Смеситель приемопередатчика

 

Использование: передача информационных сигналов о состоянии объектов, например объектов испытаний. Может быть применен в составе испытательных комплексов для диагностирования двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: смеситель приемопередатчика содержит преобразователь сигнала в виде полевого транзистора 1 с двумя затворами, совмещенными с входами преобразователя , фильтры 2-4 питания, соответственно первый, второй и третий шлейфы 5-7, конденсаторы 8-10. первую, вторую и третью линии 11-13 передачи и два разомкнутых на конце четвертьволновых шлейфа 14 и 15. Один из выводов конденсатора 8 выполнен в виде сигнального входа смесителя, один из выводов конденсатора 9 выполнен в виде гетеродинного входа смесителя, а один из выводов конденсатора 10 выполнен в виде выхода смесителя. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 М 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (2 1) 4901003/06 (22) 11.01.91 (46) 23.11.92. Бюл. N 43 (71) Межхозяйсгвенное объединение-консорциум "Лад" (72) В.В.Нащекин (73) Общество с ограниченной ответственностью "Лад" (56) 1.Авторское свидетельство СССР

М 1184068, кл. Н 03 D 7/12, 1985.

2. Заявка Японии N. 59-131205, кл. Н 03

О 7/12, 1984.

3. Авторское свидетельство СССР

N - 1490510, кл. G 01 1 3/24, 1987. (54) СМЕСИТЕЛЬ ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИКА (57) Использование: передача информационных сигналов о состоянии объектов, например объектов испытаний. Может быть

„„5U „„1777647 АЗ применен в составе испытательных комплексов для диагностирования двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: смеситель приемопередатчика содержит преобразователь сигнала в виде полевого транзистора 1 с двумя затворами, совмещенными с входами преобразователя, фильтры 2-4 питания, соответственно первый, второй и третий шлейфы 5-7, конденсаторы 8-10, первую, вторую и третью линии 11-13 передачи и два разомкнутых на конце четвертьволновых шлейфа 14 и 15.

Один из выводов конденсатора 8 выполнен в виде сигнального входа смесителя, один из выводов конденсатора 9 выполнен в виде гетеродинного входа смесителя, а один из выводов конденсатора 10 выполнен в виде выхода смесителя. 1 ил.

1777647

Изобретение относится к области устрсйств для передачи информационных сигналпв о состоянии объектов, например, испытаний двигателей внутреннего cfGp3ния и может быть использовано преимущественно о составе испытательных комплексов для диагностирования двигателей внутреннего сгорания, Преимущественной областью использования изобретения является область испытаний двигателей внутреннегс сгорания.

Известен смеситель приемопередатчика на полевом транзисторе с двумя затворами (1), имеющий стоковую цепь, нагруженную на биполярный транзистор, работающий в режиме эмиттерного повторителя, причем входной сигнал падается на первый затвор полевого транзистора, а сигнал с гетеродина — на второй. В цепь эмиттера биполярного транзистора включен резистивный делитель, от средней Tc" ки которого подводятся сигналы обратной вязи к затворам полевого транзистора.

Однако данное техническое решение из-эа наличия дополнительного транзистора достаточно сложно и не обеспечивает надежной эксплуатации.

Частично указанный выше недостаток устранен в смесителе приемопередатчика, который также имеет полевой транзистор с двумя затворами. Ко второму затвору подводятся сигнал смещения и гетеродинное колебание, при этом последнее подводится через согласующий отрезок линии, а источник смещения подключают к входу указанной линии через шлейф, устраняющий влияние цепи смещения на источник гетеродинного колебания. Параллельно сигнальному входу смесителя включен блокирооочн ый конденсатор, обеспечивающий режим короткого замыкания на промежуточной частоте.

Однако данное устройство в силу специ-. фики своей конструкции не в состоянии обеспечить эффективное подавление сигнала на частотах зеркального канала, что в значительной мере снижает эффективность устройства.

Известно техническое решение, кото-рое, как наиболее близкое по числу сходных признаков и достигаемому эффекту, принято за прототип. Согласно прототипа, смеситель приемопередатчика, преимущественно устройства для измерения мощности двигателя внутреннего сгорания, содержит преобразователь сигнала с двумя входами, выполненный и виде элемента с нелинейной характеристикой, первый, вто5

20 рой и третий разделительные конденсаторы, первый и второй фильтры питания, первую, вторую и третью линии передачи, причем первый вход преобразователя сигнала через первую линию передачи и пероый разделительный конденсатор связан с сигнальным входом смесителя, второй вход преобразователя сигнала через вторую линию передачи подключен к первому выводу второго разделительного конденсатора, второй вывод которого выполнен в виде гетеродинного входа смесителя, а выход преобразователя сигнала через третью линию передачи подключен к первому выводу третьего конденсатора, второй вывод которого выполнен о виде выхода смесителя.

Однако и данному техническому решению присущ ряд недостатков, основным из которых является пониженная точность измерения мощности, возникающая вследствие наличия существенных погрешностей при обработке информационного сигнала от датчика вибрации двигателя, обусловленная слабым подавлением сигнала на частотах зеркального канала. В связи с чем и дан ому известному смесителю присуща низк я эффективность в работе.

L елью изобретения является повышение з дефективности в р350ТВ путем увеличения у:>овня подавления сигнала на частотах зеркального канала.

Поставленная цель достигается за счет того, что смеситель приемопередатчика, преимущественно устройстьа для измерения мощности двигателя внутреннего сгорания, содержащий преобразователь сигнала с двумя входами, выполненный в виде элемента с нелинейной характеристикой, первый, второй и третий разделительные конденсаторы, первый и второй фильтры питания, а также первую, вторую и третью линии передачи, причем первый вход преобразователя сигнала через первую линию передачи и первый разделительный конденсатор связан с сигнальным входом смесителя, второй вход преобразователя сигнала через вторую линию передачи подключен к первому выводу второго раэдели-. тельного конденсатора, второй вывод которого выполнен в виде гетеродинного входа. смесителя. а выход преобразователя сигнала через третью линию передачи подключеч х первому выводу третьего разделительного конденсатора, второй вывод которого оыполнен в виде выхода смесителя, снабжен третьим фильтром литания, первым, вторым и третьим шлейфами питания, представляющими собой отрезки коаксиального кабеля, и первым и вторым

1777647 разомкнутыми четвер гьволновыми шлейфами, выполненными в виде отрезков коаксиального кабеля длиной, равной четверти длины волны сигнала, преобразователь сигналов выполнен в виде полевого транзистора с двумя затворами, каждый из которых совмещен с соответствующим входом преобразователя сигналов, а сток полового транзистора совмещен с выходом преобразователя сигналов, каждая линия передачи выполнена в виде коаксиального канала с заданным волновым сопротивлением, величина которого превышает волновое сопротивление разомкнутых четвертьволновых шлейфов, причем выходы фильтров питания через соответствующие шлейфы питания подключены к точкам соединения соответствующих разделительных конденсаторов и линий передачи, вход каждого из фильтров питания выполнен с возможностью подключения к шинам от соответствующих источников напряжения смещения, первый разомкнутый четвертьволновый шлейф подключен своим. выводом к точке соединения первого разделительного конденсатора и первой линии передачи, à второй разомкнутый четвертьволновый шлейф подключен своим выводом к точке соединения выхода преобразователя сигнала и третьей линии передачи.

Поскольку заявленное решение отличается от прототипа, т.е. харак1еризуется иной, нежели прототип, совокупностью признаков, каждый иэ которых необходим, а в совокупности все они достаточны для достижения поставленной цели, то заявленное решение следует признать соответству.ющим критерию изобретения "новизна".

Проведенный s данной и смежных отраслях техники патентный поиск не позволил выявить технические решения, содержащие признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, что обуславливает соответствие заявленного решения задачи критерию изобретения "существенные отличия".

Поскольку введение в схему новых элементов и выполнение известных элементов согласно вышеуказанному позволяет увеличить уровень подавления сигнала на частоте зеркального канала в силу специфики их работы и взаимодействия, то поставленную цель можно считать достигнутой, а заявленное решение задачи — соответствующим критерию изобретения "положительный эффект".

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема смесителя приемопередатчика.

40 45

Смеситель содержит преобразовэ1ель сигнала в виде полевого СВЧ-транзистора 1 с двумя затворами, совмещенныл;и с входами преобразователя, первый, второй и третий фильтры 2-4 питания соответственно, первый, второй и третий шлейфы 5-7 питания соответственно. первый, второй и третий разделительные конденсаторы 8-10 соответственно, первую, вторую и третью линии 11-13 передачи соответственно и два разомкнутых на конце четвертьволновых шлейфа 14 и 15.

Первый затвор транзистора 1 соединен с одним концом линии 11 передачи, другой конец которой соединен с одним из выводов разделительного конденсатора 8. Другой вывод конденсатора 8 выполнен в виде сигнальното входа смесителя, Второй затвор транзистора 1 соединен с одним концом линии 12 передачи, дру ой конец которой соединен с одним из выводов разделительного конденсатора 9. Другой вывод конденсатора 9 выполнен в виде гетеродинного входа смесителя. Сток транзистора 1, являющийся выходом преобразователя сигналов, соединен с входом линии 13 передачи, выход которой соединен с одним иэ выводов разделительного конденсатора 10, Другой вывод конденсатора 10 выполнен в виде выхода смесителя. Фильтры 2-4 питания, на входы которых подается напряжение смещения от соответствующих источников напряжения смещения (условно не показано), через соответствующие шлейфы 5-7 питания подключены к точкам соединения разделительных конденсаторов 8-10 с соответствующими линиями 11-13 передачи..Разомкнутый на конце четвертьволновый шлейф 14 подключается к точке соединения разделительного конденсатора 8 с линией 11 передачи, а разомкнутый на конце четвертьволновый шлейф 15 подключается в точке соединения линии 13 передачи с разделительным конденсатором 10.

Смеситель приемопередатчика работает следующим образом.

Преобразуемый сигнал через разделительный конденсатор 8 и линию 11 передачи поступает:на первый затвор транзистора 1, сигнал с гетеродина (условно не показан) через разделительный конденсатор 9 и линию 12 передачи поступает нэ второй затвор транзистора 1. Напряжение смещения на первый {второй). затвор транзистора 1 поступает через фильтр 2 (3) питания, обеспечивающий фильтрацию преобразуемого сигнала и сигнала гетеродина, и шлейф 5 (6) питания, имеющий достаточно большое сопротивление на частоте преобразуемого сигнала и сигнала гетеродина и препятствус

1777647

Формула изобретения

Смеситель приемопередатчика, содержащий преобразователь сигнала с двумя входами, выполненный н виде элемента с

Составитель В.Нащокин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Шмакова

Редактор

Заказ 4133 Тираж Подписнсе

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 ющий проникновению сигналов данных частот в цепи питания. Смешивание преобразуемого сигнала и сигнала гетеродина происходит в транзисторе 1 благодаря из менению крутизны его характеристики по второму затвору, т.к. мощность сигнала гетеродина существенно превышает мощность преобразуемого сигнала. Таким образом на выходе преобразователя сигналов, т.е. на стоке транзистора 1, появляется сигнал промежуточной частоты, который через линию 13 передачи и разделительный конденсатор 19 поступает на выход смесителя. Напряжение питания от источника питания {условно не показан) подается на сток транзистора 1 через фильтр 4 питания, обеспечивающий фильтрацию сигнала промежуточной частоты, преобразуемого сигнала и сигнала гетеродина, и шлейф 7 питания, препятствующий проникновению данных сигналов в цепи питания. Шлейф 14, волновое сопротивление которого меньше волновога сопротивления линий 11-13 в цепи первого затвора транзистора 1, обеспечивает согласование последнего по частоте сигнала с линией передачи, что препятствует проникновению сигнала "зеркальной" частоты на сигнальный вход смесителя. Шлейф

15, волновое сопротивления которого также меньше валнонога сопротивления линий 1113, обеспечивает на стоке транзистора 1 режим короткого замыкания для сигнала гетеродина, вследствие чего последний. отражаясь от шлейфа 15, подается обратно н транзистор 1 и вновь участвует в процессе преобразования.

Таким образом обеспечивается увеличение уровня подавления сигнала на частоте зеркального канала, что обеспечивает увеличение эффективности в работе смесителя приемопередатчика. Кроме того, отсутствие в смесителе приемопередатчика других активных элементов, в особенности специальных паласовых фильтран, обеспечивает незначительные габариты всего устройства в целом. нелинейной характеристикой, первый, второй и третий разделительные конденсаторы, первый и второй фильтры питания, з также перную,. вторую и третыа линии пере5 дачи, причем первый вход преобразонателя сигнала через первую линию передачи и первый разделительный конденсатор связан с сигнальным входам смесителя, второй вход преобразователя сигнала через вторую

10 линию передачи подключен к первому выводу второго разделительного конденсатора, второй вывод которого выполнен н виде гетерадиннага входа смесителя, а выход преобразователя сигнала через третью линию

15 передачи подкл ачен к первому выводу третьего разделительного канденсатарз, второй вывод которого выполнен н виде выхода смесителя, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности ра20 боты путем увеличения уровня подавления сигнала на частоте. зеркального канала, смеситель снабжен третьим фильтром питания, первым, вторым и третьим шлейфами питания, а также первым и вторым разомкнуты25 ми четвертьнолноными шлейфами, преобразователь сигнала выполнен в виде паленого транзистора с двумя затворами, каждый иэ ко гарых совмещен с соответствующим входом преобразователя сигнала, а

30 сток полевого транзистора совмещен с выходом преобразователя сигнала, каждая линия передачи выполнена н виде кааксизльнога канала с заданным валнаBbIM сопротивлением, величина которого

35 пренышзет волновое сопротивление разомкнутых четнертьналноных шлейфов, причем выходы фильтров питания через саатветству ощие шлейфы питания падкл аI8HI I к тачкам соединения соответствующих

40 разделительных конденсаторов и линий передач, входы каждого иэ фильтров питания выполнены с возможностью падкл1ачения к шинам ат соответствующих истачникон напрях

45 четнертьнолнаный шлейф подключен своим выводом к точке соединения первого разделительного KOI денсатара и первой линии передачи, з второй разомкнутый четвертьналнавый шлейф падкл ачен cBohM выводом

50 к точке соединения выхода преобразователя сигнала и третьей линии передачи.