Перестраиваемый генератор Советский патент 1990 года по МПК H03L7/00 

31

I Изобретение относится к радиотех- ике и может быть использовано в радиоизмерительной технике и экспериментальной физике при генерировании колебаний в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн.

Целью изобретения является расширение диапазона частот формируемых сигналов и повышение стабильности в диапазоне частот.

На чертеже представлена структурная электрическая схема перестраиваемого генератора.

Перестраиваемый генератор содержи управляемый генератор 1, направленны ответвитель 2, полосовой фильтр 3, дискриминатор 4 с молекулярным эталоном частоты, фазовый.детектор 5, усилитель проме жуточной частоты (УПЧ) 6, синхронный детектор 7, генератор 8 низкой частоты, фазовый модулятор 9, синтезатор 10 частот, сумматор 11, усилитель постоянного тока (УНТ) 12, регулируемый фазовращатель 13. Дискриминатор 4 с молекулярным эталоном частоты при этом содержит кювету 14 с газом и амплитудный детектор 15.

Перестраиваемый генератор работает следующим образом.

С помощью дискриминатора 4 обеспечивается автоматическая подстройка частоты формируемого колебания по боковой компоненте формируемого модулированного колебания управляемого генератора 1..Частота fp управляемого генератора 1, частота fc синтезатора 10 и частота frt выбранной линии поглощения газа в кювете 14 дискриминатора 4 связаны соотношением

f.

fr - f

С

Частота fr модулируется с мальм индексом модуляции с частотой fc син- тезатора 10 через фазовый модулятор 9 и сумматор 11. В результате спектр управляемого генератора 1 содержит три частотные компоненты, отстоящие друг от друга на частоту f t, при этом боковые компоненты промодулированы по частоте с помощью фазового модулятора 9 и генератора 8, имеющего низкую частоту,- определяющего величину девиации этой частотной модуляции. Величина девиации выбирается примерно равной ширине линии поглощения.

Часть мощности управляемого генератора 1, работающего в микроволновом диапазоне частот, через направленна,i ответвитель 2 поступает в кювету 14„ Поскольку частота fл перехода выбранной линии поглощения газа удовлетворяет соотношению fА fr - fe, одна из боковых компонент частотно-модулированного излучения управляемого генератора 1 поглощается газом. В -результате в выходном сигнале кюветы 14 появляется амплитудная модуляция и на выходе амплитудного детектора 15 появляется сигнал на частоте fc. Этот сигнал, пропорциональный интенсивности линии поглощения, усиливается УПЧ 6 и подается на первый, вход синхронного детектора 7, на второй вход которого лоступает сигнал частоты fcc фазового модулятора 9. Сигнал

5

0

5

0

5

с выхода синхронного детектора 7, также пропорциональный интенсивности линии поглощения, однако перенесенный вниз по частоте, поступает на первый вход фазового детектора 5, на второй вход которого через управляемый фазовращатель 13 поступает сигнал низкой частоты от генератора 8.

В фазовом детекторе 5 осуществляется фазовое детектирование частотно- модулированного сигнала и сигнал на его выхрде пропорционален отклонению частоты Јг - fс от частоты fл центра линии поглощения. Этот сигнал усиливается УПТ 12 и поступает на сумматор 11, выходной сигнал которого так воздействует на частоту управляемого генератора 1, чтобы на выходе фазового детектора 5 сигнал отсутствовал. Это означает, что имеет место автоматическая подстройка частоты боковой компоненты излучения управляемого генератора 1 по выбранной линии поглощения газа. Стабилизированное таким образом выходное излучение управляемого генератора 1 через направленный ответвитель- 2 поступает на вход полосового фильтра 3. Поскольку полосовой фильтр 3 настроен на частоту fr, он

® фильтрует боковые составляющие излучения управляемого генератора 1, в результате чего выходной сигнал перестраиваемого генератора имеет одну высокостабильную частоту fr. Пере5 стройка частоты fr управляемого генератора 1 осуществляется путем перестройки частоты fu синтезатора 10, В силу того, что боковая компонента

микроволнового излучения управляемого генератора 1 захвачена по частоте, плавная перестройка частоты синтезатора 10 приводит к плавной перестройке частоты fr управляемого генератора 1.

Формула изобретения

Перестраиваемый генератор, содержащий последовательно соединенные управляемый генератор, направленный ответвитель, дискриминатор с молекулярным эталоном частоты и усилитель промежуточной частоты, последовательно соединенные фазовый детектор и усилитель постоянного тока, а также генератор низкой частоты и полосовой фильтр, выход которого соединен с другим выходом направленного ответви- теля, отличающийся тем,

что, с целью расширения диапазона частот формируемых сигналов и повышения стабильности в диапазоне частот, введены последовательно соединенные синтезатор частот, фазовый модулятор и сумматор, а также введены регулируемый фазовращатель и синхронный детектор, первый и второй входы и выход которого соответственно подключены к выходу усилителя промежуточной частоты, к выходу фазового модулятора и к первому входу фазового детектора, второй вход которого соединен с выхо- , дом регулируемого фазовращателя, вход которого объединен с вторым входом фазового модулятора и подключен к выходу генератора низкой частоты, второй вход и выход сумматора подсоединены соответственно к выходу усилителя постоянного тока и к входу управляемого генератора.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширение диапазона частот формируемых сигналов и повышение стабильности в диапазоне частот. Перестраиваемый генератор содержит управляемый генератор 1, направленный ответвитель 2, полосовой фильтр 3, дискриминатор 4 с молекулярным эталоном частоты, фазовый детектор 5, усилитель 6 промежуточной частоты, синхронный детектор 7, генератор 8 низкой частоты, фазовый модулятор 9, синтезатор 10 частот, сумматор 11, усилитель 12 постоянного тока, регулируемый фазовращатель 13. Дискриминатор 4 при этом содержит кювету 14 с газом и амплитудный детектор 15. С помощью дискриминатора 4 обеспечивается автоматическая подстройка частоты формируемого колебания по боковой компоненте модулированного колебания управляемого генератора 1, спектр которого содержит три частотные компоненты, отстоящие друг от друга на частоту F е синтезатора 10. Перестройка частоты управляемого генератора 1 осуществляется путем перестройки частоты синтезатора 10. Плавная перестройка частоты синтезатора 10 приводит к плавной перестройке частоты управляемого генератора 1. 1 ил.