Генератор радиоимпульсов счАСТОТНО-МОдулиРОВАННОй НЕСущЕйчАСТОТОй Советский патент 1981 года по МПК H03C3/06 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для генерирования частотно-модулированных сигналов, например, в радиопередающих устройствах.

,По основному авт. св. № 642853 известен генератор радиоимпульсов с частотномодулироваиной несущей частотой, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, линию задержки, умножитель частоты и импульсный усилитель, последовательно соединенные генератор импульсов и интегратор, а также синхронизатор, один выход которого подключен к другому входу импульсного усилителя, а другой выход - к входу генератора импульсов, а между выходом генератора импульсов и управляющим входом линии задержки введены последовательно соединенные инвертор и сумматор, другой вход которого подсоединен к выходу интегратора 1.

Однако известное устройство не позволяет формировать нелинейную нечетную частотную модуляцию (ЧМ) внутри радиоимпульса при увеличении девиации несущей частоты.

Цель -изобретения - формирование нелинейной нечетной частотной модуляции внутри радиоимпульса при увеличении девиации несущей частоты.

Для этого в генератор радиоимпульсов с частотно-модулированной несущей частотой, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, линию задержки, умножитель частоты и импульсный усилитель, последовательно соединенные генератор импульсов и интегратор, а также синхронизатор, один выход которого подключен к другому входу импульсного усилителя, а другой выход - к входу генератора импульсов, а между выходом генератора импульсов и управляющим входом линии задержки введены последовательно соединенные инвертор и сумматор, другой вход которого подсоединен к выходу интегратора, синхронизатор снабжен третьим выходом, и между ним и третьим входом сумматора введен генератор гармонического колебания.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений в различных точках; на фиг. 3 - диаграммы изменения фазы и частоты.

Устройство содержит опорный генератор /, линию 2 задержки, умножитель 5 частоты, импульсный усилитель 4, генератор 5 импульсов, интегратор 6, инвертор 7, сумматор 8, синхронизатор 9 и генератор JO гармонического колебания.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Гармонические колебания от высокостабильного источника, например кварцевого опорного генератора 1, поступают на управляемую линию задержки 2, вынолненную в виде последовательного ряда индуктивностей, в отводы между которыми и землей подключены электронноперестранваемые шунтнрующие диоды. На эти емкостные диоды через интегрирующее сопротивление поступает управляющий импульс с выхода сумматора 8 напряжений. Под воздействием управляющего напряжения в линии 2 задержки выполняется фазовая модуляция, в результате которой образуются частотно-модулированные колебания.

Частотно-модулированные колебания поступают на умножитель 3 частоты, где несущая частота и девиация частоты увеличиваются Б целое число раз. Затем импульсный усилитель 4 обеспечивает стробирование радиоимпульсов, которые поступают в антенну и излучаются. Импульсный усилитель 4 запускается от синхронизатора 9. Усилитель 4 подключен к первому выходу синхронизатора 9.

Формирование управляющего напряжения на выходе сумматора 8 происходит следующим образом.

Генератор импульсов 5 соединен со вторым выходом синхронизатора 9. Прямоугольный импульс, вырабатываемый генератором 5, поступает на интегратор 6 и инвертор 7. Интегрирование прямоугольных импульсов создает линейно изменяющееся напряжение в виде импульсов одной, например, цолол ительной полярности. На выходе инвертора 7 имеется нрямругольный импульс, полярность которого отрицательна, а амплитуда равна ноловине амплитуды линейно изменяющегося импульса. В результате суммирования напряжений, поступающих с интегратора 6 и инвертора 7, образуется двуполярный линейно изменяющнйся импульс (фиг. 2 а).

В отличие от известного устройства в данном случае введен генератор гармонического колебания (ударного возбуждения) 10, выход которого подключен к сумматору 5 а вход - к третьему выходу синхронизатора 9. Генератор 10 вырабатывает гармоническое колебание, например, синусоидальной формы, период которого равен длительности излучаемого импульса, а начальная фаза сфазирована так, что в начале и в конце импульса значение фазы равно нулю или кратно 2я (фиг. 26). На выходе сумматора 8 в. результате суммирования синусоиды (фиг. 26) и двуполярного линейно изменяющегося напряжения (фиг. 2 и) образуется нелинейное напряжение в внде нечетной функции (фиг. 2 в). Напряжение на шунтирующих диодах за счет интегрирования имеет форму четной

функции, в данном случае в виде разности параболы и косинусоиды (фиг. 2г).

-Под воздействием такого управляющего импульса напряжение на щунтирующих диодах за счет интегрирования изменяется по четному закону, отличающемуся от двусторонней параболы. Это, в свою очередь, приводит к тому, что фаза сигнала на выходе линии задержки изменяется в течение импульса также по закону четной функции (фиг. За) к обеспечивает нелинейное двустороннее, кососимметричное качание частоты (фиг. 3б).

Для формирования нелинейной ЧМ требуется меньший диапазон изменения фазы, чем для линейной ЧМ. Это является преимуществом изобретения. Для формирования линейной ЧМ с параметрами F н Т

требуется фазовый диапазон ДВ --,

пропорциональный площади, 8 81+82 (фиг. 36). В предлагаемом генераторе для формирования нелинейной ЧМ с теми же параметрами требуется диапазон изменения фазы, пропорциональный площади Si. Для известных нелинейных законов ЧМ, Si «52. Следовательно, в предлагаемом генераторе для формирования радиоимпульсов ЧМ с такой же базой, что и в известном устройстве, требуется в два раза меньший диапазон изменения фазы в линии задержки. Или, наоборот, при одинаковых параметрах линии радиоимпульсы ЧМ предлагаемого генератора имеют увеличенную девиацию частоты и базу сигнала.

Таким образом, предлагаемый генератор обеспечивает формирование когерентных радиоимпульсов с нелинейной частотной модуляцией, повышает эффективность преобразования фазовой модуляции в частотную модуляцию, улучшает технические характеристики РЛС, уменьшая потери в отношении сигнал/шум на 1 дБ, что эквивалентно увеличению мощности передатчика на 25% или дальности действия на 6%.

Формула изобретения

Генератор радионмнульсов с частотномодулированной несущей частотой по авт. св. № 642853, отличающийся тем, что, с целью формирования нелинейной нечетной частотной модуляции внутри радиоимпульса при увеличении девиации несущей частоты, синхронизатор снабжен третьим выходом, и между ним и третьим входом сумматора введен генератор гармонического колебания.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

I. Авторское свидетельство СССР № 642853, кл. Н 03 К 3/80, 1976 (прототии).

u

-и +y

о

/l

.z

Ш(t

Шо

A