Селективный фазовый детектор Советский патент 1988 года по МПК H03D3/26 

.

о

сд

от

Изобретение относится к радиотехнике и может быть иснользовано в фазовых радиотехнических устройствах различного назначения, в частности в фазометрических приемных устройствах.

Целью изобретения является расширение (|)ункциональных возможностей селективно- 10 фазоног о детектора путем внесения до- ||о.,|ните.;1ьного фазового сдвига между входными еи1 на,чами.

Па фиг. 1 представлена принципиальная с.чо.м; фазового детектора с двумя двухкон- турными резонансными системами, перестраиваемыми по частоте с помощью вари- каи()15; на фиг. 2 - амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики предлагае- .мого устройства с двухконтурными связанными систе.мами при различных величинах напряжения, управляющего перестройкой этих систем.

Селективный фазовый детектор содержит две системы 1 и 2 связанных контуров и двухтактный амплитудный детектор 3. Каждая система связанных контуров содержит четыре разделительных конденсатора 4, два варикапа 5 и четыре резистора 6. Противо- ()азпые выходы системы 1 связанных конту- pcjB соединены с входами двухтактного амплитудного детектора 3. Выход системы 2 связанных контуров соединен с общей точкой двухтактного амплитудного детектора 3. Варикапы 5 включены параллельно каждому контуру через разделительные конденсаторы 4. Катоды варикапов 5 системы 2 связанных контуров соединены через резисторы 6 с источником напряжения положительной полярности. Аноды варикапов 5 системы 1 связанных контуров через резисторы 6 соединены с источником напряжения отрицательной полярности. Остальные катоды и аноды варикапов 5 соединены каждый через свой резистор 6 с входом управляющего перестройкой напряжения.

Работа устройства показывается на примере обращения в нуль фазового сдвига

между входными сигналами Пусть сигналы

,-,

bx-e и ,

имеющие на рабочей частоте ыо разность фаз Аф, поступают на входы систем 1 и 2 связанных контуров селективного фазового

и о. .5Цс-Г

Это напряжение обеспечивает такую перестройку резонансных систем по частоте,

детектора. Нормированные амплитудно-час- Р которой фазовые сдвиги, вносимые ими

тотные /((Асо, Up) и фазочастотные ф(Аоо, Up) характеристики пар связанных контуров с критической связью между контурами при квадратичной зависимости варикапов 5 от приложенного к ним напряжения определяются выражениями

/(i(Aw, (;,,)-

50

Vl+4(1f

на рабочей частоте соо, составляют ф1 и В результате разность фаз

выходных напряжений резонансных систем равна нулю.

При этом амплитудно-частотные характеристики напряжений сигналов на выходах фазового детектора описываются выражениями

|f/j(Aa))| |/(,(A(o, (Ур) + +Л:2(Ай), Up),(.(Aw, U

Vl+4(f

О,

с 1-fф1(Дш, L p)arctgф2(Дш, 6 p)arctg

5

0

5

. -® - V 1+34

и„

17

0 где Асо - абсолютная расстройка контуров; соо - частота рабочего сигнала, совпадающая с частотой настройки резонансных систем при нулевом управляющем напряжении; - напряжение, управляющее частотой настройки резонансных систем; опорное напряжение на варикапах определяемое источником питания ;

Q - добротность контуров в системах 1 и 2.

Здесь и в дальнейшем индекс «1 говорит о принадлежности выражения к первой системе связанных контуров, индекс «2 - к второй.

Средние частоты настройки первой и второй систем связанных контуров определяются выражениями

co,(oo(l-g);

Ш2 Шо(1Ч-,

а напряжения на выходах резонансных систем .

иых(Дсо, ад-,(Асо)е . 2вых(Асо, t/p)2(Aa))e ( - Для обращения в нуль фазового сдвига между входными сигналами селективного фазового детектора на его управляющий вход подается нап-ряжение

,0.

и о. .5Цс-Г

Это напряжение обеспечивает такую перестройку резонансных систем по частоте,

Р которой фазовые сдвиги, вносимые ими

Р которой фазовые сдвиги, вносимые ими

на рабочей частоте соо, составляют ф1 и В результате разность фаз

выходных напряжений резонансных систем равна нулю.

При этом амплитудно-частотные характеристики напряжений сигналов на выходах фазового детектора описываются выражениями

|f/j(Aa))| |/(,(A(o, (Ур) + +Л:2(Ай), Up),(Аа))| |/(,(Ай), f/p) - -/(2(Aa), f/p) ,ир)На фиг. 2а представлены амплитудно- частотные и фазочастотные характеристики коэффициентов передачи систем 1 и 2 связанных контуров при нормированных регулирующих напряжениях , что соответ- 5

ствует нулевой расстройке и при 0,32,

что обеспечивает расстройку резонансных 4i-

систем на величину 0,25, где Af - полоса пропускания одной пары связанных контуров, Д/ - абсолютная расстройка резонансных систем.

На фиг. 26 представлены частотные зависимости выходных напряжений селектив

10

ного фазового детектора, изменения средней частоты и полосы пропускания этого детектора не происходит.

На фиг. 2б представлены частотные зависимости фазовых сдвигов, вносимых парами связанных контуров селективного фазового детектора при нормированных регулирующих напряжениях 0; 0,16 и 0,32.

На фиг. 2г представлены зависимости изменения средней частоты и полосы пропускания фазового детектора от регулирующего напряжения . Из приведенных зависимостей видно, что при изменении фазоного фазового детектора |t/i:(Aw)| и |(;Л(Д(о| 5 м ежду входны.ми сигнал ами при подаче на его входы сигналов с фазовым

сдвигом 80°; 160° и нормированных

регулирующих напряжениях 0,16; 0,32, обеспечивающих нормированные расA-f20

стройки 0; 0,125 и 0,25, компенсирующие

фазовые сдвиги.

Из фиг. 26 следует, что при указанных расстройках резонансных систем селективвплоть до ±90° полоса пропускания Д/ средняя частота настройки селективного фазового детектора остаются практически неизменными.

В таблице представлены значения нормированных расстроек резонансных систем, состоящих из различного числа контуров, компенсирующих априорный фазовый сдвиг между сигналами на входах селективного фазового детектора ±90°.

ного фазового детектора, изменения средней частоты и полосы пропускания этого детектора не происходит.

На фиг. 2б представлены частотные зависимости фазовых сдвигов, вносимых парами связанных контуров селективного фазового детектора при нормированных регулирующих напряжениях 0; 0,16 и 0,32.

На фиг. 2г представлены зависимости изменения средней частоты и полосы пропускания фазового детектора от регулирующего напряжения . Из приведенных зависимостей видно, что при изменении фазо м ежду входны.ми сигнал ами

вплоть до ±90° полоса пропускания Д/ средняя частота настройки селективного фазового детектора остаются практически неизменными.

В таблице представлены значения нормированных расстроек резонансных систем, состоящих из различного числа контуров, компенсирующих априорный фазовый сдвиг между сигналами на входах селективного фазового детектора ±90°.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширить функциональные возможности селективного фазового детектора за счет возможности создания дополнительного фазового сдвига между входными сигналами. Селективный фазовый детектор содержит две системы связанных контуров и двухтактный амплитудный детектор, причем парафазный выход первой системы связанных контуров соединен с входом двухтактного амплитудного детектора, а вторая система связанных контуров включена в общую цепь двухтактного амплитудного детектора. Первичные контуры обеих систем связанных контуров соединены с общей щиной и их входы являются входами .селективного фазового детектора. Параллельно каждому контуру через разделительные конденсаторы включены варикапы. Катоды варикапов одной системы связанных контуров соединены через резисторы с источником напряжения положительной полярности. Аноды варикапов другой системы связанных контуров через резисторы соединены с источником напряжения отрицательной полярности, а остальные аноды и катоды варикапов соединены каждый через свой резистор с входом управления. 2 ил., 1 табл. УЭ сл

Нормированная расстройка

±0,5 ±0,25 ±0,18 ±0,125 ±0,1

Фазовый сдвиг между сигналом.

град

±90

Таким образом, предложенный селективный фазовый детектор благодаря применению симметрично перестраиваемых в противоположные стороны систем связанных контуров обеспечивает возможность изменения фазовых сдвигов между входными сигналами при сохранении неизменными своих частоты настройки и полосы пропускания.

Селективный фазовый детектор может применяться в двухканальных фазометриче- ских приемных устройствах моноимпульсных РЛС для компенсации фазовых сдвигов, обусловленных неидентичностью фазовых характеристик приемных каналов, без введения в каналы специальных фазовращателей.

Регулировка фазовых сдвигов в селективном фазовом детекторе может производиться не только вручную, но и автоматически. Так, например, в фазометрическом приемном устройстве нулевую разность фазовых сдвигов в каналах можно поддерживать автоматически с помощью генератора пилот-сигналд, подсоединяемого к входам приемного устройства во время нерабочей дальности, а сигналом ошибки в этом случае

±0,08

±90

±90

±90

± 90

будет служить разность напряжений, снимаемых с выходов селективного фазового детектора. Это позволяет автоматически компенсировать не только начальную неидентичность фазовых характеристик каналов, но и нестабильность их фазовых характеристик, обусловленную воздействием дестабилизирующих факторов (из.менение температуры, старение элементов и т. д.).

Кроме того, на управляющий вход селективного фазового детектора может подаваться напряжение от специального управляющего устройства, которое регулирует фазовые сдвиги по программе, задаваемой фазо- метрической системой, в которую входит предложенный селективный фазовый де

тектор.

Формула изобретения

Селективный фазовый детектор, содер- жащий две системы связанных контуров и двухтактный амплитудный детектор, причем первая система связанных контуров выполнена с двумя противофазными выходами, соединенными с входами двухтактного

амплитудного детектора, а вторая система связанных контуров включена в общую цепь двухтактного амплитудного детектора, первичные контуры обеих систем связанных контуров соединены с общей щиной и их входы являются входами устройства, а выходы двухтактного амплитудного детектора являются выходами селективного ф.азового детектора, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей путем внесения дополнительного фазового сдвига между входными сигналами, в каждую систему связанных контуров введены

фиг.1

два варикапа, четыре разделительных конденсатора и четыре резистора, причем варикапы включены параллельно каждому контуру через разделительные конденсаторы, катоды варикапов одной системы связанных контуров соединены через резисторы с источником напряжения положительной полярности, аноды варикапов другой системы связанных контуров через резисторы соединены с источником напряжения отрицательной полярности, а остальные аноды.и катоды варикапов соединены каждый через свой резистор с входом управления.

о-.

-о/ггл/

о+

f йР