Синтезатор частот Советский патент 1981 года по МПК H03L7/08 

(54) СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для синтеза изменякщйхся по заданному закону частот в радиолокации, радиовысотометрии, технике связи и т.д. Известен синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо управляемый генератор, смеситель, блок деления частоты, импульсно-фазовый детектор, блок коррекции и сумматор, другой вход которого подключен к выходу модулятора, а также последовательно соединенные генератор эталонной частоты и синхронизатор, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с входом модулятора, другим входом импульсно-фазового детектора, с установочным и управляЬщим входами блока деления частоты, при этом управляниций вход блок коррекции подключен к другому выходу блбка деления частоты LU Однако в данном синтезаторе частот относительно низка точность воспроизведения выходной частоты из-за низкого быстродействия кольца автоподстройки, связанного с ограниченной полосой пропускания фазового детектора, вследствие чего кольцо автоподстройки не отслеживает высокочастотных возмущений . Цель изобретения - повышение точности воспроизведения выходной частоты . Для достижения цели в синтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо управляемый генератор, смеситель, блок деления частоты, импудьсно-фазовый детектор, блок коррекции и сумматор, другой вход которого подключен к выходу модулятора, а также последовательно соединенные генератор эталонной частоты и синхронизатор, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с входом модулятора, другим входом импульсно-фазового детектора, с установочным и управляющим входами

блока деления частоты при этом ynpat; лякиций вход блока коррекции подключен к другому выходу блока деления частоты, между пятым выходом синхроHHsaiiopa и другим входом смесителя введены последовательно соединенные блок управления и фазовращатель, сигнальный вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, при этом другой вход блока управления соединен с первым выходом блока деления частоты.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого синтезатора частот; на фиг. 2 временные диаграммы работы; .на фиг. пример конкретного выполнения блока деления частоты и блока управления.

Синтезатор частот содержит управляемый генератор 1, смеситель 2, блок 3 деления частоты, импульсно-фазовый Детектор 4 , блок 5 коррекции, сумматор 6, модулятор 7, синхронизатор 8, генератор 9 эталонной ча.стоты, фазовращатель 10, блок 11 управления. 1 О 2 о о jr о . 22Т Т Значения Ф представляют собой систематическую ошибку, которая вносилась бы при измерении по методу фазовой дискретизации. В предлагаемом синтезаторе эта систематическая погрешность компенсируется с помощью фазовращателя 10, обеспечивая после появления каждого очередного, импульса с выхода блЬка 3 деления частоты необходимый фазовый сдвиг Сфиг. 2 б7|, например, в соответстнни с таблицей, можно уменьшить период дискретизации по сравнению cYtg/IV. Эпюры, представСинтезатор частот работает следующим образом.

В случае формирования колебаний с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) блок 3 деления частоты состоит из включенных в кольцо делителя 12 с переменшдм коэффициентом деления (ДПКД), счетчика 13, делителя 14 и сумматора 15 (фиг. 2 а), а блок 11 управления из последовательно включенных реверсивного счетчика 16, вход установки нулевого состояния которого подключен к синхронизатору. Известно, что минимально возможный период дискрети5 зацииТа Ь/ определяется значениями девиации и длительности сигнала TL . В случае, когда выборки ЛЧМ колебания берутся чаще, значения фазового набега, связанного с частотной модуляцией, оказываются некратными целому числу 2jr рад. В таблице приведены значе r WO 7

ния Ф,, равные фазел;р { ЛЧМ колебания за вылетом 23Гп рад, где п .

en«.r(iftj)/3i. JT о ж о тг от о Г ленные на 4кг. 2, соответствуют уменьшению периода дискретизации по сравнению ( в Ч2 раза. При формировании колебаний линейным законом изменения частоты (фиг.2) синтезатор работает следукяцим образом. До начала модуляции t-.to в синтезаторе осуществляется стабилизация начальной частоты f. При этом модулято) 7 отключен,-реверсный счетчик 16 установлен в нулевое состояние и преобразователь кодов 17 вырабатывает команду, обеспечивающую нуле.вой фазовый сдвиг в фазовращателе 10 (фиг. 2 б), а блок 3 деления частоты работает в режиме обычного деления частоты в NP раз . В момент времени IQ (фиг. 2), соответствующий подаче команды на формирование ЛЧМ колебаний, включается модулятор 7 с реверсивного счетчика 16 снимается напряжение установки нуля, а блок 3 деления частоты переходит в режим с переменным делением частоты (В)где R- номер импульса, появлянщегося на выходе блока 3 деления частоты. В общем случае коды , поступающие от синхронизатора 8, в режимах стабилизации началь ной частоты и формирования ЛЧМ колебаний могут быть различными, например (на .фиг. 2) N(,a . Кроме того, из эпюр, приведенных на фиг. 2 в и г, следует, что N N, , 5, и т.д. в отличие от ранее известных схем, блок 3 делений частоты меняет свой коэффициент деления лишь после появления каждого (j, -го импульса на его выходе гдес./Ф,. Перио дичность изменения систематической ошибки (см, таблицу) позволяет использовать реверсивный счетчик 16 для получения периодически повторяющихся кодов, подаваемых на вход преобразо: вателя 17 кодов, в котором формируются команды, управляющие сдвигом фазы в фазовращателе 10. Входящий в состав блока 3 деления частоты делитель-.35 гим 14 предназначен для того, чтобы обесч печить постоянство коэффициента деления ДПКД 12 на периоде измерения фа:зовых сдвигов Ф,. Дня приведенных в таблице случаев (Ф.,Т/2, F/4,F/8, ЗГ /1 б) , его коэффшщент деления составляет соответственно 2,4,8 и 16. В режиме стабилизации начальной частоты на счетчик 13 с синхронизатора 8 подается напряжение, обеспечивающее установку нулевого числа на выходе счетчика 13. После начала модуляции это напряжение снимается и код с выхода счетчика 13, сортветствукнций номеру импульса на выходе ДПКД 12, а значит и всего блока 3 деления частоты, подается через делитель 14 к сумы&тору 15t в котором осуществляется его суммирование с кодом, поступающим от синзфониэатора 8, своег прямого назначения код с выхода сум826 матора 15 используется и для изменения коэффициента усиления по кольцу обратной связи с целью выравнивания чувствительности к измеряемым в импульсно-фазовом детекторе 4 ошибкам. В случае, когда tj, Г/Ф 2, где Р - целое число, необходимость в делителе 14 отпадает, поскольку деление в 2 раз осуществляется простым сдвигом разрядов, Достигаемое в предлагаемом синтезаторе расширение.полосы пропускания фазоВого детектора увеличивает быстродействие кольца автоподстройки ЧМ .колебаний, что приводит либо к повышению точности воспроизведения заданного закона ЧМ, либо к снижению требований к характеристикам управляемого генератора и модулятора. Формула изобретения Синтезатор частот, содержзшщй соединенные в кольцо управляемый генератор, смеситель, блок деления частоты, импульсно-фазовый детектор, блок коррекции и сумматор, другой вход которого подключен к выходу модулятора, а также последовательно соединенные генератор эталонной частоты и синхронизатор, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно, с входом модулятора, друвходом импульсно-фазового детектора, с установочным и управляющим входами блока деления частоты, цри этом управляющий вход блока коррекции подключен к другому выходу блока деления частоты, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения выходной частоты, между пятым выходом синхронизатора и други входом смесителя введены последовательно соединенные, блок управления и фазовращатель, сигнальный вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, цри этом другой вход блоК|Д управления соединен с первым выходом блока деления частоты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 640418, кл. Н 03 В 3/04, 1977 (прототип).

Pe ffuf4 (fteffntffftatfvf Л

t|. ;(./

I I 1 I -

L.