Устройство для автоматическойРЕгулиРОВКи уСилЕНия Советский патент 1981 года по МПК H03G3/20 

Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться дл оптимального согласования ограниченного динамического диапазона тракта высокой частоты с диапазоном изменения уровня входного сигн-апа. Известно устройство для автоматической регулировки усиления, содержа щее последовательно соединенные вход ной аттенюатор, пресалектор и усилитель высокой частоты, последователь но соединенные преобразователь частоты и усилитель промежуточной частоты, а также детектор l. . Однако известное устройство имеет низкую чувствительность. Цель изобретения - повышение чувствительности . Указанйая цель достигается тем, что в устройстве для автоматической регулировки усиления, содержащем последовательно соединенные входной аттенюатор, преселектор и усилитель высокой частоты, последовательно соединенные преобразователь частоты и усилитель промежуточной частоты, а также детектор, между выходом усилителя высокой частоты и входом преобразователя частоты включен первый дополнительный а;ттенюатор, между выходом усилителя промежуточной частоты и входом детектора включены последовательно вт.орой дополнительный аттенюатор и интегратор, между вы- , ходом детектора и управляющими входами всех аттенюаторов включены последовательно программирующий блок, первый запоминагаций элемент, элемент орав- нения, между другим входом которого и другим выходом программирующего блока включен второй запоминаюсщй элемент, и командный блок, управл.чющий вход которого подключен к дополнительному выходу программирующего блока, при этом тактовый вход командного блока, управляющий вход программирующего блока и управляквдий вход интегратора подключены к соответствующим выходам введенного генератора тактовых импульсов. На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство для автоматической регулировки усиления содержит входной аттенюатор 1, преселектор 2, усилитель 3 высокой частоты (УВЧ), первый дополнительный аттенюатор 4, преобразователь 5 частоты, усилитель 6 проК1ежуточной частоты (УПЧ) второй дополнительный аттенюатор 7, интегратор 8, прохрамлшруквдий блок 9, командный блок 10, детектор 11, первый и второй запоминающие элементы 12 и 1.3 соответственно элемент 14 сравнения, генератсч 15 тактовых импульсов, Устройство работает -следугацим образом. Сигнал от антенного коммутатора через входной аттенюатор 1 и преселак тор 2 поступает в УВЧ 3 (количество каскадов УВЧ 3 может быть более одного), коэффициент усиления которого для обеспечения требуемой линейной чувствительности выбирается по формуле 1. «2 - 1 1+:: , . (1) {0,7-0,8)NKpBX коэффициент шума приемника, Кр„- коэффициент передачи входно го устройство (по мощности) N - коэффициент шума второго каскада УВЧ. Усиленный сигнал с выхода УВЧ 3 поступает через первый дополнительный аттенюатор 4 на вход преобразователя 5 частоты, который осуществляет перенос спектра из области радиочастот в область первой промежуточной частоты. УПЧ 6 осуществляет требуемое усиление и фильтрацию сигналов, которыё с его выхода через второй дополнител,ьный аттенюатор 7 подаются на вход последнего преобразователя частоты Св общем случае на вход последнего каскада , охваченного регулировкой ) , и одновременно на вход интегратора 8, с помощью которого осуществляется интегральная оценка интенсивности группового радиосигнала и нелинейных шумов в пределах эффективной полосы высокочастотного тракта. Результаты интегри рования детектируются с помощью детектора 11, выходное напряжение которого, пропорциональное суммарной i интенсивности группового сигнгша (ГРС), поступает на вход программирую щего блока 9, через пороговую схему которого напряжение поочередно пода.ется на входы запоминающих элементов 12 и 13, а с третьего выхода программирующего блока 9 напряжение пороговой схемы используется для отключения из работы первого ивторого дополнительных аттенюаторов с целью защиты, |УВЧ, при этом порог срабатывания .по-, роговой .схемы выбирается равным поре :ГУ перегрузки УВЧ по формуле °Aon-Kp,, (F/S)7Ii t2) tr-nlti где СОДР пороговый, уровень группового радиосигнала I f N-J - коэффициент шума первого yB4 (SV)- параметры нелинейности третьего порядка первого активного элемента; эффективная полоса по групповому радиосигналу входного устройства. Результаты запоминания сопоставляются в элементе 14 сравнения с выхода которого на вход, командного блока 10 подается управлякадее напряжение, пропорциональное разности выходных напряжений.эапоминающих элементов 12 и 13. . Командный блок 10 работает в двух режимах, в зависимости от того, на какой его вход поступает управляющее напряжение. L Первый режим работы командного блока характеризуется наличием управляющего напряжения на его входе, поступающего с элемента 14 сравнения. В этом резкиме командный блок 10 вклюгаает аттенюаторы в следующей послеДорательности; второй, первый и входной. Это обусловлено тем, что перегрузка каскадов высокочастотных трактов по нелинейным шумс1м пропорциональна кубу (квадрату общего усиления предшествующих каскадов согласно формуле ,.-Yb,4KpVf,,.)v ЬтД- ЧФНа(Л tn-1 i 1 7Ы. . /да Gg, - уровень ГРС на входе при емного устройства; - параметры нелинейности 1третьего порядка активных элементов; uf.j - эффективная полоса по групnoBOJvty радиосигналу избирательных систем от входа до (i + 1) каскада; Кр.-- Коэффициент переда.чи i-ro каскада мощности, .Второй режим работы командного блока 10 характеризуется наличием управляющего напряжения на его входе, поступающего непосредственно с пороговой схемы программирующего блока 9, В этом режиме первый и второй дополнительные аттенюаторы 4 и 7 из ра-. . боты исключаются, и командный блок 10 управляет работой только входного . аттенюатора 1, При отсутствии такого напряжения на входе командного блока 10 последний автоматически возвращается в 1-ый режим,. Командный блок 10 возвращает аттенюаторы в исходное состояние при отсутствии сигналов на его входах, при этом коэффициенты передачи их максимальны. При поступлении на вход командного блока. 10 напряжения от элементов сравнения и импульса синхронизации от интегратора. 8 командный блок 10 вьщает управляемые импульсы, которы воздействуя на первый дополнительный аттенюатор 4, устанавливают его коэ фициент передачи максимальным - Кр что приводит к росту уровня группов го сигнала на входах последующих каскадов согласно формуле V- . Л n+/: 2ubai V jVhiox ч... TiVM Л эовх/ РЧ.W P-imax AT-1 шах Кр - коэффициент передачи (по мощности) первого УВЧ/ Кр - коэффициент передачи перво го дополнительного аттенюатора. Одновременно этим же синхронизирующим импульсом программирующий бло 9 поключает к выходу детектора 11 rie вый запоминающий элемент 12, в котором Осуществляется запоминание среднего значения смеси группбвого сигнала и нелинейных шумов тракта. По истечении времени интегрирования, - полоса пропускания высокочастотного тракта. Схема временной синхронизации, расположенная в интеграторе, выдает импульсы для программирующего блока 9 и командного блока 10 с целью подключения второго запоминающего элемента 13 к выходу детектора 11 и воз вращения первого дополнительного аттенюатора 4 в исходное положение, при этом командный блок выдает управ ляющие импульсы, которые, воздейству на второй дополнительный аттенюатор 7, устанавливают его коэффициент передачи максимальным - Кр щйхЭто. приводит к росту .уровня ГРУпповогр сигнала, как и при изменении icip , но не приводит к перезгрузке каскадов высокочастотного тракта нелинейными шумами, расположенных до него. Интегральная оценка группового радиосигнала запоминается во втором запоминающем элементе 13, затем в элементе 14 сравнения сравнивается с такой же оценкой при изменении коэффициента передачи Кр. Пропорционально разности оценок вырабатывается управляющее напряжени .. (6) где G и G - средние уровни группового радиосигнала при Кражах Kp,j,j,,o, соответ2ственно I, Л) - уровень нелинейных шумов, .высокочастотного тракта для автоматической регулировки коэффициентов передачи аттенюаторов. С помощью этого напряжения на следующем цикле работы осуществляется отслеживание коэффициентов передачи первого и второго дополнительных аттенюаторов . и КрдтмрЬ / со ответствукхцих минимуму разности оценок ( mi п) , Таким образом, циклическая работа предлагаемого устройства (Ту 2Сиит) по отслеживанию оптимальных значений коэффициентов передачи аттенюаторов позволяет реализовать высокую реальную чувствительность высокочастотного тракта в заданных условиях функционирования. Формула изобретения Устррйство для автоматической регулировки усиления, содержащее последовательно соединенные входной аттенюатор, преселектор и усилитель высокой частоты, последовательно соединенные преобразователь частоты и усилитель промежуточной частоты, а также детектор, отличающееся тем, что-, с целью повышения чувствительности, между выходом усилителя высокой частоты и входом преобразова еля частоты включен первый дополниный аттенюатор,. между выходом усилителя промежуточной частоты и входом де.тектора. включены последовательно второй дополнительный аттенюатор и интёгратор,. между выходом детектора и управляющими входами всех аттенюаторов включены последовательно npOrpciMмирующий блок, первый запоминающий элемент, элемент сравнения, между доугим входом которого и другим выходом программирующего блока включен второй запоминающий элемент, и командный блок, управляющий вход которого подключен к дополнительному выходу программирующего блока, при этом тактовый вход командного блока, управляю- : щий вход программирующего блока и управляющий вход интегратора подключены к соответствующим выходам введенного генератора тактовых импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертиза 1. Лабутин В.К. и др. Пути реализации адаптивной регулировки чувствиельности радиоприемного устройства с помощью бинарного логарифмического аттенюатора. - Вопросы радиоэлектроники. Сер. Общетехническая, 1969, вып. 15, с. 17 (прототип). , .. -

выход

к послед. прео5.

EHeuJ-няя

синхронизация