Генератор с электронной перестройкой частоты
Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает расширение диапазона перестройки частоты в сторону верхних частот. Г-р содержит активный эл-т 1, противофазный делитель 2 мощности, фазосдвигающие цепи 3 и 4 и регулируемые у-ли 5 и 6. Длины отрезков линии передачи 1, и 12 цепей 3 и 4 определяются требуемой частотой генерации и.полосой перестройки и ограничиваются сверху и снизу. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л со N4 СП СО о со ФигЛ 6 и у пр. 2
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
151) 4 Н 03 В 5/18
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ф (jf
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4013503/24-09 (22) 16. 01 ° 86 (46) 15. 10.87. Бюл. № 38 (72) Г.П.Скоробогатов, А.Л.Лаурс и А.10.Зубка (53) 621.373.42(088,8) (56) Патент Японии ¹ 54-39985, кл. 98(5) В 12, 30.11.79.
European patent application, № 010446 А1, кл. Н 03 В 5/30, 30.05.84. (54) ГЕНЕРАТОР С ЭЛЕКТРОННОЙ ПЕРЕСТРОЙКОЙ ЧАСТОТЫ
„„SU„„1345303 А1 (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает расширение диапазона перестройки частоты в сторону верхних частот. Г-р содержит активный эл-т 1, противофазный делитель 2 мощности, фазосдвигающие цепи
3 и 4 и регулируемые у-ли 5 и 6. Длины отрезков линии передачи 1, и 1> цепей 3 и 4 определяются требуемой частотой генерации и,полосой перестройки и ограничиваются сверху и снизу. 1 з,п.ф-лы 2 ил.
1345303
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиоприемных и радиопередающих устройст— вах, а также в радиоизмерительной аппаратуре.
Целью изобретения является расширение диапазона перестройки частоты в сторону верхних частот.
На фиг.1 представлена структурная 10 электрическая схема генератора с электронной перестройкой частоты, на фиг.2 а,б — диаграммы, поясняющие принцип его работы.
Генератор с электронной перестрой- 15 кой частоты содержит активный элемент 1, противофазный делитель 2 мощности, первую и вторую фазосдвигающие цепи 3, 4 и первый и второй регулируемые усилители 5, 6. 20
Генератор с электронной перестройкой частоты работает следующим образом.
Перестройка частоты осуществляется путем изменения коэффициентов усиления первого и второго регулируемых усилителей 5, 6 путем подачи на их управляющие входы противофазных управляющих напр кений П,, и U „„ 2 напр чпр имеющих пилообразную форму. ЗО
Если первый регулируемый усилитель
5 полностью закрыт (его коэффициент передачи равен нулю), а второй регулируемый усилитель полностью открыт (его коэ(Ъфициент передачи максимален), то сдвиг фазы в кольце, замкнутом цепью положительной обратной связи, определяется суммой сдв((гоч фазы в активном элементе — ((,- в противофазном делителе мощности 2 во второй фазосдвигающей цепи 4 (р и во втором регулируемом усилителе 6 — ((.
Пренебрегая незначительным сдвигом фазы, обусловленным паразитными эле- 4В ментами транзисторов активного элемента 1 и первого и второго регулируемых усилителей 5, 6, примем к рассмотрению частотно-независимое изме— нение фазы сигHaJId ТраН3НсТораМН 180 . 50
Фазосдвигающие цели 3, 4 в прецлагаемом генераторе с электронной перестройкой частоты представляют собой отрезки линии передачи, имеющие электрические длины 1, и 1> соответственно. Тогда фазовый сдвиг q опреф деляется выражением
360 -1 (." (1 ( (.(где 3 — длина волны в линии передачи.
Суммарный сдвиг фазы („ в кольце для указанного состояния первого и второго регулируемых усилителей 5, 6 равен — 2.180 — ((+ 180 = 540 — (р
А 4
Учитывая, что фазовое условие генерации выполняется, если сдвиг фазы ц „равен или кратен 360, получим ((4 (2n+1) 180, (2) где n= 0,1,2,...
Аналогично для противоположного состояния первого и второго регулируемых усилителей 5, 6 (первый регулируемый усилитель 5 полностью открыт, а второй регулируемый усилитель 6 закрыт) получим выражение суммарного сдвига фазы (р в кольце
q)=2.180 + !80 (з+ 180 или при условии генерации — п 360, (3) где (— фазовый сдвиг, вносимый первой фазосдвигающей цепью 3, который равен
360 1„
Ч = (4)
Сравнивая выражения (2) и (3) и учитывая, ч о величины (р и (((меньо
Э 4 ше 90, можно сделать вывод, что в рассмо тренном перв ом состоянии ус танавливаются условия возникновения более низкой частоты генерации F„а во втором состоянии — более высокой частоты генерации F> Таким образом, изменяя противофазно коэффициенты усиления первого и второго регулируемых усилителей 5, 6, можно плавно изе ять ч тату генерации от Г до Р, 1
В предлагаемом генераторе с электронной перестройкой частоты возможна перестройка частоты генерации в полосе частот порядка октавы.
Длины отрезков линии передачи 1( и 1, первой и второй фазосдвигающих цепей определяются требуемой частотой генерации и полосой перестройки и ограничиваются сверху и снизу. Их длина должна быть такой, чтобы условия (2) и (3) выполнялись при n=! иначе у-словия генерации будут выполняться и для более низких частот,. т.е. будут существовать паразитпые колебания на частотах f/n, где
F„ z f c F>. Паразитная же генерация на частотах nf устраняется выбором усиления активного элемента 1 таким образом, чтобы условие баланса амп— литуд не выполнялось на частотах вы(((е Fz! 345303
Длина отрезка линии передачи 1 второй фазосдвигающей цепи 4 выбирается из условия, чтобы при нижней ча. стоте генерации F суммарная элек1 трическая длина в кольце была бы равна h/2, а для частоты 2F, сдвиг фазы в таком отрезке будет равен 360
Таким образом, для получения перестройки частоты в октаве необходимо обеспечить изменение фазы в кольце на 180 . Это достигается при выполнении условия 21„) 1 > 1„. Такой вывод можно сделать, анализируя векторные диаграммы напряжений на выходах первой и второй фазосдвигающих цепей 3, 4 (фиг.2) и учитывая соотношения (3) и (4) . Выбор длин отрезков 1„ и 1 ограничивается условием, вытекающим из требования
К„К К 2К К сов Ю 1, где К вЂ” коэффициент усиления актив1 ного элемента;
К К вЂ” коэффициенты усиления перво5 6 го и второго регулируемых усилителей 5 и 6 соответственно; угол g — уголмежду векторами l и 2 (фиг. 2) в средней точке диапазона, который обратно пропорционален разности длин отрезков линий 1, и 1
Если длины 1, и 1 (или их разность) слишком малы, то в средней точке диапазона перестройки возможен
1 срыв генерации нз-эа невыполнения условия баланса амплитуд (т.е. модуль суммарного регулирующего вектора будет Mam w) °
Формула изобретения
1. Генератор с электронной пере10 стройкой частоты, содержащий последовательно соединенные активный элемент и делитель мощности, первую и вторую фазосдвигающие цепи, первый и второй регулируемые усилители, о т л и ч а15 ю щ и-:й с я тем, что, с целью расширения диапазона перестройки частоты
I в сторону верхних частот, к первому и второму выходам делителя мощности подключены входы соответственно первой и второй фазосдвигающих цепей, входы первого и второго регулируемых усилителей соединены с выходами соответственно первой и второй фазо25 сдвигающих цепей, а выходы регулируемых усилителей соединены между собой и подключены к входу активного элемента, при этом делитель мощности выполнен в виде противофазного делителя мощности.
2. Генератор по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения, противофазный делитель мощности выполнен в виде противофазного делителя мощности на щелевых линиях.
1345303
Составитель Н.Павлов
Редактор Н. Слободяник Техред Л. Олийнык Коррек тор И. Шулла
Заказ 4930/53 Тираж 900 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4
