RU2133078C1 - Superhigh-frequency transceiver and its design versions - Google Patents

Superhigh-frequency transceiver and its design versions Download PDF

Info

Publication number
RU2133078C1
RU2133078C1 RU96115634/09A RU96115634A RU2133078C1 RU 2133078 C1 RU2133078 C1 RU 2133078C1 RU 96115634/09 A RU96115634/09 A RU 96115634/09A RU 96115634 A RU96115634 A RU 96115634A RU 2133078 C1 RU2133078 C1 RU 2133078C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixer
input
frequency
local oscillator
output
Prior art date
Application number
RU96115634/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96115634A (en
Inventor
нов П.В. Купри
П.В. Куприянов
К.Е. Мираков
Original Assignee
Куприянов Павел Васильевич
Мираков Константин Ервандович
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 Куприянов Павел Васильевич, Мираков Константин Ервандович filed Critical Куприянов Павел Васильевич
Priority to RU96115634/09A priority Critical patent/RU2133078C1/en
Publication of RU96115634A publication Critical patent/RU96115634A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2133078C1 publication Critical patent/RU2133078C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmitters (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering; radio communications, radio countermeasure and radiometric exploration devices. SUBSTANCE: device built according to first and second design versions uses sum and difference signals of high- and low-frequency heterodynes as heterodyne signals of input and output converters. These signals may be separated across separate output mixers or by means of frequency- selective splitters connected at outputs of mixers. In this way, broad- band superhigh-frequency transceivers with large dynamic range of input signals, twice as low values of heterodyne frequencies, and twice as narrow frequency control range for heterodyne signals can be developed. EFFECT: enlarged operating frequency range. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в устройствах средств связи, устройствах радиопротиводействия и радиотехнической разведки, а также в сложных радиотехнических устройствах для расширения диапазона рабочих частот. The invention relates to the field of radio engineering and can be used in communication devices, radio countermeasures and electronic reconnaissance devices, as well as in complex electronic devices for expanding the operating frequency range.

Известно приемопередающее устройство для ретрансляции радиосигналов, содержащее приемную антенну, приемоусилительный блок, передающий блок с модулятором и выходную антенну [1]. Known transceiver device for relaying radio signals containing a receiving antenna, a receiving amplifier unit, a transmitting unit with a modulator and an output antenna [1].

Принимаемый приемной антенной сигнал поступает в приемо-усилительное устройство, где обрабатывается, усиливается, после чего поступает в передающий блок, осуществляющий усиление и модуляцию сигнала, и далее излучается с помощью антенны. Недостатком такого устройства является узкополосность. The signal received by the receiving antenna enters the receiving-amplifying device, where it is processed, amplified, after which it enters the transmitting unit, which amplifies and modulates the signal, and is then radiated using the antenna. The disadvantage of this device is the narrowband.

Известно также приемопередающее устройство СВЧ, выбранное в качестве прототипа, содержащее последовательно соединенные приемную антенну, приемный блок, содержащий входной преобразователь частоты, базовый блок обработки сигналов, передающий блок, содержащий выходной преобразователь частоты, гетеродин, соединенный с гетеродинными входами смесителей приемного и передающего блоков, и излучающую антенну [2]. It is also known microwave transceiver selected as a prototype, containing a series-connected receiving antenna, a receiving unit containing an input frequency converter, a base signal processing unit, a transmitting unit containing an output frequency converter, a local oscillator connected to the heterodyne inputs of the mixers of the receiving and transmitting units, and a radiating antenna [2].

Принятый антенной радиосигнал поступает на вход приемного блока, в смесителе которого несущая частота радиосигнала с помощью гетеродина преобразуется в рабочий диапазон частот базового блока. После обработки сигнала в базовом блоке он поступает в передающий блок, в смесителе которого с помощью того же гетеродина восстанавливается частота сигнала, а сам сигнал с помощью излучающей антенны излучается в заданном направлении. The radio signal received by the antenna is fed to the input of the receiving unit, in the mixer of which the carrier frequency of the radio signal with the help of a local oscillator is converted into the operating frequency range of the base unit. After processing the signal in the base unit, it enters the transmitting unit, in the mixer of which the signal frequency is restored using the same local oscillator, and the signal itself is emitted in a given direction using the emitting antenna.

Недостатком описанного устройства при его использовании в диапазоне СВЧ является высокая частота гетеродина, превышающая в ряде случаев 20,0-30,0 ГГц, что существенно затрудняет реализацию рассматриваемого устройства, а также ухудшает частотную стабильность выходных сигналов приемопередающего устройства. Кроме того, недостатком рассматриваемого устройства является широкий диапазон перестройки гетеродина. Поясним эти утверждения на примере. The disadvantage of the described device when used in the microwave range is the high local oscillator frequency, which in some cases exceeds 20.0-30.0 GHz, which significantly complicates the implementation of the device in question and also degrades the frequency stability of the output signals of the transceiver device. In addition, the disadvantage of this device is a wide range of tuning of the local oscillator. Let us illustrate these statements with an example.

С помощью узкополосного базового блока можно обрабатывать сигналы СВЧ в широком диапазоне частот путем изменения частоты гетеродина. Например, с помощью базового блока обработки сигналов, работающего в диапазоне рабочих частот 2,5...4,5 ГГц, можно обрабатывать радиосигналы, несущие частоты которых изменяются в диапазоне 6,5...18,5 ГГц. При дискретной перестройке частоты гетеродина в полосе частот 11,0...21,0 ГГц с шагом 2,0 ГГц будут последовательно обрабатываться входные сигналы, частоты которых изменяются в поддиапазонах 6,5. . . 8,5 ГГц, 8,5...10,5 ГГц и т.д., 16,5...18,5 ГГц. В настоящее время широкое применение находят цифровые устройства обработки сигналов, работающие в низкочастотной области диапазона СВЧ на частотах порядка нескольких десятков или сотен МГц. В этом случае возникают трудности, связанные с фильтрацией СВЧ сигналов после преобразования их частот. Для упрощения процесса фильтрации приходится повышать диапазоны рабочих частот базовых блоков обработки сигналов до значений порядка 8 и даже 12 ГГц, что приводит к существенному увеличению гетеродинных частот. Для повышения диапазона рабочих частот базовых блоков обычно используют дополнительное преобразование частот. Using a narrow-band base unit, it is possible to process microwave signals in a wide frequency range by changing the local oscillator frequency. For example, using the base signal processing unit operating in the operating frequency range 2.5 ... 4.5 GHz, it is possible to process radio signals whose carrier frequencies vary in the range 6.5 ... 18.5 GHz. In case of discrete tuning of the local oscillator frequency in the frequency band 11.0 ... 21.0 GHz with a step of 2.0 GHz, input signals whose frequencies vary in the 6.5 sub-bands will be sequentially processed. . . 8.5 GHz, 8.5 ... 10.5 GHz, etc., 16.5 ... 18.5 GHz. Currently, digital signal processing devices operating in the low-frequency region of the microwave range at frequencies of the order of several tens or hundreds of MHz are widely used. In this case, difficulties arise associated with filtering microwave signals after converting their frequencies. To simplify the filtering process, it is necessary to increase the operating frequency ranges of the base signal processing units to values of the order of 8 and even 12 GHz, which leads to a significant increase in heterodyne frequencies. To increase the range of operating frequencies of the base units, an additional frequency conversion is usually used.

Технической задачей данного изобретения является создание сверхвысокочастотного приемопередающего устройства с уменьшенными значениями частот гетеродинов, изменяющихся в уменьшенном диапазоне частот при широком династическом диапазоне входных сигналов и сверхширокой полосе частот входных сигналов. An object of the present invention is to provide a microwave transceiver with reduced local oscillator frequencies that vary in a reduced frequency range with a wide dynastic range of input signals and an ultra-wide frequency band of input signals.

Поставленная задача решается в сверхвысокочастотном приемопередающем устройстве по первому варианту, содержащему приемную и передающую антенны, последовательно соединенные первый смеситель, базовый блок обработки сигналов и второй смеситель, а также гетеродин, в которое согласно изобретению введены последовательно соединенные третий смеситель и первый фильтр СВЧ, включенные между выходом входной антенны и входом первого смесителя, последовательно соединенные второй фильтр СВЧ и четвертый смеситель, включенные между выходом второго смесителя и входом передающей антенны, первый высокочастотный гетеродин, соединенный через дополнительно введенные и последовательно соединенные пятый смеситель и третий фильтр СВЧ с гетеродинным входом первого смесителя, а также соединенный через дополнительно введенные и последовательно соединенные шестой смеситель и четвертый фильтр СВЧ с гетеродинным входом третьего смесителя, второй высокочастотный гетеродин, соединенный через дополнительно введенные и последовательно соединенные седьмой смеситель и пятый фильтр СВЧ с гетеродинным входом второго смесителя, а также соединенный через дополнительно введенные и последовательно соединенные восьмой смеситель и шестой фильтр СВЧ с гетеродинным входом четвертого смесителя, при этом гетеродин подключен к гетеродинным входам пятого, шестого, седьмого и восьмого смесителей, при этом третий, четвертый, пятый и шестой фильтры СВЧ выполнены соответственно в виде фильтров разностной, суммарной, разностной и суммарных частот или соответственно в виде фильтров суммарной, разностной, суммарной и разностной частот. The problem is solved in a microwave transceiver according to the first embodiment, comprising a receiving and transmitting antenna, a first mixer, a signal processing base unit and a second mixer connected in series, as well as a local oscillator, into which according to the invention a third mixer and a first microwave filter are connected in series, connected between the output of the input antenna and the input of the first mixer, the second microwave filter and the fourth mixer connected in series between the output of the second about the mixer and the input of the transmitting antenna, the first high-frequency local oscillator connected through an additionally introduced and serially connected fifth mixer and a third microwave filter with a heterodyne input of the first mixer, and also connected through an additionally introduced and serially connected sixth mixer and a fourth microwave filter with a heterodyne input of a third mixer , a second high-frequency local oscillator connected through an additionally introduced and connected in series seventh mixer and a fifth microwave filter with get home input of the second mixer, as well as connected through additionally introduced and connected in series the eighth mixer and the sixth microwave filter with the local oscillator input of the fourth mixer, while the local oscillator is connected to the heterodyne inputs of the fifth, sixth, seventh and eighth mixers, while the third, fourth, fifth and the sixth microwave filters are made respectively in the form of filters of difference, total, difference and total frequencies or, respectively, in the form of filters of total, difference, total and difference frequencies.

Поставленная задача решается в сверхвысокочастотном приемопередающем устройстве по второму варианту, содержащему приемную и передающую антенны, последовательно соединенные первый смеситель, базовый блок обработки сигналов и второй смеситель, а также гетеродин, в которое согласно изобретению введены последовательно соединенные третий смеситель и первый фильтр СВЧ, включенные между выходом входной антенны и входом первого смесителя, последовательно соединенные второй фильтр СВЧ и четвертый смеситель, включенные между выходом второго смесителя и входом передающей антенны, а также дополнительно введены первый и второй высокочастотные гетеродины, пятый и шестой смесители, первый и второй делители мощности и третий, четвертый, пятый и шестой фильтры СВЧ, причем первый высокочастотный гетеродин через пятый смеситель соединен с входом первого делителя мощности, первый выход которого через третий фильтр СВЧ соединен с гетеродинным входом первого смесителя, а второй выход через четвертый фильтр СВЧ соединен с гетеродинным входом третьего смесителя, второй высокочастотный гетеродин через шестой смеситель соединен с входом второго делителя мощности, первый выход которого через пятый фильтр СВЧ соединен с гетеродинным входом второго смесителя, а второй выход через шестой фильтр СВЧ соединен с гетеродинным входом четвертого смесителя, при этом гетеродин соединен с гетеродинными входами пятого и шестого смесителей, а третий, четвертый, пятый и шестой фильтры СВЧ выполнены соответственно в виде фильтров разностной, суммарной, разностной и суммарных частот или соответственно в виде фильтров суммарной, разностной, суммарной и разностной частот. The problem is solved in the microwave transceiver according to the second embodiment, comprising a receiving and transmitting antenna, serially connected to a first mixer, a base signal processing unit and a second mixer, as well as a local oscillator, into which, according to the invention, a third mixer and a first microwave filter are connected in series, connected between the output of the input antenna and the input of the first mixer, the second microwave filter and the fourth mixer connected in series between the output of the second about the mixer and the input of the transmitting antenna, and also introduced the first and second high-frequency local oscillators, the fifth and sixth mixers, the first and second power dividers and the third, fourth, fifth and sixth microwave filters, the first high-frequency local oscillator through the fifth mixer connected to the input of the first divider power, the first output of which through a third microwave filter is connected to the local oscillator input of the first mixer, and the second output through the fourth microwave filter is connected to the local oscillator input of the third mixer, the second high-frequency the th local oscillator through the sixth mixer is connected to the input of the second power divider, the first output of which through the fifth microwave filter is connected to the heterodyne input of the second mixer, and the second output through the sixth microwave filter is connected to the heterodyne input of the fourth mixer, while the local oscillator is connected to the heterodyne inputs of the fifth and sixth mixers, and the third, fourth, fifth and sixth microwave filters are made respectively in the form of filters of difference, total, difference and total frequencies or, respectively, in the form of filters total, different stnoy, the sum and difference frequencies.

Дополнительное введение в сверхвысокочастотное приемопередающее устройство последовательно соединенных третьего смесителя и первого фильтра СВЧ, включенных между выходом приемной антенны и входом первого смесителя, последовательно соединенных второго фильтра СВЧ и четвертого смесителя, включенных между выходом второго смесителя и входом передающей антенны, дополнительного первого высокочастотного гетеродина, соединенного через дополнительно введенные и последовательно соединенные пятый смеситель и третий фильтр СВЧ с гетеродинным входом первого смесителя, а также соединенный через дополнительно введенные и последовательно соединенные шестой смеситель и четвертый фильтр СВЧ с гетеродинным входом третьего смесителя, дополнительного второго высокочастотного гетеродина, соединенного через дополнительно введенные и последовательно соединенные седьмой смеситель и пятый фильтр СВЧ с гетеродинным входом второго смесителя, а также через дополнительно введенные и последовательно соединенные восьмой смеситель и шестой фильтр СВЧ с гетеродинным входом четвертого смесителя, причем гетеродин подключен к гетеродинным входам пятого, шестого, седьмого и восьмого смесителей, позволяет в два раза уменьшить частоту низкочастотного гетеродина при заданной ширине полосы рабочих частот устройства, уменьшает в два раза диапазон перестройки, что позволяет расширить диапазон рабочих частот устройства и повышает стабильность частоты гетеродина, упрощает и удешевляет устройство. An additional introduction to the microwave transceiver is a series-connected third mixer and a first microwave filter connected between the output of the receiving antenna and the input of the first mixer, connected in series with the second microwave filter and the fourth mixer, connected between the output of the second mixer and the input of the transmitting antenna, an additional first high-frequency local oscillator connected through additionally introduced and connected in series the fifth mixer and the third microwave filter with heterodyne the input of the first mixer, as well as connected through an additionally introduced and connected in series sixth mixer and a fourth microwave filter with a local oscillator input of the third mixer, an additional second high-frequency local oscillator connected through an additionally introduced and serially connected seventh mixer and a fifth microwave filter with a local oscillator input of the second mixer, as well as through additionally introduced and connected in series the eighth mixer and the sixth microwave filter with a heterodyne input of the fourth o mixer, and the local oscillator is connected to the heterodyne inputs of the fifth, sixth, seventh and eighth mixers, allows you to halve the frequency of the low-frequency local oscillator at a given bandwidth of the operating frequencies of the device, reduces the tuning range by half, which allows you to expand the operating frequency range of the device and increases the stability of the local oscillator frequency, simplifies and reduces the cost of the device.

Дополнительное введение в сверхвысокочастотное приемопередающее устройство последовательно соединенных третьего смесителя и первого фильтра СВЧ, включенных между выходом приемной антенны и входом первого смесителя, последовательно соединенных второго фильтра СВЧ и четвертого смесителя, включенных между выходом второго смесителя и входом передающей антенны, дополнительного первого высокочастотного гетеродина, соединенного через пятый смеситель с входом первого делителя мощности, первый выход которого через третий фильтр СВЧ соединен с гетеродинным входом первого смесителя, а второй выход через четвертый фильтр СВЧ соединен с гетеродинным входом третьего смесителя, дополнительного второго высокочастотного гетеродина, соединенного через шестой смеситель с входом второго делителя мощности, первый выход которого через пятый фильтр СВЧ соединен с гетеродинным входом второго смесителя, а второй выход через шестой фильтр СВЧ соединен с гетеродинным входом четвертого смесителя, причем гетеродин соединен с гетеродинными входами пятого и шестого смесителей, позволяет в два раза уменьшить частоту гетеродина, а в случае использования перестраиваемого гетеродина при заданной ширине полосы рабочих частот устройства уменьшает в два раза диапазон перестройки и увеличивает мощность гетеродинных сигналов, поступающих в смесители устройства, что позволяет расширять диапазон рабочих частот устройства, расширять динамический диапазон входных сигналов при перестройке низкочастотного гетеродина, повышает стабильность гетеродина, а также упрощает и удешевляет устройство. An additional introduction to the microwave transceiver is a series-connected third mixer and a first microwave filter connected between the output of the receiving antenna and the input of the first mixer, connected in series with the second microwave filter and the fourth mixer, connected between the output of the second mixer and the input of the transmitting antenna, an additional first high-frequency local oscillator connected through the fifth mixer with the input of the first power divider, the first output of which through the third microwave filter is connected inen with the heterodyne input of the first mixer, and the second output through the fourth microwave filter is connected to the heterodyne input of the third mixer, an additional second high-frequency local oscillator connected through the sixth mixer to the input of the second power divider, the first output of which through the fifth microwave filter is connected to the heterodyne input of the second mixer and the second output through the sixth microwave filter is connected to the heterodyne input of the fourth mixer, and the local oscillator is connected to the heterodyne inputs of the fifth and sixth mixers, allowing halves the frequency of the local oscillator, and in the case of using a tunable local oscillator for a given bandwidth of the operating frequencies of the device, it halves the tuning range and increases the power of the heterodyne signals entering the mixers of the device, which allows to expand the operating frequency range of the device and expand the dynamic range of input signals when tuning the low-frequency local oscillator, increases the stability of the local oscillator, and also simplifies and reduces the cost of the device.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема сверхвысокочастотного приемопередающего устройства; на фиг. 2 - структурная электрическая схема другого варианта сверхвысокочастотного приемопередающего устройства. The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a structural electrical diagram of a microwave transceiver; in FIG. 2 is a structural electrical diagram of another embodiment of a microwave transceiver device.

Сверхвысокочастотное приемопередающее устройство (фиг.1) содержит приемную и передающую антенны 1 и 2, последовательно соединенные третий смеситель 3, первый фильтр 4 СВЧ, первый смеситель 5, базовый блок обработки сигналов 6, второй смеситель 7, второй фильтр 8 СВЧ и четвертый смеситель 9, включенные между выходом приемной антенны 1 и входом передающей антенны 2, первый высокочастотный гетеродин 10, выход которого через последовательно соединенные пятый смеситель 11 и третий фильтр 12 СВЧ соединен с гетеродинным входом первого смесителя 5 и через последовательно соединенные шестой смеситель 13 и четвертый фильтр 14 СВЧ соединен с гетеродинным входом третьего смесителя 3, а также второй высокочастотный гетеродин 15, выход которого через последовательно соединенные седьмой смеситель 16 и пятый фильтр 17 СВЧ соединен с гетеродинным входом второго смесителя 7 и через последовательно соединенные восьмой смеситель 18 и шестой фильтр 19 СВЧ соединен с гетеродинным входом четвертого смесителя 9, причем гетеродин 20 соединен с гетеродинными входами пятого смесителя 11, шестого смесителя 13, седьмого смесителя 15 и восьмого смесителя 18. The microwave transceiver (Fig. 1) comprises a receiving and transmitting antenna 1 and 2, connected in series with a third mixer 3, a first microwave filter 4, a first mixer 5, a base signal processing unit 6, a second mixer 7, a second microwave filter 8 and a fourth mixer 9 connected between the output of the receiving antenna 1 and the input of the transmitting antenna 2, the first high-frequency local oscillator 10, the output of which is connected in series through the fifth mixer 11 and the third microwave filter 12 to the local oscillator input of the first mixer 5 and through the sixth mixer 13 and the fourth microwave filter 14 are connected in series with the local oscillator input of the third mixer 3, as well as a second high-frequency local oscillator 15, the output of which is connected through the seventh mixer 16 in series and the fifth microwave filter 17 is connected to the heterodyne input of the second mixer 7 and through the eighth mixer 18 and the sixth microwave filter 19 is connected to the local oscillator input of the fourth mixer 9, and the local oscillator 20 is connected to the local oscillator inputs of the fifth mixer 11, the sixth mixer 13, seventh first mixer 15 and the eighth mixer 18.

Сверхвысокочастотное приемопередающее устройство по второму варианту (фиг.2) содержит приемную и передающую антенны 1 и 2, последовательно соединенные третий смеситель 3, первый фильтр 4 СВЧ, первый смеситель 5, базовый блок обработки сигналов 6, второй смеситель 7, второй фильтр 8 СВЧ и четвертый смеситель 9, включенные между выходом приемной антенны 1 и входом передающей антенны 2, первый высокочастотный гетеродин 21, выход которого через пятый смеситель 22 соединен с входом первого делителя мощности 23, первый выход которого через третий фильтр 24 соединен с гетеродинным входом первого смесителя 5, а второй выход через четвертый фильтр 25 СВЧ соединен с гетеродинным входом третьего смесителя 3, второй высокочастотный гетеродин 26, выход которого через шестой смеситель 27 соединен со входом второго делителя мощности 28, первый выход которого через пятый фильтр СВЧ 29 соединен с гетеродинным входом второго смесителя 7, а второй выход через шестой фильтр 30 соединен с гетеродинным входом четвертого смесителя 9, причем гетеродин 31 соединен с гетеродинными входами пятого смесителя 22 и шестого смесителя 27. The microwave transceiver device according to the second embodiment (Fig. 2) comprises a receiving and transmitting antenna 1 and 2, connected in series with a third mixer 3, a first microwave filter 4, a first mixer 5, a base signal processing unit 6, a second mixer 7, a second microwave filter 8 and a fourth mixer 9 connected between the output of the receiving antenna 1 and the input of the transmitting antenna 2, the first high-frequency local oscillator 21, the output of which through the fifth mixer 22 is connected to the input of the first power divider 23, the first output of which is through the third filter 24 is connected to the heterodyne input of the first mixer 5, and the second output through the fourth microwave filter 25 is connected to the heterodyne input of the third mixer 3, the second high-frequency local oscillator 26, the output of which through the sixth mixer 27 is connected to the input of the second power divider 28, the first output of which through the fifth filter Microwave 29 is connected to the heterodyne input of the second mixer 7, and the second output through the sixth filter 30 is connected to the heterodyne input of the fourth mixer 9, and the local oscillator 31 is connected to the heterodyne inputs of the fifth mixer 22 and six about mixer 27.

Устройство (фиг.1) работает следующим образом. Входные сигналы, принятые антенной 1, поступают на вход смесителя 3, в котором преобразуются вверх по оси частот, фильтруются фильтром 4, после чего смесителем 5 преобразуются в диапазон рабочих частот базового блока обработки сигналов 6. Режимы работы смесителей 3 и 5 и величины их гетеродинных частот выбираются такими, чтобы частоты выходных сигналов смесителя 3 были существенно больше частот входных сигналов (в пять - десять раз и более), что позволяет эффективно отфильтровывать фильтром 4 полезные сигналы от мощных комбинационных составляющих и гармоник низких порядков [3]. При этом увеличиваются динамический диапазон и полоса входных частот сверхвысокочастотного приемопередающего устройства. The device (figure 1) works as follows. The input signals received by the antenna 1 are fed to the input of the mixer 3, which are converted upward along the frequency axis, filtered by the filter 4, after which the mixer 5 is converted to the operating frequency range of the base signal processing unit 6. The operating modes of the mixers 3 and 5 and their heterodyne values frequencies are chosen so that the frequencies of the output signals of the mixer 3 are significantly higher than the frequencies of the input signals (five to ten times or more), which allows you to effectively filter the useful signals from the powerful combination components of the filter 4 low-order [3] and boiling harmonics. This increases the dynamic range and the input frequency band of the microwave transceiver.

В качестве гетеродинных сигналов смесителей 3, 5, 7 и 9 используются сигналы с суммарными и разностными частотами высокочастотных гетеродинов 10, 15 и гетеродина 20, образуемые в смесителях 11, 13, 16 и 18. Для упрощения устройства желательно гетеродины 10 и 15 настраивать на одну и ту же частоту. В этом случае фильтры 4 и 8 будут одинаковыми. Если фильтром 14 выделяется сигнал с суммарной частотой, то фильтром 12 должен выделяться сигнал с разностной частотой. Возможен другой вариант - фильтром 14 выделяется разностный сигнал, а фильтром 12 - суммарный. Аналогично фильтром 17 выделяется сигнал с разностной частотой, а фильтром 19 - сигнал с суммарной частотой или наоборот. В этом случае частоты гетеродинных сигналов, поступающие на смесители 5, 7 и 3, 9 отличаются друг от друга на величину, равную удвоенному значению частоты гетеродина 20, т.е. частота и диапазон перестройки гетеродина 20 уменьшаются в два раза. As the heterodyne signals of the mixers 3, 5, 7, and 9, signals with the sum and difference frequencies of the high-frequency local oscillators 10, 15, and the local oscillator 20 are used, which are formed in the mixers 11, 13, 16, and 18. To simplify the device, it is desirable to set the local oscillators 10 and 15 to one the same frequency. In this case, filters 4 and 8 will be the same. If the filter 14 allocates a signal with a total frequency, then the filter 12 should be allocated a signal with a differential frequency. Another option is possible - the difference signal is allocated by the filter 14, and the total signal is allocated by the filter 12. Similarly, a filter with a difference frequency is allocated by the filter 17, and a signal with a total frequency is allocated by the filter 19 or vice versa. In this case, the frequencies of the local oscillator signals supplied to the mixers 5, 7 and 3, 9 differ from each other by an amount equal to twice the frequency of the local oscillator 20, i.e. the frequency and tuning range of the local oscillator 20 are halved.

Для примера рассмотрим сверхвысокочастотное приемопередающее устройство, в котором используется базовый блок 6, работающий в диапазоне частот 2,5... 4,5 ГГц, а высокочастотные гетеродины 10 и 15 настроены на частоту 90 ГГц. Для обработки сигналов, частоты которых изменяются в диапазоне 6,5...18,5 ГГц, частота гетеродина прототипа при использовании упомянутого базового блока изменялась дискретно в диапазоне 11...21 ГГц с шагом 2,0 ГГц (см. пример на стр. 2 данного описания). Нетрудно показать, что в рассматриваемом случае частота гетеродина 20 будет в два раза меньше и будет изменяться в диапазоне 5,5...10,5 ГГц. For example, consider a microwave transceiver that uses a base unit 6 operating in the frequency range 2.5 ... 4.5 GHz, and high-frequency local oscillators 10 and 15 are tuned to a frequency of 90 GHz. To process signals whose frequencies vary in the range of 6.5 ... 18.5 GHz, the prototype local oscillator frequency when using the mentioned base unit was changed discretely in the range of 11 ... 21 GHz with a step of 2.0 GHz (see example on page . 2 of this description). It is easy to show that in the case under consideration, the frequency of the local oscillator 20 will be half as much and will vary in the range 5.5 ... 10.5 GHz.

Если при рассматриваемых выше условиях фильтры 14 и 19 выделяют сигналы, частоты которых равны разности частот высокочастотных гетеродинов 10, 15 и гетеродина 20, а фильтры 12 и 17 - равные сумме этих частот, то частоты гетеродинных сигналов смесителей 3 и 9 будут изменяться в диапазоне 79,0... 84,5 ГГц, а смесителей 5 и 7 - в диапазоне 95,5...100,5 ГГц. В этом случае при настройке гетеродина 20 на частоту 5,5 ГГц входные сигналы устройства, частоты которых изменяются в диапазоне 6,5...8,5 ГГц, преобразуются с помощью смесителя 3, частота гетеродина которого равна 84,5 ГГц, в диапазон 91,0...93,0 ГГц и далее с помощью смесителя 5, частота гетеродинного сигнала которого равна 95,5 ГТц, в диапазон рабочих частот базового блока обработки сигналов 6 2,5. ..4,5 ГГц. После обработки в базовом блоке 6 сигналы с помощью смесителя 7, частота гетеродинного сигнала которого равна 95,5 ГГц, преобразуются в диапазон 91,0...93,0 ГГц и далее с помощью смесителя 9, частота гетеродинного сигнала которого равна 84,5 ГГц, - в диапазон 6,5...8,5 ГГц. Настроив частоту гетеродина 20 на 7,5 ГГц обработаем диапазон 8,5... 10,5 ГГц и т.д. Если частота гетеродина 20 будет настроена на частоту 10,5 ГГц, то будет обрабатываться диапазон 16,5...18,5 ГГц. При этом за счет эффективной фильтрации паразитных сигналов фильтрами 4 и 8, имеющих полосы прозрачности в высокочастотной части диапазона СВЧ, в полосу выходных частот устройства не будут попадать частоты комбинационных составляющих и гармоник низких порядков. Экспериментальная проверка показала, что на выходе устройства, реализованного по описанной схеме, мощность полезных выходных сигналов превышает мощность паразитных сигналов более чем на 60 дВ. If under the conditions considered above the filters 14 and 19 emit signals whose frequencies are equal to the frequency differences between the high-frequency local oscillators 10, 15 and the local oscillator 20, and the filters 12 and 17 are equal to the sum of these frequencies, then the frequencies of the heterodyne signals of mixers 3 and 9 will vary in the range 79 , 0 ... 84.5 GHz, and mixers 5 and 7 - in the range of 95.5 ... 100.5 GHz. In this case, when tuning the local oscillator 20 to a frequency of 5.5 GHz, the input signals of the device, the frequencies of which vary in the range 6.5 ... 8.5 GHz, are converted using a mixer 3, the frequency of the local oscillator of which is 84.5 GHz, into the range 91.0 ... 93.0 GHz and further using a mixer 5, the frequency of the heterodyne signal of which is 95.5 GTZ, to the operating frequency range of the base signal processing unit 6 2.5. ..4.5 GHz. After processing in the base unit 6, the signals using a mixer 7, the frequency of the local oscillator signal of which is 95.5 GHz, are converted into the range 91.0 ... 93.0 GHz and then using the mixer 9, the frequency of the local oscillation signal of 84.5 GHz, - in the range of 6.5 ... 8.5 GHz. Having adjusted the frequency of the local oscillator 20 to 7.5 GHz, we will process the range 8.5 ... 10.5 GHz, etc. If the frequency of the local oscillator 20 is tuned to a frequency of 10.5 GHz, then the range 16.5 ... 18.5 GHz will be processed. Moreover, due to the effective filtering of spurious signals by filters 4 and 8, which have transparency bands in the high-frequency part of the microwave range, the frequencies of combination components and low-order harmonics will not fall into the output frequency band of the device. Experimental verification showed that at the output of the device implemented according to the described scheme, the power of the useful output signals exceeds the power of spurious signals by more than 60 dV.

Устройство, схема которого приведена на фиг.2, работает аналогично описанному выше. В качестве гетеродинных сигналов смесителей 3, 5, 7 и 9 в нем также используются сигналы с суммарной и разностной частотами высокочастотных гетеродинов 21, 26 и гетеродина 31, причем для упрощения устройства желательно гетеродины 21 и 26 настраивать на одну и ту же частоту. В данном устройстве разделение выходных сигналов смесителей 22 и 27 на суммарный и разностный сигналы осуществляется частотно-избирательными разветвителями, состоящими во входном преобразователе из делителя мощности 23 и фильтров 24 и 25 и в выходном преобразователе из делителя 28 и фильтров 29 и 30. The device, the circuit of which is shown in figure 2, works similarly to that described above. It also uses signals with the sum and difference frequencies of high-frequency local oscillators 21, 26 and local oscillator 31 as heterodyne signals of mixers 3, 5, 7, and 9; moreover, to simplify the device, it is desirable to set the local oscillators 21 and 26 to the same frequency. In this device, the separation of the output signals of the mixers 22 and 27 into the sum and difference signals is carried out by frequency-selective splitters consisting in the input converter from the power divider 23 and filters 24 and 25 and in the output converter from the divider 28 and filters 29 and 30.

В последнем случае суммарный и разностный сигналы образуются одним смесителем, т.е. сигнал каждого высокочастотного гетеродина подводится только к одному смесителю. Сигнал высокочастотного гетеродина 21 подводится к смесителю 22, а гетеродина 26 - к смесителю 27. Это увеличивает мощность гетеродинных сигналов смесителей 3, 5, 7 и 9, что уменьшает потери в этих смесителях, увеличивает диапазон рабочих частот и динамических диапазон входных сигналов сверхвысокочастотного приемопередающего устройства, а также упрощает и удешевляет это устройство. In the latter case, the sum and difference signals are generated by a single mixer, i.e. the signal of each high-frequency local oscillator is supplied to only one mixer. The signal of the high-frequency local oscillator 21 is supplied to the mixer 22, and the local oscillator 26 to the mixer 27. This increases the power of the local oscillator signals of the mixers 3, 5, 7 and 9, which reduces the losses in these mixers, increases the operating frequency range and the dynamic range of the input signals of the microwave transceiver , and also simplifies and reduces the cost of this device.

Если из устройств, схемы которых приведены на фиг.1 и 2, исключить передающий блок и выходную антенну, т.е. в качестве выходного сигнала использовать сигналы на выходе базового блока 6 или на выходе первого смесителя 5, то это устройство может быть использовано в качестве приемного устройства. Если же исключить приемный блок и использовать только передающий блок и выходную антенну, т.е. входом устройства считать вход второго смесителя 7 или вход базового блока 6, то в этом случае устройство может быть использовано только для передачи сигналов. If from the devices whose circuits are shown in figures 1 and 2, exclude the transmitting unit and the output antenna, i.e. use the signals at the output of the base unit 6 or at the output of the first mixer 5 as the output signal, this device can be used as a receiving device. If we exclude the receiving unit and use only the transmitting unit and the output antenna, i.e. the input of the device is considered the input of the second mixer 7 or the input of the base unit 6, then in this case the device can only be used to transmit signals.

Литература
1. С. А. Вакин, Л.Н.Шустов. "Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки". - Москва, "Советское радио", 1968 г., стр. 317.
Literature
1. S.A. Vakin, L.N. Shustov. "Fundamentals of radio countermeasures and electronic intelligence." - Moscow, "Soviet Radio", 1968, p. 317.

2. Л.Уоллер. "Разработка нового авиационного электронного оборудования". - "Электроника", 1986 г., т. 59, N 10(743), стр. 3, 4. 2. L. Waller. "Development of new aviation electronic equipment." - "Electronics", 1986, v. 59, N 10 (743), p. 3, 4.

3. В.А.Левин, Г.А.Норкин. "Радиотехнические системы фильтрации с возвратным гетеродинированием". - Москва, "Советское радио", 1979 г., стр. 30. 3. V.A. Levin, G.A. Norkin. "Radio filtering systems with return heterodyning." - Moscow, "Soviet Radio", 1979, p. 30.

Claims (2)

1. Сверхвысокочастотное приемопередающее устройство, содержащее приемную и передающую антенны, последовательно соединенные первый смеситель, базовый блок обработки сигналов и второй смеситель, а также гетеродин, отличающееся тем, что введены последовательно соединенные третий смеситель и первый фильтр СВЧ, включенные между выходом приемной антенны и входом первого смесителя, последовательно соединенные второй фильтр СВЧ и четвертый смеситель, включенные между выходом второго смесителя и входом передающей антенны, а также первый дополнительный высокочастотный гетеродин, выход которого соединен с гетеродинным входом первого смесителя через введенные последовательно соединенные пятый смеситель и третий фильтр СВЧ и гетеродинным входом третьего смесителя через введенные последовательно соединенные шестой смеситель и четвертый фильтр СВЧ, второй дополнительный высокочастотный гетородин, выход которого соединен с гетеродинным входом второго смесителя через введенные последовательно соединенные седьмой смеситель и пятый фильтр СВЧ и гетеродинным входом четвертого смесителя через введенные последовательно соединенные восьмой смеситель и шестой фильтр СВЧ, при этом третий, четвертый, пятый и шестой фильтры СВЧ выполнены соответственно в виде фильтров разностной, суммарной, разностной и суммарной частот или соответственно в виде фильтров суммарной, разностной, суммарной и разностной частот, а выход гетеродина подсоединен к гетеродинным входам пятого, шестого, седьмого и восьмого смесителей. 1. A microwave transceiver device comprising a receiving and transmitting antenna, a first mixer, a signal processing base unit and a second mixer connected in series, and a local oscillator, characterized in that a third mixer and a first microwave filter are connected in series and connected between the output of the receiving antenna and the input the first mixer, the second microwave filter and the fourth mixer connected in series between the output of the second mixer and the input of the transmitting antenna, as well as the first additional an additional high-frequency local oscillator, the output of which is connected to the heterodyne input of the first mixer through the fifth mixer and the third microwave filter introduced in series and the third-mixer heterodyne input through the sixth mixer and the fourth microwave filter introduced in series, the second additional high-frequency local oscillator, the output of which is connected to the heterodyne input of the second the mixer through the seventh mixer and the fifth microwave filter and the fourth heterodyne input introduced in series of the mixer through the eighth mixer and the sixth microwave filter introduced in series, while the third, fourth, fifth and sixth microwave filters are made in the form of filters of difference, total, difference and total frequencies, respectively, or in the form of filters of total, difference, total and difference frequencies and the local oscillator output is connected to the heterodyne inputs of the fifth, sixth, seventh and eighth mixers. 2. Сверхвысокочастотное приемопередающее устройство, содержащее приемную и передающую антенны, последовательно соединенные первый смеситель, базовый блок обработки сигналов и второй смеситель, а также гетеродин, отличающееся тем, что введены последовательно соединенные третий смеситель и первый фильтр СВЧ, включенные между выходом приемной антенны и входом первого смесителя, последовательно соединенные второй фильтр СВЧ и четвертый смеситель, включенные между выходом второго смесителя и входом передающей антенны, первый и второй высокочастотные гетеродины, последовательно соединенные пятый смеситель, первый делитель мощности и третий фильтр СВЧ, включенный между выходом первого дополнительного высокочастотного гетеродина и гетеродинным входом первого смесителя, четвертый фильтр СВЧ, включенный между вторым выходом первого делителя мощности и гетеродинным входом третьего смесителя, последовательно соединенные шестой смеситель, второй делитель мощности и пятый фильтр СВЧ, включенные между выходом второго дополнительного высокочастотного гетеродина и гетеродинным входом второго смесителя, и шестой фильтр СВЧ, включенный между вторым выходом второго делителя мощности и гетеродинным входом четвертого смесителя, при этом третий, четвертый, пятый и шестой фильтры СВЧ выполнены соответственно в виде фильтров разностной, суммарной, разностной и суммарной частот или соответственно в виде фильтров суммарной, разностной, суммарной и разностной частот, а выход гетеродина подсоединен к гетеродинным входам пятого и шестого смесителей. 2. A microwave transceiver device comprising a receiving and transmitting antenna, a first mixer, a signal processing base unit and a second mixer connected in series, and a local oscillator, characterized in that a third mixer and a first microwave filter are connected in series and connected between the output of the receiving antenna and the input the first mixer, the second microwave filter and the fourth mixer connected in series between the output of the second mixer and the input of the transmitting antenna, the first and second high near-frequency local oscillators, a fifth mixer, a first power divider and a third microwave filter connected in series between the output of the first additional high-frequency local oscillator and the local input of the first mixer, a fourth microwave filter connected between the second output of the first power divider and the local oscillator input of the third mixer, connected in series with the sixth mixer , a second power divider and a fifth microwave filter included between the output of the second additional high-frequency local oscillator and heterode the input of the second mixer, and the sixth microwave filter connected between the second output of the second power divider and the heterodyne input of the fourth mixer, while the third, fourth, fifth and sixth microwave filters are made in the form of filters of difference, total, difference and total frequencies, or respectively in the form of filters of total, difference, total and difference frequencies, and the local oscillator output is connected to the heterodyne inputs of the fifth and sixth mixers.
RU96115634/09A 1996-07-26 1996-07-26 Superhigh-frequency transceiver and its design versions RU2133078C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96115634/09A RU2133078C1 (en) 1996-07-26 1996-07-26 Superhigh-frequency transceiver and its design versions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96115634/09A RU2133078C1 (en) 1996-07-26 1996-07-26 Superhigh-frequency transceiver and its design versions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96115634A RU96115634A (en) 1998-10-20
RU2133078C1 true RU2133078C1 (en) 1999-07-10

Family

ID=20183966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96115634/09A RU2133078C1 (en) 1996-07-26 1996-07-26 Superhigh-frequency transceiver and its design versions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2133078C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2497270C1 (en) * 2012-05-05 2013-10-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Ultra-broadband signal amplification device
RU2514090C1 (en) * 2012-10-01 2014-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" Device for storing frequencies of microwave signals
RU2680974C1 (en) * 2018-02-19 2019-03-01 Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" (АО "ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга") Microwave radio receiver
RU2690684C1 (en) * 2018-11-02 2019-06-05 Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" Microwave receiving device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Левин В.А. и др. Радиотехнические системы фильтрации с возвратным гетеродинированием.-М.: Советское радио, 1979, с.25-30. Мостыко В.С. Регулировка полосы пропускания избирательных усилителей.-М.: Энергия, с.11-19, фиг.3,4. Чистяков Н.И. и др. Радиоприемные устройства.-М.: Связьиздат, 1959, с.447, 452-453. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2497270C1 (en) * 2012-05-05 2013-10-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Ultra-broadband signal amplification device
RU2514090C1 (en) * 2012-10-01 2014-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" Device for storing frequencies of microwave signals
RU2680974C1 (en) * 2018-02-19 2019-03-01 Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" (АО "ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга") Microwave radio receiver
RU2690684C1 (en) * 2018-11-02 2019-06-05 Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" Microwave receiving device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2048148C (en) Transmitter
US3656162A (en) Diplexer for radio communication
US9264017B2 (en) Electronically tunable filter
KR970009014A (en) Transmitting / receiving circuit
RU2133078C1 (en) Superhigh-frequency transceiver and its design versions
US2658992A (en) Single side band jamming system
US2808504A (en) Single sideband transmitting and receiving unit
WO2001089093A2 (en) Apparatus for radio frequency processing with single oscillator for intermediate frequency processing
CN106888015B (en) Broadband frequency agility millimeter wave frequency synthesizer
EP1481485A1 (en) A multi-band receiver
CN113872633A (en) UV wave band broadband reconfigurable transceiver
CN112019214A (en) Signal source system suitable for millimeter wave security inspection
US3378769A (en) Heterodyne generators in microwave radio system repeaters
RU2801874C1 (en) Transmitting system of high secrecy of setting with an automatic matching device using a broadband signal
RU2161861C1 (en) Shf receiver
CN220754811U (en) W-band frequency synthesis module, device and apparatus
RU2751018C1 (en) Coherent path of radar station with variable (switchable) intermediate frequency
US2895009A (en) Channeling system for frequency spectrum transmission
KR102303622B1 (en) Anti-drone jamming system using white noise
SU470930A1 (en) A device for receiving radio signals with narrowband phase modulation
RU2136110C1 (en) Device for radio intelligence
US2478311A (en) Circuit for determining carrier frequencies of frequency modulated signals
RU2030761C1 (en) Reader of telemetering identification system
SU978371A1 (en) Adaptive receiving device
SU543162A1 (en) Transceiver

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060727