Устройство автоматической коррекции фазовых искажений в усилительном тракте Советский патент 1993 года по МПК H03J7/00 

Изобретение относится к радиотехнике и.может быть использовано в приемно-пере- дающей аппаратуре различного назначения, например, в передающих устройствах, радиолокационных станций с оптимальной фильтрацией сигнала и является усовершенствованием известного устройства по авт.св. № 1720158.

Целью настоящего изобретения является повышение точности коррекции фазовых искажений в усилительных трактах с переменным коэффициентом усиления.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства автоматической коррекции фазовых искажений в усилительном тракте.

Устройство автоматической коррекции фазовых искажений в усилительном тракте содержит последовательно соединенные входной направленный ответвитель 1, усилительный тракт 2 и выходной направленный ответвитель 3, линию задержки 4, включенную между выходом ответвленной

мощности входного направленного отьетви- теля 1 и аналогичным выходом выходного направленного ответаителя 3, N зондовых датчиков мощности 5, где N 1 - целое число, помещенных в волноводную линию связи 6, соединяющую линию задержки 4, выход ответвленной мощности входного направленного ответвителя 1, N вычитателей 7, первый вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего зондового датчика мощности 5, вторые входы всех вычитателей 7 соединены с выходом источника стандартного напряжения 8, запускающий вход которого соединен с синхронизирующим входом усилительного тракта 2, N ком- мутационных ячеек 9, содержащих N управляемых ключей 10, N дискриминаторов полярности 11, N элементов И 12, выход каждого из которых соединен с управляющим входом соответствующего управляемого ключа 10, причем первый вход каждого элемента И 12 подключен к выходу положительной полярности соответствующего дис- .

ел

xj

ю

W

криминатора полярное™ 11, второй вход первого элемента И 12 соединен с выходом отрицательной полярности N-ro дискриминатора полярности 11, второй вход 1-го элемента И 12, где 2 N, соединен с выходом отрицательной полярности i-1-ro дискриминатора полярности 11/вход каждого из управляемых ключей 10 подключен к выходу соответствующего вычитателя 7, а их .выходы соединены с входом управления фазой усилительного тракта 2, N управляемых Делителей напряжения 13, причем выход каждого из в ычита телей 7 подключен к входу соответствующего управляемого ключа 10 через соответствующий управляемый делитель напряжения 13, а также N дополнительных вычитателей 14, выход каждого из которых соединен с входом управления соответствующего делителя напряжения 13, первый вход j-ro дополнительного вычитателя 14 подключен к выходу j-1-го вычитателя 7, где 2 j N-1, второй вход того же дополнительного вычитателя 14 соединен с выходом j+1-го вычитателя 7, первый вход 1-го дополнительного вычитателя 14 соединен с выходом Khro вычитателя 7, второ.й вход N-ro. дополнительного вычитателя 14 подключен к выходу 1-го вычитателя 7.

Устройство работает следующим образом. ;, :.. . ...

Часть мощности входного и .выходного (усиленного в тракте 2) радиосигнала, соответственно1, через направленный ответви- тель 1 и. линию задержки 4 и через ответвитель 3 подается с противоположных концов в линию связи 6. Переходные ослаб- .ления в ответвителях 1 и. 3 выбраны таким образом, чтобы амплитуды сигналов на концах линии-связи 6 были одинаковы, а групповая задержка в линии 4 совпадает с задержкой сигнала в усилительном тракте 2, что при усилении в тракте 2 модулированных радиосигналов обеспечивает идентичность фаз модуляции встречных сигналов в линии 6. Как известно, в линии связи 6 образуется стоячая волна, и напряжение DJ на выходе j-ro (1 j N) зондового датчика мощности 5, расположенного в линии б на расстоянии I от выхода ответвленной мощности направленного ответвителя .3, зависит от разности фаз радиосигналов на выходе и входе усилительного тракта 2:

. Uj-aj 1 + /3 + (f 1,+у).

где р - амплитуда стоячей волны в линии б, а aj-одинаковые для всех зондовых датчиков мощности 6 коэффициенты передачи.

При включении усилительного тракта 2 на его синхронизирующем выходе появляется сигнал, запускающий источник стандартного напряжения 8. На выходе последнего

вырабатывается напряжение Uc, соответствующее среднему напряжению стоячей волны в линии 6. Напряжение Uc источника 8 вычитается в вычитателях 7 из выходного напряжения Uj каждого j-ro датчика 5. Следовательно, напряжения на выходах вычитателей 7 описывается выражением

15

.(1)

4л:

Ul4 2ajps n(-lp lj+ (p)

Далее эти напряжения поступают на соответствующие делители 13, на управляющие входы которых подаются напряжения, формируемые дополнительными вычитате- лями 14 в соответствии с выражениями

TU{1)N -U(1)2.

UP t-u ti,

u(Vi-u(1)i

j-1

К j N j N

Таким образом, на выходах управляемых делителей 13 формируются напряжения . - :

. .(3).. v.

U®j

мЧГ

Uj - 1 - Uj +1

-2 sin

2nd

35

.

lj + Јj

пропорциональные p и не зависящие от р. . Дискриминаторы полярности 11 определяют знаки напряжений на выходах соответствующих вычитателей 7. Расстояния зондами 5 в линии 6 установлены таким образом, что из всей совокупности датчиков 5 найдется единственная пара датчиков 5 с последовательными номерами т. и т+1,

напряжения на выходах которых после вычитания из них среднего напряжения будут иметь разный знак; именно эта пара зондов будет расположена ближе других к точке максимальной крутизны функции амплитуды стоячей волны в линии 6.. Входы элементов И 12 соединены с выходами дискриминатора полярности 11 таким образом, что на выходах всех элементов И 12 с номерами j m устанавливается уровень

логического нуля, в то время, как на выходе элемента И 12 с номером m будет установлен уровень логической единицы. Этот уровень установит m-й управляемый ключ 9 в открытое состояние, что приведет к подаче на вход управления фазой усилительного тракта 2 управляющего напряжения Л.

Использование изобретения позволит осуществлять автоматическую коррекцию фазовых искажений в усилительном тракте с переменным коэффициентом усиления с повышенной по сравнению с известными аналогами точностью.

Имеет место повышение точности, связанное с уменьшением влияния на формирование сигнала управления фазой амплитудных погрешностей, вызванных, например, наличием паразитной внутриим- пульсной амплитуды стоячей волны от заданного значения на 10%, погрешность коррекции фазы составляет 20%. в то время как в устройстве поавт.св. № 1720158 такое же отклонение амплитуды вызывает ошибку коррекции фазы 40%. Таким образом, имеет место двухкратное повышение точности коррекции фазовых искажений.

Формуле изобретения Устройство автоматической коррекции фазовых искажений в усилительном тракте по п. 1 авт.св. № 1720158, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности, в него введены N дополнительных вычитателей и N делителей напряжения, при этом каждая 1-я коммутационная ячейка включена между выходом 1-го вычитателя и входом

управления фазой усилительного тракта через соответствующий делитель напряжения, к входу делителя которого подключен выход 1-го дополнительного вычитателя, входы 1-го дополнительного вычитателя,

кроме первого и N-ro, подключены к выходам (М)-го и (1+1)-го вычитателей соответственно, входы первого дополнительного вычитателя подключены к выходам N-ro и второго вычитателей соответственно, а входы N-ro дополнительного вычитателя подключены соответственно к выходам первого и (№-1)тго вычитателей.

Использование: радиотехника, в прием- но-передающей аппаратуре. Сущность изобретения: устройство содержит: входной направленный ответвитель, усилительный тракт, выходной направленный ответвитель, линию задержки, линию связи N зон- довых датчиков, 2N вычитателей, источник опорного напряжения, N коммутационных ячеек и N делителей напряжения. Каждая из N коммутационных ячеек содержит селектор полярностей, элемент сравнения и ключ. Цель - повышение точности - достигнута благодаря уменьшению влияния амплитудных погрешностей, вызванных, например, паразитной внутриимпульсной модуляцией в усилительном тракте. 1 ил.