Устройство взаимного фазирования пространственно разнесенных усилительных каналов

 

) УСТРОЙСТВО ВЗАИМНОГО ФАЗИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО РАЗНЕСЕННЫХ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ, содержащее генераторы синхросипшлов, разнесенные пространственно , линию связи, генератор нромежуточной частоты, задающий генератор и усилительные каналы, содержащие каждьн последовательно соедш1енные первый направленный ответвнтель, подкл оченный к линии связи, и первый делитель мощности, последовательно соединенные второй направленный ответвитель, подключенный к лшши связи, смеситель синхросигналов, первый фазометр, другой вход которого подключен к генератору промежуточной частоты, сумматор, управляемый фазовращатель, второй выход которого подключен к задающему генератору, усилитель , второй делитель мощности и нагрузку, а дополнительный выход второго делителя мощности через последовательно соединенные смеситель выходного сигнала и второй фазометр, другой вход которого соединен с другим входом первого фазометра, нодключен к второму входу сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения топюсти взаимного фазирования при нспользовании линии связи с затуханием и упрощения, между выходами генераторов синхросигналов и соответствующими концами линии связи включены преобразо (Л ватели частоты, между вторыми входами которых и генератором нромежуточной частоть1 включен делитель частоты на два, а в каждом усилительном канале вторые входы обоих смесителей соединены с выходами первого делителя мощности. to о ю ел 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1202053

А (504 ..H 03 1 700

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ввкуе д„, С::

Р \

К)

Ю

Ю

Ю

Сл

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3737673/24 — 09 „ (22) 04.05.84 (46) 30.12.85. Бюл. Na 48 (72) В. В. Денисенко, Л. Н. Жигулин и В. И. Кияко (53) 621.396.662 (088.8) (56) Сканирующие антенные системы СВЧ.

Под ред P. С. Хансена, Сов.радио, 1971, т. 3, с. 383 — 288.

Авторское свидетельство СССР N 1062864, кл. Н 03 1 7/00, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ВЗАИМНОГО ФАЗИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО РАЗНЕСЕННЫХ

УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ, содержащее генераторы синхросигналов, разнесенные пространственно, линию связи, генератор промежуточной частоты, задающий генератор и усилительные каналы, содержащие каждый последовательно соедшгенные первый направленный ответвнгель, подключенный к линии связи, и первый делитель мощности, последовательно соединенные второй направленный ответвитель, подключенный к линии связи, смеситель синхросигналов, первый фазометр, другой вход которого подключен к генератору промежуточной частоты, сумматор, управляемый фазовращатель, второй выход которого подключен к задающему генератору, усилитель, второй делитель мощности п нагрузку, а дополнительный выход второго делителя мощности через последовательно соединенные смеситель выходного сигнала и второй фазометр, другой вход которого соединен с другим входом первого фазометра, подключен к второму входу сумматора,оrличающееся тем, что, с целью повышения топгости взаимного фазирования при использовании линии связи с затуханием и упрощения; между выходами генераторов синхросигналов и соответствующими концами линии связи включены преобразователи частоты, между вторыми входами которых и генератором промежуточной частоты включен делитель частоты на два, а в каждом усилительном канале вторые входы обоих смесителей соединены с выходами первого делителя мощности.

1202053

Изобретение относится к радиотехнике, и может быть использовано в многоканальных передатчиках, приемниках и интерферометрах с пространственно разнесенными каналами.

Целью изобретения является повышение точности взаимного фазирования при использовании линии связи с затуханием и упрощение конструкции.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства взаимного фазирования прострацственпо разнесенных усилительных каналов;

Устройство содержит генераторы 1 и 2 сипхросигналов 1 и 2 с преобразователями

3 и 4 частоты, линию 5 связи, генератор 6 промежуточной частоты, подключенный к преоб разовагелям 3 и 4 частоты через делитель 7 частоты на два и задающий генератор 8, к выходу которого подключены усилительные каналы 9. Каждый усилительный канал содержит соедш енные последовательно управляемый фазовращатель 10, усилитель 11, второй делитель 12 мощности и нагрузку 13, а также первый и вгорой направленные отвегвители

14 и 15, acrpoettnt te в линию 5 связи, первьш делитель 16 мощности, смеситель 17 выходного сигнала, первьш фазометр 18, смеситель 19 синхросигналов, второй фазометр

20 и сумматор 21, выход которого подключен к управляющему входу фазовращателя 10.

Усгройсгво paGoгаег следующим образом.

Задающий генератор 8 и генератор 6 промежуточной частоты генерируют сигналы с циклическими частотами соогвегственно 2 г,7 и 2Я, которые разводятся во все усилительные каналы 9, Генераторы 1 и 2 синхросигналов вырабатывают синхросигиалы с частотой

d, которые подаются на преобразователи 3 и 4 частоты. С выходов преобразователей 3 и

4 частоты в линию 5 связи поступают синхросигналы с частотами соответственно Ы„-U+2 и сЭт = мЗ вЂ” Й. Обозначим Ь вЂ” длину линии 5 связи; Х„" — длину участка линии связи or преобразователя частоты 3 до точки соединения с -м усилительным каналом;

К„и К вЂ” волновые числа синхросигналов с частотами с Э„и ь3 соответственно; „и — фазы синхросигналов на концах линии

5 связи в начальный момент времени; 1 ; и Р„; . — фазы сигнала промежуточной частоты на входе в 1 -й усилительньш канал и рабочего сигнала на выходе усилителя 11 t -ro усилительного канала в этог же начальный момент времени. На смеситель j9 синхросигналов поступают следующие сигналы:

Со- (Э„а К Х4 +у„)3

Сж ("41+K Х1 Kà, +Sú,1.

Смесигель 19 с шхросигналов преобразует эти сигналы в сигнал промежуточной частоты

Gr>(294-K,Xt - Х„+Каi,- Pz) который вместе с сигналом c» (2ЯТ+ „; ) генератора 6 промежуточной ° частоты подается на входы второго фазометра 20. Второй фазометр 20 измеряет значение Я „разности фаз этих сигналов

10 q <г" Kt" " Х,+ -Т -Р;" ЕTlttt, и= 0„+ 1,...

На смеситель 17 выходного сигнала поступаюг следующие сигналы:

15 с" (м,,t-К, õ;,); (2 - + х1 ), Смесигель 17 выходного сигнала преобразует эти сигналы в сигнал промежутошой частоты со,(Я t -2 К„Х + 2 г1 х1)

20 который вместе с сигналом генератора 6 промежуточной частоты подаегся на входы первого фазометра 18. Фазометр 18 измеряет значение <р, разности фаз этих сигналов: Р = -2. К„Х, +2 Р„- Ух1 — Ч о1+ 21ГK, 25

К=О,+1,...

Величины Р„и P подаются на сумматор

21, который вычисляет значение 1 =1 1 1, Р„; (,- i)Х;+Л(и-tt)

Полученное значение подается на управляемый фазовращатель 10, которьш обрабатывает сигнал управления до тех пор, пока P не станет равным О. При этом значение фазы

35 гг следующ Гх 1 = Р, + Р,- K Ü -(K, - K i) Х; + 7Г (К- И ) .

При значениях промежуточной частоты не более 1 кГц и длине линии связи 2 км максимальная ошибка фазирования, связанная с наличием слагаемого (к1 — х ) х;, составляет

О менее 1, то есть практически не увеличивает полную среднеквадратишую логрешносгь фазирования. В этом случае

45 > „= „+ p - К Ь + 2.7(К- И ) .

Зпаче ия т"„; одинаковы для всех усилительных каналов, т. е. выходные сигналы всех усилительных каналов устройства синфазпы, Использование изобретения позволит осу50 ществлять фазирование пространственно разнесенных усилительных каналов с повышенной точностью с помощью более простого по сравнению с известными устройствами. Происходит уменьшение ошибки фазпровання, 55 связанной с отражениями от неоднородностей в линии связи. Обозначим .I, I — мощности синхросигналов в линии 5 связи па выходе преобразователей частоты 3 и 4; 3" — ко1202053

Составигель С. Даниэляп

Техред С.Мигунова . Корректор O. Луговая

Редактор М. Циткина

Заказ 8105/60

Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретешп и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 эффициент затухания; К ата. — среднеквадратичньш коэффициент отражения от совокупности неоднородностей. Мощности синхросигналов и паразптных сигналов в линии связи равны:

11(Х) =1„Е "; Т„„,р(Х) =К„рГ„=(Х); т.(") - "I I- i Тамо(") ="астр Iq (<) °

11а смеситель 19 синхроснгналов поступают сигналы, ответвлешгые как из основных, так и из паразитных волн. Прп этом параэитные сигналы искажают фазы основных с той же частотой. Среднеквадратичное фазовоей искаженение получаемого сигнала промежуточной частоты следующее:

11ïàp (х) свае(") Ь ьт"— = т от. ° !

1г- 1„(jc ) 1 (х)

I 1

На смеситель 17 выходного сигнала поступают сигналы, ответвленные из основной волны с частотой cd и из паразптной волны с частотой

cd . Оба сигнала смешиваются с выходным сигналом усшпгеел, давая на выходе смесителя выходного сигнала сигналы с частотой

2 Й. Сре иеквадрати пгое фазовое искажение полезного сипгала при этом равно:

Х

% — тиар (Х) Коте а -ФЪ

2 f, (Х) — — Р

Максимального значения это искажение достигает на конце линии 5 связи у =1 .

Выбирая мощности генераторов синхросигналов 1 и 2 1 () >> 1, можно уменьшить

10 данную фазовую ошибку до приемлемого значения. При l = 1 км, К т) — 1/400, затухании 25 дБ/км - »lI = 100.

Суммарная среднеквадратичная фазовая ошибка иэ-за переотражения в линии связи равна

15 д р { „ р ъ ду е)1)т, е т. е. намного меньше, чем в известном уст1юйстве.

Упрощение устройства обусловлено изменением электрической схемы усилительных каналов, в которых вторые входы смесителей сшгхросигналов и выходного сигнала соединяются непосредственно с вторым делителем мощности.