Устройство автоподстройки частоты сверхвысокочастотного генератора

 

Союз Советски к

Социалкстичеекик

Республик

О П И С А Н И Е (930694

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Я АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (61,) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.

Н 03 L 7/00 (22) Заявлено 10, 10.80 (2! ) 2992306/18-09

/ с присоединением заявки Ле

9пударетеевлыл кекитет

СССР ав делам взебретекик и оптркткй (23) Приоритет

Опубликовано 23.05.82.Бюллетень № 19

Дата опубликования описания (53) УДК 621.396..666(088.8) 3"

И. Н. Бондаренко, А. С. Гнесь и Ф. Ф. Ме> е т (72) Авторы изобретения (71) Заявитель у

Физико-технический институт низких температур . - .,: i

AH Украинской ССР / (54) УСТРОЙСТВО АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ

СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к области элект» роники СВЧ и может быть исполЬзовано для стабилизации частоты СВЧ генератора с электронной настройкой, Известно устройство автоподстройки . частоты СВЧ содержащее соединенные последовательно направленный ответвитель, амплитудный модулятор, эталонный резонатор, смеситель, другрй вход которого подключен к другому выходу направленного ответвителя, усилитель промежу1О точной частоты, дополнительный выход. которого подключен к другому входу амплитудного модулятора, фазовый детектор, другой вход которого соединен с выходом опорного генератора промежуточной час15 тоты, фильтр нижних частот и управляе.мый сверхвысокочастотный генератор, B также нагрузку (11

Однако наличие в известном устрой20 стве инерционных элементов, приводящих к сниженшо уровня подавления частотных флуктуаций с ростом частоты, и ограниченные возможности подавления частот ных фпуктуаций уровнем собственных шу мов системы стабилизации приводят к ухудшению спектральных характеристик сигнала стабилизируемого СВЧ генератора.

Нель изобретения — улучшение спектральных характеристик выходного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство автоподстройки частоты сверхвысокочастотного генератора, содержащее соединенные последовательно .направленный ответвитель, амплитудный модулятор, эталонный резонатор, смеситель, другой вход которого подключен к другому выходу направленного ответвителя, усилитель промежуточной частоты, дополнительный выход которого подклк чен к другому входу амплитудного модулятора, фазовый детектор, другой вход которого соединен с выходом опорного генератора промежуточной частоты, Ьильтр нижних частот, и управляемый сверхвысокочастотный генератор, а так жс* нагрузку, между выходом управляем то сьерхтоты. Полученный на выходе фазового детектора 6 сигнал ошибки через фильтр нижних частот 8 подается на управляю щий вход управляемого СВЧ генератора 9, осуществляя подстройку его частоты до номинального значения. Сигнал от управляемого СВЧ генератора 9 поступает через аттенюатор 11, фазовращатель 12, направленный ответвитель 1 в эталонный резонатор 3. С помощью аттенюатора 11 и фазовращателя 12 обеспечивается такой режим работы, при котором реактивная проводимость эталонного резонатора 3, вносимая в контур управляемого СВЧ генератора 9, будет противодействовать изменению значения генерируемой им частоты от номинального значения, равного резонансной частоте колебания апда Н og в эталонном резонаторе 3.

Виды колебаний Н,и Но, возбуждаются в эталонном резонаторе 3 независимо с помощью раздельных элементов связи, и значения их частот отличаются на величину, равную частоте настройки

УПЧ 5. Сигнал стабильной частоты снимается в нагрузку 10 с выхода эталонного резонатора 3 через элемент связи для вида колебаний Но

Таким образом, предложенное устройство позволяет улучшить спектральные характеристики выходного сигнала. Это связано с наличием в устройстве цепи

35 фазовой автоподстройки частоты управляемого СВЧ генератора и цепи, обеспечивающей затягивание частоты còàáèëèэируемого СВЧ генератора по схеме с эталонным резонатором, включенным на проход. Эталонный резонатор является общим для обонх указанных цепей и воз- . буждается в процессе работы устройства на двух несвязанных видах колебаний Нот и Но, . Работа цепи фазовой автопод45 стройки и цепи с затягиванием осуществляется одновременно. Коаффициент стабилизации предложенного устройства равен произведению коэффициентов стабилизации этих цепей. Выбранные виды колебаний эталонного резонатора позво50 ляют получать максимальные значения его собственной добротности что приводят к значительному ослаблению частотных шумов сигнала стабилизируемого

СВЧ генератора (как вблизи несущей частоты, так и при удалении от нее) при высокой долговременной стабильности частоты стабилизируемого СВЧ генераTOP8 „

3 930694 -4 высокочастотного генератора и входом направленного ответвителя включены последовательно аттенюатор и фазовращатель, основной выход Н4правленного ответвителя подключен к. Нргрузке через эталонный резонатор, при атом эталонный резонатор настроен на два несвязанных вида колебаний, значения частот которых отличаются на величину, равную

l частоте: и тройки усилителя промежуточ» fO ной частоты.

На чертеже дана принципиальная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство автоподстройки частоты сверхвысокочастотного генератора соДержит направленный ответвитель 1, амплитудный модулятор 2, эталонный резонатор 3, смеситель 4, усилитель 5 промежуточной частоты (УПЧ), фазовый 2р детектор 6; опорный генератор 7 промежуточной частоты, фильтр 8 нижних частот, управляемый сверхвысокочастотный генератор 9, нагрузку 10, аттенюатор 11, фазовращатель 12.

Устройство работает следующим об-, разом.

Кольцо из последовательно соединенных смесителя 4, УПЧ 5, амплитудного модулятора 2, эталонного резонатора 3 и смесителя 4 представляет собой устройство с самовозбуждением.

Часть мощности управляемого СВЧ генератора 9 через направленный ответ. витель 1 поступает на вход смесителя4 и вход амплитудного модулятора 2, входящих в состав устройства с самовозбуждением, Если частота сигнала управляемого СВЧ генератора 9 отличается от резонансной частоты 43 go колебания вида Н,, возбуждаемого в эталонном резонаторе 3, на величину, равную частоте настройки Ж УПЧ 5. то при условии баланса фаз и амплитуд

"кольцо" самовозбудится íà .частотей) д, При атом флуктуации частотй ь и управялемого СВЧ генератора 9 переносят ся в флуктуации частоты g S? УПЧ 5.

Сигнал с выхода УПЧ 5 сравнивается в фазовом детекторе 6 с сигналом опорного генератора 7 промежуточной частоты.

В результате образуется сигнал ошибки, величина и полярность которого зависят . l от величины и направлении отклонения частоты . управляемого СВЧ генератора 9 от номинального значейия, задаваемого эталонным резонатором 3, раI ботающим в виде колебания Но 2, и опорным генератором 7 промежуточной часl

930694

Формула изобретения

Устройство автоподстройки частоты сверхвысокочастотного генератора, содержащее соединенные последовательно ндпревленный ответвитель, амплитудный модулятор, эталонный резонатор, смеситель, другой вход которого подключен к тугому выходу направленного ответви- .. теНа, усилитель промежуточной частоты, дополнительный выход которого подклю чен к другому входу амплитудного модулятора, фазовый детектор, другой вход которого соединен с выходом опорного генератора промежуточной частоты, фильтр нижних частот и управляемый сверхвысокочастотный генератор, а также нагрузку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения спектральных характеристик выходного сигнала, между вы ходом управляемого сверхвысокочастот ного генератора и входом направленного. ответвителя включены последовательно

5 аттенюатор и фазовращатель, основной выход направленного ответвителя подключен к нагрузке через эталонный резонатор, при этом эталонный резонатор настроен на два насвязанных вида колебаний, значения частот которых отличаются на величину, равную частоте настройки усилителя промежуточной частоты.

Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе

1. Менде Ф. Ф. и др. Сверхпроводящие и охлаждаемые резонансные системы.

Киев, Наукова думка, 1976, с. 188 (прототип) .

Составитель М. Овчаренко

Редактор А. Кушнир Техред М.Гергепь -. Корректор 10. Макаренко

Заказ 352 9/84 Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП. "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4