Синтезатор частот Советский патент 1989 года по МПК H03B21/02 

(f,

С

Изобретение относится к радиотехViHKe и может быть использовано для формирования сетки, частот в приемопередающей и радиоизмерительной аппаратуре .

Цель изобретения - повышение

спектральной чистоты выходных колебаний.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема синтезатора частот, на фиг. 2 - пример выполнения датчика опорных частот.

Синтезатор частот содержит опорный генератор .1 , датчик 2 опорных частот, N идентичных декад 3, каждая из которых содержит первый смеситель 4, первый полосовой фильтр 5, второй смеситель 6, второй полосовой фильтр 7, делитель 8 частоты, первый 9 и второй 10 блоки ключей.

Датчик 2 опорных частот содержит формирователь 11 опорных частот, первый 12 и второй 13 умножители частоты, первый 14, второй 15, третий 16 и четвертый 17 смесители, первый 18, второй 19, третий 20 и четвертый 21 делители частоты.

Синтезатор частот работает следующим образом.

Колебание частоты fj. опорного генератора 1 поступает на вход датчика

2,в котором из этого колебания формируется основная опорная частота f вспомогательные опорные частоты f, f, 3, 4 которые формируются на выходах соответственно первого 14, второго 15, третьего 16 и четвертого 17 смесителей, датчика 2, и дополнительные опорные частоты f ,, f, f , f , которые формируются на выходах соответственно первого 18, второго 19, третьего 20 и четвертого 21 делителей частоты датчика 2. Каждый из указанных делителей 18-21 частоты имеет коэффициент деления два.

Вспомогательные опорные частоты f, fJ, f, f поступают на соответствующие входы второго блока 10 ключей каждой из N идентичных декад

3,а на соответствующие входы первого блока 9 ключей каждой из N тичных декад 3 поступают дополните::ь ные опорные частоты f ,, fj, f j, f |.

Переключение вспомогательных и дополнительных опорных частот на входы первого 4 и второго 6 смесителей осуществляется с помощью первого 9 и

второго 10 блоков ключей в соответствии с кодом, передаваемым по шинам управления синтезатора частот.

Основная опорная частота fр, которая формируется на выходе первого .умножителя 12 датчика 2, поступает на вход первого смесителя 4 первой из N идентичных декад 3 и вычитается в первом смесителе 4 из одной дополнительной опорной частоты f , f .

f f 2

4Разностная частота выделяется первым полосовым фильтром 5 и поступает на второй смеситель 6, где вычитается из одной из вспомогательных опорных частот f

Колебания

1 « З 4

разностной частоты выделяются вторым полосовым фильтром 7 и поступают на

20 делитель 8, коэффициент деления которого равен десяти.

Колебания с выхода первой из N идентичных декад 3 поступают на вход следующей старшей по разряду идентич25 Ной декады 3, в которой осуществля- ются такие же преобразования.частоты как и в первой из N идентичных декад 3.

Далее процесс повторяется N раз, где N - число декад. В результате на выходе N-й декады 3 синтезируется частота f + f причем uf может изменяться от О до дискретAf ..,

, где 4f - инным шагом F

ION

тервал между соседними дополнительными опорными частотами. Причем .,/lf

4f

макс

. М

ION

Предлагаемое соединение выходов вспомогательных и дополнительных опорных частот с первым 9 и вторьп/ 10 блоками ключей всех N идентичных декад 3 приводит к существенному ослаблению уровня помех на выходе каждой из декад. При таком включении помехи, обусловленные конструктивной связью между ключами внутри каждого из первого 9 и второго 10 блоков ключей, ослабляются на 20 дБ, а по- механизмами,обусловленными конструктивной связью между первым 4 и вторым 6 смесителями в каждой из N идентичных декад 3, практически можно пренебречь из-за значипельной разницы частот, подводимых к первому 4 и второму 6 смес1Ггелям.

°14

Помехи, возникаюшие в датчике 2 в колебаниях вспомогательных опорных частот f, имеют частотный разнос 24f и поэтому после деления часто- ты на десять в делителях 8 в каждой из N идентичных декад 3 они легко отфильтровываются,

Колебания вспомогательных опорных частот f и дополнительных опорных частот f формируются в датчике 2 из колебаний формирователя 1I и второго умножителя 13. В силу конструктивных особенностей датчика 3 взаимная развязка между выходами этих колебаний не превьпиает 65 дБ, Первый 18, второй 19, третий 20 и четвертый 21 де- частоты на два, включенные между выходами колебаний опорных частот f и f датчика 2, улучшают отношение сигнал/помеха до 71 дБ, а делитель 8 в каждой из N идентичных декад 3 доводит его до уровня 91 дБ.

Отношение сигнал/помеха 65 дБ в колебаниях вспомогательных опорных частот f ,, fj, fд , f после деления на десять в делителе 8 доведено до 85 дБ. Но так как разнос между рабочей частотой и помехой равен 24f , то этими помехами практически можно пренебречь.

Существенные различия в значениях частот на входах первого 4 и второго 6 смесителей приводят к тому, что влияние помех, обусловленных конструктивной связью между ними, можно практически пренебречь. Таким образом взаимные помехи, обусловленные опор- ными частотами со стороны первого смесителя 4 и попадающие на выход каждой из N идентичных декад 3, подавлены до значений порядка 91 дБ, без применения дополнительной фильтрации. Такие .же помехи, попадающие на выход каждой из N идентичных дек§д 3, со стороны второго смесителя 6 подавлены до уровня 85 дБ также без применения дополнительной фильтрации. Сле- довательно, в предлагаемой структуре синтезатора частот уровень на .выходе идентичных декад 3 определяется практически только комбинационными помехами, возникаклцими в -сне- сителях декады, которые могут быть эффективно подавлены соответствующим выбором частот и степенью фильт- рации.

7

Формула изобретения

Синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные опорный генератор и датчик опорных частот, последовательно соединенные N идентичных декад, каждая из которых содержит последовательно соединенные первый смеситель и первый полосовой фильтр, последовательно соединенные второй смеситель, второй полосовой фильтр и делитель частоты, а также ,первый блок ключей, выход которого подключен к первому входу первого смесителя, второй блок ключей, выход крторого соединен с первым входом второго смесителя, управляющие входы первого и второго блоков ключей каждой из N идентичных декад объединены и являются входом управления синтезатора частот, второй вход первого смесителя первой из N идентичных декад подключен к выходу сигна 1а основной опорной частоты датчика опорных частот, первые входы второго блока ключей всех идентичных декад объединены и подключены к выходу сигнала первой вспомогательной опорной частоты f датчика опорных частот, вторые входы второго блока ключей всех идентичных декад объединены и подключены к выходу сигнала второй вспомогательной опорной частоты f, третьи входы второго блока ключей всех идентичных декад объединены и подключены к выходу сигнала третьей вспомогательной опорной частоты f,, четвертые входы второго блока ключей всех идентичных декад объединены и подключены к выходу сигнала четвертой вспомогательной опорной частоты f, о т л и- чающийся тем, что, с целью о повьппения спектральной чистоты выходных колебаний, в каждой из N иден- тичньк декад выход первого полосового фильтра соединен с вторым входом второго смесителя, первые входы первого блока ключей всех идентичных декад объединены и подключены к выходу сигнала первой дополнительной опорной частоты f датчика опорных частот, вторые входы первого блока ключей всех идентичных декад объединены и подключены к выходу сигнала второй дополнительно й опорной частоты fj датчика опорных частот, третье входы первого блока ключей всех идеи

тичных декад объединены и подключены к выходу сигнала третьей дополнительной опорной частоты f датчика опорных частот, четвертые входы первого блока клн«ей всех идентичных декад объединены и подключены к выходу сигнала четвертой дополнительной опорной частоты f датчика опорных частот,

при этом первая, вторая, третья и четвертая вспомогательные опорные частоты, первая, вторая, третья и четвертая дополнительные опорные частоты выбраны из соотношения

LL .13.

f; f;

3 f.

f;

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение спектральной чистоты выходных колебаний. Синтезатор содержит опорный г-р 1, датчик 2 опорных частот и N идентичных декад 3, состоящих каждая из смесителей 4 и 6, полосовых фильтров 5 и 7, делителя 8 частоты и блоков ключей 9 и 10. Цель достигается за счет ослабления уровня помех на выходе каждой из декад 3. 2 ил.