Генератор качающейся частоты Советский патент 1981 года по МПК H03B23/00 

(54) ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОШ

I

Изобретение относитсй к радиотехнике и может использоваться в качестве источника сигналов качающейся частоты в измерителях частотных характеристик радиоустройств в широком диапазоне частот.

Известен генератор качающейся частоты (ГКЧ), содержащий последовательно соединенные генератор перестраиваемой частоты (ГПЧ), формирователь реперной метки и цифровое вычислительное устройство, а также блок частотных меток, вход которого объединен с входом (|юрмирователя реперной метки, а выход которого подключен к ,5 другому входу цифрового вычислительного устройства

Однако в известном генераторе качающейся частоты время установки частоты относительно велико и сущест-м вует возможность появления дополнительной погрепшости установки из-за воздействия случайных помех. Минимальное значение установки ограничивается диапазоном частот и значением устанавливаемой частоты, значением дискретности частотных меток и соответствующим ему значением максимально допустимой скорости перестройки частоты ГПЧ. Дополнительная погрешность установки зависит от по- . мехозащищенности узлов ГКЧ,/а уменьшение вероятности появления дополнительной погрешности требует усложнения конструкции ГКЧ.

Цель изобретения - уменьшение погрешности и времени установки частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе качающейся частоты, содержащем последовательно соединенные генератор перестраиваемой частоты, формирователь реперной метки и. цифровое вычислительное устройство, а также.блок частотных меток, вход которого объединен со входом формирователя репе)ной MefKH, а выход которого подключен к другому входу цифровоср вычислительного устройства. 3 . 8 между первым выходом цифрового вычислительного устройства и входом генератора перестраиваемой частоты включены последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь, сумматор и фильтр нижних час тот, между вторым выходом цифрового вычислительного устройства и другим входом сумматора включен управляемый кодом делитель напряжения, а между третьим выходом цифрового вычислительного устройства и другим входом управляемого кодом делителя напряжения включен второй, цифроаналоговый преобразователь, На чертеже представлена структурная электрическая угхема предлагаемого генератора качанлцейся частоты. Генератор качающейся частоты содержит генератор перестраиваемой час тоты 1, формирователь реперной метки 2, блок частотных меток 3, цифровое вычислительное устройство (ЦВУ) 4, первый и второй цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 5 и 6, управляемый кодом делитель напряжения 7 сумматор 8, фильтр нижних частот (ФН 9. Формирователь реперной метки 2 формирует реперную метку при равенст ве частоты ГПЧ 1 значению эталона формирователя реперной метки |, близ кому к одному из граничных значений рабочего диапазона частот ГПЧ 1. Бло частотных меток 3 предназначен для образования частотных меток во время перестройки частоты ГПЧ 1, когда она становится равной гармоникам частоты опорного генератора (не показан) бло ка частотных меток 3. Назначение ЦВУ 4 состоит в формировании кодовой пос ледовательности импульсов на выходе, Запоминании при колибровке кодов сво выходных сигналов, при которых появляются частотные метки на выходе бло ка частотных меток 3 после появления реперной метки формиррвателя реперной метки 2, вычислении и выработке необходимых кодов своих выходных сигналов для установки частот Г11Ч..1, Назначение ЦАП 5 и ЦАП 6 состоит в преобразовании кодовых сигналов ЦВУ 4 в соответствующие им аналоговые напряжения. Назначение управляемого кодом делителя напря}цения 7 состоит в установке коэффициента деления выходного напряжения ЦАП 6 S соответствии с кодовыми сигналами от ЦВУ 4, ФНЧ 9 предназначен для устранения н 4 входе ГПЧ 1 выбросов выходного напряжения ЦАП 5, ЦАП 6 и управляемого кодом делителя напряжения 7, возникающих в моменты переходных процессов при переключении их разрядов. Генератор качающейся частоты работает следующим образом. Периодически, через определенные интервалы времени, производится калибровка закона перестройки частоты ГПЧ 1. При этом сначала с помощью ЦВУ 4 производится установка коэффициента деления управляемого кодом делителя напряжения 7 на единицу и выходных напряжений ЦАП 5 и ЦАП 6 такой величины, при которой устанавливается одно из крайних значений частоты ГПЧ 1, например минимальное. Затем ЦВУ 4 начинает вырабатывать сигналы, крдорая последовательность которых с каждым циклом определеннь1М образом изменяется на единицу (умень-. шается или возрастает и подает их лишь на вход ЦАП 6. На выходах ЦАП 6 управляемого кодом делителя напряжения 7, сумматора 8 и ФНЧ 9 формируется ступенчатое напряжение, которое перестраивает частоту ГПЧ-1 в направлении ее увеличения. Когда частота ГПЧ 1 достигает значения частоты эталона формирователя реперной метки 2, на выходе последнего появляется сигнал, который в ЦВУ 4 вьфабатывает команду на запоминание кодовых чисел своих выходных сигналов, при которых появляются на выходе блока частотных меток 3 импульсные частотные метки. Когда число частотных меток достигает заданного, ЦВУ 4 заканчивает первый цикл калибровки и начинает второй цикл калибровки аналогичным образом. Если кодовые числа, при которых появляются одни и те же частотные метки на обоих циклах калибровки, совпадают между собой с заданной точностью, то на этом процесс калибровки заканчивается. В противоположном случае ЦВУ 4 вырабатывает команду на повторение процесса калибровки и так до тех пор, пока не произойдет верная калибровка, при которой влияние случайных помех отсутствует. После проведения калибровки ЦВУ 4 испольэует данные программы управления (количество частотнь1х точек, значение начальной частоты и т.д.), массив накопленных данных калибровки, линейную интерполяцию закона перестройки час584

тоты ГПЧ 1 между соседними частотными метками и вычисляет кодовые числа, соответствующие частотам установ.ки. Сигналы с вычисленными кодовыми числами подаются на вход ЦА11 6 и таким образом производится установка заданных частот сигналов ГПЧ 1 в полном его рабочем диапазоне. Если программой управления заданы другие значения начальной частоты и полосы устанавливаемых частот, то после соответствующих вычислений ЦВУ 4 подает сначала сигналы на вход ЦАП 5 и производит установку частоты, несколько меньшей заданной начальной частоты.

Затем с помощью управляемого кодом делителя напряжения 7 производится установка необходимого коэффициента деления. После этого организуется процесс калибровки в заданной полосе частот при использовании ЦАП 6, формирователя реперной метки 2 и блока частотных меток 3, После калибровки ЦВУ 4 выполняет необходимые вычисления и производит установку заданного числа частотных точек в этой другой полосе частот.

При установке частот формирователь реперной метки 2 и блок частотных меток 3 не участвуют, и вызываемые ими ограничения на максимально допустимую скорость перестройки ГПЧ 1 снимаются. Поэтому установка частот может производиться с большой скоростью, ограничиваемой только быстродействием ЦАП 6 и ГПЧ 1. Этот цроцесс калибровки практически исключает влияние случайных помех на погрешность калибровки, а также на погрешнос1 ь установки, так как при установке частоты не участвуют наименее помехрзащищенные узлы: формирователь реперной метки 2 и блок частотных меток 3.

Таким образом, уменьшение norpetiiности и времени установки частоты в

56

предпагаемом устройстве достигается за счет исключения влияния случайных помех при калибровке и ослабления влияния помех при установке, а также за счет снятия при установке частоты ограничений в скорости перестройки ГПЧ 1, накладываемых формирователем реперной метки 2 и блоком частотных меток 3.

Формула изобретения

Генератор качающейся частоты, сот держащий последовательно соединенные генератор перестраиваемой частоты, формирователь реперной метки и цифровое вычислительное , а также блок частотных меток, вход которого объединен с входом формирователя реперной метки, а выход которого подключен к другому- вход цифрового вычислительного устройства, о тличающийся тем, что, с цель уменьшения погрешности и времени установки частоты, между первым выходом цифрового вычислительного устройства и входом генератора перестраиваемой частоты включены последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь, сумматор и фильтр нижних, частот, между вторым выходом цифрового вычислительного устройства и другим входом сумматора включен управляемый кодом делитель напряжения, а между третьим выходом цифрового вычислительного устройства и другим входом управляемого кодом делителя напряжеЫя включен второй цифроаналоговый преобразователь,

Источники информации, . принятые ног внимание при экрпертизе

1. Кузьмин В.Н. и др. Устройство кодовой перестройки СВЧ-генератора Техника средств связи, серия РИТ, вып. 4, 1978, с. 72 (прототиц)