Устройство автоматической стабилизации коэффициента усиления Советский патент 1989 года по МПК H03G3/20 

i (Л

Изобретение относится к радиотехническим системам авторегулирования и может быть использовано в радиопередающей аппаратуре ВЧ- и СВЧ-диапазонов. Цель изобретения - уменьшение искажений комплексного коэф.передачи в диапазоне частот и амплитуд. Устройство содержит управляемый аттенюатор 1, управляемый фазовращатель 2, усилитель 3, аттенюатор 4, элемент 5 сравнения, детектор 6. Для достижения поставленной цели в устройство введены триггер Шмидта 7, элемент 8 задержки, г-р 9 ортогональных амплитудно-модулированных сигналов и два элемента 10 и 11 выборки-хранения. 3 ил.

U1

9д

сл

и,г.1

3150

Изобретение относится к радиотехническим системам авторегулирования и может быть использовано в радиопередающей аппаратуре ВЧ- и СВЧ-диа- пазоноВо

Цель изобретения - уменьшение искажений комплексного коэффициента передачи в диапазоне частот и амплитуд-.

На фиг о 1 лредставлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 и 3 - графики, пояснякщие работу устройства,

Устройство автоматической стабилизации коэффициента усиления содержит управляемый аттенюатор 1, управляемый фазовращатель 2, усилитель 3, аттенюатор 4, элемент 5 срав нения, детектор 6, триггер Шмитта 7, элемент 8 задержки, генератор 9 ортогональных амплитудно-модулирован- ных сигналов, первый и второй элементы 10 и 11 выборки-хранения.

Устройство работает следующим образом.

В режиме стабилизации коэффициент усиления тракта от входа до выхода равен коэффициенту затухания атте- нюатора 4, при этом сигналы ошибки на выходе элемента 5 сравнения, и, следовательно, на выходе детектора 6 равны нулю, триггер Шмитта 7 находится в выключенном состоянии, элементы выборки-хранения 10 и 11 в ре- жиме хранения, генератор 9 выключен.

Элемент 5 Сравнения реагирует на амплитудно-фазовый разбаланс входных сигналов. При некоторой величине амплитудно-фазового разбаланса напря жение ошибки на выходе детектора 6 достигает порога срабатьшания триггера Шмитта 7, он срабатывает при этом запускается генератор 9, а элементы - выборки-хранения переходят в режим выборки. Управляющие напряжения и к и Иц), вырабатываемые генератором, сдвинутые по отнощению друг к другу на 90°, поступают на управляющие цепи управляемых аттенюатора 1 и фазовращателя 2 соответственно. При включении генератора 9 он начинает вырабатывать нарастающие управляющие колебательные напряжения с периодом Т, и и Цц), сдвинутые от носительно друг друга на 90 (фиг.2 За полный период Т напряжения U и Uy дважды проходят экстремальные значения, отличаю циеся знаком.

где

4

Ортогональность напряжений UK

и U(. позволяет рассматривать состояние системы в виде некоторой функции F (и,, и) на фазовой плоскости с координатами U,, U. Зададим функцию состояния в виде F и + U . Уравнения ортогональных составляющих в параметрическом виде имеют вид

иц(с) P(t) cosQt; U/t) Q(t) sinS2t;

P(t) Pjl-exp(-t/€,, )1 ; Q(t) Q l-exp(-t/,, )

огибающие радиоимпульсов во время их нарастания, 27/1,-, , - постоянная времени нарастания, Рд и Q о - максимальные значения амплитуд сигналов и и Цц).

Эти вьфажения образуют систему уравнений эллиптической разворачивающейся спирали на фазовой плоскости. Аналогичным образом можно построить систему сворачивающейся эллиптической спирали, соответствующей спаду радиоимпульса На фиг. 3 показана траектория 12 движения точки А (U, и) по разворачивающейся спирали. Точка Ад на фазовой плоскости соответствует идеальному амплитудно-фазовому балансу. Точность регулирования определяется областью допустимых отклонений точки А от точки Ад, которая, в свою очередь, зависит от порогов срабатьюания триггера Шмитта 7. Границы этих областей показаны в виде,эллипсов 13 и 14, соотношение полуосей которых, как нетрудно показать, равно Р/0.

При пересечении спиралью 12 эллипса 13 напряжение на выходе дет ек- тора 6 становится ниже порога закрывания триггера Шмитта 7 и он выключается. За счет инерционности процесса регулирования момент, установления оптимального состояния системы несколько запаздьшает и точка А,, соответствующая этому моменту, находится внутри области, ограниченной эллипсом 13. I

При срабатывании триггера Шмитта 7 генератор 9 выключается, а элементы 10 и 11 выборки-хранения переходят в режим хранения. Отрезок траектории 12 соответствует медленному разряду конденсаторов в элемен51

Tax выборки-хранения. В точке А на- пряже.ние ошибки на выходе детектора 6 превышает порог включения триггера Шмитта 7, он включается, запускается генератор 9 , элементы выборки-хранения переходят в режим выборки, при котором они следят за напряжением на выходах генератора, которые в начальный момент заЛуска равны нулю (отрезок траектории 12) С этого момента цикл поиска оптималь ного состояния повторяется.

С помощью элемента 8 задержки можно регулировать фазу выходного сигнала.

Возможность автоматической стабилизации комплексного коэффициента усиления может быть использована при построении на базе предлагаемого устройства многоканальных систем, требующих идентичности передаточных характеристик каналов, например, в фазированных антенных решетках, в передающих устройствах со сложением мощности нескольких каналов, в измерительной технике. Формула изобретения

Устройство автоматической стабилизации коэффициента усиления, содер5065176

жащее последовательно соединенные управляемый аттенюатор, управляемый фазовращатель, усилитель и аттенюатор, а также элемент сравне- ния и. детектор, отличающееся тем, что, с целью уменьшения искажений комплексного коэффициента передачи в диапазоне частот и ампли

туд, в него введены элемент задержки, включенный между входом управляемого аттенюатора и одним из входов элемента сравнения, другой вход которого подключен к выходу аттенюатора, генератор ортогональных ампли- тудно-модулированных сигналов, первый и второй элементы выборки-хра- .нения, включенные между ортогональными выходами генератора ортогональных амплитудно-модулированных сигналов и управляющими входами управляемого аттенюатора и управляемого фазовращателя соответственно, а также триггер Шмитта, при этом выход элемента сравнения подключен к входу триггера Шмитта через детектор, а выход триггера Шмитта подключен к управлякщим входам элементов выборки- хранения и генератора ортогональных

амплитудно-модулированных сигналов.

Фи2.2

12

X x

I t « .

5l

V - X

.4, .i i - -

(

Фиг.Ъ