Преобразователь частоты с использованием зеркального канала



Преобразователь частоты с использованием зеркального канала
Преобразователь частоты с использованием зеркального канала

 


Владельцы патента RU 2616572:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (RU)
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах супергетеродинного типа различного назначения для расширения диапазона рабочих частот. Технический результат заключается в расширении диапазона рабочих частот без расширения частотной перестройки гетеродина путем использования зеркального канала приема. Преобразователь частоты содержит последовательно включенные входной фильтр, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, первый фильтр суммарной частоты, второй смеситель, первый фильтр промежуточной частоты и первый сумматор, выход которого является первым выходом преобразователя частоты. При этом к выходу первого смесителя последовательно подключены второй фильтр промежуточной частоты и первый фазовращатель на +90°, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, к выходу гетеродина последовательно подключены умножитель частоты на два и второй фазовращатель на +90°, выход которого соединен со вторым входом второго смесителя. Преобразователь отличается тем, что он снабжен вторым фильтром суммарной частоты, фазовращателем на -90°, третьим смесителем, третьим фильтром промежуточной частоты и вторым сумматором. 3 ил.

 

Предлагаемый преобразователь частоты относится к радиотехнике и может быть использован в радиоприемных устройствах супергетеродинного типа различного назначения для расширения диапазона рабочих частот.

Известны преобразователи частоты (авт. свид. СССР №1713082; патенты РФ №№2062547, 2176128, 2213410; патенты США №№3913019, 4008443; патент ЕР №1113573 и другие).

Из известных преобразователей частоты наиболее близким к предлагаемому является «Преобразователь частоты с подавлением зеркального канала» (патент РФ №2062547, H03D 7/18, 1996), который и выбран в качестве прототипа.

Известный преобразователь частоты обеспечивает подавление зеркального канала фазокомпенсационным методом.

Однако с точки зрения расширения диапазона рабочих частот без расширения диапазона частотной перестройки гетеродина целесообразно не подавлять, а использовать зеркальный канал приема.

Технической задачей изобретения является расширение диапазона рабочих частот без расширения частотной перестройки гетеродина путем использования зеркального канала приема.

Поставленная задача решается тем, что преобразователь частоты с использованием зеркального канала, содержащий в соответствии с ближайшим аналогом последовательно включенные входной фильтр, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, первый фильтр суммарной частоты, второй смеситель, первый фильтр промежуточной частоты и первый сумматор, выход которого является первым выходом преобразователя частоты, при этом к выходу первого смесителя последовательно подключены второй фильтр промежуточной частоты и первый фазовращатель на +90°, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, к выходу гетеродина последовательно подключены умножитель частоты на два и второй фазовращатель на +90°, выход которого соединен со вторым входом второго смесителя, отличается от ближайшего аналога тем, что он снабжен вторым фильтром суммарной частоты, фазовращателем на -90°, третьим смесителем, третьим фильтром промежуточной частоты и вторым сумматором, причем к выходу первого смесителя последовательно подключены второй фильтр суммарной частоты, третий смеситель, второй вход которого через фазовращатель на -90° соединен с выходом умножителя частоты на два, третий фильтр промежуточной частоты и второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого фазовращателя на +90°, а выход является вторым выходом преобразователя частоты.

Структурная схема предлагаемого преобразователя частоты представлена на фиг. 1. Частотные диаграммы, поясняющие образование зеркального канала приема при верхней и нижней настройке гетеродина, изображены на фиг. 2 и 3.

Преобразователь частоты с использованием зеркального канала содержит последовательно включенные входной фильтр 1, первый смеситель 2, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 8, первый фильтр 3 суммарной частоты, второй смеситель 4, первый фильтр 5 промежуточной частоты и первый сумматор 11, выход которого является первым выходом преобразователя частоты. К выходу первого смесителя 2 последовательно подключены второй фильтр 6 промежуточной частоты и первый фазовращатель 7 на +90°, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора 11.К выходу гетеродина 8 последовательно подключены умножитель 9 частоты на два и второй фазовращатель 10 на +90°, выход которого соединен со вторым входом второго смесителя 4. К выходу первого смесителя 2 последовательно подключены второй фильтр 12 суммарной частоты, третий смеситель 14, второй вход которого через фазовращатель 13 на -90° соединен с выходом умножителя 9 частоты на два, третий фильтр 15 промежуточной частоты и второй сумматор 16, второй вход которого соединен с выходом первого фазовращателя 7 на +90°, а выход является вторым выходом преобразователя частоты.

Устройство работает следующим образом.

Если сигнал принимается по основному каналу на частоте ωc (фиг. 2)

, ,

то он через входной фильтр 1 поступает на первый вход первого смесителя 2, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 8

.

На выходе первого смесителя 2 образуются напряжения комбинационных частот. Фильтрами 3, 6 и 12 выделяются напряжения суммарной и разностной (промежуточной) частот соответственно:

,

,

, 0≤t≤Tc,

где ;

ωпргс - промежуточная (разностная) частота;

ϕпр1гс.

Напряжение uпр1(t) с выхода первого фильтра 3 суммарной частоты поступает на первый вход второго смесителя 4. Напряжение uг(t) гетеродина 8 поступает на вход умножителя 9 на два, на выходе которого образуется напряжение

,

где Uг1=2Uг,

которое поступает на входы фазовращателей 10 на +90° и 13 на -90°, на выходах которых образуются следующие напряжения соответственно:

,

.

Напряжение uг2(t) с выхода фазовращателя 10 на +90° поступает на второй вход второго смесителя 4. На выходе смесителя 4 образуются напряжения комбинационных частот. Фильтром 5 промежуточной частоты выделяется напряжение промежуточной (разностной) частоты

,

где ;

ωпргс - промежуточная (разностная) частота;

ϕпр1гс,

которое поступает на первый вход первого сумматора 11.

Напряжение uпр2(t) с выхода второго фильтра 6 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 7 на +90°, на выходе которого образуется напряжение

.

Это напряжение поступает на второй вход первого сумматора 11, на выходе которого образуется суммарное напряжение

, 0≤t≤Tc,

где ,

которое поступает на первый выход преобразователя частоты для дальнейшей обработки.

Напряжение uпр3(t) с выхода второго фильтра суммарной частоты поступает на первый вход третьего смесителя 14, на второй вход которого подается напряжение uг3(t) с выхода фазовращателя 13 на -90°. На выходе третьего смесителя 14 образуются напряжения комбинационных частот. Фильтром 15 промежуточной частоты выделяется напряжение

,

где ,

которое поступает на второй вход второго сумматора 16. На первый вход последнего подается напряжение uпр5(t) с выхода фазовращателя 7 на +90°. На выходе второго сумматора 16 указанные напряжения компенсируются.

Если сигнал принимается по зеркальному каналу на частоте ωз (фиг. 2)

, 0≤t≤T3,

то он через выходной фильтр 1 поступает на первый вход первого смесителя 2, на второй вход которого подается напряжение uг(t) гетеродина 8. Фильтрами 3, 6 и 12 в этом случае выделяются следующие напряжения:

,

,

, 0≤t≤T3,

где ;

ωпрзг - промежуточная (разностная) частота;

ϕпр2зг.

Напряжение uпр7(t) с выхода первого фильтра 3 суммарной частоты поступает на первый вход второго смесителя 4, на второй вход которого подается напряжение uг2(t) с выхода фазовращателя 10 на +90°. На выходе смесителя 4 образуются напряжения комбинационных частот. Фильтром 5 промежуточной частоты выделяется напряжение промежуточной (разностной) частоты

,

которое поступает на первый вход первого сумматора 11, на второй вход которого подается напряжение

;

с выхода фазовращателя 7 на +90°. На выходе первого сумматора 11 указанные напряжения компенсируются.

Напряжение uпр9(t) с выхода фильтра 12 суммарной частоты поступает на первый вход третьего смесителя 14, на второй вход которого подается напряжение uг3(t) с выхода фазовращателя 13 на -90°. На выходе третьего смесителя 14 образуются напряжения комбинационных частот. Фильтром 15 промежуточной частоты выделяется напряжение промежуточной частоты

,

которое подается на второй вход второго сумматора 16. На выходе последнего образуется суммарное напряжение

, 0≤t≤Tз,

где ,

которое поступает на второй выход преобразователя частоты для дальнейшей обработки.

Описанная выше работа преобразователя частоты соответствует верхней настройке гетеродина, когда ωгс (фиг. 2). При нижней настройке гетеродина, когда ωгс (фиг. 3), все рассуждения остаются справедливыми.

Для правильной работы сумматоров 11 и 16 необходимо выполнить амплитудное условие компенсации, что достигается соответствующим выбором коэффициентов передачи блоков преобразователя частоты.

Таким образом, предлагаемый преобразователь частоты по сравнению с прототипом обеспечивает расширение диапазона рабочих частот без расширения диапазона частотной перестройки гетеродина. Это достигается за счет использования зеркального канала приема. При этом имеет такое же значение, что и коэффициент преобразования Кпр основного канала приема, т.е. указанные каналы являются равнозначными.

Преобразователь частоты с использованием зеркального канала, содержащий последовательно включенные входной фильтр, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, первый фильтр суммарной частоты, второй смеситель, первый фильтр промежуточной частоты и первый сумматор, выход которого является первым выходом преобразователя частоты, при этом к выходу первого смесителя последовательно подключены второй фильтр промежуточной частоты и первый фазовращатель на +90°, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, к выходу гетеродина последовательно подключены умножитель частоты на два и второй фазовращатель на +90°, выход которого соединен со вторым входом второго смесителя, отличающийся тем, что он снабжен вторым фильтром суммарной частоты, фазовращателем на -90°, третьим смесителем, третьим фильтром промежуточной частоты и вторым сумматором, причем к выходу первого смесителя последовательно подключены второй фильтр суммарной частоты, третий смеситель, второй вход которого через фазовращатель на -90° соединен с выходом умножителя частоты на два, третий фильтр промежуточной частоты и второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого фазовращателя на +90°, а выход является вторым выходом преобразователя частоты.



 

Похожие патенты:

Способ регулировки положения камеры при установке её в мобильный телефон, который осуществляется после установки покровной линзы окна и предварительной установки камеры.

Изобретение относится к области беспроводной связи, в частности к системе базовой станции, и обеспечивает базовую станцию, которая легко устанавливается и которая имеет высокую устойчивость к случайному или преднамеренному повреждению кабелей.

Изобретение относится к области связи. Технический результат – эффективность радиопередачи и управления радиопередачей.

Изобретение относится к области связи. Технический результат заключается в том, что путем обеспечения контрвклада относительно вклада усилителя мощности передатчика на входе приемника в приемо-передающем устройстве, этот вклад может быть подавлен.

Изобретение относится к системам связи, в частности к приемнику, преобразующему радиочастотный сигнал в цифровую форму, и предназначено для уменьшения соотношения сигнал-шум приемника.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для формирования помехоустойчивых сигналов. Технический результат - повышение помехоустойчивости радиосигнала в системах связи путем увеличения ширины полосы, занимаемой им частот.

Изобретение относится к области электричества, в частности к передающим устройствам СВЧ, и может быть использовано в транзисторных радиопередатчиках. Технический результат - повышение надежности в работе посредством улучшения теплоотдачи.

Изобретение относится к технике радиосвязи. Технический результат состоит в создании радиостанции, конструкция которой предусматривает возможность совместной компоновки с аппаратурой, включающей ее системы.

Изобретение относится к системам контроля и управления доступом и охранной сигнализации, предназначено для защиты охраняемых объектов от несанкционированного доступа транспортных средств, организации пропуска транспорта через автотранспортные контрольно-пропускные пункты (АКПП).

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в радиоприемниках диапазона сверхдлинных волн (СДВ). Технический результат - повышение избирательности радиоканала.

Изобретение относится к устройствам радиоэлектроники, в которых автоматически регулируется скорость квазипеременных процессов с целью достижения определенных фазовых соотношений между ними.

Изобретение относится к радиоэлектронике. .

Изобретение относиться к области приема радиосигналов в железнодорожных радиостанциях. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости и качества радиоприема за счет повышения степени подавления зеркального канала в приемнике.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при супергетеродинном приеме и демодуляции сложных сигналов с фазовой манипуляцией (ФМн) с подавлением ложных сигналов, помех, принимаемых по дополнительным каналам.

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение при создании высококачественных радиоприемных устройств вещательного и связного назначения с целью подавления зеркального канала.
Наверх