Полосовой демодулятор Советский патент 1980 года по МПК H03K9/02 

(54) ПОЛОСОВОЙ ДЕМОДУЛЯТОР

Изобретение относится к радиоте х- вике и может использоваться для расширения ди«амического диапазона достоверного разделения радиоимпульсов по частоте многоканальных демоду ляторов радиолокационных, радионавигационных и других радиоприемников импульсных сигналов. Известен полосовой демодулятор, содержащий два одиночных резонансшлх контура, соединенных входами с входом устройства, выходы одиночных резонансньйх контуров, одного непосредственно, а другого через фазоинвертор, подключены к соответствующи входам фазового детектора, на вход которого установлен вентиль 1. Однако известный полосовой фильт не обладает достаточной точностью разделения радиоимпульсов по частот Цель изобретения - повышения точ ности разделения радиоимпульсов по частоте. Для этого в полосовой демодулятор, содержащий два одиночных резонансных контура, соединенных входами с входом устройства, выходы один ных резонансных контуров, одного непосредственно, а другого через фазоинвертор, подключены, к соответствующим входам фазового детектора, на выход которого установлен вентиль, введены два пороговых элемента, три сумматора и три электронных ключа, выход каждого одиночного резонансного контура через амплитудный детектор подключен к соответствующему входу элемента сравнения, выход которого соединен с входами двух пороговых элементов, выход первого порогового элемента подключен к управляющему входу первого электронного ключа, а выход второго порогового элемента к управляющему входу второго электронного ключа, выход вентиля соедин ен с сигнальными, входами всех трех электронных ключей, выходы первого и второго электронных ключей соединены, соответственно, через первый и второй сумматоры с выходами устройства, а через третий сумматор соединены о управляющим входом третьего электронного ключа, выход которого через вторые входы первого и второго :СумзУ1аторов подключен к соответствующим выходам устройства. На фиг. 1. приведена структурная электрическая схема предложенного :полосового демодулятора; на фиг. 2 амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) резонансных контуров и результирующая АЧХ фазового детектора. Полосовой демодулятор содержит два одиночных резонансных контура 1и 2, фазоинвертор 3, фазовый детек тор 4, вентиль 5, два пороговых элемента б и 7, три сумматора 8,9 и 10, три электронных ключа 11,12 и 13, два амплитудных детектора 14, элемен 15.сравнения. Полосовой демодулятор рабЪтает следующим образом. В исходном состоянии электронные ключи 11 и 12 закрыты. Электронный ключ 13 открыт. Если частота входного радиоимпульса лежит в пределах 002- W 1 (фиг. 2) , где и 1 и w 2 частота перехода АЧХ через нуль, то на выходе фазового детектора 4 формируется видеоимпульс положительной полярности, который через вентиль 5 Проходит на сигнальные входы электронных ключей 11,12 и 13. При других частотах входного сигнала на выходе фазового детектора 4 формируется.видеоимпульс отрицательной полярности,: который через вентиль 5 не проходит. Номер частотного канала (выход uS7i, фиг. 1), где будет регистрироваться информация о выходном радиоимпульсе, зависит от того, который из электронных ключей 11,12 13 окажется открытым. Предположим , входной сигнал действует в полосе пропускания ЛИ, причем где со5 - граничная час тота, до которой срабатывает порого вый элемент 6. В этом случае уровен сигнала на выходе одиночного резона сного контура 1 превышает уровень с нала на выходе одиночного резонансного контура 2 (см. фиг. 2 крив. 16,17). В результате на выходе элемента 15 сравнения формируется поло жительный видеоимпульс, на который реагирует только пороговый элемент 6. В названной полосе частот порого вый элемент 6 срабатывает и открыва электронный ключ 11. Сигнал с выход вентиля 5 через сумматор 8 закрывае электронный ключ 13, а через электронный ключ 11 и сумматор 10 проходит на выход устройства ДЙ . При воздействии радиоимпульса в полосе частот ДЛд г когда to (Од / где оод - граничная частота, до которой пороговый элемент 7 не срабат вает, уровень сигнала на выходе одиночного резонансного контура 1 ниже уровня выходного сигнала одино ного резонансного контура 2 и на вы ходе элемента 15 сравнения формируе ся видеоимпульс отрицательной поляр ности, на который реагирует только пороговый элемент 7. Выходным импуль сом порогового элемента 7 открывает электронный ключ 12. В результате информации о воздействующем сигнале проходит на выходы электронного ключа 12 сумматора 9, а выходной сигнал электронного ключа 12 через сумматор 8закрывает электронный ключ 13. В том случае, когда частота входного сигнала лежит в интервале I уровни напряжений на выходе элемента 15 сравнения получаются ниже уровней срабатывания пороговых элементов б и 7Uпорi . Поэтому электронные ключи 11,12 оказываются закрытыми, а сигнал проходит через открытый электронный ключ 13 и сумматоры 9,10 на оба выхода, информируя о том, что частота входного сигнала совпадает с областью перекрытия полос пропускания каналов ASij, дп, Ширина перекрытия iSlj: , равная COjj. - оОд , определяется чувствительностью пороговых элементов 6,7. Минимально возможное перекрытие устанавливается подбором величин и ПОР и пора в условиях наименьшего рабочего уровня входного радиоимпульса. Тогда с ростом уровня сигнала частоты со3,604 будут приближаться к час,тоте со (и)э4.со4)/2/ а ширина перекрытия полос пропускания каналов4S2,,ASl2.будет стремиться к нулю.В результате достоверность разделения входного радиосигнала на частотные каналыдо., ,4П2С ростом уровня входного сигнала будет также возрастать. Таким образом, предложенное устройство позволяет разделить радиоимпульсы по частоте на два частотных канала с высокой достоверностью. Разделение на большее число каналов, как уже отмечалось, может быть достигнуто набором параллельно работающих двух и более предложенных устройств. При этом к достоинству пред-, ложенного устройства следует отнести то, что при фиксированном уровне входного сигнала оно позволяет разделить входные радиоимпульсы на три частотных канала. Для этого достаточно исключить из схемы сумматоры 9и 10, подобрать требуемые уровни срабатывания пороговых элементов 6 и 7, а выходные сигналы снимать с выходов электронных ключей 11, 12 и 13. В предложенном устройстве короткие выбросы напряжения,формирующиеся на выходах фазового детектора 4, являются продуктом перемножения выбросов огибающих откликов одиночных резонансных контуров 1 и 2, а их длительность определяется длительностью выброса огибающей отклика одиночного резонансного контура с большей отстройкой/ т.е. длительностью более короткого выброса напряжения на выходе фазового детектора 4. Поэтому длительность выбросов выходного нап|)яжения фазового детектора 4 получается меньшей длительнос ти выбросов на выходе элемента вычитания детектор-дискриминатора извест ных устройств. Это повышает эффективность режектирования названных выбросов с помощ известных устройств, применение кото рых позволяет еще более повысить достоверность разделения сигналов по частсЛе. На фиг. 2 кривой 18 изображена результирующая АЧХ на выходе фазового детектора 4. Высокая достоверность разделения в предлагаемом устройстве достигаетс также стабильностью положения точек LOi , «2 ,{(л}д-Ю4)/2(ва фиг. 2) на частотной оси в условиях изменения уров ня входного воздействия. Последнее является следствием того, что положе ние точек (;01 ,Cj02 определяется множителем cos 90°, а точки(бОз-юо У2 разнос тью линейно изменяющихся уровней выходных напряжений одиночных резона сных контуров 1 и 2,- абсолютное значение которой не зависит от амплитуды входного сигнала. Простота настройки, перестройки предлагаемого устройства, возможност разделения сигналов по частоте на два, а в условиях постоянного уровня входного сигнала на три частотных канала при малом количестве простейщих частотно-избирательных устройств (двух одиночных резонансных контуров высокая точность разделения и приемлемые характеристики помехозащищенности - являются основой перспективности использования данного техничес кого решения при построении многоканальных демодулирующих устройств, в особенности миниатюрных устройств, предназначенных для работы в условиях широкого динамического диапазона импульсного воздействия. Формула изобретения Полосовой демодулятор, содержащий два одиночных резонансных контура, соединенных входами с. входом устройства, выходы одиночных резонансных контуров, одного непосредственно, а другого через фазоинвертор, подключены к соответствующим входам фазового детектора, на выход которого установлен вентиль, отличающийся тем, что, с целью повышения точности разделения радиоимпульсов по частоте, в него введены два пороговых элемента, три сумматора и три электронных ключа, выход калсдого одиночного резонансного контура через амплитудный детектор подключен к соответствующему входу элемента сравнения, выход которого соединен с входами двух пороговых элементов, выход первого порогового эле1 1ента подключен к управляющему входу первого электронного ключа, а выход второго порогового элемента - к управляющему входу второго электронного ключа, выход вентиля соединен с сигнальными входами всех трех электронных ключей, выходы первого и второго электронных ключей соединены, соответственно, через первый и второй сумматоры с выходами устройства, а через третий сумматор соединены с управляющим входом третьего электронного ключа, выход которого через вторые входы первого и второго сумматоров подключен к соответствующим выходам устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 601817, кл. Н 03 К 9/02, 1979 (прототип).