Устройство стабилизации выходной мощности генератора качающейся частоты Советский патент 1993 года по МПК H03B23/00 H03L5/02 

Ь

,00 Ю

О

ел

4

CJ

Изобретение относится к технике СВЧ и п ред назначено дтгя использования в радиотехнических устройствах различного назначения, в частности к радиоизмерительной технике.

Цель изобретения - увеличение точности стабилизации уровня мощности выходного сигнала генератора качающейся частоты.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство стабилизации выходной мощности -генератора качающейся частоты содержит генератор качающейся частоты 1, модулируемый по частоте кодовым сигналом, модулятор, кодовые выходы которого соединены с кодовыми входами генератора качающейся частоты 1, направленный от- ветвитель 3, вход первичного канала которого соединен с выходом генератора качающейся частоты 1, первый датчик мощности 4, вход которого соединен с выходом вторичного канала направленного ответви- теля 3, второй датчик мощности 5, усилитель постоянного тока 6, выход которого соединен со входом управления мощностью генератора качающейся частоты 1, цифроаналоговый преобразователь 8, компаратор 9, выход которого соединен с управляющим входом блока оперативной памяти 7, первый вход компаратора 9 соединен с выходом цифроаналогового преобразователя 8, а второй вход компаратора 9 соединен с выходом первого датчика мощности 4, генератор кодовых сигналов 10, управляющий вход которого соединен с выходом компаратора 9, коммутатор кодов 11, информационные входы/выходы которого соединены с информационными входами/выходами блока оперативной памяти 7, вторая группа информационных входов коммутатора кодов 11 соединена с кодовыми выходами генератора кодового сигнала 10, информационные кодовые выходы коммутатора кодов 11 соединены с кодовыми входами цифроаналогового преобразователя 8, источник опорного напряжения 12, первый переключатель 14, выход которого соединен с первым входом усилителя постоянного тока 6, а его первый и второй входы соединены соответственно с выходами первого 4 и второго 5 датчиков мощности, второй переключатель 13, выход которого соединен со вторым входом усилителя постоянного тока 6, а его первый и второй входы соединены соответственно с выходами цифроаналогового преобразователя 8, и источника опорного напряжения 12, третий переключатель 15, вход которого соединен с выходом первичного канала направленного ответвителя 3, первый выход переключателя 15, который является выходом устройства стабилизации выходной мощности генератора качающейся частоты 16, а его

второй выход соединен со входом второго датчика мощности 5.

Устройство стабилизации выходной мощности генератора качающейся частоты работает следующим образом.

0На первом этапе (этап самокалибровки) переключатели 13, 14, 15 устанавливаются во второе положение. Стабилизация мощности в первичном канале направленного ответвителя 3 осуществляется по второму

5 датчику мощности 5, подключенному через переключатель 14 к первому входу усилителя постоянного тока 6 на уровне, устанавливаемом с помощью напряжения источника опорного напряжения 12, подключенного

0 через переключатель 13 ко второму входу усилителя постоянного тока 6. Кодовым сигналом модулятора 2 осуществляется дискретная перестройка генератора качающейся частоты 1. Дискретность пере5 стройки определяется заданным шагом. На каждом шаге перестройки генератора качающейся частоты 1 производится задержка, обеспечивающая завершение переходных процессов в цепи регулирования.мощности.

0 На первом этапе коммутатор кодов 11 подключает кодовые выходы генератора кодовых сигналов 10 к информационным шинам блока оперативной памяти 7 и к кодовым входам цифроаналогового преоб5 разователя 8. Блок оперативной памяти 7 при этом находится в режиме записи. После завершения переходных процессов в цепи регулирования мощности производится запуск генератора кодовых сигналов 10. Изме0 няющийся на выходе цифроаналогового преобразователя аналоговый сигнал (пилообразное напряжение) сравнивается на компараторе 9 с сигналом, поступающим с выхода первого датчика мощности 4, под5 ключенного к вторичному каналу направленного ответвителя 3. При равенстве напряжения с выходов цифроаналогового преобразователя 8 и первого датчика мощности 4, срабатывает компаратор 9 и своим

0 выходным сигналом останавливает генератор кодовых сигналов 10. Выходной код генератора кодовых сигналов 10, поступающий одновременно на блок оперативной памяти 7 и цифроаналоговый преобразователь

5 8, по сигналу компаратора 9 записывается в блок оперативной памяти 7 по адресу, соответствующему коду перестройки генера- тора качающейся частоты 1. Затем осуществляется следующий шаг перестройки генератора качающейся частоты 1 и описанный цикл измерения и записи в блок оперативной памяти 7 сигналов первого датчика мощности А повторяется.

Этап самокалибровки будет продолжаться до тех пор, пока не завершится перестройка генератора качающейся частоты 1 во всем рабочем диапазоне частот. Таким образом в блоке оперативной памяти 7 будет записано в цифровой форме напряжение с выхода первого датчика мощности А, соответствующее заданному стабильному уровню выходной мощности на выходе первичного канала направленного ответвителя 3, через небольшие заданные частотные промежутки.

На втором этапе (рабочий этап) переключатели 13, 14 и 15 устанавливаются в первое положение. Коммутатор кодов 11 устанавливается в положение, когда информационные входы/выходы блока оперативной памяти 7 подключаются к кодовым входам цифроаналогового преобразователя 8, а кодовые выходы генератора кодовых сигналов 10 отключаются. Блок оперативной памяти 7 устанавливается в режим считывания. Выход первичного канала направленного ответвителя 3 через соответствующий переключатель 15 подключается к выходному разъему 16 устройства. Стабилизация мощности в первичном канале направленного ответвителя 3, а следовательно и на выходе устройства, осуществляется по первому датчику мощности 4, который на втором этапе подключается к первому входу усилителя постоянного тока 6 через переключатель 14. Уровень стабилизации будет задаваться на этом этапе аналоговым напряжением с выхода цифроаналогового преобразователя 8, поступающего через переключатель 13 на второй вход усилителя постоянного тока 6. Кодовый сигнал с выхода модулятора 2 осуществляет перестройку генератора качающейся частоты 1 по частоте. На каждом шаге, соответствующем шагу перестройки на первом этапе работы устройства, из блока оперативной памяти 7 извлекается код сигнала, который затем преобразуется цифроанало- говыми преобразователем 8 в аналоговое напряжение, воздействующее на второй вход усилителя постоянного тока 6. Напряжение с выхода усилителя постоянного тока б будет воздействовать на регулирующий вход генератора качающейся частоты 1. поддерживая равенство между сигналом с выхода первого датчика мощности 4 и сигналом с выхода цифроаналогового преобразователя 8, равным напряжению с выхода первого датчика мощности 4, измеренному и записанному в блок оперативной памяти

7 на этапе самокалибровки. При этом в первичном канале направленного ответвителя 3, а следовательно и на выходном разъеме устройства 16 будет поддерживаться мощ5 ность СВЧ сигнала, уровень которой был установлен на первом этапе (этапе самокалибровки). Скорость перестройки генератора качающейся частоты 1 может быть достаточно высокой в связи с тем, что на

0 рабочем этапе стабилизация мощности осуществляется по быстродействующему датчику мощности 4 (например, на основе детекторной головки). Точностные характеристики устройства определяются вторым

5 датчиком мощности 5, в котором могут использоваться высокоточные приемные термопреобразователи.

Формула изобретения

0 Устройство стабилизации выходной мощности генератора качающейся частоты, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, направленный ответвитель, первый датчик мощности,

5 первый переключатель, усилитель постоянного тока, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и второй переключатель, источник опорного напряжения, модулятор, кодовые выходы

0 которого соединены с соответствующими кодовыми входами генератора качающейся частоты, третий переключатель, первый выход которого является выходом устройства стабилизации выходной мощности гёнера5 тора качающейся частоты, при этом выход первичного канала направленного ответвителя соединен с входом третьего переключателя, а выход второго переключателя соединен с другим входом усилителя посто0 янного тока, выход которого соединен с управляющим входом генератора качающейся частоты, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности стабилизации выходной мощности, введены последова5 тельно соединенные компаратор, генератор кодовых сигналов и коммутатор кодов, блок оперативной памяти, второй датчик мощности, вход которого подсоединен к второму выходу третьего переключателя, при этом

0 выход второго датчика мощности соединен с вторым входом первого переключателя, первый вход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подсоединен к выходу цифроаналогового

5 преобразователя, а выход компаратора соединен с входом сигнала разрешения записи блока оперативной памяти, информационные входы-выходы которого соединены с соответствующими информационными входами-выходами коммутатора кодов, ин . , . 7- : - 1789054 б

формацйонные кодовые выходы которого, соединен с Другим входом второго переклюсоедйнены с соответствующими кодовыми чателя, а кодовые в;ыходы модулятора

входами цифро;аналогового преобразоватё- соединены с соответствующими адресными

ля, выход источника опорного напряжениякодовыми входами блока оперативной памяти

.-..Л;:::: - . ..-.---.: ;:-v:-;. . Ъ . ..;.- : .- У---- :- -: :-: -- -

Изобретение относится к технике СВЧ и предназначено для использования в радиотехнических устройствах различного назначения, в частности IB paflHbviSM epM- тельной технике. Устройство содержит генератор кайайщёйся частоты 1, модулятор 2, направленный ответвитель 3, два датчика мощности 4, 5, усилитель постоянного тока 6, блок оперативной памяти 7, цифроа- налоговый преобразователь 8, компаратор 9, генератор кодовых сигналов 10, коммутатор кодов 11, источник опорного напряжения 12, три переключателя 13, 14, 15. 2-1-3-15-5 14-6-1, 7-11-8-13-6, 3-4-9- 10-11-7, 4-14-6, 2-7, 9-7. 8-9, 12-13. В устройстве обеспечивается повышение точности стабилизации выходной мощности генератора качающейся частоты при помощи введения блока оперативной памяти 7, коммутатора кодов 11, генератора кодовых сигналов 10 и коммутатора. 9.1 ил.