Устройство автоматического фазирования разнесенных источников колебаний Советский патент 1992 года по МПК H03L7/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах различного назначения, в частности, в фазированных антенных решетках. Цель изобретения - расширение полосы рабочих частот, в крторой обеспечивается компенсация влияния нестабильности фазового сдвига в каналах линии связи на разность фаз между пространственно разнесенными источниками колебаний. На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства автоматического фазирования pa3j№6eHHbix источников колебаний. Устройство содержит опорный генератор 1, подстраиваемый генератор 2, многоканалцную линию 3 связи, первый 4 и второй 5 фазовые детекторы, первый дифференциальный усилитель 6, фильтр 7, первый 8 и второй 9 фазовращатели на 90°, третий 10 и четвертый 11 фааовые детекторы, второй дифференциальный усилитель 12, первый и второй блоки 13 и 14 возведения в квадрат с сохранением знака, сумматор 15.;i Многоканальная линия 3 связи содержит в своем составе первый 16, второй 17, третий 18 и четвертый 19 каналы связи. Устройство работает следующим обраЗОМ. : Пусть В устройстве автоматического фазирования все фазовые детекторы имеют синусоидальные характеристики и обладают одинаковыми коэффициентами передачи, а времена задержки в первом 16 и втором 17 каналах многоканальной линии 3 связи одинаковы. Тргда в стационарном режиме для синхронной частоты (Оо - равной частоте опорного генератора 1, напряжения на выходах фазовых детекторов будут равны: Ефд2 Кд sin (- Д+ftfe О, ЕФД.4 Кд-sln ( - А+- оь Т), Ефд1 Кд;81п( Д+ UfeT), КфдЗ Кд.81П ( у31 + А+ Gb Т), где Ефд2, Ефд4, Ефд1 и Ефдз- напряжения на выходах второго 5, четвертого-11, первого 4 и третьего 10 Фазовых детекторов соответственно;Кд - коэффициент передачи детекторов; Д- стационарная разности фаз М(эжду подстраиваемым 2 (фаза и опорным 1 (фаза Vb) пространственно-разнесенными генераторами; Т - время задержки при распространении сигнала в первом 16 и втором 17 многоканальной линии 3 связи; ( ipi- сдвиг фазы в первом 8 и Бтором 9 фазовращателях. На выходе первого 6 и второго 12 дифференциальных усилителей получим Еу1 Ефд1 - Ефд2 2Кд sin Д cos ftfe Т, Ёу2 Ефдз - Ефд4 ( ДJ&zi l),os((T4.i5i+J). После возведения в квадрат с сохранением знака входного напряжения в первом и втором блоках 13 и 14 возведения в квадрат входного напряжения и суммирования управляющее на1тряжение Е представится в форме Еу1 sin Д cos ofe T+sgn Еу2 ,п2 д aijei)cos2( ftfeT-na+ji „ Выбирая сдвиги фаз (р и такими, что 1- +п11, при -л:/2 получим: для sin , cos Шо Т О, sin ШоТ О, 81пД 0,cos 6fJoT Q,sln u)oT О, Е (п2д ; для sin Д о, cos ftfe т 0. sin ftfe Т О sin , cosafeT О, slnctteK О E -8KVsln2 Д; для sin Д 0. cds flfe Т О, sin шь Т О sin , cosftfeT О, sln.ft)oT О Е 4Кд Д 2 Шо Т; для sin Д 0, cos соо Т О, sin й)о Т О sin Д О, cos йь Т. О, sin (Wo Т О Е -4Кд sin Acos ofe Т. При -я/2 выражения для управляющего напряжения будут аналогичны. Как, следует из этих выражений, в рассматриваемом устройст1ве при определенных значениях ctfeТ управляющее напряжение Е, подстраивающее фазу подстраиваемого генератора 2, не зависит от ч% Т. Это означает полное отсутствие влияния нестабильности времени задержки высо кочастотных каналов связи на разность фаз между опорным 1 и подстраиваемым 2 генераторами. Услрвие достижения полной компенсации может быть записано в виде при ж /2. -- -«-2ЛГ п ;5 ufeT 2л:п, +2лгп (УоТ л:+2яп; при р - п/2. у + 2яп ufeT 2лгп, -у4-27гп й)о Т я+2л:п. Подстраиваемый гене ратор 2 может быть выполнен на основе опосредованного управления фазой через воздействие на частоту в виде автогенератора с электронным управлением по частоте либо на основе прямого управлейия фазой в виде автогенератора или генератора с внешним возбуждением с управляемым фазовраща телем, стоящим на его выходе, причем для автогенератора необходимо, чтобы опорный 1 и подстраиваемый 2 генераторы имели одинаковые частоты, а для генератора с внешним возбуждением требуете введение сигнала от опорного источника колебаний на его вход. Для этого выход опорного генератора 1 через второй канал 17 многоканальной линии 3 связи необходимо соединить с высокочастотным входом подстраиваемого источника колебаний. Формул а и 3обретени я 1. Устройство автоматического фазирования разнесенные; источников колебаний, содержащее первый дифференциальный усилитель, последовательно соединенные фильтр, подстраиваемый генератор, первый канал линии связи, первый фазовый детектор и второй канал линии связи, выход которого соединен с неинвертирующим входом первого дифференциального усилителя, а также соединенные последовательно опорный генератор, третий канал линии связи, второй фазовый детектор, втррой вход которого Соединен с выходом подстраиваемого генератора, а выход - с инвертирующим входом первого дифференциального усилителя, при этом выход опорного генератора соединен с вторым входом первого фазового детектора, отличающееся тем. что,

с целью расшире ия полосы рабочих частот, в которой обеспечивается компенсация влияния нестабиль ностей фазового сдвига в каналах линии связи на.разность фаз между пространственно разнесенными источника-, ми колебаний; в него введены последовательно соединенные первый блок возведения в квадрат с сохранением знака и сумматор, включенные между выходом первого дифференциального усилителя и входом фильтра, последовательно соединенные второй дифференциальный усилитель и второй блок возведения в квадрат с сохранением знака, выход Kotoporo подключен, к другому входу сумматора, последовательно соединенные первый фазовращатель на 90°, третий фаз)вый детектор, другой вход которого соединен с выходом первого канала линии связи, .и четвертый канал линии связи, включенные между выходом опорного генератора и инвертирующим входом второго дифференциального усилителя, и последовательно соединенные второй фазовращатель на 90° и четвертый фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу третьего канала линии связи, включенные между выходом подстраиваемого генератора и неинвертирующим входом второго дифференциального усилителя.

2. Устройство по п. 1, р т л и ч а ю щ е ес я тем, что выход третьего канала линии связи соединен с входом непосредственной синхронизации подстраиваемого генератора.

Изобретение относится к радиотехник^^ Цель - расширение полосы частот, в которой обеспечивается компенсация влиянийнестабильности фазового сдвига в кан'алах_линии связи на разность фаз между про- бтранствеино разнесенными исТоцникак1и колебаний. Устройство содержит опорный генератор 1, подстраиваемый генератор 2, многоканальную линию связи 3, первый 4, второй 5, третий 10 и четвертый 11 фазовые детекторы, первый 6 и второй 12 дифференциальные усилители, фильТр 7. первый 8 и второй 9 фазовращатели на 90", первый 13 И второй 14 блоки возведения в квадрат с сохранением знака и сумматор 1б. При определенных соотношениях Между частотой сигналов и временем задержки в линии связи 3 управляющее напряжение, подстраивающее по фазе подстраиваемый генератор 2, не зависит от этого времени задержки, что 'означает уменьшение влияния нестабильности этого параметра Ни разность фаз между onopHbiM 1 и подстраиваемым 2 генераторами. 1 ил.^' . 2- , \...