RU2019029C1 - Multichannel device with summing and phasing of signals - Google Patents

Multichannel device with summing and phasing of signals Download PDF

Info

Publication number
RU2019029C1
RU2019029C1 SU4930692A RU2019029C1 RU 2019029 C1 RU2019029 C1 RU 2019029C1 SU 4930692 A SU4930692 A SU 4930692A RU 2019029 C1 RU2019029 C1 RU 2019029C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
input
output
series
frequency
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Огурцов
А.А. Дворников
И.В. Кузнецов
Original Assignee
Московский энергетический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский энергетический институт filed Critical Московский энергетический институт
Priority to SU4930692 priority Critical patent/RU2019029C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2019029C1 publication Critical patent/RU2019029C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: multichannel device with summing and phasing of signals has adjusted sources of signal, adder, amplitude detector, matching unit, former of controlling signals, additional matching units, unit of formation of beat signals, unit of measurement of frequencies of beats and auxiliary unit. EFFECT: increased stability to technological spreads and temperature stability when adjustable sources of signal are manufactured in the form of self-excited oscillators. 5 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических устройствах различного назначения, в частности в активных фазированных антенных решетках, автоколебательных системах сложения мощностей. The invention relates to radio engineering and can be used in radio engineering devices for various purposes, in particular in active phased antenna arrays, self-oscillating systems of power addition.

Известно многоканальное устройство со сложением и фазированием сигналов, состоящее из подстраиваемых по фазе источников сигнала, подключенных к входам сумматора, амплитудного детектора, подключенного к выходу сумматора, последовательно соединенных блока согласования и формирователя управляющих сигналов, выходы которого через соответствующие дополнительные блоки согласования подключены к управляющим входам подстраиваемых источников сигнала, при этом выход амплитудного детектора подключен к входу блока согласования, формирователь управляющих сигналов вырабатывает управляющие сигналы для поканального поочередного управления подстраиваемыми источниками сигнала до получения экстремального значения сигнала на его входе. A multi-channel device with the addition and phasing of signals is known, consisting of phase-adjustable signal sources connected to the inputs of the adder, an amplitude detector connected to the output of the adder, serially connected to a matching block and a shaper of control signals, the outputs of which are connected to the control inputs through corresponding additional matching blocks adjustable signal sources, while the output of the amplitude detector is connected to the input of the matching unit, the driver control signal generates control signals for the alternating control signal per channel adapts sources to obtain an extreme value of the signal at its input.

Недостатком этого устройства является невысокая стабильность к технологическим разбросам и невысокая температурная стабильность устройства при выполнении подстраиваемых источников сигнала в виде автогенераторов с управлением по частоте (вплоть до потери работоспособности при различных собственных частотах автогенераторов). Это объясняется тем, что при отличающихся друг от друга частотах автогенераторов, что как раз и будет из-за разброса параметров, связанных с технологией производства, при изменении температуры в известном устройстве на выходе сумматора появляются биения сигналов, что и приводит к потере им работоспособности из-за срыва механизма автоподстройки вследствие отсутствия синхронного режима между колебаниями подстраиваемых источников сигнала. The disadvantage of this device is the low stability to technological variations and the low temperature stability of the device when performing tunable signal sources in the form of oscillators with frequency control (up to the loss of operability at different natural frequencies of oscillators). This is due to the fact that at different frequencies of the oscillators, which will just be due to the variation in the parameters associated with the production technology, when the temperature changes in the known device, beating signals appear at the output of the adder, which leads to a loss of operability from - due to the failure of the auto-tuning mechanism due to the lack of a synchronous mode between oscillations of the tuned signal sources.

В результате применения изобретения повышается стабильность к технологическим разбросам и температурная стабильность при выполнении подстраиваемых источников сигнала в виде автогенераторов. As a result of the application of the invention, the stability to technological variations and the temperature stability are improved when performing tunable signal sources in the form of oscillators.

Это достигается тем, что в многоканальное устройство со сложением и фазированием сигналов, содержащее подстраиваемые источники сигнала, подключенные к входам сумматора, амплитудный детектор, подключенный к выходу сумматора последовательно соединенные блок согласования и формирователь управляющих сигналов, выходы которого через соответствующие дополнительные блоки согласования подключены к управляющим входам подстраиваемых источников сигнала, при этом выход амплитудного детектора подключен к входу блока согласования, формирователь управляющих сигналов выполнен вырабатывающим в синхронном режиме сигналы для поканального поочередного управления подстраиваемыми источниками сигнала до получения экстремального значения сигнала на его входе, между выходом сумматора и дополнительным входом формирователя управляющих сигналов введены последовательно соединенные блок формирования сигналов биений, блок измерения частот биений и вспомогательный блок согласования, при этом сумматор выполнен в виде многополюсника с взаимными связями между входами, а формирователь управляющих сигналов выполнен также обеспечивающим до синхронного режима выработку дополнительного сигнала для поканального поочередного управления подстраиваемыми источниками сигнала до устранения на его вспомогательном входе сигнала биений. This is achieved by the fact that in a multi-channel device with the addition and phasing of signals, containing tunable signal sources connected to the inputs of the adder, an amplitude detector connected to the output of the adder sequentially connected block matching and the shaper of the control signals, the outputs of which through the corresponding additional blocks matching are connected to the control the inputs of the adjustable signal sources, while the output of the amplitude detector is connected to the input of the matching unit, form For the control signals, it was performed that produces signals in synchronous mode for channel-by-channel sequential control of the tunable signal sources until an extreme value of the signal is received at its input, between the output of the adder and the additional input of the driver of the control signals, series-connected beat signal generation unit, beat frequency measurement unit, and auxiliary matching unit are introduced , while the adder is made in the form of a multipole with interconnections between inputs, and the shaper at The control signals are also designed to provide, until the synchronous mode, the generation of an additional signal for the channel-by-channel sequential control of the adjustable signal sources until the beat signal is eliminated at its auxiliary input.

Блок формирования сигналов биений выполнен в виде последовательно соединенных нелинейного элемента с квадратичной характеристикой и полосового фильтра разностных частот, а блок измерения частот сигналов биений выполнен в виде последовательно соединенных фильтра верхних частот, выполненного с частотой среза, расположенной в полосе пропускания полосового фильтра разностных частот, и дополнительного амплитудного детектора. The beat signal generation unit is made in the form of a series-connected non-linear element with a quadratic characteristic and a difference-bandpass filter, and the beat signal frequency measurement unit is made in the form of a series-connected high-pass filter made with a cutoff frequency located in the passband of the difference-frequency bandpass filter, and additional amplitude detector.

Кроме того, блок формирования сигналов биений выполнен в виде последовательно соединенных смесителя, гетеродинный вход которого подключен к выходу одного из подстраиваемых источников сигнала, и полосового фильтра разностных частот, а блок измерения частот сигналов биений выполнен в виде последовательно соединенных фильтра верхних частот, выполненного с частотой среза, расположенной в полосе пропускания полосового фильтра разностных частот, формирователя и счетчика. In addition, the beat signal generation unit is made in the form of a series-connected mixer, the heterodyne input of which is connected to the output of one of the adjustable signal sources, and a differential-pass bandpass filter, and the beat signal frequency measurement unit is made in the form of a series-connected high-pass filter made with a frequency a slice located in the passband of the band-pass filter of the differential frequencies, shaper and counter.

Блок формирования сигналов биений может быть выполнен и в виде последовательно соединенных смесителя, гетеродинный вход которого подключен к выходу одного из подстраиваемых источников сигнала, и полосового фильтра разностных частот, а блок измерения частот сигналов биений выполнен в виде последовательно соединенных фильтра верхних частот, выполненного с частотой среза, расположенной в полосе пропускания полосового фильтра разностных частот, и синхронного детектора, другой вход которого подключен к выходу полосового фильтра разностных частот. The beat signal generation block can also be made in the form of a series-connected mixer, the heterodyne input of which is connected to the output of one of the adjustable signal sources, and a differential-bandpass filter, and the beat signal frequency measurement block is made in the form of a high-pass filter connected in series, made with a frequency a slice located in the passband of the bandpass filter of difference frequencies, and a synchronous detector, the other input of which is connected to the output of the bandpass filter of difference s frequency.

Кроме того, повысить точность фазирования и эффективность сложения мощностей можно включением между выходом амплитудного детектора и входом блока согласования последовательно соединенных вычитателя, другой вход которого является входом опорного сигнала, и функционального делителя вида 1/х, где х - сигнал на входе функционального делителя. In addition, it is possible to increase the phasing accuracy and the efficiency of power addition by switching on between the output of the amplitude detector and the input of the matching unit of the series-connected subtracter, the other input of which is the input of the reference signal, and a functional divider of the form 1 / x, where x is the signal at the input of the functional divider.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема многоканального устройства со сложением и фазированием сигналов; на фиг. 2-4 - структурные электрические схемы многоканального устройства со сложением и фазированием сигналов с различным выполнением блока формирования сигналов биений и блока измерения частот биений; на фиг. 5 - структурная электрическая схема устройства со сложением и фазированием сигналов с включенными в него вычитателем и функциональным делителем вида 1/х. In FIG. 1 shows a structural electrical diagram of a multi-channel device with the addition and phasing of signals; in FIG. 2-4 are structural electrical circuits of a multi-channel device with the addition and phasing of signals with various designs of the beat signal generation unit and the beat frequency measurement unit; in FIG. 5 is a structural electrical diagram of a device with addition and phasing of signals with a subtractor and a functional divider of the form 1 / x included in it.

Многоканальное устройство со сложением и фазированием сигналов содержит подстраиваемые источники сигнала 11,12...1N, сумматор 2, выполненный в виде многополюсника с взаимными связями между входами, амплитудный детектор 3, блок согласования 4 и формирователь управляющих сигналов 5, дополнительные блоки согласования 61, 62...6N, блок 7 формирования сигналов биений, блок 8 измерения частот биений и вспомогательный блок согласования 9, а также нелинейный элемент 10 с квадратичной характеристикой и полосовой фильтр 11 разностных частот, фильтр 12 верхних частот, выполненный с частотой среза, расположенной в полосе пропускания полосового фильтра 11 разностных частот, дополнительный амплитудный детектор 13, смеситель 14, формирователь 15, счетчик 16, синхронный детектор 17, вычитатель 18, функциональный делитель 19 вид 1/х, где х - сигнал на входе функционального делителя 19.A multi-channel device with the addition and phasing of signals contains tunable signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N , an adder 2 made in the form of a multi-terminal with interconnections between the inputs, an amplitude detector 3, a matching unit 4 and a shaper of control signals 5, additional blocks matching 6 1 , 6 2 ... 6 N , beat signal generating unit 7, beat frequency measuring unit 8 and auxiliary matching unit 9, as well as a nonlinear element 10 with a quadratic characteristic and a band-pass filter of 11 difference frequencies, filter 12 ve external frequencies, performed with a cutoff frequency located in the passband of the band-pass filter 11 of the difference frequencies, an additional amplitude detector 13, a mixer 14, a shaper 15, a counter 16, a synchronous detector 17, a subtractor 18, a functional divider 19 view 1 / x, where x - signal at the input of the functional divider 19.

Многоканальное устройство со сложением и фазированием сигналов работает следующим образом. A multi-channel device with the addition and phasing of signals works as follows.

Сигналы с выходов подстраиваемых источников сигнала 11,12...1N выполненных в виде автогенераторов с управлением по частоте, поступают на вход сумматора 2, выполненного в виде многополюсника с взаимными связями между входами. В случае, если технологические или температурные разбросы частот подстраиваемых источников сигнала 11,12...1N не превышают полосы взаимной синхронизации, обусловленной взаимными связями между входами сумматора 2, на его выходе имеется гармоническое колебание с единой частотой и амплитудой, определяемой взаимной фазировкой колебаний подстраиваемых источников сигнала 11,12...1N. При этом на выходе амплитудного детектора 3 напряжение достигает максимума, если все колебания на выходах подстраиваемых источников сигнала 11,12...1N оптимальным образом сфазированы (синфазны). С выхода амплитудного детектора 3 через блок согласования 4 сигнал поступает на формирователь управляющих сигналов 5, который вырабатывает при этом сигнал для поканального поочередного управления подстраиваемыми источниками сигнала 11, 12. ..1N до получения экстремального значения сигнала на его входе. Этот сигнал поступает на управляющие входы подстраиваемых источников сигнала 11, 12. ..1N с выходов формирователя управляющих сигнала 5 через соответствующие дополнительные блоки согласования 61,62...6N. Поскольку режим работы подстраиваемых источников сигнала 11,12...1N сказывается синхронным, то в этом случае на входе блока 7 формирования сигналов биений, а следовательно, и блока 8 измерения частот биений сигнал отсутствует.The signals from the outputs of the adjustable signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N made in the form of oscillators with frequency control, are fed to the input of the adder 2, made in the form of a multipole with interconnections between the inputs. If technological or temperature variations in the frequencies of the tuned signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N do not exceed the mutual synchronization band due to the interconnections between the inputs of the adder 2, there is harmonic oscillation at its output with a single frequency and amplitude determined by the mutual phasing of oscillations of tunable signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N. In this case, the voltage reaches its maximum at the output of the amplitude detector 3 if all the oscillations at the outputs of the tunable signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N are optimally phased (in phase). From the output of the amplitude detector 3 through the matching unit 4, the signal is fed to the shaper of control signals 5, which generates a signal for channel-by-channel sequential control of the adjustable signal sources 1 1 , 1 2 . ..1 N to obtain the extreme value of the signal at its input. This signal is fed to the control inputs of the adjustable signal sources 1 1 , 1 2 . ..1 N from the outputs of the driver of the control signal 5 through the corresponding additional blocks matching 6 1 , 6 2 ... 6 N. Since the operation mode of the tuned signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N affects synchronously, in this case, there is no signal at the input of the beat signal generation block 7, and therefore, the beat beat frequency measurement block 8.

В случае, если технологические или температурные разбросы частот подстраиваемых источников сигнала 11,12...1N превышают полосу взаимной синхронизации, на выходе сумматора 2 имеется сложный сигнал из колебаний нескольких частот, каждое из которых может быть амплитудно- и частотно-модулированным. С выхода сумматора 2 он поступает на последовательно соединенные блок 7 формирования сигналов биений и блок 8 измерения частот биений, в которых обрабатывается так, что на выходе блока 8 измерения частот биений формируется сигнал с информацией о величине расстройки по частоте подстраиваемых источников сигнала 11, 12...1N друг относительно друга, причем преобладающий вклад в значение этого сигнала вносят биения между наиболее расстроенными по частоте колебаниями подстраиваемых источников сигнала 11, 12...1N.If the technological or temperature spreads of the frequencies of the tuned signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N exceed the mutual synchronization band, the output of adder 2 has a complex signal from oscillations of several frequencies, each of which can be amplitude and frequency modulated . From the output of the adder 2, it is fed to a beating waveform generating unit 7 and a beating frequency measuring unit 8, which are processed in such a way that a signal is generated at the output of the beating frequency measuring unit 8 with information about the magnitude of the detuning from the frequency of the tuned signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N relative to each other, and the beating between the most disturbed in frequency oscillations of the tuned signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N make the dominant contribution to the value of this signal.

Таким образом, на выходе блока измерения частот биений 8 появляется сигнал, пропорциональный разнице частот между наиболее распространенными по частоте подстраиваемыми источниками сигнала 11, 12...1N. Он через вспомогательный блок согласования 9 поступает на дополнительный вход формирователя управляющих сигналов 5, который при ненулевом сигнале на этом входе вырабатывает дополнительный сигнал для поканального поочередного управления подстраиваемыми источниками сигнала 11, 12...1N, поступающий на управляющие входы подстраиваемых источников сигнала 11, 12...1N через соответствующие дополнительные блоки согласования 61,62...6N. При этом расстройка между отдельными подстраиваемыми источниками сигнала 11,12...1N по частоте на каждом шаге управления уменьшается до устранения на вспомогательном входе формирователя управляющих сигналов 5 сигнала биений, после чего в качестве входного сигнала формирователя управляющих сигналов 5 опять используется сигнал с выхода амплитудного детектора 3.Thus, at the output of the beat frequency measuring unit 8, a signal appears that is proportional to the frequency difference between the most common frequency tunable signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N. He, through the auxiliary matching unit 9, enters the additional input of the driver of control signals 5, which, with a non-zero signal at this input, generates an additional signal for channel-by-channel sequential control of the adjustable signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N supplied to the control inputs of the adjustable signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N through the corresponding additional matching blocks 6 1 , 6 2 ... 6 N. In this case, the mismatch between the individual adjustable signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N in frequency at each control step decreases until the beat signal is eliminated at the auxiliary input of the driver of the control signal 5, after which the signal is again used as the input signal of the driver of the control signals 5 from the output of the amplitude detector 3.

Блок 7 формирования сигналов биений и блок 8 измерения частот биений работает следующим образом. Block 7 of the formation of the signals of the beats and block 8 of measuring the frequency of the beats works as follows.

При выполнении многоканального устройства со сложением и фазированием сигналов согласно фиг.1 сложный сигнал колебаний нескольких частот с выхода сумматора 2 поступает на вход блока 7 формирования сигналов биений, содержащий последовательно соединенные нелинейный элемент 10 с квадратичной характеристикой и полосовой фильтр 11. На нелинейном элементе 10 с квадратичной характеристикой эти колебания смешиваются, в результате чего появляются различные комбинационные составляющие, определяемые попарным взаимодействием колебаний подстраиваемых источников сигнала 11,12...1N с разными частотами. Из этого сигнала полосовым фильтром 11 разностных частот выделяются только разностные комбинационные составляющие, которые и поступают на блок 8 измерения частот сигналов биений, содержащий последовательно соединенные фильтр верхних частот 12, выполненный с частотой среза, расположенной в полосе пропускания полосового фильтра 11 разностных частот, и дополнительный амплитудный детектор 13.When performing a multi-channel device with the addition and phasing of the signals according to FIG. 1, a complex oscillation signal of several frequencies from the output of the adder 2 is input to the beat signal generation unit 7, which contains a non-linear element 10 with a quadratic characteristic and a band-pass filter 11. In series, the non-linear element 10 s by a quadratic characteristic, these vibrations are mixed, as a result of which various combination components appear, which are determined by the pairwise interaction of the oscillations signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N with different frequencies. Only differential combinational components are extracted from this signal by the difference-bandpass filter 11, which are fed to the beat signal frequency measuring unit 8, which contains a high-pass filter 12 connected in series, configured with a cutoff frequency located in the passband of the difference-frequency bandpass filter 11, and an additional amplitude detector 13.

При этом после прохождения суммы попарных разностных составляющих через фильтр верхних частот 12 значение разностных составляющих, обусловленных максимально расстроенными по частоте колебаниями подстраиваемых источников сигнала увеличивается так, что на выходе дополнительного амплитудного детектора 13 формируется сигнал, в значение которого преобладающий вклад вносят биения между наиболее расстроенными по частоте подстраиваемыми источниками сигнала 11,12...1N. Таким образом, после амплитудного детектора 13 получается аналоговый сигнал, пропорциональный максимальной расстройке по частоте между подстраиваемыми источниками сигнала 11, 12...1N, который и поступает через вспомогательный блок согласования 9 на дополнительный вход формирователя управляющих сигналов 5.In this case, after the sum of the pairwise difference components passes through the high-pass filter 12, the value of the difference components caused by the most upset frequency oscillations of the tuned signal sources increases so that a signal is generated at the output of the additional amplitude detector 13, the value of which is dominated by beats between the most disturbed frequency adjustable signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N. Thus, after the amplitude detector 13, an analog signal is obtained proportional to the maximum frequency detuning between the tunable signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N , which is fed through the auxiliary matching unit 9 to the additional input of the control signal generator 5.

При выполнении многоканального устройства со сложением и фазированием сигналов согласно фиг. 3 сложный сигнал из колебаний нескольких частот с выхода сумматора 2 поступает на вход блока 7 формирования сигналов биений, содержащий последовательно соединенные смеситель 14, гетеродинный вход которого подключен к выходу одного из подстраиваемых источников сигнала 1 и полосовой фильтр 11 разностных частот. На смесителе 14, осуществляющем перемножение сложного суммарного сигнала с выхода сумматора и колебания с выхода одного из подстраиваемых источников сигнала, колебания подстраиваемых источников сигнала 11,12...1N смешиваются, в результате чего появляются их различные комбинационные, определяемые попарным взаимодействием колебаний двух разных частот. Из этого сигнала полосовым фильтром 11 разностных частот выделяются только разностные комбинационные составляющие, которые и поступают на блок 8 измерения частот сигналов биений, содержащий последовательно соединенные фильтр верхних частот 12, выполненный с частотой среза, расположенной в полосе пропускания полосового фильтра 11 разностных частот, формирователь 15 и счетчик 16.When performing a multi-channel device with addition and phasing of signals according to FIG. 3, a complex signal from oscillations of several frequencies from the output of the adder 2 is fed to the input of the beat signal generation unit 7, which contains a series-connected mixer 14, the heterodyne input of which is connected to the output of one of the adjustable signal sources 1 and a bandpass filter 11 of difference frequencies. On the mixer 14, performing the multiplication of the complex total signal from the output of the adder and the oscillations from the output of one of the adjustable signal sources, the oscillations of the adjustable signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N are mixed, as a result of which their various combination ones determined by the pairwise interaction of the oscillations two different frequencies. Only differential combinational components are extracted from this signal by the difference-bandpass filter 11, which are fed to the beat signal frequency measuring unit 8, which contains a high-pass filter 12 connected in series and configured with a cut-off frequency located in the passband of the difference-bandpass filter 11, a shaper 15 and counter 16.

При этом после прохождения суммы попарных разностных составляющих через фильтр верхних частот 12 значение разностных составляющих, обусловленных максимально расстроенными по частоте колебаниями подстраиваемых источников сигнала, увеличивается, что на входе формирователя 15 появляется сложное периодическое колебание, частота которого определяется в основном наибольшей частотой биений, т.е. наибольшей расстройкой между частотами подстраиваемых источников сигнала. Таким образом, после формирователя 15 получается периодический сигнал, частота которого равна максимальной расстройке по частоте между подстраиваемыми источниками сигнала, которая и определяется счетчиком 16 и поступает через вспомогательный блок согласования 9 на дополнительный вход формирователя управляющих сигналов 5. In this case, after the sum of the pairwise difference components passes through the high-pass filter 12, the value of the difference components caused by the most upset in frequency oscillations of the tuned signal sources increases, that a complex periodic oscillation appears at the input of the shaper 15, the frequency of which is determined mainly by the highest beat frequency, t. e. the greatest mismatch between the frequencies of the tuned signal sources. Thus, after the shaper 15, a periodic signal is obtained, the frequency of which is equal to the maximum frequency detuning between the tunable signal sources, which is determined by the counter 16 and enters through the auxiliary matching unit 9 to the additional input of the shaper of control signals 5.

При выполнении многоканального устройства со сложением и фазированием сигналов согласно фиг. 4 сложный сигнал из колебаний нескольких частот с выхода сумматора 2 поступает на вход блока 7 формирования сигналов биений, содержащий последовательно соединенные смеситель 14, гетеродинный вход которого подключен к выходу одного из подстраиваемых источников сигнала 1, и полосовой фильтр 11 разностных частот. На смесителе 14, осуществляющем перемножение сложного суммарного сигнала с выхода сумматора 2 и колебания с выхода одного из подстраиваемых источников сигнала, колебания подстраиваемых источников сигнала 11,12...1N смешиваются, в результате чего появляются их различные комбинационные составляющие, определяемые попарным взаимодействием колебаний двух разных частот. Из этого сигнала полосовым фильтром 11 разностных частот выделяются только разностные комбинационные составляющие, которые и поступают на блок измерения частот сигналов биений 8, содержащий последовательно соединенные фильтр верхних частот 12, выполненный с частотой среза, расположенной в полосе пропускания полосового фильтра 11 разностных частот, и синхронный детектор 17, другой вход которого подключен к выходу полосового фильтра 11 разностных частот. При этом после прохождении суммы попарных разностных составляющих через фильтр верхних частот 12 значение разностных составляющих, обусловленных максимально расстроенными по частоте колебаниями подстраиваемых источников сигнала, увеличивается так что на выходе синхронного детектора 17 после перемножения с сигналом на другом его входе, подключенном к выходу полосового фильтра разностных частот 11, формируется сигнал с информацией о величине расстройки по частоте колебаний подстраиваемых источников сигнала 11, 12...1N друг относительно друга, причем преобладающий вклад в значение этого сигнала вносят биения между наиболее расстроенными по частоте подстраиваемыми источниками сигнала 11, 12. . . 1N. Таким образом, после синхронного детектора 17 получается аналоговый сигнал с величиной пропорциональной максимальной расстройки по частоте между подстраиваемыми источниками сигнала 11,12...1N, который и поступает через вспомогательный блок согласования 9 на дополнительный вход формирователя управляющих сигналов 5.When performing a multi-channel device with addition and phasing of signals according to FIG. 4, a complex signal from oscillations of several frequencies from the output of the adder 2 is fed to the input of the beat signal generating unit 7, which contains a series-connected mixer 14, the heterodyne input of which is connected to the output of one of the adjustable signal sources 1, and a bandpass filter 11 of difference frequencies. On the mixer 14, multiplying the complex total signal from the output of the adder 2 and the oscillations from the output of one of the adjustable signal sources, the oscillations of the adjustable signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N are mixed, as a result of which their various combination components determined by pairwise appear the interaction of oscillations of two different frequencies. Only differential combinational components are extracted from this signal by the difference-bandpass filter 11, which are fed to the beat signal frequency measuring unit 8, which contains a series-connected high-pass filter 12, configured with a cutoff frequency located in the passband of the difference-frequency bandpass filter 11, and synchronous detector 17, the other input of which is connected to the output of the band-pass filter 11 of the difference frequencies. In this case, after the sum of the pairwise difference components passes through the high-pass filter 12, the value of the difference components, caused by the most upset frequency oscillations of the tuned signal sources, increases so that at the output of the synchronous detector 17 after multiplying with the signal at its other input connected to the output of the difference filter frequency 11 is generated a signal with information about the magnitude of mismatch by vibrations of adjustable frequency signal sources 1 1, 1 2 ... 1 N with respect to each abused, wherein the predominant contribution to the value of this signal making beats between adjusts sources most frustrated frequency signal January 1, January 2. . . 1 N. Thus, after the synchronous detector 17, an analog signal is obtained with a value proportional to the maximum frequency detuning between the adjustable signal sources 1 1 , 1 2 ... 1 N , which is fed through the auxiliary matching unit 9 to the additional input of the control signal generator 5.

При выполнении многоканального устройства со сложением и фазированием сигналов согласно фиг. 5 в синхронном режиме его работы сигнал с выхода амплитудного детектора 3 поступает на первый вход вычитателя 18, на другой вход которого поступает опорный сигнал Uоп. В случае, если величина опорного сигнала Uоп больше максимального напряжения на выходе амплитудного детектора 3 Umax, так что выполняется условие
Umax + 1 > Uоп > Umax, после обработки разностного сигнала с выхода вычитателя 18 функциональным делителем 19 вид 1/х достигается обострение зависимости сигнала на выходе функционального делителя 19 от фазовых соотношений между колебаниями на выходах подстраиваемых источников сигнала 11, 12. . . 1N, что приводит к повышению точности фазирования и эффективности сложения мощностей подстраиваемых источников сигнала на выходе сумматора 2. When performing a multi-channel device with addition and phasing of signals according to FIG. 5 in the synchronous mode of its operation, the signal from the output of the amplitude detector 3 is fed to the first input of the subtractor 18, the other input of which receives the reference signal U op . If the value of the reference signal U op is greater than the maximum voltage at the output of the amplitude detector 3 U max , so that the condition
U max + 1> U op > U max , after processing the differential signal from the output of the subtractor 18 by the functional divider 19, type 1 / x, the dependence of the signal at the output of the functional divider 19 on phase relations between the oscillations at the outputs of the tuned signal sources 1 1 , 1 2 is aggravated . . . 1 N , which leads to an increase in the phasing accuracy and the efficiency of addition of the powers of the tuned signal sources at the output of the adder 2.

Claims (5)

1. МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СО СЛОЖЕНИЕМ И ФАЗИРОВАНИЕМ СИГНАЛОВ, содержащее подстраиваемые источники сигнала, подключенные к входам сумматора, амплитудный детектор, подключенный к выходу сумматора, последовательно соединенные блок согласования и формирователь управляющих сигналов, выходы которого через соответствующие дополнительные блоки согласования подключены к управляющим входам подстраиваемых источников сигнала, при этом выход амплитудного детектора подключен к входу блока согласования, формирователь управляющих сигналов выполнен вырабатывающим в синхронном режиме сигналы для поканального поочередного управления подстраиваемыми источниками сигнала до получения экстремального значения сигнала на его входе, отличающееся тем, что между выходом сумматора и дополнительным входом формирователя управляющих сигналов включены последовательно соединенные блок формирования сигналов биений, блок измерения частот биений и вспомогательный блок согласования, при этом сумматор выполнен в виде многополюсника с взаимными связями между входами, а формирователь управляющих сигналов выполнен также обеспечивающим до синхронного режима работы выработку дополнительного сигнала для поканального поочередного управления подстраиваемыми источниками сигнала до устранения на его вспомогательном входе сигнала биений. 1. MULTI-CHANNEL DEVICE WITH ADDITION AND PHASING OF SIGNALS, containing adjustable signal sources connected to the inputs of the adder, an amplitude detector connected to the output of the adder, serially connected matching unit and a shaper of control signals, the outputs of which are connected to the controlling inputs of adjustable sources through the corresponding additional matching blocks signal, while the output of the amplitude detector is connected to the input of the matching unit, the driver of control signals made in synchronous mode generating signals for channel-by-channel sequential control of tunable signal sources until an extreme value of the signal at its input is obtained, characterized in that between the output of the adder and the additional input of the driver of the control signals are connected in series connected to the beat signal generation unit, the beat frequency measurement unit and the auxiliary unit coordination, while the adder is made in the form of a multipole with interconnections between the inputs, and the shaper unitary enterprise The leveling signals are also designed to provide, until the synchronous operation mode, the generation of an additional signal for channel-by-channel sequential control of the adjustable signal sources until elimination of beats at its auxiliary input. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок формирования сигналов биений выполнен в виде последовательно соединенных нелинейного элемента с квадратичной характеристикой и полосового фильтра разностных частот, а блок измерения частот сигналов биений выполнен в виде последовательно соединенных фильтра верхних частот, выполненного с частотой среза, расположенной в полосе пропускания полосового фильтра разностных частот, и дополнительного амплитудного детектора. 2. The device according to claim 1, characterized in that the beat signal generation unit is made in the form of a series-connected non-linear element with a quadratic characteristic and a difference-bandpass filter, and the beat signal frequency measurement unit is made in the form of a series-connected high-pass filter made with a frequency a slice located in the passband of the band-pass filter of the difference frequencies, and an additional amplitude detector. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок формирования сигналов биений выполнен в виде последовательно соединенных смесителя, гетеродинный вход которого подключен к выходу одного из подстраиваемых источников сигнала, и полосового фильтра разностных частот, а блок измерения частот сигналов биений выполнен в виде последовательно соединенных фильтра верхних частот, выполненного с частотой среза, расположенной в полосе пропускания полосового фильтра разностных частот, и синхронного детектора, другой вход которого поключен к входу полосового фильтра разностных частот. 3. The device according to claim 1, characterized in that the beat signal generation unit is made in the form of a series-connected mixer, the heterodyne input of which is connected to the output of one of the adjustable signal sources, and a difference-bandpass filter, and the beat signal frequency measurement unit is made in the form series-connected high-pass filter, made with a cutoff frequency located in the passband of the band-pass filter of difference frequencies, and a synchronous detector, the other input of which is connected to the input losovogo filter difference frequencies. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок формирования сигналов биений выполнен в виде последовательно соединенных смесителя, гетеродинный вход которого подключен к выходу одного из подстраиваемых источников сигнала, и полосового фильтра разностных частот, а блок измерения частот сигналов биений выполнен в виде последовательно соединенных фильтра верхних частот, выполненного с частотой среза, расположенной в полосе пропускания полосового фильтра разностной частоты, формирователя и счетчика. 4. The device according to claim 1, characterized in that the beat signal generation unit is made in the form of a series-connected mixer, the heterodyne input of which is connected to the output of one of the adjustable signal sources, and a difference-bandpass filter, and the beat signal frequency measurement unit is made in the form series-connected high-pass filter, made with a cutoff frequency located in the passband of the bandpass filter of the differential frequency, driver and counter. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выход амплитудного детектора подключен к входу блока согласования через введение последовательно соединенные вычитатель, другой вход которого является входом опорного сигнала, и функциональный делитель вида 1/x, где x-сигнал на входе функционального делителя. 5. The device according to claim 1, characterized in that the output of the amplitude detector is connected to the input of the matching unit through the introduction of a series-connected subtracter, the other input of which is the input of the reference signal, and a functional divider of the form 1 / x, where x is the signal at the input of the functional divider .
SU4930692 1991-04-23 1991-04-23 Multichannel device with summing and phasing of signals RU2019029C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4930692 RU2019029C1 (en) 1991-04-23 1991-04-23 Multichannel device with summing and phasing of signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4930692 RU2019029C1 (en) 1991-04-23 1991-04-23 Multichannel device with summing and phasing of signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2019029C1 true RU2019029C1 (en) 1994-08-30

Family

ID=21571510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4930692 RU2019029C1 (en) 1991-04-23 1991-04-23 Multichannel device with summing and phasing of signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2019029C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Стабилизация частот, Тезисы докладов межотраслевых научных конференций, совещаний, семинаров. М: ВИМИ, 1989, ч.1,с.100-103. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3626315A (en) Voltage-controlled oscillator selectively injection locked to stable frequency harmonics
US4682122A (en) Frequency synthesizer stage adding high frequency steps to an initial frequency
US4831339A (en) Oscillator having low phase noise
US2401481A (en) High-frequency signal generator
RU2019029C1 (en) Multichannel device with summing and phasing of signals
US4040728A (en) Ordered array of integrated circuit semiconductor charge transfer device feedback delay type of stabilized phase-locked recursive oscillators
RU2715799C1 (en) Method for determining boundaries of operating range of classic phase-locked loop systems and device for implementation thereof
US2868981A (en) Signal processing arrangement
JPH0224416B2 (en)
US2632865A (en) Circular sweep circuit
US3435368A (en) Low frequency piezoelectric crystal oscillator having a single driving circuit
US3826995A (en) Frequency generators
RU2065666C1 (en) Device for separation of two frequency-modulated signals overlapping spectrum
SU1518864A1 (en) Frequency divider
SU1141556A1 (en) Polyphase audio-frequency sinusoidal oscillator
US2688730A (en) Stable frequency generator system
SU1427546A1 (en) Frequency-modulated quartz osciliator
SU658708A1 (en) Frequency multiplier
SU909753A2 (en) Device for determination of energy object regulating system stability degree
SU176607A1 (en) GENERATOR OF ELECTRIC VIBRATIONS OF SOUND FREQUENCY
SU698115A1 (en) Device for phase tuning of frequency
SU809045A1 (en) Device for noise suppression
SU907506A2 (en) Calibrated time interval generator
US4050026A (en) Device for frequency discrimination of electrical signals
SU1113890A1 (en) Frequency synthesizer