Устройство автоматического фазирования многоканального СВЧ-усилителя Советский патент 1986 года по МПК H03L7/00 

1

Изобрете 1ие, относится к радиотсхт1ике и предназначено для использования в многоканальных усилителях 11ереда1оц5их и приемньск устройств.

Целью является уменьшение ошибок фазирования и повышение быстродействия .

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства автоматического фазирования многоканального СВЧ-усилителя.

Устройство содержит в каждом канале усилительный каскад 1 и входной управляемый фазовращатель 2, в каждом канале, кроме N-ro, фазовый детектор 3 и фильтр 4 нижних частот а также общий для всех каналов блок 5 формирования управляющих напряжений, соответствующих разности фаз выходного напряжения данного канала и напряжения, фаза которого равна усредненной фазе напряжений всех каналов.

Устройство работает следующим образом.

При равенстве фаз выходных колебаний усилительных каскадов 1, напряжение на выходе всех фазовых детекторов 3 равно нулю и система автоматического фазирования, состоящая из фазовых детекторов 3, фильтров 4 нижних частот, блока 5 формирвания управляющих напряжений и входных управляемых фазовращателей 2, н влияет на работу многоканального СВЧ-усилителя, т.е. входные управляемые фазовращатели 2 не вносят дополнительный сдвиг фазы усиливаемого колебания. Если в результате действия различных дестабилизирующи фактор&в (изменения параметров схемы, напряжений питания , температуры и др.) требование по фазированию нарушается, на выходе фазовых детекторов 3 вьфабатывается сигнал з форме напряжения постоянного тока ,j,,,j пропорциональнБШ разности фаз выходных колебаний соседних каналов

где - фаза колебания на выходе i-ro канала усиления (i 1,2...N);

592

k,B-p - крутизна характеристики

фазового детектора. Фильтр 4 нижних частот - .придает системе автоматического фазирования желательные /динамические свойства. В блоке 5 формирования управляющих напряжений, на N - 1 входов которого с выхода соответствующего фильтра 4 нижних частот поступают сигналы в форме напряжения постоянного тока, пропорциональные разности фаз солебаний Fia выходе соседних каналов, вырабатываются управляюЕ(ие напряжения, пропорциональные отклонению фазы колес)ания на выходе i-ro канала (i ,2,,,..N) от сред: него значения фаз р:олебаний на выходе всех канапов -Jf,, -

- . Вычисление управляющих напряжений производится ио следующему соотношению

IrrCN-n) и

(2)

Vtn I m и

пС- I

Далее каждое из управляющих напря5лений и,„; с соотвб1тствующего выхо/а блока 5 формирования управляющих м:1пряжений подаете.: на управляющий :.;од входного упраг.ляемого фазовращателя 2 соотгзетстт;ующего i-ro канала, в результате чего фаза выходного колебания каждого канала подстраивается под ветичину Ф,р за счет изменения фазглзого сдвига в входном фазовращателе 2 данного канала. При этом выполняется требование по фазиро занию зыходных колебаний .

Таким образом, благодаря подстройке иод среднее з ачение фаз выходных колебаний всех каналов, абсолютная величина изкенения фазы выходного колебания канала, в котором максимальная фазовая ошибка умень иается, следовательно, время на ее отработку сократится, К тому же в устройстве процесс автоматического фазирования в о/дном из каналов может завершиться лиш1з при условии его окончания и во ззсех остальных каналах, т,е, имеет место вьфавнивание времени установления равных значений фаз в 1ходных колебаний 31 всех каналов усиления.Таким образом, быстродействие предлагаемого устройства повышается. В предлагаемом устройстве при сколь угодно большом числе каналов не требуется сложное многополюсное устройство распределения и передачи части мощности выходного колебания опорного канала и, естественно, при увеличении числа каналов не будет наблюдаться увеличение ошибок фазирования вьгходньк колебаний, обусловленных ростом неточностей фазовых измерений в фазостабилизирующей схеме устройства. Формирование управляющих напряжений осуществляется с помощью операций сложения и вычитани с определенными весовыми коэффициентами выходных сигналов фильтров нижних частот, имеющих форму напряжения постоянного тока. Это и приводит к уменьшению ошибок фазирования. Формула изобретения Устройство автоматического фазиро вания многоканального СВЧ-усилителя, содержащее в каждом из (N - 1) каналов усиления последовательно соединенные входной управляемый фазовращатель, усилительный каскад, выход которого является выходом канала, фазовый детектор и фильтр нижних 94 частот, а в N-M канале - усилительHbiji каскад, Вигход которого является выходом канала, отличающееся тем, что, с целью уменьшения ошибок фазирования и повышения быстродействия, в N-Й канал усиления входной управляемый фазовращатель, первый вход которого является входом N-ro канала усиления, а выход подключен к входу усилительного каскада этого канала, второй вход фазового детектора i-ro канала подключен к выходу усилительного канала (i + 1) канала, а между выходами фильтров нижних частот (N - 1) канала и входами управления входных управляемых фазовращателей всех каналов включен блок формирования управляющих напряжений, соответствующих разности фаз выходного напряжения данного канала и напряжения, фаза которого равна усредненной фазе напряжений всех каналов, вырабатываемых в соответствии с соотношением - K.-... управляющее напряжение для входного управляемого фазовращателя i-ro канала. напряжение, вырабатываемое детектором.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение ошибок фазирования и повышение быстродействия. Устройство содержит в каждом из N каналов усилительный каскад 1 и входной управляемый фазовращатель (БУФ) 2, а также в каждом канале, кроме N-ro, фазовый детектор 3 и фильтр 4 нижних частот, и общий для всех каналов блок формирования управляклцих напряжений (БФУН) 5. Управляющие напряжения БФУН 5 соответствуют разности фаз выходного напряжения одного канала и напряжения, фаза которого равна усредненной фазе напряжений всех каналов. Введение в устройство БФУН 5 и,в N-й канал БУФ 2 обеспечивают подстройку фаз выходных колебаний всех каналов под среднее значение. Благодаря этому уменьшается абсолютная величина изменения фазы выходного .колебания того SS канала, в котором максимальная фазо(Л вая ошибка, и, следовательно, время на ее обработку сокращается. Цель достигается путем выравнивания времени установления равных значений фаз выходных колебаний всех каналов усиления. 1 ил.