ДИСКРЕТНЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ Советский патент 1971 года по МПК G06J3/00 

Предлагаемый дискретный фазовращатель может быть использован в устройствах автоматики и телемеханики, где необходимо осуществлять преобразование опорного напряжения частотой FO в напряжение той же частоты, фаза которого реверсивно и дискретно изменяется относительно фазы опорного в соответствии с управляющим кодом. В частности, предлагаемый дискретный фазовращатель может применяться в качестве исполнительного элемента цифровых систем автосопровождения по дальности, частоте или фазе в радиолокационных и радионавигационных системах.

В известных дискретных фазовращателях, содержащих дешифратор, сумматор и фазозадающий блок, реверсивное и дискретное изменение фазы выходного напряжения относительно фазы опорного достигается подключением к выходу фазовращателя в соответствии с реверсивным управляющим кодом одного из совокупности напряжений, отличающихся по фазе одно относительно другого на величину требуемого дискрета изменения фазы. Необходимая совокупность сдвинутых по фазе напряжений формируется из опорного с помощью фазозадающего блока, в качестве которого, в частности, может быть использована прецизионная линия задержки с калиброванными отводами. Число формируемых

напряжений равно требуемому числу дискретных значений фазы на интервале О-360° и обычно имеет порядок 4-16.

Такие дискретные фазовращатели могут быть использованы в ограниченном диапазоне частот опорного сигнала (при низких частотах опорного сигнала огран11чение вызвано сложностью и значительными габаритами линии задержки; при высоких частотах опорного сигнала область применения таких фазовращателей ограничивается предельной полосой пропускания линии задержки) они работают лишь при фиксированной частоте опорного сигнала, так как при изменении частоты опорного сигнала изменяются фазовые соотношения напряжений на отводах линии задержки. Для получения малой величины дискрета изменения фазы в ЭМР фазовращателя требуется формирование из опорного напряжения с помощью прецизионного элемента - линии задержки с калиброванными отводами - большого числа напряжений, сдвинутых одно относительно другого по фазе, что приводит к усложнению фазозадающего элемента и всего устройства в целом (так, при необходимости уменьшения дискрета с 90 до 45° число формируемых фазозадающей цепью напряжений увеличивается соответственно с 4 до 8).

Кроме того, известные фазовращатели имеют сложную схему коммутации; число каналов коммутации равно требуемому числу дискретных значений фазы выходного сигнала на интервале 0°-360°.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона применения фазовращателя и уменьшение дискрета реверсивного изменения фазы до 45° нри одновременном упрощении его схемы.

Это достигается тем, что в фазовращателе коммутатор выполнен в виде двух балансных модуляторов, причем источник опорного напрял ения подключен ко входу одного из упомянутых модуляторов непосредственно, к другому - через фазозадающий блок, а выходы модуляторов соединены соответственно со входами сумматора.

Такое построение фазовращателя позволяет формировать выходное напряжение в соответствии с управляющим кодом или как результат пропускания на выход одного из четырех синусоидальных напряжений, находящихся в квадратуре (т. е. сдвинутых каждое относительно соседнего по фазе на 90°), которые формируются из опорного с помощью обеспечивающей сдвиг по фазе на 90° частотнонезависимой фазозадаюш,ей цепи, и коммутатора, состоящего из двух балансных модуляторов, или как результат попарного линейного суммирования этих напряжений.

На чертеже показана блок-схема дискретного фазовращателя который включает дешифратор 1, формирующий сигналы управления балансными модуляторами 2 и 5 в зависимости от поступающего на его вход управляющего двоичного кода; коммутатор 4, состоящий из балансных модуляторов 2 и 5, которые в зависимости от подаваемых на них сигналов управления или запрещают прохождение на выход поступающих на их входы синусоидальных напряжений с фазами, соответственно, 0° и 90°, или позволяют получить на выходах напряжения синфазные противофазные входным; частотнонезависимый фазозадающий блок 5, который предназначен для формирования напряжения, сдвинутого по фазе относительно опорного напряжения на 90° в диапазоне частот онорного сигнала; сумматор 6, осуществляющий линейное суммирование синусоидальных напряжений, поступающих на его входы с выходов балансных модуляторов 2 и 3, и формирование выходного напряжения.

Опорное нанряжение частотой FQ от внещнего источника опорного напряжения (точка h) поступает на вход балансного модулятора 2 непосредственно и на вход балансного

модулятора 3 - через фазозадающий блок 5 (точка i).

В случае, если на балансный модулятор 2 с дешифратора 1 поступают управляющие иотенциалы На и Ue (точки due), так что , ТО на выходе балансного модулятора 2 (точка К существует синусоидальное напряжение с фазой 0° относительно опорного. Если , то на выходе балансного модулятора 2 существует синусоидальное напряжение с фазой 180° относительно опорного. Если , то напряжение на выходе балансного модулятора 2 отсутствует. Аналогично, если (точки f и g), то

на выходе балансного модулятора 3 (точка /) существует синусоидальное напряжение с фазой 90° относительно опорного; если , то на выходе балансного модулятора 3 существует напряжение с фазой 270° относительно

опорного; если Ur Ug, то напряжение на

выходе балансного модулятора 3 отсутствует.

Дешифратор 1 в зависимости от значения

поступающего на его вход управляющего

двоичного кода (точки а, в и с) формирует

потенциалы Ud, Ue, f и Ug.

При каждом значении управляющего кода на выходах балансных модуляторов 2 к 3 (точки к и /) будут существовать синусоидильные напряжения Uh и Ui с фазами р,

соответственно.

Напряжения с выходов балансных модуляторов 2 и 3 поступают на сумматор 6. При зтом фаза фт результирующего напряжения на выходе сумматора (точка т) будет принимать значения в зависимости от управляющего кода.

Выходное напряжение сумматора 6 заданной формы и амплитуды поступает на внешние устройства.

Предмет изобретения

Дискретный фазовращатель, содержащий сумматор, входы которого через коммутатор подключены к дещифратору и фазозадающему блоку, вход которого соединен с источником опорного напряжения, отличающийся т&м,

что, с целью расширения частотного диапазона и упрощения устройства, в нем коммутатор выполнен в виде двух балансных модуляторов, причем источник опорного напряжения подключен ко входу одного из упомянутых

модуляторов неиосредственно, к другому - через фазозадающий блок, а выходы модуляторов соединены соответственно со входами сумматора.

УпраВляющ,ий код g Л

т