Преобразователь частоты Советский патент 1992 года по МПК H03D7/16 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в супергетеродинных приемниках.

Известные преобразователи частоты основаны на использовании: гетеродинного и квазидоплеровского преобразователей частоты: фазовых детекторов и фазовращателей; перемножителей и линий задержки: смесителя с подавлением зеркального канала: двух каналов, сумматора и вычислителя: балансного смесителя.

Наиболее, близким к предлагаемому является смеситель с подавлением зеркального канала, который и выбран в качестве прототипа.

Однакоуказанное устройство обеспечивает подавление ложных сигналов (помех), принимаемых только по зеркальному каналу на частоте (ih.

Кроме зеркального, существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема, частоту которых можно определить из равенства

а (1) ,

где т, п - целые числа.

Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующие при взаимодействии несущей частоты принимаемого сигнала с второй гармоникой частоты гетеродина, так как чувствительность этих каналов близка к чувствительности основного канала. Так, при и двум комбинационным каналам соответствуют частоты: 2 (jLk и ( - 1 Мг + Шпр . Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по комбинационным каналам, приводит к снижейию помехоустойчивбсти, Цель изобретения - повышение помехоустойчивости путем подавления ложных сигналов (помех); принимаемь1х по комби.национным каналам. Поставленная цель достигается тем. что в устройство введены перемножителЬ( узкополосный фильтр, амплитудный детектор и ключ, причем к входу устройства последовательно подключены перемножитель, второй вход которого соединен с выходом сумматора, узкополосный фильтр, амплитудный детектор и ключ, второй вход которого соединен с выходом сумматора. На фиг. 1 представлейа структурная схема .предлагаемого Устройства; на фиг. 2- частотная диаграмма, поясняющая принцип образования дополнительных каналов приема. Преобразователь частоты содержит последовательно подключенные к его -входу смеситель 1, второй вход которого соединен с первым выходом гетеродина 2, усилитель 3промежуточной частоты, сумматор 4 и ключ 5. К входу преобразователя частоты последовательно подключены смеситель 6, второй вход которого через фазовращатель 7 на 90° соединен с вторым выходом гетеродина 2, усилитель 8 промежуточной частоты и фазовращатель 9 на 90°, выход которого соединен с вторым входом сумматора 4. К входу преобразователя частоты последовательно по,дключены перемножитель 10, второй вход которого соединен с выходом сумматора 4, узкополосный фильтр 11 и амплитудный детектор 12, выход которого соединен с вторым входом ключа 5. Преобразователь частоты работает еледующим образом. Принимаемый сигнал Uc(t) Uc cos((yc.t +95c) при 0 t TC , где Uc. We, TC, (fc - амплитуда, несущая частота, длительность и начальная фаза сигнала,, одновременно поступает на первые входы смесителей 1, 6 и перемножителя 10. На второй вход смесителя 1 подается напряжение с выхода гетеродина 2 Un(t) Ur cos ( Wr t + уЗг ) , где Ur, Шг, РГ - амплитуда, частота и начальная фаза напряжения гетеродина. На второй вход смесителя 6 с выхода фа; зовращателя 7 на 90° подается напряжение . Ur2(t) Ur cos ( (Mr t -Ь 99r + 90° ) . Ha выходах смесителей 1 и 6 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 3 и 8 промежуточной частоты выделяются напряжения промежуточной (разностной) частоты:, Unpi(t) Unp cos ( t ) ; Unp2(t) Unp cos ( t +V5np - 90° ) , 0 t TC , где Unp - KI Uc Ur; Ki - коэффициент передачи смесителей; ftbp uJc - u)r- промежуточная частота;УПР yJc - r. Напряжение Unp2(t) с выхода усилителя 8 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 9 на 90°, на выходе которого образуется напряжение Unp3(t) Unp cos( -f yJnp -90° 4-90°) Unp cos ( t -H ) , . Напряжения Unpi(t) и Unp3(t) поступают на два входа сумматора 4, на выходе которого образуется напряжение и (t) и ,; cos ( t -Ь np ) , О t TC , , где . Это напряжение подается на второй вход перемножителя 10, на выходе которого образуется напряжение Ui(t) Ui cos (ft;r t -f ) + Ui X 5171308 X cos ( 2 - с ) t + 2 - уг , О t Тс , 15 где Ut- -2- К2 Uc и, ; К2 - коэффициент передачи перемножи Частота настройки о) узкополосного фильтра 11 выбирается равной частоте й)г Ю гетеродина 2 , a). Поэтому в полосу пропускания узкопо- лосного фильтра 11 попадает напряже U2(T) и 1 cos ( од- t + г ) ,20 которое после детектирования в амплитудном детекторе 12 поступает на управляющий вход ключа 5 и открывает его. В исходном состоянии ключ 5 всегда заI/ r It Ч-il При этом напряжение, U (t) с выхода сумматора 4 через открытый ключ 5 поступает на выход устройства Описанная работа устройства соответствует случаю приема сигналов по основно-30 му каналу на частоте а)с. Если ложный сигнал (помеха) принимается по зеркальному каналу на частоте (% (фиг.2),тоусилителямиЗи8промежуточной, частоты выделяются напряжения: Unp(t) Unp cos (wnpt-у пр); и„р5(,)-и„р-.соз(,- р+90). 40 - где (л)г - Шз - промежуточная частоfQ 4R Напряжение Unp5(t) с выхода усилителя 8 поступает на вход фазовращателя 9 на 90°, на выходе которого образуется напряжениеUnp6(t) Unp cos ( t - +90°+90°) - Unp COS ( Wnp t - np ) . Напряжения Unp4(t) и Unp6(t), поступаю- 55 щие на два входа сумматора 4, на его выходе компенсируются, Следовательно, ложнь|й сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на частоте сл)з, подавляется. хц с-,-, 26 Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому комбинационному каналу на частоте (Wki, то усилителями 3 и 8 выделяются напряжения: . t - пр ); Unp8(t) Unp cos ( ftbp t - СРпр + 90° ) , . где йЛпр -2 (Ik - ()(. - промежуточная частота. Напряжение Unp8(t) с выхода усилителя 8 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 9 на 90°, на выходе которого образуется напряжение Unp9(t) Urip COS ( Шпр t - (flnp + | 00° о-оп°Л - :- - iiг - - Unp cos (Wnp t-у)пр J . Напряжения Unp7(t) и Unp9(t). поступаюi e на два входа сумматора 4, на его выходе компенсируются. Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому комбинационному каналу на частотей;кь подавляется. ли -ложный сигнал (помеха) прини ° вопросу комбинационному , то усилителями 3 и 8 промежуточной частоты выделяются напряжения: ,, ,. ,,,, . Unp1o(t)Unp COS ( +90пр), Unp,,(,)-Unp.cos(,H- p-90°), o,T.. uJk2 - 2 - промежуточная частота, Напряжение Unpii(t)с выхода усилителя 8 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 9 на 90 , на выходе которого образуется напряжение Unp12(t) Unp cos ( ftJnp t -I- yJnp - 90° + + 90° ) Unp COS ( Wnp t -H Vnp ) . Напряжение Unpio(t) и Unpi2(t) поступают на входа сумматора 4, на выходе которого образуется напряжение

U 2(t) и cos ( t + узпр ).

Это напряжение подается на второй вход перемножителя 10, на первый вход которого поступает принимаемый сигнал. На выходе перемножителя 10 образуется напряжение

U3(t) Ui cos ( 2 & t -Ь ) -I- Ui X X cos ( 2 uJk2 - 2 ftJr ) t + 2 97c - узг , 0 t Тс ,

которое не попадает в полосу пропускания узкоНолосного фильтра 11. Ключ 5 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму комбинационному каналу на частоте Uk2, подавляется.

По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые.по другим комбинационным каналам.

Таким образом, предлагаемый преобразователь частоты по сравнению с прототипом обеспечивает повышение помехоустойчивости, что достигается путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по комбинационным каналам.

Формула изобретения Преобразователь частоты, содержащий соединенные последовательно первый смеситель, первый вход которого является входом преобразователя, а второй вход соединен с выходом гетеродина, первый усилитель промежуточной частоты и сумматор, соединенные последовательно первый фазовращатель на 90°, вход которого соединен с выходом гетеродина, второй смеситель, другой вход которого соединен с входом преобразователя, второй усилитель промежуточной частоты и второй фазовращатель на 90°, выход которого

соединен с другим входом сумматора, о тличающий с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности по отношению к помехам комбинационных каналов при отсутствии полезного сигнала, в него введены

ключ, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход является выходом преобразователя, соединенные последовательно перемножитель, первый и второй входы которого соединены с выходом сумматора и

входом преобразователя соответственно, узкополосный фильтр, настроенный на частоту гетеродина и амплитудный детектор, выход которого соединен с управляющим входом ключа.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано супергетеродинных приемниках. Цель изобретения - повышение помехозащищенности по отношению к помехам комбинационных каналов при отсутствии полезного сигнала. Преобразователь частоты содержит гетеродин, первый фазовращатель на 90°, первый смеситель, второй смеситель, первый усилитель промежуточной частоты, второй усилитель промежуточной частоты, второй фазовращатель на 90°, сумматор, перемножитель, узкополосный фильтр, настроенный на частоту гетеродина, амплитудный детектор и ключ. Повышение помехозащищенности достигается за счет того, что только при наличии полезного сигнала на выходе узкополосного фильтра выделяется сигнала на частоте гетеродина, детектируется амплитудным детектором и нормально закрытый ключ открывается и пропускает на выход преобразователя полезный сигнал. 2 ил.СПс