Радиоприемное устройство свч диапазона

 

1. РАДИОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО СВЧ ДИАПАЗОНА, содержащее последовательно соединенные приемную антенйу, преобразователь частоты и тракт уси.ления сигнала, отличающеес я тем, что, с целью повышения чувствительности и помехозащищенности , в него введены дополнительная . антенна, два малсвиумящих усилителя, блок вычитания, блок компенсаций нелинейных искажений и блок обратной связи, причем выход приемной антенны через первый мало111умящий усилитель , соединен с сушлирующим входом блока вычитания, выход которого соединен с входом преобразователя частоты, а также через блок обратной связи подключен к управляющему входу блока компенсации нелинейных искажений, выход дополнительной антенны через второй малошумящий усилитель соединен с сигнальнь входом блока компенсации нелинейных искажений, выход которого подключен к вычитающему входу блока вычитания. 92. Устройство по п, 1, от л и Ч а ю щ ее с я тем, что блок компенсации нелинейных искажений со держит два перемножителя и ийтегратор , причем соединенные между собой (Л первые входы первого и второго перемножителей являются сигнальным входом блока компенсации нелинейныхискажений , управляющим входом котоi рого является второй вход первого перемножителя , выход первого перемножителя через интегратор соединен с вторым входом второго перемножитеОля , выход которого является выходом блока компенсации нелинейных искажений . ND N0 э

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) И 04 В 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21). 3474751/18-09

° (22). 19.07 ° 82 (46) 07 .02 ° 84. Бюл. 9 5 (72) В.В.Ванькевич, М.A.Иванов и Б.И.Макаренко (53) 621. 396. 6 (088 ° 8) (56) 1. Реудини Д,О., Акампора Э,С., К ауань И., Пропускная способность многолучевых связных спутников.

ТИИЭР, w 69, 1981, Р 2, с,84-86, 2. Седлецкий В.Б., Соколов В.П., Лившиц И,И. Приемопередающая аппара тура спутников связи. Зарубежная радиоэлектроника, 1982, Р 9, с. 83-84 (прототип) . (54) (57) 1. РАДИОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО

СВЧ ДИАПАЗОНА, содержащее последовательно соединенные приемную антенну, преобразователь частоты и тракт усиления сигнала, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения чувствительности и помехозащищенности, в него введены дополнительная антенна, два малошумящих усилителя, блок вычитания, блок компенсации нелинейных искажений и блок обратной связи, причем выход приемной антенны. через первый малошумящий усилитель в соединен с суммирующим входом блока вычитания, выход которого соединен с входом преобразователя частоты, а также через блок обратной связи под- ключен к управляющему входу блока компенсации нелинейных искажений, вйход дополнительной антенны через второй малошумящий усилитель.соединен с сигнальным входом блока компенсации нелинейных искажений, выход которого подключен к вычитающему входу блока вычитания, 2, Устройство но п 1, о т л и° ч а ю щ е е с я тем, что блок компенсации нелинейных искажений со° держит два перемножителя и интегра- Я тор, причем соединенные между собой первые входы первого и второго перемножителей являются сигнальным входом блока «омненоадии нелинейных ( искажений, управляющим входом которого является второй вход первого пе-Я ремножителя, выход первого пере- множителя через интегратор соединен с вторым входом второго перемножителя, выход которого является выходом блока компенсации нелинейных искажений.

1072272

Изобретение относится к радиоприемной технике и может быть использовано для повышения всепогодности, широкого класса СВЧ радиосистем.

Известны радиоприемные устройства всепогодных радиосистем СВЧ диапазона, содержащие два пространственно разнесенных радиоприемни: ка с блоками выделения информации с отдельной приемной антенной для каждого из них, принимающие сигналы, передаваемые по отдельным лучам (lj, Однако указанные радиоприемные устройства всепогодных радиосистем имеют высокую сложность, обусловленную необходимостью обеспечения приема радиосигнала в двух пространственно разнесенных радиоприемниках и узкую областью практической применимости, поскольку в подавляющем большинстве случаев отсутствует возможность осуществления большого пространственного разнесения радиоприемников.

Йаиболее близким к предлагаемому изобретению является радиоприемное устройство СВЧ.диапазона, содержа- щее последовательно соединенные приемную антенну, преобразователь частоты и тракт усиления сигнала (2) .

Известное радиоприемное устройство обладает сравнительно невысокой чувствительностью и помехозащищенностью, что ограничивает

- дальность действия радиосистемы.

Цель изобретения — повышение чувствительности и помехозащищенности, Поставленная цель достигается тем,что в радиоприемное устройство содержащее последовательно соединенные приемную антенну, преобразователь частоты.и тракт усиления сигнала, введены дополнительная антенна, два малошумящих усилителя, блок вычитания, блок компенсации нелинейных искажений и блок обратной связи, причем выход приемной антенны через первый :малошумящий усилитель соединен с суммирующим входом, блока вычитания, выход которого соединен с входом преобразователя частоты, а также через блок обратной связи подключен к управляющему входу блока компенсации нелинейных искажений, выход дополнительной антенны через второй малошумящий усилитель соединен с сигнальным входом блока компенсации нелинейных искажений, выход которого подключен к вычитающему входу блока вычитания.. о

При этом блок компенсации нелинейных искажений содержит два перемножителя и интегратор, причем соединенные между собой первые входы первого и второго перемножителей являются сигнальным входом блока компенсации нелинейных:.искажений,. управляющим входом которой является второй вход первого перемножителя, выход первого перемйожителя через интегратор соединен с вторым входом, второго перемножителя, выход которого является выходом блока ком10 пенсации нелинейных искажений.

iIa фиг, 1 представлена структурная электрическая схема радиоприемного устройства, на фиг. 2 — схема блока компенсации нелинейных иска(5 жений.

Радиоприемное устройство содержит приемную антенну 1, дополнительную антенну 2, первый малошумящий усилитель 3, второй малошумящий усилитель 4, блок 5 вычитания, блок 6 компенсации нелинейных искаженйй, блок 7 обратной связи, преобразова-. тель 8 частоты, а также тракт 9 усиления сигнала. Блок б компенсации

75 нелинейных искажений содержит первый перемножитель 10, интегратор 11 и второй перемнежитель 12.

Устройство работает слецующим образом.

На вход приемной антенны l воздействует аддитивная смесь сигнала

Y. и шума N а на вход допслнительной антенны 2 воздействует шу N Некоторое различие в интен. сивности N è 0 обусловлено иеидентичностью характеристик приемной антенны 1 и дополнительной антенны 2. Однако всегда будет иметь

I место взаимная корреляция между N и N".при одновременной статисти40 ческой независимости N и У, Последнее обусловлено особенностями распространения радиоволн СВЧ диапазона в гидрометеорах (дожде, парах воды, тумане, снеге, облаке и т.д,), 45 при котором происходит повышенное поглощение, а следовательно, и вто- . ричное излучение СВЧ в молекулах воды.

isa выходе первого малошумящего усилителя 3 бУдет сигнал К1(Y + N) а на выходе второго малошумящего усилителя 4 - К2И". Яа выходе блока 6 будет сигнал Z(t), поэтому сигнал ошибки Я (t) на выходе бло55 ка 5 вычитания равен

g (t) = к„(+ ы — г()

На выходе блока 7 обратной связи сигнал равен р Я (t) где величина.

&O (0 выбирается из условий устойчивости работы блока 6, и на выходе преобразователя 8 частоты сигнал равен (=" (t), причем частота сигнала E jt) ниже частоты сигнала ошибки E (t) .

1072272

40

Кроме .того, на выходе. первого перемножителя 10 блока 6 сигнал таким образом, равен КаЯ р Я (t) выходе интегратора 11 сигнал равен

К Ы",pt (t) dt и на выходе"вто" . о рого перемножителя 12. Следовательно, на выходе блока 6 сигнал Z(t) равен

z (t) - к ы" J к и p E, (t) dt о

Выходной сигнал перемножителя 10 и интегРатора 11 блока 6 статистически связан только с собственными шумами гидрометеора М", т.е. сигнал В ф. ( рКЬЖ- К И p(KÄ(a ì 1- (м дь . о пропорционален лишь собственным шумам гидрометеора.(а более точно.- отношение шумов К И и K<н и не зависит от сигнала Y. Поэтому в блок 5 вычитания происходит компенсация собственных шумов гидрометеора, т,е; обеспечивается выполнение следующих предельных равенств

- Е< С) = к„и

f «ФОЭ и, следовательно, 3 б«ъ ц6 к, ( 1 «Ффй

При.этом sa счет того, что направление электрической оси главного лепестка диаграммы направленности приемной антенны 1 (т.е. направ-" ление прихода сигнала Y) совмещено с нулем диаграммы направленности до полнительной антенны 2, подавление в блоке 5 вычитания, собственных шумов гидрометеора не сопровожда ется искажением полезного сигнала

У, Указанное относительное расположение приемной антенны 1 и дополнительной антенны 2 практичести не влияет на качество (т.е. на то« точность и глубину). компенсации собственных шумов гидрометеора, . поскольку, как уже отмечалось выше, в пределах зоны действия этого гидрометеора его собственные шумы коррелированы и.приблизительно изотропны. Кроме того, выигрыа в чувствительности Радиосистемы,достигаемьф введением первого малошумящего усилителя 3, не теряется при компенсации собственных шумов гидрометеора, поскольку данное подавление осуществляется после первого малошумящего усйлителя 3 (т.е. после его выхода) . Дополнительным положительным эффектбм является также выигрыш в помехоустойчивости предлагаемого устройства путем компен» сации не только собственных шумов гидрометеоров, но и любых других помех, одновременно попадающих на вход дополнительной антенны 2 и приемной антенны 1. Если на .вход дополнительйой антенны 2 поступают какие-либо отсутствующие на входе

)5 приемной антенны 1 помехи, то вследствие их некоррелированности с.сигналом К (Y + N..) они на вычитающий вход блока 5 вычитания (а, следовательно, и на его выход) не пройдут. По этой же причине на выход блока 5 вычитания не пройдут и шумы дополнительной антенны 2, блока. 6 и блока 7 обратной связи.

При отсутствии коррелированных

25 шумов на входе приемной антенны 1 и дополнитйтьной антенны 2 (например гидрометеоров) происходит автоматическое.отключение блока 6. Поэтому качество функционирования всепогодной радиосистемы СВЧ диапазона . волн остается неизменным как при наличии, так и при отсутствии гидрометеоров. Адаптивный характер функционирования блока 6 в существенной Степени снижает требование

35 к аппаратуре (в частности к стабильности параметров аппаратуры, к идентичности приемной антенны 1 и дополнительной антенны 2, к идентичности первого малошумящего усилителя 3: и второго малошумящего усилителя 4 и т.л.).поскольку влияние нестабильностей параметров аппаратуры, неидентичности блоков на качество подавления побочных шумов гидрометеора устраняется текущей автоподстройкой блока 6. При этом существенно повышается качество функционирования предлагаемого устройства. При ..заданной мощности радиопередатчика отношение сигнал/шум, а следовательно, качество функционирования, воз растает в 10 и более раз . Соответствующим образом возрастает и максимальная дальность действия устройства.

ИИПИ Заказ 148/52 раж 635 Подписное

Филиал ППП "Патент", .r.Ужгород,ул.Проектная,4