Преобразователь частоты

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано супергетеродинных приемниках. Цель изобретения - повышение помехозащищенности по отношению к помехам комбинационных каналов при отсутствии полезного сигнала. Преобразователь частоты содержит гетеродин, первый фазовращатель на 90°, первый смеситель, второй смеситель, первый усилитель промежуточной частоты, второй усилитель промежуточной частоты, второй фазовращатель на 90°, сумматор, перемножитель, узкополосный фильтр, настроенный на частоту гетеродина, амплитудный детектор и ключ. Повышение помехозащищенности достигается за счет того, что только при наличии полезного сигнала на выходе узкополосного фильтра выделяется сигнала на частоте гетеродина, детектируется амплитудным детектором и нормально закрытый ключ открывается и пропускает на выход преобразователя полезный сигнал. 2 ил.СПс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 D 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДETEflbCTBY 4 ,(л) О

m 1

Ия = (дг ч 0)др п и (21) 4766527./09 (22) 14.12.89 (46) 15.02.92 Бюл. N 6 (72) В,И.Дикарев и В.Н.Соловьев (53) 621.314.26 (088.8) (56) Справочник по радиолокации/Под ред, М.Скольника. Т. 3, M.: Советское радио, 1979, с. 144-145, рис, Зв. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано супергетеродинных приемниках. Цель изобретения — повышение помехозащищенности по отношению к помехам комбинационных каналов при отсутствии полезного сигнала, Преобразователь частоты содержит гетеИзобретение относится к радиотехнике и может использоваться в супергетеродинных приемниках.

Известные преобразователи частоты основаны на использовании: гетеродинного и квазидоплеровского преобразователей частоты; фазовых детекторов и фазовращателей; перемножителей и линий задержки; смесителя с подавлением зеркального канала; двух каналов, сумматора и вычислителя; балансного смесителя.

Наиболее близким к предлагаемому является смеситель с подавлением зеркального канала, который и выбран в качестве и рототи па.

Однако указанное устройство обеспечивает подавление ложных сигналов (помех), принимаемых только по зеркальному каналу на частоте и,.

„„5U„„1713082 Аl родин, первый фазовращатель на 90, первый смеситель, второй смеситель, первый усилитель промежуточной частоты, второй усилитель промежуточной частоты, второй фазовращатель на 900, сумматор, перемножитель, узкополосный фильтр, настроенный на частоту гетеродина, амплитудный детектор и ключ. Повышение помехозащищенности достигается за счет того, что только при наличии полезного сигнала на выходе узкополосного фильтра выделяется сигнала на частоте гетеродина, детектируется амплитудным детектором и нормально закрытый ключ открывается и пропускает на выход преобразователя полезный сигнал. 2 ил.

Кроме зеркального, существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема, частоту которых можно определить из равенства где m, и — целые числа, Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующие при взаимодействии несущей частоты принимаемого сигнала с второй гармоникой частоты гетеродина, так как чувствительность этих каналов близка к чувствительности основного канала. Так, при m=2 и п=1 двум комбинационным каналам соответствуют частоты:

1713082 вк1 = 2 вг — впр и (l)jQ = 2 й) +(l)np

О (1(Тс, та;

Pnp — Pc Pr

Unp3(t)=

50 при О t (Т,, 0(т(Т,, Наличие ложных сигналов (помех), 5 принимаемых по комбинационным каналам, приводит к снижейию помехоустойчивости.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости путем подавления ложных 10 сигналов (помех), принимаемых по комби.национным каналам.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены перемножитель; узкополосный фильтр, амплитудный детектор и 15 ключ, причем к входу устройства последовательно подключены перемножитель, второй вход которого соединен с выходом сумматора, узкополосный фильтр, амплитудный детектор и ключ, второй вход которого 20 соединен с выходом сумматора.

На фиг. 1 представлена структурная схема.предлагаемого устройства; на фиг, 2 — частотная диаграмма, поясняющая принцип образования дополнительных ка- 25 налов приема.

Преобразователь частоты содержит последовательно подключенные к его -входу смесител ь 1, второй вход которого соединен с первым выходом гетеродина 2, усилитель 30

3 промежуточной частоты, сумматор 4 и ключ 5. К входу преобразователя частоты последовательно подключены смеситель 6, второй вход которого через фазовращатель

7 на 90 соединен с вторым выходом гетеро- 35 дина 2, усилитель 8 промежуточной частоты и фазовращатель 9 на 900, выход которого соединен с вторым входом сумматора 4. К входу преобразователя частоты последовательно подключены перемножитель 10, вто- 40 рой вход которого соединен с выходом сумматора 4, узкополосный фильтр 11 и амплитудный детектОр 12, выход которого соединен с вторым входом ключа 5, Преобразователь частоты работает сле- 45 дующим образом.

Принимаемый сигнал

U, (t) = О, COS (met+@,) где Uc, ()<<, Тс, cp< <— амплитуда, несущая частота, длительность и начальная фаза сигнала.

55 одновременно поступает на первые входы смесителей 1, 6 и перемножителя 10. На второй вход смесителя 1 подается напряжение с выхода гетеродина 2

0г(t)= 0г СО$ (аг t+@), где 0г, а,, рг — амплитуда, частота и начальная фаза напряжения гетеродина, На второй вход смесителя 6 с выхода фазовращателя 7 на 90 подается напряжение

Ог2(1)= 0г со$ (вг т + (Рг + 90 ), На выходах смесителей 1 и 6 образуются напряжения комбинационных частот, Усилителями 3 и 8 промежуточной частоты выделяются напряжения промежуточной (разностной) частоты:.

Unp1(t)= Unp СО$ (Мпр t + Pnp );

Unpre(t)= Unp COS ((l)np t + Pnp — 90 ), 1

tAe Un p 2 K1 Uc Ur

K1 — коэффициент передачи смесителей; впр = Nc — и)г — промежуточная частоНапряжение Unpre(t) с выхода усилителя

8 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 9 на 900, на выходе которого образуется напряжение

= Unp COS (Впр t +Pnp 90 +90 ) =

= Unp COS ((l)np t + Pnp )

О (t(Т,.

НаПряжЕНИя Unp1(t) И 0пр3(1) ПОСтуПаЮт на два входа сумматора 4, на выходе которого образуется напряжение

U;. (t)= U COS ((йпр t + (»»пр ), где U» =2Unp.

Это напряжение подается на второй вход перемножителя 10, на выходе которого образуется напряжение

U1(t)= U1 со$ (а, т + р ) + 01 х

1713082

O)H =Nr

+90 +90 ) =

0 — t «Тс, 0 — t — Òñ х Cos((2((>)r)t+2pc pr), 0«t«r,, 1 где Ul= — К2 Ос U.

К2 — коэффициент передачи перемножителя.

Частота настройки и, узкополосного фильтра 11 выбирается равной частоте (г)г гетеродина 2

Поэтому в полосу пропускания узкополосного фильтра 11 попадает напряжение

UZ(t)= О1 cos (Nг t + pr ), которое после детектирования в амплитудном детекторе 12 поступает на управляющий вход ключа 5 и открывает его. В исходном состоянии ключ 5 всегда закрыт.

При этом напряжение. О (t) с выхода сумматора 4 через открытый ключ 5 поступает на выход устройства.

Описанная работа устройства соответствует случаю приема сигналов по основноМу КаНаЛу На ЧаСтОтЕ Nr, Если ложный сигнал (помеха) принимается по зеркальному каналу на частоте аз (фиг. 2), то усилителями 3 и 8 промежуточной частоты выделяются напряжения:

Unp4(t)= Unp COS (())np l — pnp );

Unp5(t)= Unp сов (в,р t — pnp + 90 ), ГДЕ (l)np = (l)r — Ng — ПРОМЕжУтОЧНаЯ ЧаСтОта.

Напряжение Unpre(t) с выхода усилителя 8 поступает на вход фазовращателя 9 на

90, на выходе которого образуется напря>кение

Опрб(1)= Опр COS (Впр t — Pnp +90 +90 )=

= — Unp COS (Впр t — Г()пр ) ..

Напряжения Unp4(t) и Unp(<(t), поступающие на два входа сумматора 4, на его выходе компенсируются, Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на частоте (a>, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому комбинационному каналу на частоте ()) 1, то усилителями 3 и 8 выделяются напряжения:

Опр7(т)= Опр COS ((l)np t — Pnp );

Unp8(t)= Unp COS ((l)np t — Pnp + 90 ), 0 «t «Тс, где o)np = 2 ())г — ак1 — пРомежУточнаЯ частота, НаПряжЕНИЕ Uncs(t) С ВЫХОда уСИЛИтЕЛя

8 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 9 на 90О, на выходе которого образуется напряжение

Unp9(t)= Опр COS (())np l — Pnp +

Unp COS (й)пр t Pnp ) .

НапРЯжениЯ Опр7(1) и Unp9(t), постУпающие на два входа сумматора 4, на его выходе компенсируются. Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому

30 комбинационному каналу на частоте а 1, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по вопросу комбинационному каналу на частоте й)кг, то усилителями 3 и 8

35 промежуточной частоты выделяются напряжения:

Unp10(t)= Unp СО$ (Nnp t + Pnp ), 40

Unp11(t)= Unp COS (В,р t + Pnp — 90 ), о

45 гДе Nnp — — й)кг — 2 й)г — пРомежУточнаЯ час-, тота, Напряжение Unp11(t) с выхода усилителя

8 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 9 на 90О, на выходе которого

50 образуется напряжение

Unp1g(t)= Опр сов (o)np t + Pnp 90 +

+90 ) = Unp COS (O)np t+Pnp ).

Напряжение Unp10(t) и Unp1g(t) поступают на. два входа сумматора 4, на выходе которого образуется напряжение

1713082

U : g(t)= U соз (идр т + дзпр ) .

Это напряжение подается на второй вход перемножителя 10, на первый вход которого поступает принимаемый сигнал. На выходе перемножителя 10 образуется напряжение

Оз(т)= U1 cos(2аЛ-t+грг)+0 х х cos ((2 в г — 2

По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые,по другим комбинационным каналам.

Таким образом, предлагаемый преобразователь частоты по сравнению с прототипом обеспечивает повышение помехоустойчивости, что достигается путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по комбинационным каналам.

Формула изобретения

Преобразователь частоты, содержащий соединенные последовательно первый смеситель, первый вход которого является вхо5 дом преобразователя, а второй вход соединен с выходом гетеродина, первый усилитель промежуточной частоты и сумматор, соединенные последовательно первый фазовращатель на 90О, вход которого соеди10 нен с выходом гетеродина, второй смеситель, другой вход которого соединен с входом преобразователя, второй усилитель промежуточной частоты и второй фа,зовращатель на 90О, выход которого

15 соединен с другим входом сумматора, о т.л и ч э ю шийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности по отношению к помехам комбинационных каналов при отсутствии полезного сигнала, в него введены

20 ключ; вход которого соединен с выходом сумматора, а выход является выходом преобразователя, соединенные последовательно перемножитель, первый и второй входы которого соединены с выходом сумматора и

25 входом преобразователя соответственно, узкополосный фильтр, настроенный на час тоту гетеродина и амплитудный детектор, выход которого соединен с управляющим входом ключа.