вторые группы 11, 12, 18 и 19 ключей в соответствий с кодом заданной частоты, поступающим по входу управления синтезатора частоты к входам первых и вторых смесителей 5,8, 13 и 15 всех декад подключаются выходы одного из колебаний 4 J а через первый и второй ключи 16 и 17 к первому и второму смесителям 13 и 15 декады 4 старшего разряда подключается колебание опорной частоты g. Колебание опорной частоты fj, идентичной декады 3 младшего разряда поступает на вход первого смесителя 5 в котором вычитается по частоте из колебаний одной из опорных частот (,)Полученные колебания разностной частоты через первый ПФ 6 поступают на вход первого делителя 7, который осуществляет деление на два. Колебания с выхода первого делителя 7 преобразуются во втором смесителе 8 и разностная частота поступает на вход второго делителя 10, который осуществляет деление на пять. Колебания частот с выхода идентичной декады 3 младшего разряда поступают на вход следующей идентичной декады 3, где осуществляются аналогичные преобразования частоты. Колебания частот с выхода п-й идентичной декады 3 подаются на первый вход первого смесителя 13 декады 4 старшего разряда, в котором происходит сложение их с колебаниями одной из опорных 31 частот (f - fi) или. Результирующие колебания суммарныхчастот через ПФ 1 поступают на первый вход второго сме сителя 15 декады 4 старшего разряда в котором осуществляется вычитание колебаний опорных частот (f - fv) или fg . Предлагаемое построение декады 4 старшего разряда совместно с введенными между опорными частотами соотношением обеспечивают компенсацию шумов колебаний опорных частот f и тем самым сзтцественно улучшает спектральную чистоту синтезируемых колебаний. Уровень шумов колебаний |на выходе h-й идентичной декады 3 в N раз меньше, чем в колебаниях опо ных частот (д ), поступающих на вход второго смесителя 8 этой декады и следовательно, вкладом этих шумов в выходное колебание синтезатора мож но пренебречь ( - коэффициент деления второго делителя 10). Степень компенсации шумов колебаний опорных частот (f ) и fg в декаде 4 старшего разряда определяет ся тем, насколько спектры фазовых шу мов этих колебаний идентичны. Идентичность спектров фазовых шумов достигается выбором номинальных значеНИИ этих частот из соотношения I Ъ где f j - одна из опорных частот , f2 3 4 Дз наихудшем случае, когда j - fi f о , и, учитьшая, что значение опорной частоты f g декады 4 старшего разряда в синтезаторах такого типа €в fo подстав134ляя это значение в (1) получаем { г для худшего случая. Поскольку соотношение сигнал/шум при умножении частоты ухудшается пропорционально коэффициенту умножения, то из полученных соотношений для опорной частоты g декады 4 старшего разряда и видно, что отношениесигнал/шум колебания опорной частоты fg будет отличаться от аналогичного отношения для колебаний опорных частот f, всего лишь на 10%, т.е. спектры шумов колебаний опорных частот, подаваемых на смесителе 13 и 15 декады 4 старшего разряда через первьй и второй ключи 16 и 19 практически идентичны. Вследствие того, что декада 4 старшего разряда представляе собой компенсационную схему, происходит компенсация шумов и на выходе синтезатора оказывает влияние только их разность, равная в данном случае шумам колебания одной опорной частоты идентичной декады 3 младшего разряда. Введение в декаду 4 старшего разряда первого и второго ключей 16 и 19 и подключение входов этих ключей к вьпсоду опорной частотыfj датчика 2 расширяет диапазон рабочих частот синтезатора без ухудшения спектральной частоты выходных колебаний. При значениях опорных частот . (93-96) МГц и МГц измеренные среднеквадратичные значения паразитного отклонения частоты (ПОЧ) в колебаниях опорных частот f. составляет (1,3-2,2) Гц, а на выходе синтезатора не превышают 0,4 Гц.

Фиг.2

/ вход