Устройство для сдвига частоты панорамного

 

f

RCp

«а

/ 331329

О П И С-А Н:-И Е.

И. З.О Б Р E Т Е Н И Я

Союз Советскик

Социалистическик

Республик ффффф ф »"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹ 224659.Ч,Кл. С 01г 23/16

Заявлено ЗО.VI.1969 (№ 1340320/26-9) с присоединением заяи и Л вЂ”Пр нор итетв

Опубликовано 07.l I l.1972. Ь1оллетснь М 9

Дата опублнковаш1я описания !9.13.1972

Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

У:1,К 621.317.757(088.8) Автор изобретения

А. В. Зеленкov, Рижский Краснознаменный институт инженеров гр;1жданской авиации

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СДВИГА ЧАСТОТЫ ПАНОРАМНОГО

АНАЛИЗАТОРА СПЕКТРА СО СДВИГОМ ЧАСТОТЫ

В КОЛЬЦЕ РЕЦИРКУЛЯТОРА

Изобретение относится и анализаторам спектра частот и является разновпдность1о устройств для сдвига частоты, используемых в панорамных анализаторах спектра со сдвигом частоты в кольце рециркулятора.

Известно устройство по авт. св. ¹ 224659, выполненное по принципу двойного преобразования частоты входного сигнала с использованием двух кварцевых гетеродипов, между частотами которых поддрживается постоянная разность с помощью кольца фазовой автоподстройки частоты. При этом опорный сигнал системы автоподстройки частоты получается путем выделения первой гармоники импульсов, вырабатываемых в кольце синхронизации рециркулятора, собранном на той же

;пшии задер кки, ITO и рабочее кольцо обратной связи панорамного анализатора спектра.

Однако такое устройство характеризуется тем, что при малой величине частоты опорного сигнала (частоты сдвига) системы автоподстройки частоты появляется возможность самопроизвольной зеркальной настройки кварцевых гетеродинов, охваченных кольцом автоподстройки частоты. Кроме того, при малой величине частоты опорного сигнала, подаваемого на фазовый детектор кольца автоподстройки частоты, для улучшения фильтрации паразитпых комбинационных частот приходится сильно увеличивать постоянную времени филь2 тра фазового детектора, т. с. сужать его полосу пропускания.

Зеркальная настройка кварцевых гетсрор»»оа приводит к зеркальности сиектрально11

5 картины на экране индикатора панорамного анализатора спектра, т. с. нуль шкалы частот совпадает уже пс с началом запуска развертки индш атора, и с моментом ее окончания.

Началу развертки будет соответствовать ча1п стота, равная частоте сдвига. Это, ввиду случайности начальной расстройки кварцевых гетсродшюв в момент включения системы автоподстройки частоты, приводит к случайности характера пх настройки друг относительно

15 друга (правильная или зеркальная), ITO затрудняет работу оператора при дешифрировашш спектральной картины исследуемого процесса.

Увсличе1ше постоянной времени фильтра

20 фазового детектора сужает полосу схватыв»н кольца автоподстройки частоты и увеличивает его инерционность. Последнее пе позволяст исключить вредное влияние быстрой паразнтной частотной модуляции кварцевых ге25 тсродпнов устройства для сдвига частоты, например, за счет недостаточной фильтрации источников питания. Это в конечном итоге вызывает рост уровня паразитных сигналов на выходс всего устройства для сдвига частоты и

00 ухудшает разрешающую способность и устой331329

3 нн)ос!! работы на!юрам ного а пал!юатора спектра в целом.

В результате может оказаться, что не только полоса схватывания, но и полоса удержания станут мепьше суммы максимальных на-! альных расстроек обоих кварцевых гетеродинов, т. с. прн включении кольца автоподстройки частоты захват может и не произойти, а если он н произойдет, то в процессе слежения возможны срывы синхронизации. Если нет захвата илн наблюдаются срывы синхронизации, то нормальная работа устройства невозможна, так как требуется обязательная ручная подстройка 1113apIIe131, гетеродннов, чтобы npou".oUIåë захват.

Целью изобретения является исключение зеркальной настройки, расширение частотного диапазона работы системы автоподстройки, повышение стабильности, линейности работы анализатора и улучшенис его амплитудной характеристики.

Это достигается тем, что в канал одного нз кварцевых гстеродннов включены три последовательно соединенные смесителя с фильтрами. Вторые входы первого и третьего с»есителей через резонансные усилители соединены с выходом дополнительного генератора высокой частоты. Второй вход второго смесителя через буферный усилитель подключен к выходу дополнительного генератора низкой частоты, выход которого через буферный усилитель соединен также со входом балансного смесителя схемы выделения первой гармоники. Прн этом в. од схемы выделения через расширитель импульсов и резонансный усилитель подкл!очсп ко второму входу баланспого смесителя, а его выход через фильтр — ко входу фазового детектора кольца автоподстройки.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Входной сигнал подается па смеснтель 1.

Полосовой усилитель 2 предназначен для выделения верхней боковой частоты после первого преобразования. После второго преобразования в смесителе 8 и прохождения сигнала через полосовой усилитель 4, предназначенный для выделения нижней боковой частоты, сигнал на выходе устройства содержит сумму частот входного сигнала и сигнала сдвига.

Канал первого преобразователя частоты содержит смеситель 1, кварцевый гетеродин 5 н резонансный усилитель б, а канал второго преобразователя частоты — смеситель 8, квар цевый гстероднн 7 и резонансньш усилитель 8, Для поддер>кан!!я постоянства разности частот кварцевые гетеродины охвачены кольцом !

1) азово!1 автоподстройки частоты, содержащим резонансные усилители 9 и 10 высокой частоты, первьш смсснтель 11 с фильтром 12, второй смеситель 18 с фильтром 14, третий смеситсль (5 с фильтром 16, дополнительный гснератор 17 высокой >!астопь1 с резонансными усилнтслямн 18 и 19, дополнительный генератор 20 низкой частоты с фильтром 21 и бу-!

))срнь!31 усилителем 22, смсснтель 28 с фнльт5

25)

ЭЭ

6О

4

1)ол! 24 низкон 1ас101 ы, !1)1130!31>н! дстсктор а н рс !к! 1!13ны!1 уп)) <1!3 !)н1)щн!! э. 1с7ILII I 2б.

OIIoPI3I>1l cHI 1IB I Ko 7bU3 фазОвОЙ 113T0110 7, стройки частоты получают фильтрацией первой гармоники импульсов, вырабатываемых в кольце синхронизации рециркулятора с помощью расширителя импульсов 27 и резонансного усилителя 28 низкой частоты, преобразованием частоты этой гармоники с помощью балансного смесителя 29, а затем снимают с выхода фильтра 30 низкой частоты.

Благодаря элементам 11 — 21 функциональной схемы частоту кварцевого гетсроднна 7 удается увеличить на величину частоты дополнительного генератора 20 низкой частоты, которая гораздо выше частоты сдвига (в 10 — 20 раз) и не кратна ей. Чтобы разница частот кварцевых гетеродинов 7 и 5 равнялась частоте сдвига, причем частота кварцевого гетеродина 5 была равна сумме частоты кварцевого гетеродина 7 и частоты сдвига, необходимо формировать опорный сигнал системы автоподстройки частоты путем смешения сигнала дополнительного генератора 20 низкой частоты н сигнала частоты сдвига путем выделения сигнала разностной частоты, ITQ и осуществляется с помощью элементов 22 и 27 — 80 функциональной схемы. Фильтр 80 выделяет сигнал разностной частоты. При сбивании сигнала кварцевого гетероднна 5 и сигнала с выхода фильтра 1б на выходе фильтра 24 получается сигнал разностной частоты, подаваемый на фазовый детектор 25.

В режиме синхронизма частоты сигна.7ов с выхода фильтров 24 и 80 должны быть равны между собой, а фазы этих сигналов могут отличаться на постоянную величину, определясмую статической ошибкой системы автоподстройки частоты, зависящей от величин начальных расстроек кварцевых гетеродинов 5 и 7.

Необходимость введения дополнительного генератора 17 высокой частоты совместно с резонансными усилителями 18 и 19, а также промежуточных ступеней преобразования элементов 11 — 12 и 15 — 1б функциональной схемы объясняется невозможностью рсализации прямого преобразованпя между сил)алами кварцевого гстеродина 7 и дополнительного генератора 20 ш!экой частоты в силу очень большой разницы нх частот. Поэтому следует сместить частоту кварцевого гетеродина 7 вначале в более низкочастотную область (смеситель 11, фильтр 12). Затем к смещенной частоте добагить или отнять (в зависимости от соотношения частот кварцевого гетеродина 7 и дополнительного генератора 17 высокой частоты) частоту генсратора 20 (смеситель 18, фильтр 21) и, наконец, сделав обратное преобразование вверх (смеситель 15, фильтр 16), получить сигнал с нужной частотой, равной сумме частот кварцевого гетсродина 7 и дополнительногO 20 низкой частоты.

Таким образом, полностью исключается !

3озмо>кность зсркальной настройки кварцевых

331329

Сосгаиитслв 11. Герасимова

Техред Л. Евдоиов

Ре ii!!iiор Л. Народная

Корректор T. Баоакииа

Заказ 1552 11ад. ¹ 313 1 праги 448 110 и1исиос

Ц1-111ИПИ Комитета ио делам изобретено» и откр,i iiij ири Совете Министров CCCÐ

Москва, ®-35. Рагшская иао., д. 4/5

Загорская fili!ol рафия

О гстсродино» 5 и 7, THK как, чтобы произошли эта ложная настройка, необходимо перестроить гетеродииы на величину, равную удвоенному зпачсшно опорной частоты, снимаемой с фильтра 30, что практически осуществить невозможно.

Увеличение частоты опорного сигиа la более чем в десять раз по сравнению с частотой сдвига позволяет почти в такое же число раз расширить полосу пропускания фильтра 80.

Расширенис полосы схватывания системы автоподстройки частоты, а также и полосы удержания за счет уменьшения паразитных фазовых сдвигов и паразитной задержки в кольце автоподстройки частоты приводит к значительному увеличению стабильности работы предлагаемого устройства как при включении системы автоподстройкн частоты, так и в процессе синхронизации. Кроме того, возрастает быстродействие системы автоподстройки частоты и улучшаются ее фильтрующие свойства для быстры.;. флуктуаций разностной частоты гстеродинов.

Предмет изобретения

Устройство для сдвига частоты панорамного анализатора спектра со сдвигом частоты в кольце рсциркулятора по авт. с1. ¹ 224659, содержащее двойной преобразов11тег!ь частоты, кварцевые гетеродины которого охвачены кольцом автоподстройки частоты и схему выделения первой i Hpi»oil»! импульсов, вырабатываемых в кольце синхронизации рсцпркулятора, от.IIIuaiouIIIuca тем, что, с целью искл1очения зеркальной настройки, расширения частотного диапазона работы системы автоподстройки, повышения стабильности, линейности работы анализатора и улучшения его DII4:Iит днои характеристики, В наll H, Одного

ll кварцевых гетеродинов включены три пос-.!едоватсль11о соединешIûå смеc11òñëÿ с фильтрами, причем вторые входы первого и третьего смесителей через резонансные усилители соединены с выходом дополнительного генератора высокой частоты, а второй вход второго смесителя через буферный усилитель подключен к выходу дополнительного генератора низ25,oil частоты, выход которого через буферный ус1клитель соединен также со входом балансного смесителя схемы выделеш!я первой гармоники, при этом вход схемы выделе!шя через расширитель импульсов и резонансньш усилитель подкл!Очсн ко второму входу балансного смесителя, а его выход через фильтр — ко входу фазового детектора кольца автоподстройки.