Двухчастотный генератор качающейся частоты

 

ДВУХЧАСТОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ, содержащий последовательно соединенные первые генератор ф 1ксированных частот, смеситель, фильтр нижних частот и ключ, выход которого является первым выходом двухчастотного генератора качающейся частоты, последовательно соединенные, вторые генератор фиксированных частот, смеситель, фильтр нижних частот и ключ, выход которого является BTOpbiM выходом двухчастотного генератора . качающейся частоты, а также последовательно соединенные источник управляющего напряжения и первый генератор перестраиваемой частоты, выход которого подключен к другому входу первого ключа, первый полосово; фильтр, выход КОТОРОГО подключен к другому входу второго ключа, и третий смеситель, один вход которого подключен к выходу первого генератора фиксированных частот, а другие входы первого и второго смесителей объединены, отличающийся тем, что, с целью расширения диапа-зона рабочих частот и улучшения спектральной частоты выходных сигна: лов, между выходом третьего смесителя и входом первого полосового фильтра введены последовательно соединенные третий фильтр нижних частот , первый делитель частоты, частотно-фазовый детектор, другой вход которого через введенный второй делитель частоты подключен к выходу, второго фильтра нижних частот, четвертый фильтр нижних частот, сумматор , другой вход которого подключен к выходу источника управляющего напряжения , второй генератор перестраиваемой частоты и первый удвоитель частоты, при этом выход первого полосового фильтра подключен также к другому входу третьего смесителя, а также введены последовательно соединенные второй удвоитель частоты, вход которого подключен к выходу первого генератора перестраиваемой частоты, и второй полосовой 4в1льтр| выход которого подключен к объединенным входам первого и второго смесителей и к дополнительному входу первого ключа, а выход второго генератора перестраиваемой частоты подключен также к дополнительному входу, второго ключа.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Зс59 Н 03 В 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1 ) 3582353/18-09 (22) 22. 04. 83 (46) 15.11.84. Бюл. М - 42 . (72) В.А.Федоров (53) 621.373.42(088.8) (56) 1. Бондаренко И.К. и др. Автоматизация измерений параметров

СВЧ-трактов. M., "Советское. радио", 1969, с. 31-35.

2. Измеритель комплексных коэффициентов передачи Р4-11. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 1,прототип). (54)(57) ДВУХЧАСТОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР

КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ, содержащий после\ довательно соединенные первые генератор фиксированных частот, смеситель, фильтр нижних частот и ключ, выход которого является первым выходом двухчастотного генератора качающейся частоты, последовательно соединенные вторые генератор фиксированных частот, смеситель, фильтр нижних частот и ключ, выход которого является вторым выходом двухчастотного генератора качающейся частоты, а также последовательно соединенные источник управляющего напряжения и первый генератор перестраиваемой частоты, выход которого подключен к другому входу первого ключа, первый попосовой фильтр, выход которого подключен к другому входу второго ключа, и третий смеситель, одйн вход которого подключен к выходу первого генерато„„SU„„1124421 А ра фиксированных частот, а другие входы первого и второго смесителей объединены, отличающийся тем, что, с целью расширения диапа-. зона рабочих частот и улучшения спектральной частоты выходных сигна-. лов, между выходом третьего смеси. теля и входом первого полосового фильтра введены последовательно соединенные третий фильтр нижних частот, первый делитель частоты, час- тотно-фазовый детектор, другой вход которого через введенный второй делитель частоты подключен к выходу. второго фильтра нижних частот, четвертый фильтр нижних частот, сумматор, другой вход которого подключен к выходу источника управляющего напряжения, второй генератор перестраиваемой частоты и первый удвоитель частоты, при этом выход первого полосового фильтра подключен также к другому входу третьего смесителя, а также введены последовательно соединенные второй удвоитель частоты, вход которого подключен к выходу первого генератора перестраиваейой частоты, и второй полосовой фильтр выход которого подключен к объединенным входам первого и второго смесителей и к дополнительному входу первого ключа, а выход второго гене" ратора перестраиваемой частоты подключен также к дополнительному входу второго ключа.

1124421

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано.в радиоизмерительной аппаратуре для измерения частотных характеристик радиоустройств и их элементов. 5

Известен двухчастотный генератор качающейся частоты (ДГКЧ), вырабатывающий гетеродинный и измерительный сигналы с постоянной разностью частот в полосе качания, построенный 1О по методу двойного преобразования частоты и содержащий первый и второй генераторы фиксированных частот(ГФЧ) и блок сдвига частот между ними, а также последовательно соединенные первый смеситель, один вход которого подключен к выходу первого ГФЧ, а другой вход — к выходу генератора. .перестраиваемой частоты ГПЧ), полосовой фильтр, второй смеситель, дру- 2п гой вход которого подключен к выходу второго ГФЧ, и фильтр нижних частот (ФНЧ ), на выходе которого выделяется выходной гетеродинный сигнал ДГКЧ, а измерительный сигнал ДГКЧ снимает-.25 ся с выхода ГПЧ (1).

Недостатком данного ДГКЧ является сравнительно узкий диапазон рабочих частот, так как используется только область частоты прямой генерации

ГПЧ.

Наиболее близким по техническому решению к предложенному является двухчастотный генератор качающейся частоты, содержащий последовательно соединенные первые ГФЧ, смеситель, ФНЧ и ключ, выход которого является первым выходом ДГКЧ, последовательна соединенные вторые ГФЧ,. смеситель, ФНЧ и ключ, выход которого является вторым выходом ДГКЧ, а также последо-4О вательно соединенные источник управляющего напряжения и первый ГПЧ, выход которого подключен к другому входу первого ключа, первыйполосовой фильтр, выход которого подключен к другому входу второго ключа,и третий смеситель, один вход которого подключен к выходу первого ГФЧ, а другие входы первого и второго:смесителей объединены и подключены к выходу 50 первого ГПЧ, другой вход третьего смесителя подключен к выходу второго

ФНЧ,,а выход третьего смесителя подключен к входу первого полосового фильтра )2J .

Однако известный ДГКЧ имеет сравнительно.узкий диапазон рабочих частот и плохую спектральную чистоту выхрдных сигналов из-за наличия комбинационных частот менее четверто. го порядка.

Цель изобретения — расширение диапазона рабочих частот и улучшение спектральной чистоты выходных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в двухчастотный генератор качающейся частоты, содержащий последовательно соединенные первые ГФЧ, смеситель, ФНЧ и ключ, выход которого является первым выходом ДГКЧ,последовательно соединенные вторые ГФЧ, смеситель, ФНЧ и ключ, выход которого является вторым выходом ДГКЧ, а также последовательно соединенные источник управляющего напряжения и первый

ГПЧ, выхрд которого подключен к другому входу первого ключа, первый полосовой фильтр, выход которого подключен к другому входу второго ключа, и третий смеситель, один вход которого подключен к выходу первого ГФЧ, а другие входы первого и второго смесителей объединены, между выходом третьего смесителя и входом первого поло— сового фильтра введены последовательно соединенные третий ФНЧ, первый делитель частоты„ частотно-фазовый детектор, другой вход которого через введенный второй делитель частоты подключен к выходу второго

ФНЧ,четвертый ФНЧ, сумматор, другой вход которого подключен к выходу источника управляющего напряжения, второй ГПЧ и первый удвоитель часто— ты, при этом выход первого полосового фильтра подключен также к другому входу третьего смесителя, а также введены последовательно соединенные второй удвоитель частоты,.вход которого подключен к выходу первого

ГПЧ,и второй полосовой фильтр, выход которого подключен к объединенным входам первого и второго смесителей и к дополнительному входу первого ключа, а выход второго ГПЧ подключен также к дополнительному входу второго ключа, На чертеже представлена структурная электрическая схема двухчастотного генератора качающейся частоты.

Двухчастотный генератор качаю— щейся частоты содержит первый ГФЧ 1, первый смеситель 2, первый ФНЧ 3, первый ключ 4, первый ГПЧ 5, второй смеситель 6, второй ГФЧ 7, второй

1124421

ФНЧ 8, второй ключ 9, первый полосо вой фильтр 10, третий смеситель 11, первый удвоитель частоты 12, второй полосовой фильтр 13, второй

ГПЧ 14, второй удвоитель частоты 15, третий ФНЧ 16, первый делитель частоты 17, второй делитель частоты 18, частотно-фазовый детектор(ЧФД)19, четвертый ФНЧ 20, сумматор 21 и источник 22 управляющего напряжения.

Двухчастотный генератор качающейся частоты работает следующим образом.

В первом,поддиапазоне на входы второго смесителя 6 подаются сигналы с выхода второго ГФЧ 7 г ц2 и с выхо-.!5 да первого ГПЧ 5 предварйтельно умноженные по частоте на два с помощью второго удвоителя,частоты 15 и второго полосового фильтра !3 — 21 дц,.

На выходе второго ФНЧ 8 вьделяется 20 выходной измерительный сигнал ДГКЧ с,= г, ц -2 гг,ц,, котоРьгй чеРез втоРой ключ 9 подается на измерительный второй выход ДГКЧ. Одновременно на входы первого смесителя 2 подаются 25 сигналы с выхода первого ГФЧ11г ц< и с выхода второго полосового фильтра

13 -2 г„ц,. На выходе первого ФНЧ 3 выделяется выходной гетероидный сигнал ДГКЧ 1Г =(Г ц,-21Г ц, котоРый 30

ГРц1) через первый ключ 4 подается на гетероидный первый вьгход ДГКЧ. Так

Как разнОсть частОт f Г Ч1 f. Гфц2 в первом поддиапазоне устанавливаетея равной А,1,тофиг,-f, = Ь . Для без:35 разрывной работы.c помощью ключей

4 и 9 с более высокочастотным вторым поддиапазоном, в котором используются непосредственно сигналы 1 Г „ц, и . а также с помощью ключей 4 40 и 9 с третьим поддиапазоном, в котором используются сигналы 21 Г,ц и

21 „,, частоты ГПЧ 5 и 14 выбирают-. ся 3 у ловия гдц, й;и- 0ц4 2 >4ц2 - пякдел.

tttt tImar Г Ч(в и -ЮЧ2 mar . t tt92 r;„> д 45 — максимально допустимая

rrra 461. И частота первого и второго делителей частоты 17 и 18.

Для того, чтобы комбинационные частоты менее четвертого порядка не попадали в полосу пропускания ФНЧ

3,8 и 16, перед смешиванием производится умножение сигналов ГПЧ 5 и 14 по частоте на два. Октавное умножение частот 1гдц, и 1гпц2 на два

Осуществляется, например, по методу 55 двухполупериодного детектирования с последующим выделение частот

21г ц, и 2frrt 2 с помощью УпРавлЯемых полосовых фильтров 13 и 10 соответственно. Частота второго ГФЧ 7 в первом поддиапазоне выбирается из усло-

"" г942 гпц „„ - гу„ дг > фильтр

13 усуанавливается в положение, соответствующее полосе пропукания От

2 Гщ birr ДОМ o q В этом поддиа пазоне управляющее напряжение источника 22 может устанавливать выходную частоту измерительного второго вьпю- да ДГКЧ от ее минимального значения

f î „„д до величины равной 1Г1„, „„

Второй поддиапазон разбивается на три частотных интервала. Во всех интервалах ключи 4 и 9 устанавливаются в положение, пропускающее сигна лы соответственно с выходов ГПЧ

5 и ГПЧ 14. В первом интервале управляющее напряжение источника

22 изменяет частоту ГПЧ 5 в тех же пределах, что и в первом поддиапаЗОне, в обратном направлении. На измерительном втором выходе ДГКЧ частота может меняться от1 =1г ч

Ц" ГИЧ 6

0,5(2„ -f, ;„1. Одновременно управляющее найряжение источника 22 через сумматор 21 изменяет частоту второго ГПЧ 14 примерно в тех же пре. делах. Сигнал с выхода ЧФД 19 через

ФНЧ 20 и сумматор 21 подстраивает частоту ГПЧ 14 до значения

/ 1

=0,5Д „,-1С,), так как коэффициенты деления частоты делителей частоты

17 и !8 одинаковы. Частота первого

ГФЧ 1 в первом интервале устанавли„(1 вается равнойт tf<<2

Во втором частотном интервале частоты ГФЧ. 1 и 7 устанавливаются р4 4 соответствен О „ „,=1г,-г „„. и Егц,ц, =1, < >2ttf. Полосовые фильтры 13 и 10 устайавливаются в положение, соответ;ствующее полосе пропускания от1

f t:t rrt,а до 2fttt<щ „. B этом интеРва ле управляющее напряжение источника

22 может устанавливать выходную частоту на измерительном втором выходе ДГКЧ с2 от 0,5(frqaz-<с, „ j

+,пч,,„1 . В третьем интервале частота

ГФЧ 7 устанавливается равной f„ „ частота ГФЧ 1- frqut, при этом частота на измерительном втором выходе ДГКЧ р I может устанавливаться от Х до

1щЧ, „. В третьем поддиапазоне гйЧ(вшах ключи 4 и 9 устанавливаются в положение пропускающее сигналь соответст1124421

Составитель Н. Матвиенко

Редактор Л.Веселовская Техред Т.Иаточка Корректор A.Обручар

Заказ 8297/44 Тираж. 861 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 венно с выходов полосовых фильтров

l3 и 10.

Управление выкадными частотами

ДГКЧ осуществляется аналогично управлению во втором поддиапазоне. При этом частоты ГФЧ 7 и. ГФЧ 1 в первом и третьем интервалах соответственно

pBBHbl юг 42 N гуччи, à Во втором

1 интервале yqqg H "1фц = гфч

Частота на измерительном втором вы1 ходе ДГКЧ может устанавливаться от значения 559 &ac до 24о max Bo всех поддиапазонах частота сигнала на гетеродинном первом выходе ДГКЧ смещена относительно измерительного сигнала на к1

Осуществление частотной перестройДГКЧ до 2k ч ю,иу позволяет увели чить значение максимальной частоты

ДГКЧ в 2 раза, т.е, в 2 раза расширить рабочий частотный диапазон.

При этом в рабочем диапазоне ЦГКЧ отсутствуют комбинационные частоты менее четвертого порядка, что позво. ляет улучшить спектральную чистоту выходных сигналов ДГКЧ. Практическая реализация ДГКЧ осуществлена в диапазоне 0,1-6 ГГц.