Устройство автоматической стабилизации коэффициента усиления

 

Изобретение относится к радиотехническим системам авторегулирования и может быть использовано в радиопередающей аппаратуре ВЧ- и СВЧ-диапазонов. Цель изобретения - уменьшение искажений комплексного коэф.передачи в диапазоне частот и амплитуд. Устройство содержит управляемый аттенюатор 1, управляемый фазовращатель 2, усилитель 3, аттенюатор 4, элемент 5 сравнения, детектор 6. Для достижения поставленной цели в устройство введены триггер Шмидта 7, элемент 8 задержки, г-р 9 ортогональных амплитудно-модулированных сигналов и два элемента 10 и 11 выборки-хранения. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 03 G 3 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4302552/24-09 (22) 14.07.87 (46) 07.09.89 ° Бюл. N 33 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) М.С. Данилов, Б.И. Ивлев, Л.Д. Старик и P.Т. Сулайманов (53) 621.396.662(088.8) (56) Каганов В.И. СВЧ-полупроводниковые передатчики. М.: Радио, связь, 1981, с. 362. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к радио-! техническим системам авторегулиро. 8 ЩМИ17. A 1

2 вания и м.б. использовано в радиопередающей аппаратуре ВЧ- и СВЧ-диапазонов. Цель изобретения — уменьшение искажений комплексного. коэф. передачи в диапазоне частот и амплитуд.

Устройство содержит управляемый аттенюатор 1, управляемый фазовращатель 2, усилитель 3, аттенюатор 4, элемент 5 сравнения, детектор 6. Для достижения поставленной цели в устрво введены триггер Шмидта 7, элемент 8 задержки, г-р 9 ортогональных амплитудно-модулированных сигналов и два элемента 10 и 11 выборкихранения. 3 ил. где

3 150651 7

Изобретение относится к радиотехническим системам авторегулирования и может быть использовано в радиопередающей аппаратуре ВЧ- и СВЧ-диа5 пазонов.

Цель изобретения — уменьшение искажений комплексного коэффициента передачи в диапазоне частот и амплитуд.

На фиг. 1 .представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3— графики, пояснякицие работу устройства.

Устройство автоматической стабилизации коэффициента усиления содержит управляемый аттенюатор 1, управляемый фазовращатель 2, усилитель 3, аттенюатор 4, элемент 5 срав- 20 нения, детектор 6, триггер Шмитта 7, элемент 8 задержки, генератор 9 ортогональных амплитудно-модулированных сигналов, первый и второй элементы 10 и 11 выборки-хранения. 25

Устройство работает следующим образом.

В режиме стабилизации коэффициент усиления тракта от входа до выхода равен коэффициенту затухания аттенюатора 4, при этом сигналы ошибки на выходе элемента 5 сравнения, и, следовательно, на выходе детектора

6 равны нулю, триггер Шмитта 7 находится в выключенном состоянии, элементы выборки-хранения 10 и 11 в режиме хранения, генератор 9 выключен.

Элемент 5 сравнения реагирует на амплитудно-фазовый разбаланс входных сигналов. При некоторой величине амплитудно-фазового разбаланса напря. 40 жение ошибки на выходе детектора 6 достигает порога срабатывания триггера ПЬа тта 7, он срабатывает при этом запускается генератор 9, а элементы — выборки-хранения переходят 45 в режим выборки. Управляющие напряжения U „ и U, вырабатываемые генератором сдвинутые по отношению друг

Ф о к другу на 90, поступают на управляющие цепи управляемых аттенюатора 50

1 и фазовращателя 2 соответственно.

При включения генератора 9 он начинает вырабатывать нарастающие управляющие колебательные напряжения с периодом Т,, U „ H U+, сдвинутые от- 55 носительно друг друга на 90 (фиг.2).

3а полный период Т„ напряжения U< и U дважды цроходят экстремальные .Ч значения, отличакициеся знаком, 4

Ортогональность напряжений U „ и U позволяет рассматривать состояйие системы в виде некоторой функции F (U, U„) на фазовой плоскости с координатами U<, U„ Зададим функцию состояния в виде F> = U> + Ц °

Ч к

Уравнения ортогональных составляющих в параметрическом виде имеют вид

P(t) = Р (1-ехр(-t/ü„, )Q

Q(t) = Q (1-ехр(-t/ñ„, )) огибающие радиоимпульсов во время их нарастания, q = 2 и/Т,, „, — постоянная времени нарастания, Р, и

Q, — максимальные значения амплитуд сигналов U „ и U<.

Эти выражения образуют систему уравнений эллиптической разворачивающейся спирали на фазовой плоскости. Аналогичным образом можно построить систему сворачивающейся эллиптической спирали, соответствующей спаду радиоимпульса. На фиг. 3 показана траектория 12 движения точки А (U U ) по разворачивающейся спирали. Точка Ао на фазовой плоскости соответствует идеальному амплитудно-фазовому балансу. Точность регулирования определяется областью допустимых отклонений точки А от точки А,, которая, в свою очередь, зависит от порогов срабатывания триггера Шмитта 7. Границы этих областей показаны в виде эллипсов 13 и 14, соотношение полуосей которых, как нетрудно показать, равно Р/О.

При пересечении спиралью 12 эллипса 13 напряжение на выходе детек— тора 6 становится ниже порога закрывания триггера йытта 7 и он выключается. 3а счет инерционности процесса регулирования момент установления оптимального состояния системы несколько запаздывает и точка А,, соответствующая этому моменту, находится внутри области, ограниченной эллип13 °

При срабатывании триггера Шмитта

7 генератор 9 выключается, а элементы 10 и 11 выборки-хранения переходят в режим хранения. Отрезок А,А траектории 12 соответствует медленному разряду конденсаторов в элемен5 15 тах выборки-хранения. В точке А напряжение ошибки на выходе детектора

6 превышает порог включения триггера Ш ятта 7, он включается, запускается генератор 9, элементы выборки-хранения переходят в режим выборки, при котором они следят за напряжением на выходах генератора, которые в начальный момент зайуска равны нулю (отрезок А О траектории 12).

С этого момента цикл поиска оптимального состояния повторяется.

С помощью элемента 8 задержки можно регулировать фазу выходного сигнала.

Возможность автоматической стабилизации комплексного коэффициента усиления может быть использована при построении на базе предлагаемого устройства многоканальных систем, требующих идентичности передаточных характеристик каналов, например, в фазированных антенных решетках, в передающих устройствах со сложением мощности нескольких каналов, в измерительной технике.

Фор мул а и з о бр е т е ни я

Устройство автоматической стабилизации коэффициента усиления, содер06517 6 жащее последовательно соединенные управляемый аттенюатор, управляемый фазовращатель, усилитель и аттенюатор, а также элемент сравне5 ния и, детектор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшения искажений комплексного коэффициента передачи в диапазоне частот и амплитуд, в него введены элемент задержки, включенный между входом управляемого аттенюатора и одним из входов элемента сравнения, другой вход которого подключен к выходу аттенюатора, генератор ортогональных амплитудно-модулированных сигналов, первый и второй элементы выборки-хра.нения, включенные между ортогональными выходами генератора ортогональ20 ных амплитудно-модулированных сигналов и управляющими входами управляемого аттенюатора и управляемого фазовращателя соответственно, а также триггер Шмитта, при этом выход элемента сравнения подключен к входу триггера Шмитта через детектор, а выход триггера Шмитта подключен к управлякицим входам элементов выборкихранения и генератора ортогональных амплитудно-модулированных сигналов.

1506517

Составитель Ю. Черных

Техред М.Ходанич

Редактор С. Патрушева

Корректор Т.Палий

Заказ 5445/54 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101