СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ФАЗЫ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА В РАДИОУСИЛИТЕЛЕ Советский патент 1973 года по МПК H03H7/18 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокации, радионавигации и телеметрии.

Известен способ стабилизации фазы выходного сигнала в радиоусилителе (например с логарифмической амплитудной характеристикой), по которому используется двустороннее ограничение входных сигналов и их суммирование.

Однако известный способ характеризуется недостаточной стабилизацией фазы выходного напряжения в большом динамическом диапазоне изменения входного сигнала.

Целью изобретения является повышение стабилизации фазы выходного напрял ения в большом динамическом диапазоне изменения входного сигнала.

Для этого производят предварительную стабилизацию фазы сигналов на выходе усилителя и обеспечивают определенное направление (знак) вращения вектора усиливаемого сигнала (например путем суммирования сигналов с выходом нескольких нар ограничителей) с последующим геометрическим суммированием векторов усиливаемых сигналов, имеющих между собой начальные сдвиги фаз между складываемыми сигналами (осуществляемые, например, при помощи фазосдвигающих У С-цепочек). Изобретение пояснено чертежами.

На фиг. 1 приведена блок-схема усилителя; тла фиг. 2 - принципиальная электрическая схема усилителя.

Усилитель содержит каскады 1, 2, 3, 4, 5, 6,

7, 8 усилителя-ограничителя, фазосдвигающие цепочки 9, 10, 11, 12, обеспечивающие начальный фазовый сдвиг между складываемыми напряжениями, суммирующие каскады 13, 14, 15, 16, обп;ую нагрузку суммирующих каскадов 17, двусторонний ограничитель 18, вход 19, выход 20.

Предлол енный способ состоит в том, что усиливаемый сигнал подвергается предварительному двустороннему ограничению за счет

отсечки анодного тока ламп в усилителе промежуточной частоты (УПЧ), а затем с выхода различных каскадов подается на сумматор. За счет ограничения сигнала в каскадах УПЧ достигается, во-первых, уменьщение изменения фазового угла сигналов на выходе каскадов усилителя при изменении входного сигнала в пределах диапазона, во-вторых, в результате ограничения при возрастании входного сигнала происходит увеличение фазового угла

сигналов на выходе каскадов усилителя, а не уменьшение, что облегчает получепие стабильной фазы суммарного сигнала.

Основной эффект стабилизации фазы сигнала, снимаемого с сумматора, достигается за

счет суммирования сигналов, имеющих определенные фазовые сдвиги по отношению к начальному, за который можно нринять фазовый сдвиг минимального выходного сигнала (или фазовый сдвиг выходного сигнала для линейного режима усилителя).

Усилитель состоит из двух частей: усилителя-ограничителя и сумматора.

Усилитель-ограничитель выполняют на пентодах, каждый из которых работает в режиме ограничения снизу с одновременным усилением. Для этого рабочую точку выбирают на нижнем участке анодно-сеточной характеристики. Два усилительных каскада образуют двусторонний ограничитель (нару каскадов). На фиг. 1 приведены четыре пары каскадов 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 7 и 8. Число нар каскадов может быть и больше. С выхода каждой нары каскадов радиосигналы через фазосдвигаюшие цепочки 9, 10, 11, 12, которые создают между сигналами определенные начальные фазовые сдвиги, поступают на суммируюшие (разделительные) каскады 13, 14, 15, 16. Разделительные каскады выравнивают усиление суммируемых сигналов (неодинаковое усиление может появиться за счет фазосдвигаюших цепочек) и повышают устойчивость усилителя. Суммирование осундествляют на обш,ей нагрузке 17, в качестве которой используют резонаисиый контур. За счет суммирования сигналов с выхода нескольких каскадов амплитудная характеристика такого усилителя получается логарифмической. Если с выхода обш,ей нагрузки сигнал подать на двусторонний ограничитель 18, то получится усилитель с жестким ограничением.

При подаче на вход усилителя слабого сигнала его работа ничем не отличается от работы обычного линейного усилителя. Сигнал с выхода последнего каскада 8 усилителя-ограничителя через фазосдвигающую ценочку 12 подается на вход суммируюш;его каскада 16.

При увеличении амплитуды входного сигнала нары каскадов, начиная с последней, переходят последовательно в режим двустороннего ограничения. Напряжение с выхода каждой пары через соответствуюш,ие фазосдвигающие цепочки подается на вход суммирующего каскада данной нары.

Фазосдвигаюш,ие цепочки 9, 10, 11, 12 являются переходными / С-цепочками, т. е. являются фазоопережаюидими цепочками. Они служат для того, чтобы установить определенный начальный фазовый сдвиг между сигналами, снимаемыми с выходов различных пар каскадов. Так например, если необходимо у.меньшить иачальный фазовый сдвиг между сигналом, ноступаюш,им с выхода четвертой пары, и сигналом, поспупаюнхим с выхода третьей пары, то, очевидно, необ.чОлТ.имо, чтобы

ценочка 12 произвела большее опережение, чем цепочка 11 (или, что то же самое, цепочка 11 должна обеспечить большее отставание по фазе, чем цепочка 12). Если же требуется увеличить начальный фазовый сдвиг между

этими сигналами, то, очевидно, необходимо, чтобы цепочка I1 произвела большее опережение, чем цепочка 12. При необходимости получить на выходе усилителя ограниченное по амплитуде напряжение оконечным каскадом должен быть еше один двусторонний ограничитель. Им может служить широкополосный симметричный ограничитель на диодах или лампах. Стабильность фазы выходного напряжения в этом случае примерно такая

же, как и стабильность фазы выходного напряжения на сумматоре.

Предмет изобретения

Способ стабилизации фазы выходного сигнала в радиоусилителе (например с логарифмической амплитудной характеристикой), по которому используется двустороннее ограничение входных сигналов и их суммирование, отличающийся тем, что, с целью повышения стабилизации фазы выходного сигналов в большом динамическом диапазоне изменения входного сигнала, производят предварительную стабилизацию фазы сигнала на выходе усилителя и обеспечивают определенное направление (знак) вращения вектора усиливаемого сигнала (например путем суммирования сигналов с выходов нескольких пар ограничителей) с последующим геометрическим суммированием векторов усиливаемых сигналов, имеющих между собой начальные сдвиги фаз между складываемыми сигналами (осуществляемые, например, при помощи фазосдвигающих/ С-цепочек).