Устроймтво для настройки электромеханических фильтров Советский патент 1980 года по МПК H03H9/00 

Изобретение относится к радиоэлектронике И может быть йспользоваио ири настройке 1резо«ато р01В электромеханических фильтров (ЭМФ).

Известны устройства для .настройки ЭМФ, основанные ;на изменения сопротивлеиия катушии датчика, в которую помещен резонатор, ир:И совладении частоты генератора с собстванаой частотой резонатора 1.

Иайболее близкиМ IK изобретению является устройство, .со1держащее лоследовательно соединенные внешний генератор, первый ключ, датчик, уоилитель-опраничитель И ВТО/рой ключ, генератор импульсов коМ.мутац,ии, выходы которого подключены к вторым входам 1ключей, и последовательно соедЕненные усилитель высокой частоты, первый амлл.итудный детектор, усилитель ЛИЗКОЙ частоты, второй амплитудный детектор и индикатор 2.

Однако эти устройства обладают иедостаточно высокой чувствительностью.

Цель изобретения - повышение чувствительности устройства.

Для этого в устройство, содержащее последовательно соединенные внешлий генератор, КЛЮЧ, датчик, уаилитель-ограиичитель и второй ключ, генератор ,импулысов коммута ции, выходы которого подключены к вторьгм входам .ключей, и последовательно соединенные усилитель высокой ча1стоты, первый амллитздный детектор, усилитель 1НИЗКОЙ частоты, второй амплитудный детектор и индикатор, дополнительно введены включейные между выходом второго ключа и входом усилителя высокой частоты и соединенные последовательно основной балансный смеситель, узкополосный фильтр и трений ключ, а также соеднианные последовательно гетеродин, четвертый ключ, дополнительный балансный смеситель и режекторный фильтр, выход которого подключен ко второму входу основного балансного смесителя, лри этом второй вход дополнительного балансного смесителя соединен с выходом внещнего генератора, а вторые входы третьего И -четвертого ключей соединены с выходами генератора импульсов ком1мутации.

На чертел-с.е представлена структурная схема устройства для настройки ЭМФ, содержащего внешний генератор /, соединенный через КЛЮЧ 2 с датчиком 3, уоилительорра-ничитель 4, вход которого соединен с 3, а выход - с ключом 5; основной балаа сйый смеситель 6, один из входов которого соединен с ключом 5, а другой через режекторный фильтр 7 подключен к выходу дополнительного балансного смеаитетеля 8; один из входов смесителя 8 соединен с помоглыо ключа 9 с выходом гетеродина 10, а другой вход смесителя 8 coe;.riнен с выходом генератора /, ка выходе смесителя 6 включен узкополосный фильтр //, выходом соединенный с ключом 12; вход /силителя 13 высокой частоты соединен с ключом i2, а выход с амплитудным детектором 14; вход усилителя 15 низкой частоты соединен с детектором 14, а выход через амплитудный детектор 16 со стрелочным Ендйкатором 17; выход 18 генератора импульсов коммутации соединен с управляющим входам «ключа 2, выход 19, соответственйо, с управляющЕм входом ключа 9 и ключа 5, а .выход 20 - .с управляющим влодоМ ключа 12.

Устройство работает следуюи1.им образом.

Сигнал с внешнего генератора 1 подается ,на ключ 2. На выходе ключа 2 образуются радиоимпульсы с частотой заполнения, олределяемой ;внешнйм генератором / и с частотой повторения, Определяемой генераторОМ 21 импульсов К01ммутации. Эти радиоимпуьсы постулают ла датчик 3. Часть магнятного потока, создаваемого датчиком, замыкается через резонатор. Еслп собственлая частота резолатора существенно отличается от частоты сигнала генератора 1, резонатор не возбуждается. После окончалня радиоимпульса возбуждения колебания в обмотке датчика 3 .мгновенно затухают. Если же частота резолатора лезначительно отличается от частоты генератора 1, то магмитный поток, создаваемый дачикОМ 3, возбуждает .мехаличеокие колебания :в резонаторе, .который, лмея высокую добротность, сохраняет колебалия в л-аузах между радиоимлульса-ми Бозбуждения и создает магнитный noTOiK, который ;в свою очередь, наBcxojHT ЭДС полезлого сигнала в обмотке датчика 3. Чем ближе частоты резонатора и возбуждающего оигн.ала, тем больше амплитуда сигнала ва обмотке датчика 3 в паузах между имлульса-ми возбуждения. Сигнал с датчика 3, лериодически лзме1няющлйся с частотой отедовллия имлульсов комимутадйи, лоступает ла вход усилителяогра,Н Ичителя 4, который является лилейным усилителем для слабых сигналов (в паузе), а для сигаал.а радиоимпульса возбуладения - двухсторонниМ ограничителем, я та/ким образом улучшает отношение полезиого сигнала IK прошедшему через разамклутый ключ 2 напряжению возбуждеЛИЯ, а также к напряжению переходного процесса лри коммутации ключей 2 я 5. Ключ 5, управляемый с выхода 19, работает 15 противофазе с ключом 2, управляемым с выхода 18 генератора 21 имлульсов коммутацйи. Сигнал с частотой fi с выхода ключа 5 лоступлет на один из входов ооновлого смесителя, в то же время, сигнал гетеродина 10 с частотой /2 через ключ Я открываемый силфазно с ключом 5, лоступает ла

вход дополлительлого балансного смесителя л, а на другой его вход постоянно постуriT.-i сигнал с генератора / с частотой /ь Тлким образом на выходе смесителя S nprf отк;;1 г )М ключе 9 будут присутствовать снгнзп с частотами fz + fi, fz-/ь

Время появления этих сигналов на входе основного смесителя 6 соответствует паузе между имл льсами возбуждения, и если частота генератора / соответствует собственной частоje резонатора, то на другом выходе смесителя 5 б)дет присутствовать сигнал с частотой fi, в этом случае на выходе смесителя 6 будут присутствовать сигкг.лы с частотами:

(/2+/i) (/2-;-/i)+f,/2 + 2f,; (f2-fi)-/./2-2/:;

(72-/,)-f/./2.

Остальные составляющие спектс; будут :гдавле:1ы балансными смесителяма. Сигнал с частотой /2 пройдет через уз; оп:}лосиый фильтр 11, настроенный на частоту/vt усилилится усилителем 13. Усиленный сигмал детектируется амплитудным детектором 14, который выделяет огибающую радиоимпульсов затухаюш,лх колебаний. Дальнейшее усиление сигнала производится усилителем 15 низкой частоты. Выпрямленное амплитудным детектором 16 напряжение индицируется стрелочлым индикатором 17. Таким образом, сигнал в устройстве усиливается на частоте сигнала усилителем-огралкчителем 4, ла частоте гетеродина 10 - смесителем 6 и усилителем 13, л на низкой частоте (на частоте коммутации) - усилителем 15 низкой частоты.

Усиление сигнала на трех частотах обеспечивает зстойчивую работу лрибора лри большОМ коэффициенте усиления. Преобразовалие частоты сигнала в частоту гетероД1ила осуществляется при любых злачениях частоты сигнала, л, следовательно, лозволяет расширить диапазон рабочих частот.

Для улучшения лодавленля сигнала гетеродина 10, являющегося ларазитным для смесителя 6, ла выходе гдололлительного балансного смесителя 8, осуществляющего подавление сигнала гетеродина, включен дололлительло режекторный фильтр 7, настроенный на частоту гетеродина 10. Между узкополооным фильтром // и усилителем 13 высокой частоты включен ключ 12, открываемый синалом с выхода генератора 20 ИМлульсов коммутаИ)ИИ. Этот сигнал «вписан в сигнал с выхода 19 (т. е. начинается позже, а заканчивается раньше сигнала с выхода 19). Это позволяет исключить прохождение сигнала ломехи от лереходных ироцессов лри кОМ4мутаци1и ключей 2 и 5 из-за меньшей длительности имлульсов, открывающих ключ 12, а также восстановить форму сигнала лосле узкололосного

фильтра 11, который обладает способностью интегрировать сигнал, ноступающий на .его вход, что приводит к уменьшению сигнала на выходе детектора 14 и, таким образом, к уменьшению чувствительности устройства. Ключ 9 во время прохождения радиоимнульсов возбуждения отключает гетеродин 10 от смесителя 8, обеспечивая тем самым лучшее подавление сигнала помехи. Устройство обеспечивает высокую чувствительность тем, что усиление осуществляется яа трех различных частотах, крОМе того, оно обладает широким диапазоном частот от единиц милогарц до десятков мегагери, определяемым лишь качеством работы балансных смесителей, и позволяет осуществлять настройку различных резонаторов и связок, не требуя перестроек, поскольку при настройке резонаторов и связок варьируется лишь частота внешнего генератора.

Формула изобретения

Устройство для тстройки электромеханических фильтр01. содержащее последовательно соединенные внешний генератор, первый ключ, датчик, :-илитель-ограЕич,итель и второй ключ, гечератор импульсов .коммутации, выходы -второго подключены

к вторым входам ключей, и последовательно соединенные усилитель высокой частоты, первый амплитудный детектор, усилитель низкой частоты, второй амплитудный

детектор и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, в него дополнительно введены включенные между выходом второго ключа и входом усилителя высокой частоты и соединенные последовательно основной балансный смеситель, узкополосный фильтр, и третий ключ, а также соединенные последовательно гетеродин, четвертый ключ, дополпительный балансный смеситель и режекторный фильтр, выход которого подключен к второму входу основного балансного смесителя, при этом второй вход дополнительного балансного смесителя соединен с выходоМ внещнего генератора, а вторые входы третьего и четвертого ключей соединены с выходами генератора импульсов коммутации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Петров А. Н., Шматченко В. Д. Полосовые электромеханические фильтры радиочастот. Госэнергоиздат, 1961, с. 255-257.

2.Обмен опытом в радиопромыщленности, ,вьш. 12.1969, с. 62 (прототип).

2 LJ 3 Ы 4

L,J

/и

-.

ЬН

21