Синтезатор частот Советский патент 1981 года по МПК H03L7/22 

Изобретение относится к радиотех ке и может использоваться в система радиосвязи и радионавигации. Известен синтезатор частот, соде жащий последовательно соединенные опорный генератор, первый делитель частоты, первый фазовый детектор, первый фильтр нижних частот, первый перестраиваемый генератор и второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с другим входом первого фазового детектора, а также соединенные в кольцо второй фазовый дете тор, второй фильтр нижних частот, второй перестраиваемый генератор,тр тий делитель частоты с переменным коэффициентом деления, смеситель и полосовой фильтр, при этом выход опорного генератора соединен с другим входом второго фазового детектора через последовательно со диненные датчик опорных частот четвертый делитель частоты, а установленный вход второго делител х астоты с переменным коэффициент деления подключен к одному из выходов устройства набора часто,ты 111.„ Однако известный синтезатор частот имеет недостаточно диапазон рабочих частот. Цель изобретения - увеличение диапазона рабочих частот. Для этого в синтезаторе частот, содержащем последовательно соединенные опорный генератор, первый делитель частоты, первый фазовый детектор, первый фильтр нижних частот, первый перестраиваемый генератор и второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с другим входом первого фазового детектора, а также соединенные в кольцо второй фазовый детектор, второй фильтр нижних частот, второй перестраиваекялй генератор, третий делитель частоты с переменным коэффициентом деления, смеситель и полосовой фильтр, при этом выход опорного генератора соединен с другим входом второго фазового детектора через последовательно соединенные датчик опорных частот и четвертый делитель частоты, а установочный вход -.второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления подключен к одному из выходов устройства набора частоты, первый и четвертый делители частотывыполнены с переменными коэффициентами деления, а их установочные входы объединены с установочным входом третьего делителя частоты с переменным коэффициентом деления и подключены к другому выходу устройства набора частоты.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого .устройства.

Синтезатор частот содержит опорный генератор 1, датчик 2 опорных частот, первый делитель 3 частоты с переменным коэффициентом деления, первый фазовый детектор 4, первый фильтр нижних частот (ФНЧ) 5, первый перестраиваемый генератор б, второй делитель частоты 7 с переменным коэффициентом деления, устройство 8 набора частоты а также второй фазовый детектор 9, второй фильтр нижних частот (ФНЧ) 10 второй перестраиваемый генератор 11, третий делитель 12 частоты с переменным коэффициентом деления, смеситель 13, полосовой фильтр (ПФ) 14, которые образуют суммирующее кольцо фазовой автоподстройки частоты (ФйПЧ 15, и четвертый делитель 16 частоты с переменным коэффициентом деления. Кроме того, соединенные в кольцо первый фазовый детектор 4, первый ФНЧ 5 первый перестраиваемый генератор б и второй делитель 7 частоты с переменным коэффициентом деления образую датчик 17 крупной сетки опорных частот.

Устройство работает -следующим образом.

Частота синтезатора на его выходе - частот датчико в 2 и 17 мелкой и крупной сеток опорных частот. Введение в устройство синхронно управляем-атх делителей 3, 16 и .12 частоты не изменяет выходную частоту синтезатора, так как понижение частоты на выходах датчиков 2 и 17 компенсируется адекватным умножением в суммирующем кольце ФАПЧ 15 из-за наличия делителя 12 частоты. Однако в этом случае существенно упрощается датчик 17 крупной сетки опорных частот. Частота на его выходе понижается, а перекрытие частот уменьшается. Последнее возможно, если у делителей 3, 16 и 12 частот коэффициент деления частоты увеличивать всякий раз, когда частота на выходе первого перестраиваемого генератора 6 достигает заданного (верхнего)значения, Тогда опорная частота на входе первого фазового детектора 4 будет понижаться, а частота первого перестраиваемого генератора 6 - сдвигаться вниз,.оставаясь при этом в заданном интервале.

Повторяя многократно синхронное переключение коэффициентов в делителях 3, 16 и 12 частоты при последовательном наборе частоты в синтезаторе и сдвигая этим многократно перестраиваемый генератор 6 вниз в начало интервала при достижении заданного верхнего значения частоты, можно в несколько раз уменьшить перекрытие частоты перестраиваемого генератора 6 датчика 17.

Приведем один из способов выбора частоты на выходе датчика 17, соответствующей моменту переключения коэффициентов в делителях 3, 16 и 12 частоты.

Устройство должно перекрывать диапазон частот непрерывно, т.е. концы поддиапазонов; должны совпадать. Стыковку поддиапазонов по выходу синтезатора отобразим в виде:

i

Tf

и о

FOf lT+2-J +2

где fg начало интервала частот датчика 17;

N начальный коэффициент в делителях 3, 16 и 12 частоты, (1) диапазон частот синтеСогласнозатора

f (N) ,..f.,(N+l). ..f (N+2) ...fp (N-fm)

(2)

Из (1) и (2) следует, что относительное перекрытие частот перестраиваемого генератора 6 датчика 17

1 + --

7

а синтезатора

f (N-t-m)

1 + i N f,N

Из последних соотношений видно, что от перестраиваемого генератора 6 предлагаемого устройства требуется перекрывать.интервал частот в m раз

5 меньше, чем синтезатора.

Использование изобретения позволит в датчике 17 синтезатора заменить блок перестраиваемых генераторов одним низкочастотным, высокочастотQ ный управляемый делитель на низкочастотный, ввести заливку перестраиваемого генератора уплотняющей массой, что повысиа устойчивость изделия к вибрации. Последнее из-за диэлектрических потерь возможно только

для генераторов сравнительно низких частот. Все это уменьшит габариты, вес, потребление энергии, стоимость изделия, надежность, параметры которого при этом улучшаются.

Формула изобретения

Синтезатор частот, содержащий последовательно соединенные опорный 65 генератор, первый делитель частоты.

первый Фазоэып детектор, первый фильтр нижних частот, первый перестраиваемый генератор и второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с другим входом первого фазового детектора, а также соединенные S кольцо второй фазовый детектор,второй фильтр нижних частот, второй перестраиваемый генератор,третий целитель частоты с переменным коэффициентом деления, смеситель и полосовой фильтр, при этом выход опорног генератора соединен с другим входом второго фазового детектора через последовательно соединенные датчик опорных частот и четвертый делитель частоты, а установочный вход второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления подключен к одному из выходов устройства набора частоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона рабочих частот, первый и четвертый делители частоты выполнены с переменными коэффициентами деления, а их установочные входы объединены с установочным входом третьего делителя частоты с переменным коэффициентом деления и подключены к другому выходу устройства набора частоты. I

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Манассевич В. Синтезаторы

5 частот, теория и проектирование, М. , Связь, 1979, с. 35-37, 229-234, (прототип).