Умножитель частоты

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р1>81 3674 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26. 09. 78(2t} 2669690/18-09 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 1р 0381 Бюллетень ¹9 10

Дата опубликования описания 170381 (51)М. Кл

Н 03 В 19/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621. 373. .42 (088.8) (72) Автор изобретения

Я. Е. Зильберберг

1 ( (71) Заявитель!

Ф

I (54) умнсжиткль чдстот

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для умножения частот в аппаратуре радиосвязи и измерений.

Известен умножитель частот, содержащий последовательно соединенные синтезатор частот, формирователь гармоник и блок переключаемых полосовых фильтров, а также блок управления, первый.и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входами синтезатора частот и блока переключаемых полосовых фильтров Г11 .

Однако данный умно>китель частот без существснного усложнения блока переключаемых полосовых фильтров не обеспечивает достаточно высокой спектральной чистоты выходных колебаний, а кроме того, наличие в спектре коле- 20 бания на выходе умножителя частот всех гармоник сигнала синтезатора делает возможным появление на выходе умножителя ложного сигнала, например, при сбое устройства управления фильт- 25 рами или за счет "просачивания" одной из побочных гармоник.

Цель изобретения — повышение спектральной чистоты выходных колебаний и подавление на выходе колебаний, не- 30 когерентных колебаниям синтезатора частот.

Для этого в умножитель частот., содержащий последовательно соединенные синтезатор частот, формирователь гармоник и блок переключаемых полосовых фильтров, а также блок управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входами синтезатора частот и блока переключаемых полосовых фильтров, введены фазовый различитель и последовательно соединенные автогенератор и электронный ключ, при этом выход блока переключаемых полосовых фильтров соединен с входом автогенератора и первым входом фазового различителя, второй вход которого подключен к вы.ходу автогенератора, выход фазового различителя соединен с управляющим входом электронного ключа, а управляющий вход фазового раэличителя подключен к третьему выходу блока управления.

При этом фазовый различитель содержит последовательно соединенные фазовый детектор, фильтр верхних частот, первый амплитудный детектор и триггер, а между выходом фазового детектора и вторым входом триггера вклю813674 чфны последовательно соединенные фильтр нижних частот и второй амплитудный детектор, при этом первый и второй входы фазового детектора являются соответственно первым и вторым входами фазового различителя, а первый входотриггера является управляющим входом фазового различителя.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого умножителя частот.

1О

Умножитель частот содержит синтезатор частот 1, формирователь гармоник 2, блок управления 3, блок переключаемых полосовых фильтров 4, автогенератор 5, электронный ключ 6, фазовый раэличитель 7, содержащий фазовый детектор 8, фильтр верхних частот (ФВЧ) 9, фильтр нижних частот (ФНЧ) 10, первый и второй амплитудные детекторы 11 и 12 и триггер 13.

Умножитель частот работает следующим образом.

На вход формирователя гармоник 2 поступает одна f частота из сетки частот синтезатора 1. Наилучший (оп— тимальный) формирователь выходного 25 кОлебания Nf, где N — коэффициент умножения, в данном случае такой, в сПектре на выходе которого составляющая ИГО превышает по амплитуде все другие составляющие. Оптимальный фор- ЗО мирователь гармоник 2 может быть выполнен из последовательно соединенных удвоителей частоты, каждый из которых представляет собой смеситель частот, выполненный по сложным балансным схемам и имеющий на обоих входах одинаковые частоты. При этом формируется колебание Nf с N = 2, где к — 1, 2, ... — число удвоителей.

По команде с блока управления 3 в виде напряжения постоянного тока каж- дЫй из удвоителей формирователя гармоник 2 может переключаться в режим усиления. Таким образом, в умножителе частот осуществляется выбор любого из коэффициентов умножения N= 2, 45

М а блок управления 3 переключает частоты синтезатора 1 так, чтобы шаг сетки.на выходе умножителя был постоянный при смене коэффициента N.

При этом на выходе формирователя гар- 5р моник 2 получается сигнал, спектр которого имеет "подчеркнутую" требуемую гармонику с ослаблением всех побочных составляющих относительно полезной не менее, чем на 30 дБ. Это колебание поступает через блок переключаемых полосовых фильтров 4, выделяющий нужные составляющие из спектра, образованного формирователем гармоник 2, на многочастотный автогенератор 5, "захватывает" бли- 60 жайшую по частоте составляющую спектра автогенератора 5 и "подтягивает" его частоту к своей частоте, т.е. синхронизирует. Обеспечивая с помощью амплитуды напряжения колебания б5 с формирователя гармоник 2, полосу синхронизации и ) ЛГ,./2, т.е. несколько больше половины частотного интервала гребенчатого спектра АР, имеем плавную синхронизацию автогенератора 5 во всем диапазоне, при этом выходное колебание умножителя частот дополнительно фильтруется в пределах узкой полосы избирательности автогенератора 5, обеспечивая дополнительное ослабление всех остальных гармоник в спектре, а нестабильность частоты равна нестабильности частоты синтезатора 1. На выходе автогенератора 5 включен электронный ключ 6. Управление им осуществляется от триггера 13 фазового различителя 7, который переключается и запирает электронный ключ 6 по команде от блока управления 3 при любой смене частоты на выходе синтезатора 1. Импульс для переключения триггера 13 и отпирания электронного ключа 6 формируется с помощью фазового детектора 8, на входы которого поступают колебания с блока переключаемых полосовых фильтров 4 и автогенератора 5. При различии частот этих колебаний на выходе фазового детектора 8 образуются биения.

Биения низких частот, которые образуются при сближении входных частот фазового детектора 8 до режима синхронизации, проходят через ФНЧ 10, детектируются амплитудным детектором 12 и переключают триггер 13. Электронный ключ 6 отпирается, и на выходе умножителя частот появляются колебания заданной частоты. В случае нарушения синхронизации автогенератора 5 биения высокой частоты через ФВЧ 9 и амплитудный детектор 11 переключают триггер 13, и электронный ключ 6 запирается.

Таким образом, в предлагаемом умножителе частот обеспечивается значительное повышение спектральной чистоты выходных колебаний и подавление на выходе колебаний, некогерентных колебаниям синтезатора частот.

Формула изобретения

1. Умножитель частот, содержащий последовательно соединенные синтезатор частот, формирователь гармоник и блок переключаемых полосовых фильтров, а также блок управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входами синтезатора частот и блока переключаемых полосовых фильтров, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения спектральной чистоты выходных колебаний и подавления на выходе колебаний, некогерентных колебаниям синтезатора частот, введены фазовый различитель и последовательно соединенные автогенератор и электронный ключ, при этом выход блока переключа813674

Составитель Г. Захарченко

Заказ 805/74 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, E-35, Раушская наб., д

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 емых полосовых фильтров соединен с входом автогенератора и первым входом фазового различителя, второй вход которого подключен к выходу автогенератора, выход фазового различителя соединен с управляющим входом электронного ключа, а управляющий вход фазово- го различителя подключен к третьему выходу блока управления.

2. Умножитель частот по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что фазовый различитель содержит последовательно соединенные фазовый детектор, фильтр верхних частот, первый амплитудный детектор и триггер, а между выходом фазового детектора и вторым входом триггера включены последовательно соединенные фильтр нижних частот и второй амплитудный детектор, при этом первый и второй входы фазового детектора являются соответственно первым и вторым входами фазового различителя, а -первый вход триггера является управляющим входом фазового различителя.

Источники;информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Microwave Journal, 1970, Р 10, с. 29 (прототип).