Формирователь линейно-частотно-модулированных сигналов

 

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНО-ЧАСТОТНО МОДУЛИРОЁАННЫХ СИГЙАЛОВ, содерйсащий последовательно соединенные интегратор, управляемый генератор, элемент эадеряки/и смеситель, второй вход которого соединен с выходом управляемого генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочей полосы частот при увеличении диапазона регулирования скорости изменения частоты, между выходом смесителя и входом интеграто1 а введены последовательно соединенные частотный детектор и дифференциальна усилитель, к второму входу которого подключен выход введенного источника опорного напряжения, между выходом смесителя и управляющим входом интегратора введены последовательно соединенные преобразователь переменного напряжения в последовательность импульсов, блок памяти и реверсивный счетчик, при этом выкод реверсивного счетчика соединен с управляюйшм входом блока папамяти ,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И)!

М5))Н 03 С 3 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ с... ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3439489/18-09

-(.222 14; 05;.82 (46) 15,11.. 83., Бюл, Р 42 (722 Н. Н „Калинчук .(71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53 ) б 21. 376. 3 (088 . 8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

Р 862354, кл"., Н 03 С 3/08, 1979.

2., Экспресс-инФормация PTP (радиолокация, телевидение, радиосвязь), М., 1970, Р .25, с. 26-28 (прототип ), 1 .(54 ) (57 2 ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНО-ЧАСТОТНО МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержаций последовательно соединенные интегратор, управляемый генератор, . элемент- задержки:и смеснтель, второй вход которого соединен с выходом, управляемого генератора, о т л ичаюмийся тем, что, сцелью расмирения рабочей полосы час.тот при увеличении диапазона регулирования скорости изменения частоты, между выходом смесителя и .входом интеграто ра введены последовательно соединенные частотный детектор и дифференциальный усилитель, к второму входу которого подключен выход введенного источника опорного напряжения, между выходом смесителя н управляющим входом интегратора введены последовательно соединенные преобразователь переменного напряжения .в последовательность импульсов, блок памяти и реверсивный счетчик, при этом @

Ф выход реверсивного счетчика соединен с управляющим входом блока па. намяти„

1054а72

Изобретение относится к радиотех» нике и может быть использовано для

Формирования линейно-частотно-моду,лированных сигналов в радиосвязи, а также в панорамных радиоизмеритель-. ных приборах, 5 .Известен формирователь линейночастотно-модулированных сигналов, содержащий последовательно соециненные управляемый генератор высокой частоты, элемент задер>кки, смеси- 10 тель, фильтр нижних частот, дифференциальный усилитель, однополосный модулятор и опорный генератор, вЫход которого подключен к второму входу Фазового детектора. В этом генераторе сравнивается мгновенное значение модулирующего напряжения с выходным напряжением фазового детектора. Максимальное по величине выходное напря>кение соответствует максимальному отклонению частоты

При сканировании частоты высокочастотного генератора напря>кение на выходе фильтра нижних частот изменяется по закону синуса и для соблюдения требований по-линейности перестройки используется лишь небольшой участок раствора характеристики фазового детектора, вследствие чего полоса качания ограничена величиной линейного участка характеристики фазового детектора. Элемент задержки, смеситель и однополосный модулятор также образуют эквивалентный частотный детектор, выходной сигнал которого представляется синусоидой (при 35 постоянной величине задержки t ),, начальная фаза которой зависит от . частоты высокочастного генератора и изменяется по косинусоидальночу закону с периодом т 1 40

Ъ

Однако при сдвиге начальной фазы больше чем:на половину укаэанного периода выходной сигнал эквивалентного частотного детектора модулируется . 4 по амплитуде с частотой биений

2Л

Я=

Т и генератор теряет работоспособность, в связи с чем рабочая полоса частот ограничена величиной

1 и

Ъ

Наиболее близким к предлагаемому является формирователь линейно-частотно-модулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные интегратор, управляемый генератор, элемент задержки и смеситель, второй вход которого соединен с выходом управляемого генератора, фа- 60 зовый детектор с генератором опорных частот, активный фильтр, при этом элемент задержки, смеситель, фазовый детектор с генератором опорных частот и активный фильтр образуют дискриминатор, . выделяющий ошибку скорости изменения частоты (2 ).

Однако в этом формирователе линейно-частотно-модулированных сигналов недостаточно велика рабочая полоса частот и диапазон регулирования скорости изменения частоты, Цель изобретения — расширение рабочей полосы частот при увеличении диапазона регулирования скорости изменения частоты

Указанная цель достигается тем, что в формирователь линейно-частотно-модулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные интегратор,. управляемый генератор, элемент задержки и смеситель, вTQ рой вход которого соединен с выходом управляемого генератора, между выходом смесителя и входом интегратора введены последовательно соединенные частотный детектор и дифференциальный усилитель, к второму входу которого подключен выход введенного источника опорного напряжения, между выходом смесителя и управляющим входом интегратора введены последовательно соединенные пре" образователь переменного напряжения в последовательность импульсов, блок памяти и реверсивный счетчик, при этом выход реверсивного счетчика соединен с управляющим входом блока памяти, На черте>ке представлена структурная электрическая схема формирователя линейно-частотно-модулированных сигналов.

Формирователь линйно-частотномодулированных сигналов содержит управляемый генератор 1, элемент 2 задержки, смеситель 3, частотный детектор 4, преобразователь 5 переменного напряжения в последовательность импульсов, реверсивный счетчик б, блок 7 памяти, источник

8 опорного напряжения, дифференциальный усилитель 9 и интегратор 10

Формирователь линейно-частотйомодулированных сигналов работает следующим образом, В начале работы, пока в реверсивный счетчик б не введена информация о количестве переключений, определяющих девиацию частоты, он . находится в положении "0" Интегратор 10 выключен, а частотный детектор 4 и преобразователь 5 не работают, управляемый генератор 1 вырабатывает сигнал постоянной частоты в начальном участке рабочего диапазона Сигнал с управляемого генератора 1 поступает на один из вход смесителя 3 непосредственно, а на другой — через элемент 2 задержки. На выходе смесителя 3 вырабатывается определенное постоянное напряжение,на

1054872 менения частоты

Составитель Г, Захарченко

Редактор И. Касарда Техред О. Неце Корректор В. Бутяга

Заказ 9117/56 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г

Ужгород, ул. Проектная, 4 которое частотный детектор 4 не реагирует, и на его выходе — нулевой потенциал

При введении в реверсивный счетчик 6 соответствующего числа переключений интегратор 10 включается и начинается 5 его заряд выходным током дифференциаль.. ного усилителя 9. Вследствие того, что на выходе частотного детектора 4 в первоначальный момент напряжение ототсутствует, на входах дифференциаль- 10 ного усилителя 9 действует максимальttast дифференциальная разность напряжений, равная напряжению источника

8 опорного напряжения, и скорость заряда интегратора 1.0 при этом мак- )5 симальная Изменяющееся выходное напряжение йнтегратора 10 поступает на управляющий вход управляемого генератора 1 и перестраивает его частоту.

На выходе смесителя 3 появляется переменное напряжение с частотой, пропорциональной скорости изменения частоты управляемого генератора 1.

Сигнал с выхода смесителя 3 детектируется частотным детектором 4, на .выходе которого устанавливается постоянное напряжение, также пропорциональное скорости перестройки . пранляемого генератора 1. Это напряжение поступает на первый вход дифференциального усилителя 9, уменьшает дифферен- ЗО циальную разность приложенного к входам напряжения и уменьшает скорость заряда интегратора 10 таким образом, чтобы дифференциальная разность входных напряжений на входах диффе- 35 ренциального усилителя 9 была минимально возможной. Происходит автоматическая стабилизация скорости перестройки частоты управляемого генератора 1 40

Одновременно сигнал с выхода смесителя 3 подается на преобразователь

5 и, воздействуя на вход реверсивного счетчика 6, уменьшает значение записанного числа на единицу каждый раз, когда сигнал с вЫхода смесителя 3 переходит через экстремальные точки, и так до тех пор, пока реверсивный счетчик 6 не достигает нулевого состояния. В этот момент происходит разряд интегратора 10 и перезапись заданного числа в реверсивный счетчик 6 с блоком 7 памяти, Начинается новый цикл линейного сканирования частоты управляемого генератора 1, Заданное число, определяющее девиацию частоты управляемого генератора 1, записывается в блок 7 памяти и циклически переводится в реверсивный счетчик 6 нулевым потенциалом его выхода.

Частотный детектор 4 при этом измеряет. не величину отклонения частоты управляемого генератора 1 от первоначальной, а скорость изменения ее во времени, и нелинейность характеристики такого детектора не влияет на линейность перестройки управляемого генератора 1, Скорость перестройки задается величиной опорного напряжения источника 8 опорного напряжения, всегда может быть установлена с необходимой точностью и регулируется в широких пределах. Дифференциальный усилитель 9 совмещает функции компаратора напряжений и источника пилообразного напряжения для перестройки управляемого генератора 1 - ьсокой частоты.

Полоса рабочих частот в предлага= емом формирователе линейно-частотно-модулированных сигналов принципиально ограничена только размахом характеристики частотного детектора

4, но так как он измеряет сигнал низкой частоты, а нелинейность его характеристики не влияет на линейность перестройки управляемого генератора 1, то девиация и рабочая -полоса частот практически ограничиваетая полосой перестройки самого управляемого генератора 1 Для широкополосных генераторов на лампах бегущей и обратной .волн, например, полоса перестройки составляет сотни МГц.

Таким образом, в предлагаемом формирователе линейно-частотно-модулированных сигналов достигается значительное расширение рабочей полосы частот ;.при увеличении диапазона регулирования скорости из-,