Устройство автоматического фазирования многоканального усилителя

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение нестабильности фазы выходных сигналов. Устройство содержит входной управляемый фазовращатель 1, усилительный каскад 2, фазовый детектор (ФД) 3, фильтр нижних частот (ФНЧ) 4, блок 9 формирования управляющих напряжений. В устройство введены сумматор 5, усилитель 6 постоянного тока, ФД 7, ФНЧ 8 и блок 10 усреднения. ФД 3 и ФНЧ 4, а также блок 9 составляют датчик фазового рассогласования системы взаимного автофазирования выходных сигналов каналов. ФД 7 и ФНЧ 8, а также блок 10 образуют датчик фазового рассогласования системы автоподстройки фазового набега в каналах. Две системы оказываются взаимно развязанными как в динамике, так и в установившемся режиме. В устройстве фаза на выходе каждого I-го канала автоматически подстраивается под среднее значение фаз входных сигналов каналов. В итоге компенсируются разбаланс по фазе выходных сигналов и общая составляющая изменения фазового набега в каналах усиления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН (ц 1 Н 03 1- 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭО6РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4193293/24-09 (22) 13.02.87 (46) 07 ° 09.89. Бюл. М- 33 (71) Московский институт радиотех-ники, электроники и автоматики (72) С.В.Есин, В,И.Каганов и А.П.Пирхавка (53) 621.396.666 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

»» 1269259, кл. Н 03 L 7/00, 1985.

„„80„„1506Я8 А 1 (54) УСТРОИСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ФАЗИРОВАНИЯ Г1НОГОКАНАНЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ (57) Изобретение относится-к радиотехнике. Цель изобретения — уменьшение нестабильности фазы выходных сигналов, Устройство содержит входной управляемьп» фазовращатель 1, усилительньп» каскад 2, фазовьп» детектор (ФД) 3, фильтр нижних частот (ФНЧ) 4, блок 9 формирования управз 1506548 ляющих напряжений. В устройство введены сумматор 5, усилитель 6 постоянного тока, ФД 7, ФНЧ 8 и блок 10 усреднения. ФД 3 и ФНЧ 4, а также блок 9 составляют датчик фазового рассогласования системы взаимного автофазирования выходных сигналов каналов. ФД 7 и ФНЧ 8, а также блок

10 образуют датчик фазового рассогла- 10 сования системы автоподстройки фазового набега в каналах. Две системы оказываются взаимно развязанными как в динамике, так и в установившемся режиме ° В устройстве фаза на выходе каждого i-го канала автоматически подстраивается под среднее значение фаз входных сигналов каналов, В итогее компенсируются разбаланс по фазе выходных сигналов и общая. составляющая изменения фазового набега в каналах усиления. 1 ил. (1)

1) 4, = К „, (u,.- q. ), где ; — фаза сигнала на выходе

i-ro канала, i= 1 N — фаза сигнала на входе

i-го канала;

К вЂ” крутизна характеристики вг дополнительного фазового детектора 7 °

В блоке 10 усреднения Hà N-входов которого поступают выходные напря55

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в многоканальных усилителях передающих и приемных устройств. 20

Цель изобретения — уменьшение нестабильности фазы выходных сигналов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства автоматического фазирования многоканального усилителя.

Устройство содержит входной управляемый фазовращатель 1, усилительный каскад 2, фазовый детектор 3, фильтр

4 нижних частот, сумматор 5, усилитель 6 постоянного тока, дополнительный фазовый детектор 7, дополни- тельный фильтр 8 нижних частот, блок

9 формирования управляющих напряжений, соответствующих разности фаз 35 выходного напряжения данного канала и напряжения, фаза которого равна усредненной фазе напряжений всех каналов, и блок 10 усреднения.

Устройство работает следующим . 40 образом.

На выходе дополнительных фазовых детекторов 7 вырабатываются сигналы в форме напряжения постоянного тока, пропорциональные отклонению фазы 45 выходного сигнала данного канала от фазы входного сигнала того же канала жения дополнительных фильтров 8 нижних частот, придающих устройству же-лательные динамические свойства, выВ числяется среднее значение сигналов, пропорциональных (1) и

61 Я Фпг рг

t=1 в 4 (ср ч рр) (2) выходное напряжение блока

1О усреднения; где Ь -„

4 ср(М

= — р

N - 1

1= среднее значение фаз выходных сигналоь каналов, + с р— в — м

N 1-1 среднее значение фаз входных сигналов каналов, фаз входных сигналов каналов, Кф — коэффициент передачи допол 1 нительного фильтра 8 нижниж частот.

Через один из входов сумматора 5 и усилитель 6 постоянного тока напряжение, пропорциональное (2), поступает на управляющие входы всех входных управляемых фазовращателей

1 ° Согласно (2) среднее значение фаэ выходных сигналов,р подстраивается под среднее значение фаэ входных сигналов, при условии достаточно большого коэффициента передачи усилителя 6 постоянного тока. Таким образом, дополнительные фазовые детекторы 7 и дополнительные фильтры 8 нижних частот, а также блок 10 усреднения образуют датчик фазового рассогласования системы автоподстройки фазового набега в каналах. Этот датчик формирует сигнал ошибки вида (2), в функции которого осуществляется одновременное управление всеми вход06548

5 15 ными управляемыми фазовращателями 1, что позволяет компенсировать синхронные уходы фазового набега н каналах.

Вместе,с тем, одновременное регулирование фазовых сдвигон, нносимых входными управляемыми фазовращателями 1, не вызывает изменения выходных напряжений фазовых детекторов 3 в

N-1 каналах, пропорциональных разности фаз выходных сигналон со едних каналов

= к,р (а.— <,.Д), (3) где 1.,р — крутизна характеристики

1 фазового детектора 3.

В блоке 9 формирования управляющих напряжений, на входы которого с выхода фильтров 4 нижних частот поступают сигналы н форме напряжения, пропорционального разности фаз колебаний на выходах соседних каналов, вырабатываются сигналы, пропорциональные отклонению фазы а колебания

1 на выходе i-го канала от а ср

Кф Кфг (u, .qñ ) (4) где П,,р — напряжение, нырабатынаемое ! на i-м вьгходе блока 9 формирования управляющих напряжений (i=1,...,N);

К вЂ” коэффициент передачи фильтра 4 нижних частот.

Далее каждый сигнал U р. через

1 сумматор 5 и усилитель 6 постоянного тока подается на управляющий вход входного управляемого фазовращателя

1 соответствующего i-го канала. В результате фаза выходного сигнала каждого канала подстраивается под Р за счет изменения фазового сдвиср га в входном управляемом фазовращателе 1 данного канала, что обеспечивает равенство фаз выходных сигналов. Таким образом фазовые детекторы

3 и фильтры 4 нижних частот, а также блок 9 формирования составляют датчик фазового рассогласования системы взаимного автофаэирования выходных сигналон каналов.

В процессе выравнивания значений фаэ выходных сигналов среднее значение фаэ саср не меняется, что можно показать, просуммировав все N уравнений (4) с последующим деленем левой и правой частей на N

П„ =К,,К,, (а„-г„) = О, то есть среднее значение выходных напряжений блока 4 формирования всегда равно ну гю. Следовательно, аср при нзаимном фазиронании не

5 изменяется. Таким образом сист:ма взаимного антофазиронания не влияет на работу системы автоиодстройки фазового набега в каналах. Поэтому две системы, составляющие предлагаемое устройство, оказываются взаимно развязаными как в динамике, так и н установившемся режиме.

Суммарный сигнал фазоной ошибки д-го канала П,, формируемый на выходе сумматора 1-го канала, определяется суммой Б;ф; и U, П-ф.+П,„=К „К (V — q,„„)+

+Кфр К ф (аср — 4с р )

При выполнении равенства К К -Фо ° 4,—

К+ К ф = K,р К р получим

= к,р к + (< — ч, ) . (5)

Откуда следует, что в устройстве фа-. за на выходе каждого i-го канала автоматически подстраивается под среднее значение фаз входных сигналов каналов. В итоге компенсируется, вопервых, разбаланс по фазе выходных сигналов, обусловленный как отличием фаэ входных сигналон, так и неравенством фазовых набегов н каналах и, во-вторых, общая состанляющая изменения фазового набега в каналах усиления.

Формула изобретения

Устройство автоматического фазирования многоканального усилителя, содержащее в каждом из И-1 каналов усиления последовательно соединенные входной управляемый фаэовращатель, усилительный каскад-, выход которого

45 является выходом канала, фазовой детектор и фильтр нижних частот, в

N-м канале усиления — последовательно соединенные входной управляемый фаэовращатель и усилительный каскад, выход которого является выходом канала, а также блок формирования управляющих напряжений, соответствующих разности фаэ выходного напряжения данного канала и напряжения, фаза которого равна усредненной фазе на55 пряжений всех каналов> входы которого подключены к выходам фильтров нижних частот каналов, при этом второй вход фазового детектора i-ro канала уси1506548

Составитель Л.Закс

Редактор С.Патрушева Техред М,Моргентал Корректор M.Максимишинец

Заказ 5446/55 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при КИТ СССР

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

11 1!

Производственно-издательский комбинат Патент, r, Ужгород, ул. Гаг"ч:ина, I 01 леиия подключен к выходу (i+1)-ro канала усиления, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью уменьшения нестабильности фазы выходных сигна) лов, в него введены в каждый 1-й канал усиления последовательно соединенные сумматор и усилитель постоянного тока, выход которого подключен к управляющему входу входного управляемого фазовращателя, и последовательно соединенные дополнительный фазовый детектор, входы которого подключены к входу входного управляемого фазовращателя и выходу канала усиления соответственно, и дополнительный фильтр нижних частот, а также блок усреднения, входы которого подключены к выходам дополнительных фильтров нижних частот, а выход — к входам сумматоров каждого канала усиления, при этом каждый выход блока формирования управляющих напряжений, соответствующих разности фаэ выходного напряжения данного канала и напряжения, фаза которого равна усредненной фазе напряжений всех каналов, подключен к второму входу сумматора каждого канала усиления.