Многоканальное устройство фазирования Советский патент 1991 года по МПК H03L7/00 

1

(21)4670778/09

(22)14.02.89

(46) 30.04.91. Бюп. № 16

(71)Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе

(72)Г.II. Земцов и С.О. Плотницкий

(53)621.396.662(088.8)

(56)Каганов В.И, Проектирование транзисторных радиопередатчиков с применением ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988, с. 235.

(54)МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ФАЗИРОВАНИЯ

(57)Изобретение относится к радиотехнике. Цель изооретения - повышение точности стабилизации фаз многоканального СВЧ-генератора. Устройство содержит генератор 1 СВЧ. делитель 3 мощности и N каналов 7 и 8. Каждый из каналов 7 и 8 содержит кольцо фазовой автоподстройки электрической длины СВЧ-тракта 16 с помощью первого управляемого фазовращателя 15. В каналах устанавливается автоколебательный режим с амплитудой, равной единице младшего разряда реверсивного счетчика 13. С помощью сумматора 20 по модулю два, ждущего мультивибратора 19 и сумматора 18 сигнала ошибки фазы автоколебаний в первых (N-1) каналах 7 устанавливаются совпадающими с фазой автоколебаний в N-M канале 8, и автоколебания компенсируются с помощью второго управляемого фазовращателя 2. 1 ил.

г

V.

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в передающих и приемных устройствах, где требуется высокая точность фазовых характеристик многоканальных источников СВЧ-колебаний.

Целью изобретения является повышение точности стабилизации фаз.

На чертеже приведена структурная схема многоканального устройства фазирования .

Устройство содержит генератор 1 СВЧ, второй управляемый фазовращатель 2, делитель 3 мощности, первый цифроаналоговый преобразователь 4, инвертор 5, тактовый генератор 6, i каналов 7, где ,2,3М-1,и N-ft

канал 8, каждый из каналов 7 и канал 8 содержат направленный ответвитель 9, фазовый детектор 10, компаратор 11, коммутатор 12, реверсивный счетчик 13, второй цифроаналоговый преобразователь 14, первый управляемый «разовращатель 15, СВЧ-тракт 16 и несогласованную нагрузку 17, кроме этого, каналы 7 содержат сумматор 18 сиг. нала ошибки, ждущий мультивибратор 19, сумматор 20 по модулю.

Устройство работает следующим образом. Падающая волна от СВЧ-геке- ратора 1 поступает в СВЧ-тракт 16 одного из каналов через второй управляемый фазовращатель 4, делитель мощности 3, направленный ответвитель 9,

О 4ь

3

о ел

316

первый управляемый фазовращатель 15 и частично отражается от несогласованной нагрузки 17, Отраженная волна проходит через СНЧ-тракт, первый управляемый фазовращатель 15 и второй выход направленного ответвителя 9, поступает на второй вход фазового детектора 10, на первый вход которого поступает падающая волна. Сигнал фазовой |ошиоки с выхода фазового детектора J10, прошедший через сумматор 18 сигнала ошибки в каналах 7 и непосредственно в канале 8 преобразуется для уп Ьавления первым управляемым фазовра- щателем 15, который подстраивает электрическую длину СВЧ-тракта так, чтобы напряжение на выходе фазового дег тектора 5 было равно нулю.

Это происходит следующим образом. Напряжение с выхода сумматора 18 сигнала ошибки (фазового детектора 10 в канале 8) поступает на вход компаратора 11, с помощью которого осуществляется его сравнение с нулевым потен циалом. Разность преобразуется в цифровой сигнал блоком управления, выходные уровни которого принимают значения 0 или 1 в зависимости от величины знака разности входного напряжения и рулевого потенциала в моменты времени jсовпадающие с приходом тактовых импульсов, и к числу в реверсивном счетчике 13 прибавляются или вычитаются единицы младшего разряда;

Таким образом, электрическая длина каждого канала стабилизируется с помощью кольца фазовой автоподстройки, образованного узлами 9-15. ФАЛ в каждом канале работает в автоколебатель- ном режиме, причем амплитуда автоколебаний устанавливается на уровне младшего разряда реверсивного счетчика 13 Так как используется один тактовый

из которых содержит последовательн включенные первый управляемый фазо щатель и СВЧ-тракт, а также фазовы детектор, а первые входы каждого к нала подключены к соответствующим ходам делителя мощности, отлич ющееся тем, что, с целью повы ния точности стабилизации фаз, в н го введены последовательно включен

генератор для всех колец фазовой авто-5 ннвертор и первый цифроаналоговый

подстройки, то разность фаз автоколебаний в каналах составляет 0 . Для устранения этой неоднозначности используются узлы 18 - 20. Импульсы младшего разряда реверсивного счетчика 13 в канале 8 поступают на вторые входы в сумматоров 20 по модулю два, а импульсы младшего разряда реверсивного счетчика 13 каналов 7 поступают на первые входы сумматоров 20 по модулю два этих каналов. Если импульс ные последовательности с младшего разряда данного канала 7 и канал 8 совладают по фазе, то на выходе сумматора

50

, 55

преобразователь, второй управляемы фазовращатель, включенный между вы дом генератора СВЧ и входом делите мощности управляющий вход которого подключен к выходу первого цифроан логового преобразователя,, и тактов генератор, в каждый канал введены равленный ответвитель, вход которо соединен с первым входом фазового тектора и является первым входом к ла, первый и второй выходы которог подключены соответственно к входу первого управляемого фазовращателя к второму входу фазового детектора

0

о

,„

.

5

20 по модулю два - сигнал логического О, который поступает на вход ждущего мультивибратора 19 и вызывает нулевой потенциал на его выходе, при этом сумматор 18 сигнала ошибки не влияет на работу кольца фазовой автоподстройки, если они находятся в противофазе, то логическая 1, поступая на вход ждущего мультивибратора 19, вызывает появление короткого импульса на его . выходе, который, поступая на сумматор 18, приводит к тому, что разность фаз импульсной последовательности на выходе младшего разряда реверсивных счетчиков 13 данного канала 7 и канала 8 совпадают по фазе, Длительность импульса должна быть меньше длительности импульса тактового генератора.

Таким образом, в устройстве во всех каналах образуются синхронные равно- амплитудные колебания электрических длин СВЧ-трактов. Эти автоколебания компенсируются вторым управляемым фазовращателем, который управляется импульсной последовательностью с выхода младшего разряда реверсивного счетчика 13 канала 8, проходящей через инвертор 5 и одноразрядный ЦАП 4.

Формула изобретения

Многоканальное устройство фазирования, содержащее генератор СВЧ, делитель мощности и N каналов, каждый

из которых содержит последовательно включенные первый управляемый фазовращатель и СВЧ-тракт, а также фазовый детектор, а первые входы каждого канала подключены к соответствующим выходам делителя мощности, отличающееся тем, что, с целью повышения точности стабилизации фаз, в него введены последовательно включенные

ннвертор и первый цифроаналоговый

0

5

преобразователь, второй управляемый фазовращатель, включенный между выходом генератора СВЧ и входом делителя мощности управляющий вход которого подключен к выходу первого цифроаналогового преобразователя,, и тактовый генератор, в каждый канал введены направленный ответвитель, вход которого соединен с первым входом фазового детектора и является первым входом канала, первый и второй выходы которого подключены соответственно к входу первого управляемого фазовращателя и к второму входу фазового детектора,

последовательно соединенные реверсивный счетчик и второй цнфроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к управляющему входу первого управляемого фазовращателя, а также компараторг коммутатор, первый вход которого подключен к выходу компаратора первый и .второй выходы подключены к первому и второму входам реверсивного счетчика, и несогласованная нагрузка, которая подключена к выходу СВЧ-тракта, кроме того, в каждый 1-й канал, где i-1,2,...,N-1, введены сумматор сигнала ошибки, включенный между выходом фазового детектора и входом компаратора, сумматор по модуля . два, первый вход которого подключен

5

к выходу младшего разряда реверсивнс- го счетчика, и второй ждущий мультивибратор, включенный между выходом сумматора по модулю два и вторым входом сумматора сигнала ошибки, при этом другой вход сумматора по модулю два и другой вход коммутатора являются соответственно вторым и третьим входами канала, а в N-м канале выход фазового детектора подключен к входу компаратора, выход младшего разряда реверсивного счетчика является выходом N-го канала и подключен к вторым входам i-x каналов и входу инвертора, а выход тактового генератора подключен к третьим входам каналов.