RU2680974C1 - Microwave radio receiver - Google Patents

Microwave radio receiver Download PDF

Info

Publication number
RU2680974C1
RU2680974C1 RU2018106110A RU2018106110A RU2680974C1 RU 2680974 C1 RU2680974 C1 RU 2680974C1 RU 2018106110 A RU2018106110 A RU 2018106110A RU 2018106110 A RU2018106110 A RU 2018106110A RU 2680974 C1 RU2680974 C1 RU 2680974C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
frequency
mixer
power divider
Prior art date
Application number
RU2018106110A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Ервандович Мираков
Original Assignee
Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" (АО "ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга")
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 Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" (АО "ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга") filed Critical Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" (АО "ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга")
Priority to RU2018106110A priority Critical patent/RU2680974C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2680974C1 publication Critical patent/RU2680974C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H04B1/26—Circuits for superheterodyne receivers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of radio engineering and can be used in broadband microwave receiving devices that make up the electronic countermeasures equipment and radio observation equipment. Microwave radio receiver contains, in particular, two pairs of branches, each of which includes mixers and intermediate frequency filters.EFFECT: technical result of the invention is to increase the maximum operating frequency band of the input signals twice while maintaining the level of receiver’s dynamic range achieved in a prototype of about 80 dB.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в широкополосных СВЧ радиоприемных устройствах, входящих в состав аппаратуры радиопротиводействия и радионаблюдения.The invention relates to the field of radio engineering and can be used in broadband microwave radio receivers that are part of the radio countermeasures and radio surveillance equipment.

Известно супергетеродинное радиоприемное устройство, которое содержит последовательно включенные входной фильтр (преселектор), смеситель с гетеродином, фильтр промежуточной частоты, усилитель промежуточной частоты и выходные устройства обработки радиосигналов. Принятый радио-сигнал через входной фильтр и входной усилитель поступает на сигнальный вход смесителя, преобразуется по частоте и через фильтр промежуточной частоты и усилитель промежуточной частоты поступает на вход устройства обработки радиосигналов. Диапазон частот входных сигналов ограничен входным фильтром, который также используется для подавления «зеркального» канала приема. (Н.И. Чистяков, М.В. Сидоров, В.С. Мельников. Радиоприемные устройства, «Связьиздат», Москва, 1959 г., стр. 17).A superheterodyne radio receiving device is known which comprises an input filter (preselector), a mixer with a local oscillator, an intermediate frequency filter, an intermediate frequency amplifier, and output signal processing devices that are connected in series. The received radio signal through the input filter and the input amplifier is fed to the signal input of the mixer, converted by frequency and through the intermediate frequency filter and the intermediate frequency amplifier is fed to the input of the radio signal processing device. The frequency range of the input signals is limited by the input filter, which is also used to suppress the “mirror” reception channel. (NI Chistyakov, MV Sidorov, VS Melnikov. Radio receivers, Svyazizdat, Moscow, 1959, p. 17).

Недостатками такого устройства являются, узкая полоса входных частот, ограничиваемая полосой пропускания входного фильтра, а также технические трудности, связанные с необходимостью подавления «зеркального» канала приема для увеличения избирательности приемного устройства в отношении близких по частоте мешающих станций и устранения неоднозначности при определении частот принимаемых станций.The disadvantages of this device are the narrow input frequency band, limited by the input filter bandwidth, as well as the technical difficulties associated with the need to suppress the “mirror” reception channel to increase the selectivity of the receiving device in relation to interfering stations with similar frequencies and to eliminate ambiguity in determining the frequencies of the received stations .

Известно также супергетеродинное радиоприемное устройство, в котором для повышения избирательности применено двойное преобразование частот. Устройство содержит последовательно включенные входной фильтр, первый смеситель с первым гетеродином, фильтр первой промежуточной частоты, усилитель первой промежуточной частоты, второй смеситель со вторым гетеродином, фильтр второй промежуточной частоты, усилитель второй промежуточной частоты и выходное устройство обработки радиосигналов. Принятый радиосигнал через входной фильтр и входной усилитель поступает на сигнальный вход первого смесителя, преобразуется по частоте и через фильтр первой промежуточной частоты и усилитель первой промежуточной частоты поступает на сигнальный вход второго смесителя, преобразуется по частоте и через фильтр второй промежуточной частоты и усилитель второй промежуточной частоты поступает на вход устройства обработки радиосигналов. Значение первой промежуточной частоты выбирается меньше значения несущей частоты входного сигнала и больше значения второй промежуточной частоты. Причем величина первой промежуточной частоты выбирается возможно более высокой, а величина второй промежуточной частоты возможно более низкой. Это существенно увеличивает избирательность и уменьшает коэффициент шума приемного устройства (В.И. Сифоров. Радиоприемники сверхвысоких частот. «Воениздат», Москва, 1957 г., стр. 551-554).A superheterodyne radio receiving device is also known in which double frequency conversion is used to increase selectivity. The device comprises a series input filter, a first mixer with a first local oscillator, a filter of a first intermediate frequency, an amplifier of a first intermediate frequency, a second mixer with a second local oscillator, a filter of a second intermediate frequency, an amplifier of a second intermediate frequency and an output device for processing radio signals. The received radio signal through the input filter and the input amplifier enters the signal input of the first mixer, is converted by frequency and through the filter of the first intermediate frequency and the amplifier of the first intermediate frequency enters the signal input of the second mixer, is converted by frequency and through the filter of the second intermediate frequency and the amplifier of the second intermediate frequency arrives at the input of the radio signal processing device. The value of the first intermediate frequency is chosen less than the value of the carrier frequency of the input signal and more than the value of the second intermediate frequency. Moreover, the magnitude of the first intermediate frequency is selected as high as possible, and the magnitude of the second intermediate frequency as low as possible. This significantly increases the selectivity and reduces the noise figure of the receiving device (V. I. Siforov. Ultra-high frequency radios. "Military Publishing", Moscow, 1957, pp. 551-554).

К недостаткам рассмотренного устройства следует отнести возможность попадания комбинационных частот низких порядков, порожденных этим устройством, при первом преобразовании, которые попадают в диапазон промежуточных частот первого преобразователя частоты..The disadvantages of the considered device should include the possibility of getting the combination frequencies of low orders generated by this device during the first conversion, which fall into the range of intermediate frequencies of the first frequency converter ..

Общими признаками аналогов изобретения являются смесители с гетеродинами, фильтры промежуточной частоты и выходные устройства обработки радиосигналов.Common features of analogues of the invention are mixers with local oscillators, filters of intermediate frequency and output devices for processing radio signals.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является приемное устройство, описанное в патенте РФ №2573780 от 08.07.2014 г., «Радиоприемное устройство СВЧ», которое выбрано в качестве прототипа.Closest to the claimed invention is the receiving device described in the patent of the Russian Federation No. 2573780 from 07/08/2014, "Radio receiving device microwave", which is selected as a prototype.

Структурная схема прототипа показана на фиг. 1. Устройство (прототип) содержит входной делитель мощности 1, два смесителя первой ступени преобразования частот 2 и 3, два гетеродинных генератора 4 и 5, два делитель мощности 6 и 7, фильтры промежуточных частот первой ступени преобразования 11 и 12, два смесителя второй ступени преобразования частот 9 и 10, фильтры промежуточной частоты второй ступени преобразования 13 и 14, делитель мощности на два 8, устройство идентификации частот 15, включающее в себя амплитудные и фазовый детекторы и выключатель 16.The block diagram of the prototype is shown in FIG. 1. The device (prototype) contains an input power divider 1, two mixers of the first stage of frequency conversion 2 and 3, two heterodyne generators 4 and 5, two power divider 6 and 7, intermediate frequency filters of the first stage of conversion 11 and 12, two mixers of the second stage frequency conversion 9 and 10, intermediate frequency filters of the second conversion stage 13 and 14, a power divider into two 8, a frequency identification device 15, including amplitude and phase detectors and a switch 16.

Устройство (прототип) содержит два приемных канала - основной канал, содержащий смеситель 2 и гетеродин 4, и дополнительный канал, содержащий смеситель 3 и гетеродин 5. Каналы отличаются настройкой частот гетеродинов 4 и 5. Если основной приемный канал использует нижнюю настройку частоты гетеродина (частота гетеродина ωгн меньше частот входных сигналов ωгн<ωс), то дополнительный канал должен использовать гетеродин с верхней настройкой частоты (частота гетеродина этого канала ωгв больше частот входных сигналов ωгв>ωс). Упомянутые настройки каналов обязательно должны быть разными. Частоты гетеродинов и фильтров промежуточных частот каналов выбирают таким образом, чтобы рабочие диапазоны промежуточных частот основного и дополнительного каналов были одинаковыми. Оба канала принимают один и тот же входной сигнал с частотой ωс. При этом в полосе промежуточных частот основного канала образуются полезные сигналы с частотами (ωс-ωгн) и фазой (ϕс-ϕгн), а в полосе промежуточных частот дополнительного канала с частотой (ωгв-ωс) и фазой (ϕгв-ϕс).The device (prototype) contains two receiving channels - the main channel containing the mixer 2 and the local oscillator 4, and an additional channel containing the mixer 3 and the local oscillator 5. The channels differ in tuning the frequencies of the local oscillators 4 and 5. If the main receiving channel uses the lower frequency setting of the local oscillator (frequency rH ω LO input frequencies less rH ω <ω c), an additional channel must use a local oscillator frequency setting from the top (the frequency ω LO of this channel rB more frequencies of the input signals ω rD> ω c). The mentioned channel settings must be different. The frequencies of the local oscillators and the filters of the intermediate frequencies of the channels are chosen so that the working ranges of the intermediate frequencies of the main and additional channels are the same. Both channels receive the same input signal with a frequency of ω s . In this case, the intermediate band base channel frequencies generated useful signals with frequencies (ω c -ω rH) and phase (φ c -φ rH) and a supplemental channel band of intermediate frequency with a frequency (ω c -ω rB) and phase (φ gu -ϕ c ).

Здесь ϕс, ϕгн и ϕгв фазы входного и гетеродинных сигналов. Возможен вариант, когда основной канал использует верхнюю настройку гетеродина, а дополнительный канал - нижнюю, что не меняет принципа работы приемного устройства.Here ϕ с , ϕ Гн and ϕ Гв are the phases of the input and heterodyne signals. A variant is possible when the main channel uses the upper local oscillator setting, and the secondary channel uses the lower one, which does not change the principle of operation of the receiving device.

Частота сигнала первой промежуточной частоты, образуемого в дополнительном канале на выходе фильтра 12 (фиг. 1), равна (ωгв-ωс). После двойного преобразования с помощью смесителей 9 и 10 она становится равной частоте первой промежуточной частоты основного канала (ωс-ωгн). Фаза преобразованного сигнала также будет равна фазе сигнала первой промежуточной частоты основного канала (ϕс-ϕгн). Это справедливо только для входных сигналов, частоты которых находятся в диапазоне входных частот приемного устройства. Таким образом, равенство фаз и частот преобразованных сигналов является признаком полезных сигналов. По этим признакам можно с большой степенью точности идентифицировать полезные сигналы, поступающие на вход приемного устройства и отличать их от «паразитных» сигналов, образующихся во входных цепях.The frequency of the signal of the first intermediate frequency generated in the additional channel at the output of the filter 12 (Fig. 1) is equal to (ω gu- ω s ). After double conversion with the help of mixers 9 and 10, it becomes equal to the frequency of the first intermediate frequency of the main channel (ω with -ω mn ). The phase of the converted signal will also be equal to the phase of the signal of the first intermediate frequency of the main channel (ϕ with -ϕ GL ). This is true only for input signals whose frequencies are in the input frequency range of the receiving device. Thus, the equality of the phases and frequencies of the converted signals is a sign of useful signals. Based on these characteristics, it is possible to identify with a high degree of accuracy the useful signals arriving at the input of the receiving device and distinguishing them from “spurious" signals generated in the input circuits.

Важным свойством смесителей, входящих в состав приемного устройства, является ограничение ширины диапазонов промежуточных частот величиной, равной одной октаве. Октава определяется отношение граничных частот диапазона, которое равно 2, т.е. ωmax/ωmin=2, где ωmax и ωmin - граничные частоты рабочего диапазона частот. При превышении этого значения в диапазон промежуточных частот попадают гармоники промежуточной частоты и в том числе вторая гармоника 2⋅ωпч=2⋅ωс-2⋅ωг для нижней настройки гетеродина и 2⋅ωг-2⋅ωс для верхней настройки, что создает помехи работе приемного устройства и также приводит к существенному уменьшению динамического диапазона.An important property of the mixers included in the receiver is the limitation of the width of the ranges of intermediate frequencies by a value equal to one octave. Octave determines the ratio of the boundary frequencies of the range, which is 2, i.e. ω max / ω min = 2, where ω max and ω min are the boundary frequencies of the working frequency range. When this value is exceeded in the intermediate frequency band fall into the intermediate frequency and the harmonics including a second harmonic 2⋅ω nq = 2⋅ω with -2⋅ω g for the lower heterodyne setup and 2⋅ω g -2⋅ω with settings for the top, which interferes with the operation of the receiving device and also leads to a significant decrease in the dynamic range.

Известно, что при гетеродинном преобразовании частот абсолютная ширина диапазона преобразуемых частот остается постоянной, т.е. при заданных значениях полосы промежуточных частот Δωпч и заданном значении частоты гетеродина ширина диапазона частот входных сигналов Δωс всегда равна ширине диапазона промежуточных частот (Δωс=Δωпч), т.е. ширина полосы частот входных сигналов Δωс ограничивается шириной полосы промежуточных частот Δωпч, а ширина полосы промежуточных частот ограничивается шириной в одну октаву. Например, при разбиении диапазона входных частот приемного устройства на поддиапазоны и последовательного их просмотра путем перемещения вниз по оси частот за счет уменьшения частоты гетеродинного сигнала при постоянном значении абсолютной полосы промежуточных частот значение относительной ширины полосы промежуточных частот увеличивается и ограничивается шириной в одну октаву, т.е., при изначально заданной и постоянной ширине промежуточных частот Δωпч, равной одной октаве, ширина поддиапазона частот входных сигналов не может превышать значение Δωпч что и ограничивает максимально возможную ширину диапазона входных сигналов и является основным недостатком таких приемных устройств.It is known that with heterodyne frequency conversion, the absolute width of the range of converted frequencies remains constant, i.e. for given values of the intermediate frequency band Δω pc and a given value of the local oscillator frequency, the width of the frequency range of the input signals Δω s is always equal to the width of the range of intermediate frequencies (Δω c = Δω pc ), i.e. the bandwidth of the input signals Δω c is limited by the intermediate bandwidth Δω pch , and the intermediate bandwidth is limited to one octave. For example, when dividing the input frequency range of the receiving device into subbands and viewing them sequentially by moving down the frequency axis by decreasing the frequency of the local oscillator signal with a constant value of the absolute intermediate frequency band, the value of the relative intermediate frequency band increases and is limited to one octave, t. e., at initially predetermined constant width and the intermediate frequency Δω pch equal to one octave wide frequency subband of the input signal can not next page shat value Δω pch that limits the maximum possible width of the input signal range and is the main disadvantage of such receivers.

Таким образом, недостатком приемного устройства - прототипа является узкая максимальная полоса частот входных сигналов, не превышающая величину, равную ширине диапазона промежуточных частот в одну октаву.Thus, the disadvantage of the receiving device of the prototype is the narrow maximum frequency band of the input signals, not exceeding a value equal to the width of the range of intermediate frequencies of one octave.

Общие признаки прототипа и изобретения являются делители мощности на два 1, 6, 7 и 8, смесители первой ступени преобразования частот 2 и 3, гетеродины 4 и 5, фильтры первых промежуточных частот первой ступени преобразования частот 11 и 12, смесители второй ступени преобразования частот 9 и 10, фильтры промежуточных частот второй ступени преобразования 13 и 14, блок идентификации частот 15 и выключатель 16.Common features of the prototype and invention are power dividers into two 1, 6, 7 and 8, mixers of the first stage of frequency conversion 2 and 3, local oscillators 4 and 5, filters of the first intermediate frequencies of the first stage of frequency conversion 11 and 12, mixers of the second stage of frequency conversion 9 and 10, intermediate frequency filters of the second conversion stage 13 and 14, frequency identification unit 15 and switch 16.

Техническая задача изобретения - увеличение максимальной полосы частот входных сигналов.An object of the invention is to increase the maximum frequency band of input signals.

Техническим результатом изобретения является увеличение максимальной полосы рабочих частот входных сигналов в два раза при сохранении достигнутом в прототипе уровня динамического диапазона приемного устройства порядка 80 дБ.The technical result of the invention is to double the maximum operating frequency band of the input signals while maintaining the prototype dynamic range level of the receiving device of about 80 dB.

Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что радиоприемное устройство СВЧ содержит - первый входной делитель мощности на два, первый и второй смесители первой ступени преобразования частот, первый и второй гетеродины, второй и третий делители мощности на два, первый и второй фильтры промежуточных частот первой ступени преобразования частот, третий и четвертый смесители второй ступени преобразования частот, третий и четвертый фильтры промежуточных частот второй ступени преобразования, четвертый делитель мощности на два, блок идентификации частот и выключатель, причем первый выход первого входного делителя мощности на два соединен с сигнальным входом первого смесители первой ступени преобразования частот, выход которого через первый фильтр промежуточной частоты первой ступени преобразования частот соединен с входом четвертого делителя мощности на два, первый выход которого соединен с первым входом выключателя, второй выход первого входного делителя мощности на два соединен с входом второго смесителя первой ступени преобразования частот, выход которого через второй фильтр промежуточной частоты соединен с входом третьего смесителя второй ступени преобразования частот, выход которого через третий фильтр промежуточных частот соединен со входом четвертого смесителя второй ступени преобразования частот при этом первый выход четвертого делителя мощности на два соединен с первым входом блока идентификации частот, а выход четвертого смесителя второй ступени преобразования частот через четвертый фильтр промежуточных частот соединен со вторым входом блока идентификации частот, выход которого соединен со вторым входом выключателя при этом первый выход второго делителя мощности на два соединен с гетеродинным входом первого смесителя, а второй выход соединен с гетеродинным входом третьего смесителя, первый выход третьего делителя мощности на два соединен с гетеродинным входом второго смесителя, а второй выход третьего делителя мощности на два соединен с гетеродинным входом четвертого смесителя, при этом - дополнительно введены пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый делители мощности, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый фильтры, пятый и шестой смесители, второй блок идентификации частот и второй выключатель, вход пятого делителя мощности соединен с выходом первого фильтра, первый выход через пятый фильтр соединен со входом четвертого делителя мощности, а второй выход соединен через шестой фильтр, пятый смеситель, девятый фильтр, шестой смеситель и десятый фильтр с первым входом блока идентификации частот, вход шестого делителя мощности соединен с выходом второго фильтра, первый выход через седьмой фильтр соединен со входом девятого делителя мощности, а второй выход соединен через восьмой фильтр со входом третьего смесителя, первый выход девятого делителя мощности соединен со вторым входом блока идентификации частот, а второй выход соединен с первым входом выключателя, выход второго блока идентификации частот соединен со вторым входом второго выключателя, второй выход второго делителя мощности соединен со входом седьмого делителя мощности, первый выход которого соединен с гетеродинным входом шестого смесителя, а второй выход соединен с гетеродинным входом третьего смесителя, второй выход третьего делителя мощности соединен со входом восьмого делителя мощности, первый выход которого соединен с гетеродинным входом пятого смесителя, а второй выход соединен с гетеродинным входом четвертого смесителя, выходами приемного устройства СВЧ являются выход первого выключателя и выход второго выключателя.The technical result of the invention is achieved due to the fact that the microwave receiver contains a first input power divider into two, first and second mixers of the first stage of frequency conversion, first and second local oscillators, second and third power dividers into two, first and second filters of intermediate frequencies of the first stage frequency conversion, third and fourth mixers of the second stage of frequency conversion, third and fourth filters of intermediate frequencies of the second conversion stage, fourth power divider into two, a frequency identification unit and a switch, and the first output of the first input power divider into two connected to the signal input of the first mixers of the first stage of frequency conversion, the output of which through the first intermediate frequency filter of the first stage of frequency conversion is connected to the input of the fourth power divider into two, the first the output of which is connected to the first input of the switch, the second output of the first input power divider into two is connected to the input of the second mixer of the first stage of frequency conversion, for which through the second intermediate frequency filter is connected to the input of the third mixer of the second frequency conversion stage, the output of which through the third intermediate frequency filter is connected to the input of the fourth mixer of the second frequency conversion stage, while the first output of the fourth power divider is connected to the first input of the frequency identification block by two, and the output of the fourth mixer of the second stage of frequency conversion through the fourth intermediate frequency filter is connected to the second input of the frequency identification unit, the output of which is connected to the second input of the switch, while the first output of the second power divider is connected in two to the heterodyne input of the first mixer, and the second output is connected to the heterodyne input of the third mixer, the first output of the third power divider is connected in two to the heterodyne input of the second mixer, and the second output the third power divider into two is connected to the heterodyne input of the fourth mixer, while the fifth, sixth, seventh, eighth and ninth power dividers, fifth, sixth, seventh, are additionally introduced the seventh, ninth and tenth filters, the fifth and sixth mixers, the second frequency identification unit and the second switch, the input of the fifth power divider is connected to the output of the first filter, the first output through the fifth filter is connected to the input of the fourth power divider, and the second output is connected through the sixth filter, the fifth mixer, the ninth filter, the sixth mixer and the tenth filter with the first input of the frequency identification unit, the input of the sixth power divider is connected to the output of the second filter, the first output through the seventh filter is connected to the input of nine power divider, and the second output is connected through the eighth filter to the input of the third mixer, the first output of the ninth power divider is connected to the second input of the frequency identification unit, and the second output is connected to the first input of the switch, the output of the second frequency identification unit is connected to the second input of the second switch, the second output of the second power divider is connected to the input of the seventh power divider, the first output of which is connected to the heterodyne input of the sixth mixer, and the second output is connected to the heterodyne input of In the mixer, the second output of the third power divider is connected to the input of the eighth power divider, the first output of which is connected to the heterodyne input of the fifth mixer, and the second output is connected to the heterodyne input of the fourth mixer, the outputs of the microwave receiver are the output of the first switch and the output of the second switch.

Поставленная задача в приемном устройстве решается путем одновременного двукратного преобразования частот не только в дополнительном канале, но также и в основном канале второй ступени преобразования частот приемного устройства.The problem in the receiving device is solved by simultaneous double frequency conversion not only in the additional channel, but also in the main channel of the second stage of frequency conversion of the receiving device.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 приведена структурная схема приемного устройства - прототип.In FIG. 1 shows a structural diagram of a receiving device - a prototype.

На фиг. 2 приведена структурная схема приемного устройства по изобретению.In FIG. 2 is a structural diagram of a receiving device according to the invention.

На фиг. 3 приведены графики зависимости промежуточных частот первой ступени преобразования от значений частот входных сигналов приемного устройства СВЧ.In FIG. Figure 3 shows graphs of the dependence of the intermediate frequencies of the first conversion stage on the frequency values of the input signals of the microwave receiving device.

На фиг. 1 и 2 введены обозначения: 1, 6, 7, 8, 17, 18, 19, 20 и 21 - первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый делители мощности на два, 2 и 3 - первый и второй смесители первой ступени преобразования частот, 9, 10, 22 и 23 - третий, четвертый, пятый и шестой смесители второй ступени преобразования частот, 4 и 5 - первый и второй гетеродинные генераторы, 11, 12, 13, 14, 24, 25, 26, 27, 28 и 29 - первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый фильтры промежуточных частот, 15 и 30 - первый и второй блоки идентификации частот, 16 и 31 - первый и второй выключатели.In FIG. Designations 1 and 2 are introduced: 1, 6, 7, 8, 17, 18, 19, 20 and 21 - the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth and ninth power dividers into two, 2 and 3 - the first and second mixers of the first stage of frequency conversion, 9, 10, 22 and 23 - the third, fourth, fifth and sixth mixers of the second stage of frequency conversion, 4 and 5 - the first and second heterodyne generators, 11, 12, 13, 14, 24, 25, 26, 27, 28 and 29 - the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth and tenth filters of intermediate frequencies, 15 and 30 - the first and second frequency identification blocks, 16 and 31 - first and second switches.

Все делители мощности на два 1, 6, 7, 8, 17, 18, 19, 20 и 21 имеют один входной и два выходных канала. Первый делитель мощности 1 работает в диапазоне частот входных сигналов приемного устройства СВЧ, второй, третий, седьмой и восьмой делители мощности на два 6, 7, 19 и 20 работают в диапазонах рабочих частот первого и второго гетеродинных генераторов 4 и 5, четвертый, пятый, шестой и девятый делители мощности на два 8, 17, 18 и 21 работают в диапазоне промежуточных частот. Первый и второй смесители первой ступени преобразования частот 2 и 3 работают в диапазоне частот входных сигналов приемного устройства СВЧ и отличаются частотами гетеродинных сигналов. Гетеродинные генераторы первой ступени преобразования частот 4 и 5 отличаются частотами генерируемых сигналов. Третий, четвертый, пятый и шестой смесители второй ступени преобразования частот 9, 10, 22 и 23 осуществляют преобразование промежуточных частот. Первый и второй блоки идентификации частот 15 и 30 содержит амплитудные и фазовые детекторы. Первый и второй выключатели 16 и 31 имеет первый высокочастотный вход, а также второй вход управляющих сигналов.All power dividers into two 1, 6, 7, 8, 17, 18, 19, 20 and 21 have one input and two output channels. The first power divider 1 operates in the frequency range of the input signals of the microwave receiver, the second, third, seventh and eighth power dividers into two 6, 7, 19 and 20 operate in the operating frequency ranges of the first and second heterodyne generators 4 and 5, the fourth, fifth, the sixth and ninth power dividers into two 8, 17, 18 and 21 operate in the intermediate frequency range. The first and second mixers of the first stage of frequency conversion 2 and 3 operate in the frequency range of the input signals of the microwave receiving device and differ in the frequencies of the heterodyne signals. The heterodyne generators of the first stage of frequency conversion 4 and 5 differ in the frequencies of the generated signals. The third, fourth, fifth and sixth mixers of the second stage of frequency conversion 9, 10, 22 and 23 convert the intermediate frequencies. The first and second frequency identification blocks 15 and 30 comprise amplitude and phase detectors. The first and second switches 16 and 31 have a first high-frequency input, as well as a second input of control signals.

Все перечисленные выше устройства, входящие в состав схем на фиг. 1 и 2 в настоящее время широко применяются в технике СВЧ. Для расчета и проектирования этих устройств могут быть использованы имеющиеся пакеты прикладных программ, например, пакет программ фирмы «Applied Wave Research» «Microwave Office». В блоках идентификации частот 15 и 30 могут быть использованы амплитудные и фазовые детекторы или, например, микросхемы типа «AD8302» фирмы «Analog Devices».All of the above devices included in the circuits of FIG. 1 and 2 are currently widely used in microwave technology. For the calculation and design of these devices, available application software packages can be used, for example, the software package of the Applied Wave Research company “Microwave Office”. In frequency identification blocks 15 and 30, amplitude and phase detectors or, for example, AD8302 type microcircuits from Analog Devices can be used.

В соответствии с фиг. 2 приемное устройство СВЧ содержит первый делитель мощности на два канала 1, первый и второй смесители первой ступени преобразования частот 2 и 3, первый и второй фильтры промежуточной частоты первой ступени преобразования частот 11 и 12, первый и второй гетеродины 4 и 5, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой восьмой и девятый делители мощности на два 6, 7, 8, 17, 18, 19, 20, 21, а также третий, четвертый, пятый и шестой смесители второй ступени преобразования частот 9, 10, 22 и 23, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый фильтры промежуточных частот второй ступени преобразования частот 13, 14, 24, 25, 26, 27, 28 и 29, первый и второй блоки идентификации частот 15 и 30 и первый и второй выключатели 16 и 31.In accordance with FIG. 2, the microwave receiving device comprises a first power divider into two channels 1, the first and second mixers of the first stage of frequency conversion 2 and 3, the first and second intermediate frequency filters of the first stage of frequency conversion 11 and 12, the first and second local oscillators 4 and 5, the second, third the fourth, fifth, sixth, seventh eighth and ninth power dividers into two 6, 7, 8, 17, 18, 19, 20, 21, as well as the third, fourth, fifth and sixth mixers of the second frequency conversion stage 9, 10, 22 and 23, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth and tenth fil Three intermediate frequencies of the second stage of frequency conversion 13, 14, 24, 25, 26, 27, 28 and 29, the first and second frequency identification blocks 15 and 30, and the first and second switches 16 and 31.

Первый выход первого делителя мощности на два 1 соединен с сигнальным входом первого смесители первой ступени преобразования частот 2, выход которого через первый фильтр промежуточной частоты первой ступени преобразования частот 11 соединен со входом пятого делителя мощности на два 17, а второй выход первого делителя мощности на два 1 соединен с входом второго смесителя первой ступени преобразования частот 3, выход которого через второй фильтр первой промежуточной частоты первой ступени преобразования частот 12 соединен со входом шестого делителя мощности на два 18.The first output of the first power divider into two 1 is connected to the signal input of the first mixer of the first stage of frequency conversion 2, the output of which through the first intermediate frequency filter of the first stage of frequency conversion 11 is connected to the input of the fifth power divider into two 17, and the second output of the first power divider into two 1 is connected to the input of the second mixer of the first frequency conversion stage 3, the output of which through the second filter of the first intermediate frequency of the first frequency conversion stage 12 is connected to the input of the sixth elitelya power two 18.

Первый выход пятого делителя мощности на два 17 через пятый фильтр промежуточных частот 24 соединен со входом четвертого делителя мощности на два 8, а второй выход пятого делителя мощности 17 через шестой фильтр промежуточных частот 25, пятый смеситель второй ступени преобразования частот 22, девятый фильтр промежуточных частот 28, шестой смеситель второй ступени преобразования частот 23 и десятый фильтр промежуточных частот 29 соединен с первым входом второго блока идентификации частот 30.The first output of the fifth power divider into two 17 through the fifth intermediate frequency filter 24 is connected to the input of the fourth power divider into two 8, and the second output of the fifth power divider 17 through the sixth intermediate frequency filter 25, the fifth mixer of the second stage of frequency conversion 22, the ninth intermediate frequency filter 28, the sixth mixer of the second frequency conversion stage 23 and the tenth intermediate frequency filter 29 are connected to the first input of the second frequency identification unit 30.

Первый выход шестого делителя мощности на два 18 через седьмой фильтр промежуточных частот 26 соединен со входом девятого делителя мощности на два 21, а второй выход шестого делителя мощности 18 через восьмой фильтр промежуточных частот 27, третий смеситель второй ступени преобразования частот 9, третий фильтр промежуточных частот 13, четвертый смеситель второй ступени преобразования частот 10 и четвертый фильтр промежуточных частот 14 соединен с первым входом первого блока идентификации частот 15.The first output of the sixth power divider into two 18 through the seventh intermediate frequency filter 26 is connected to the input of the ninth power divider into two 21, and the second output of the sixth power divider 18 through the eighth intermediate frequency filter 27, the third mixer of the second stage of frequency conversion 9, the third intermediate frequency filter 13, the fourth mixer of the second frequency conversion stage 10 and the fourth intermediate frequency filter 14 are connected to the first input of the first frequency identification unit 15.

Первый выход четвертого делителя мощности 8 соединен с первым входом первого выключателя 16, а второй выход соединен со вторым входом первого блока идентификации частот 15, выход которого соединен со вторым входом первого выключателя 16.The first output of the fourth power divider 8 is connected to the first input of the first switch 16, and the second output is connected to the second input of the first frequency identification unit 15, the output of which is connected to the second input of the first switch 16.

Первый выход девятого делителя мощности 21 соединен с первым входом второго выключателя 31, а второй выход соединен со вторым входом первого блока идентификации частот 30, выход которого соединен со вторым входом второго выключателя 31.The first output of the ninth power divider 21 is connected to the first input of the second switch 31, and the second output is connected to the second input of the first frequency identification unit 30, the output of which is connected to the second input of the second switch 31.

Выход первого гетеродина 4 соединен со вторым делителем мощности на два 6, первый выход которого соединен с гетеродинным входом первого смесителя первой ступени преобразования частот 2, а второй выход с входом седьмого делителя мощности на два 19, выходы которого соединены соответственно с гетеродинными входами третьего и шестого смесителей 9 и 23. Выход второго гетеродина 5 соединен с третьим делителем мощности на два 7, первый выход которого соединен с гетеродинным входом второго смесителя 3, а второй выход с входом восьмого делителя мощности на два 20, выходы которого соединены соответственно с гетеродинными входами четвертого и пятого смесителей 10 и 22.The output of the first local oscillator 4 is connected to the second power divider by two 6, the first output of which is connected to the local oscillator input of the first mixer of the first stage of frequency conversion 2, and the second output with the input of the seventh power divider by two 19, the outputs of which are connected respectively to the heterodyne inputs of the third and sixth mixers 9 and 23. The output of the second local oscillator 5 is connected to the third power divider by two 7, the first output of which is connected to the local oscillator input of the second mixer 3, and the second output with the input of the eighth power divider and two 20, the outputs of which are connected respectively with a local oscillator inputs of the fourth and fifth mixers 10 and 22.

Приемное устройство СВЧ (фиг. 2) работает следующим образом. Радиосигнал, поступающий на вход приемного устройства, делится первым делителем мощности 1 на две части, которые поступают в левую и правую ветвь схемы на сигнальные входы первого и второго смесителей первой ступени преобразования 2 и 3. При этом смесители 2 и 3 работают с разной настройкой гетеродинов 4 и 5. Для определенности будем считать, что первый смеситель 2 имеет нижнюю настройку гетеродина (ωгн<ωс), а второй смеситель 3 - верхнюю настройку гетеродина (ωгв>ωс), что не нарушает общности дальнейшего рассмотрения. Здесь ωс - частота входного сигнала, ωгн - частота первого гетеродина 4, ωгв - частота второго гетеродина 5. После преобразования частот входных сигналов на выходе первого фильтра промежуточных частот 11 образуется сигнал с частотой (ωс-ωгн) и фазой (ϕс-ϕгн), а на выходе второго фильтра промежуточных частот 12 - с частотой (ωгв-ωс) и фазой (ϕгв-ϕс). Здесь ϕс, ϕгн и ϕгв фазы входного и гетеродинных сигналов. Значения выходных (промежуточных) частот смесителей 2 и 3 не равны друг другу, но всегда находятся в одном и том же диапазоне промежуточных частот, сформированном одинаковыми фильтрами 11 и 12.The microwave receiving device (Fig. 2) operates as follows. The radio signal supplied to the input of the receiving device is divided by the first power divider 1 into two parts, which enter the left and right branch of the circuit into the signal inputs of the first and second mixers of the first conversion stage 2 and 3. At the same time, mixers 2 and 3 operate with different settings for local oscillators 4 and 5. For definiteness, assume that the first mixer 2 has a lower tuning oscillator (ω rH <ω s) and the second mixer 3 - setting an upper local oscillator (ω rD> ω c) that no loss of generality further consideration. Here, ω s is the frequency of the input signal, ω gn is the frequency of the first local oscillator 4, ω gu is the frequency of the second local oscillator 5. After converting the frequencies of the input signals at the output of the first intermediate frequency filter 11, a signal with a frequency (ω s -ω gn ) and phase ( rH φ c -φ), and the output of the second intermediate frequency filter 12 - with a frequency (ω c -ω rB) and phase (φ c -φ rB). Here ϕ с , ϕ Гн and ϕ Гв are the phases of the input and heterodyne signals. The values of the output (intermediate) frequencies of the mixers 2 and 3 are not equal to each other, but are always in the same range of intermediate frequencies formed by the same filters 11 and 12.

Левая и правая ветви схемы, образуемые первым делителем мощности 1, также делятся пятым и шестым делителями 17 и 18 на две ветви каждая, которые формируются пятым, шестым, седьмым и восьмым фильтрами 24, 25, 26 и 27.The left and right branches of the circuit formed by the first power divider 1 are also divided by the fifth and sixth dividers 17 and 18 into two branches each, which are formed by the fifth, sixth, seventh and eighth filters 24, 25, 26 and 27.

Для дальнейшего рассмотрения используем графики, построенные на фиг. 3. Графики представляют зависимость промежуточных частот смесителей первой ступени преобразования 2 и 3 от значений частот входных сигналов приемного устройства ωс при заданных значениях частот гетеродинных сигналов ωгн и ωгв. Выше было условлено, что левая ветвь цепи фиг. 2, включающая первый смеситель 2, имеет нижнюю настройку гетеродина (ωгн<ωс), а правая ветвь, включающая второй смеситель 3, имеет верхнюю настройку гетеродина (ωгв>ωс). По горизонтальной оси на фиг. 3 отложены частоты входных сигналов ωс, а по вертикальной - промежуточные частоты ωпч. Графики рассчитывались с помощью линейного соотношений ωпч=(ωс-ωгн) для случая нижней настройки гетеродинных частот (ωгн<ϕс) и соотношения ωпч=(ωгв-ωс) и для случая верхней настройки гетеродинных частот (ωгв>ωс). Эти соотношения являются частными случаями известной формулы для расчета комбинационных частот ωкомб=|m⋅ωс±n⋅ωг|, где ωс, ωг - частоты входного и гетеродинного сигналов, m и n=0, 1, 2, 3, … - целые числа натурального ряда чисел.For further consideration, we use the graphs constructed in FIG. 3. The graphs represent the dependence of the intermediate frequencies of the mixers of the first conversion stage 2 and 3 on the frequency values of the input signals of the receiving device ω s for given frequencies of the local oscillation signals ω gn and ω guards . It was previously agreed that the left branch of the chain of FIG. 2, comprising a first mixer 2 has a lower tuning oscillator (ω rH <ω c), and the right branch comprising a second mixer 3 has an upper tuning oscillator (ω rD> ω c). On the horizontal axis in FIG. 3, the input signal frequencies ω s are plotted, and the vertical ones show intermediate frequencies ω pch . The graphs were calculated using linear relations ω IF = (ω c -ω rH) in the case of setting the lower heterodyne frequencies (ω rH <φ a) and the relation ω IF = (ω c -ω rB) for the case of setting the upper heterodyne frequencies (ω gv > ω s ). These relations are special cases of the well-known formula for calculating the combination frequencies ω comb = | m⋅ω s ± n⋅ω g |, where ω s , ω g are the frequencies of the input and heterodyne signals, m and n = 0, 1, 2, 3 , ... are integers of the natural series of numbers.

Для диапазон частот входных сигналов с граничными частотами ωc1 и ωс3 после первого преобразования с помощью первого и второго смесителей 2 и 3 как в левой ветви, так и в правой с помощью одинаковых фильтров 11 и 12 формируется одинаковые диапазоны промежуточных частот с граничными частотами ωпч1 и ωпч3. Далее с помощью пятого и шестого делителя мощности на два 17 и 18 и с помощью пятого, шестого, седьмого и восьмого фильтров 24, 25, 26 и 27 соответственно в левой и правой ветви этот диапазон формируются два поддиапазона с граничными частотами (ωпч1 и ωпч2) и (ωпч2 и ωпч3) шириной Δωпч1 и Δωпч2. Для этого в качестве граничных частот пятого и восьмого фильтров 24 и 27 выбираются частоты ωпч1 и ωпч2, а шестого и седьмого фильтров 25 и 26 - ωпч2 и ωпч3. Эти поддиапазоны промежуточных частот соответствуют диапазонам частот входных сигналов с граничными частотами (ωc1 и ωс2) и (ωс2 и ωс3) шириной Δωc1 и Δωс2. Заметим, что поддиапазоны имеют общую границу ωс2, соответствуют на фиг. 3 точке пересечения графиков. Поддиапазоны частот выделены на фиг. 3 пунктирными линиями.For the frequency range of input signals with boundary frequencies ω c1 and ω c3 after the first conversion using the first and second mixers 2 and 3, the same intermediate frequency ranges with boundary frequencies ω are formed using the same filters 11 and 12 in the left branch and the right one be1 and ω be3 . Then, using the fifth and sixth power divider into two 17 and 18 and using the fifth, sixth, seventh and eighth filters 24, 25, 26 and 27, respectively, in the left and right branches of this range are formed two sub-bands with boundary frequencies (ω pc1 and ω b2 ) and (ω bc2 and ω bc3 ) of width Δω bc1 and Δω bc2 . To this end , the frequencies ω be1 and ω be2 are selected as the boundary frequencies of the fifth and eighth filters 24 and 27, and the frequencies six and seventh filters 25 and 26 are chosen as ω be2 and ω be3 . These sub-ranges of intermediate frequencies correspond to the frequency ranges of the input signals with boundary frequencies (ω c1 and ω c2 ) and (ω c2 and ω c3 ) of width Δω c1 and Δω c2 . Note that the subbands share a common boundary ω c2 , correspond in FIG. 3 point of intersection of graphs. The frequency subbands are highlighted in FIG. 3 dashed lines.

Предположим, что частота входного сигнала находится в поддиапазоне с граничными частотами ωc1 и ωс2. Согласно графиков на фиг. 3 на выходе фильтра 24 образуется сигнал в поддиапазоне с граничными частотами ωпч1 и ωпч2 с промежуточной частотой ωпч=(ωс-ωгн) и фазой (ϕс-ϕгн), а на выходе фильтра 27 в поддиапазоне с граничными частотами ωпч2 и ωпч3 - ωпч=(ωгв-ωс) и фазой (ϕгв-ϕс). Здесь ϕс, ϕгн и ϕгв фазы входного сигнала, первого и второго гетеродинов 4 и 5. Заметим, что во втором случае в отличие от первого мы имеем инвертированный сигнал с «зеркальным» спектром, при котором входному сигналу с большей частотой соответствует сигнал с меньшей промежуточной частотой, что соответствует наклонам графиков на фиг. 3.Suppose that the frequency of the input signal is in the subband with the boundary frequencies ω c1 and ω c2 . According to the graphs in FIG. 3 at the output of filter 24, a signal is generated in a subband with boundary frequencies ω pc1 and ω pc2 with an intermediate frequency ω pc = (ω s -ω zn ) and phase (ϕ c -ϕ zn ), and at the output of filter 27 in a subband with cutoff frequencies ω pc2 and ωpc 3 - ω pc = (ω guards -ω s ) and phase (ϕ gu -ϕ s ). Here ϕ c , ϕ gn and ϕ dg of the phase of the input signal, the first and second local oscillators 4 and 5. Note that in the second case, unlike the first, we have an inverted signal with a “mirror” spectrum, in which the signal corresponds to the input signal with a higher frequency with a lower intermediate frequency, which corresponds to the slopes of the graphs in FIG. 3.

Далее с помощью третьего и четвертого преобразователей 9 и 10, первого и второго гетеродинов 4 и 5 и третьего и четвертого фильтров 13 и 14 образуется сигнал с частотой (ωс-ωгн) и фазой (ϕс-ϕгн). Алгоритм образования этих сигналов следующий: на выходе фильтра 13 образуется сигнал с частотой ωгн+(ωгв-ωс) и фазой ϕгн+(ϕгв-ϕс), а на выходе фильтра 14 с частотой ωгв-[ωгн+(ωгв-ωс)]=(ωс-ωгн) и фазой ϕгв-[ϕгн+(ϕгв-ϕс)]=(ϕс-ϕгн). Таким образом на выходах четвертого и пятого фильтров 14 и 24 образуются сигналы с одинаковыми частотами и фазами, которые поступают на вход первого блока идентификации частот 15. Сигнал с выхода фильтра 14 поступает на вход блока идентификации частот 15 непосредственно, а с выхода фильтра 24 через четвертый делитель мощности 8. Блок идентификации частот 15 устанавливает наличие сигналов в рассматриваемых ветвях устройства и в случае равенства частот или фаз этих сигналов открывает выключатель 16, на вход которого поступает сигнал с выхода делителя мощности 8, а с выхода передается для дальнейшей обработки во внешние цепи.Then, with the help of the third and fourth converters 9 and 10, the first and second local oscillators 4 and 5, and the third and fourth filters 13 and 14, a signal is generated with a frequency (ω s -ω gn ) and a phase (ϕ s -ϕ gn ). The algorithm for the formation of these signals is as follows: at the output of filter 13, a signal is generated with a frequency of ω gn + (ω gv -ω s ) and a phase ϕ gn + (ϕ gv -ϕ s ), and at the output of filter 14 with a frequency of ω gv + [ω gn + (ω c -ω rB)] = (ω c -ω rH) and phase φ rB - [φ rH + (φ c -φ rB)] = (φ c -φ rH). Thus, at the outputs of the fourth and fifth filters 14 and 24, signals with the same frequencies and phases are generated, which are fed to the input of the first frequency identification unit 15. The signal from the output of the filter 14 goes directly to the input of the frequency identification unit 15, and from the output of the filter 24 through the fourth power divider 8. The frequency identification unit 15 determines the presence of signals in the considered branches of the device and, if the frequencies or phases of these signals are equal, opens the switch 16, to the input of which the signal from the output divides dividing power 8, and from the output is transmitted for further processing to external circuits.

Таким образом, рассматриваемые ветви схемы образуют пару, которая контролирует поддиапазон с граничными частотами ωc1 и ωс2, относительная ширина которого может достигать ширину вплоть до одной октавы. На выходе этой части схемы выделяется сигнал промежуточной частоты (ωс-ωгн) с фазой (ϕс-ϕгн).Thus, the considered branches of the circuit form a pair that controls a subband with boundary frequencies ω c1 and ω c2 , the relative width of which can reach a width of up to one octave. At the output of this part of the circuit, an intermediate frequency signal (ω s -ω gn ) with a phase (ϕ s -ϕ gn ) is extracted .

Вторая пара ветвей, начинающаяся шестым фильтром 25 и седьмым фильтром 26 контролирует поддиапазон частот входных сигналов с граничными частотами ωс2 и ωс3,. Согласно графиков на фиг. 3 на выходе фильтра 26 образуется инвертированный сигнал с промежуточной частотой ωпч=(ωгв-ωс) и фазой (ϕгв-ϕс) в поддиапазоне с граничными частотами ωпч1 и ωпч2, а на выходе фильтра 25 образуется сигнал с промежуточной частотой ωпч=(ωс-ωгн) и фазой (ϕс-ϕгн) в поддиапазоне с граничными частотами ωпч1 и ωпч2. Напомним, что ϕс, ϕгн и ϕгв фазы входного сигнала, а также первого и второго гетеродинов 4 и 5. Обратим еще раз внимание на то, что в первом случае мы имеем инвертированный сигнал.The second pair of branches, starting with the sixth filter 25 and the seventh filter 26 controls the frequency subband of the input signals with the boundary frequencies ω c2 and ω c3,. According to the graphs in FIG. 3 at the output of the filter 26 is formed with an inverted signal of an intermediate frequency ω IF = (ω c -ω rB) and phase (φ rB -φ c) subband boundary frequencies ω and ω pch1 pch2 and formed with the intermediate signal at the filter output 25 IF frequency ω = (ω c -ω rH) and phase (φ c -φ rH) in the subband boundary frequencies ω and ω pch1 pch2. Recall that ϕ c , ϕ gn and ϕ gv of the input signal phase, as well as the first and second local oscillators 4 and 5. Let us once again pay attention to the fact that in the first case we have an inverted signal.

В ветви, начинающейся шестым фильтром 25, после двойного преобразования частоты с помощью пятого и шестого преобразователей 22 и 23, первого и второго гетеродинов 4 и 5 и девятого и десятого фильтров 28 и 29 образуется сигнал с частотой (ωгв-ωс) и фазой (ϕгв-ϕс). Алгоритм образования этого сигнала следующий: на выходе фильтра 28 образуется сигнал с частотой ωгв-(ωс-ωгн) и фазой ϕгв-(ϕс-ϕгн), а на выходе фильтра 29 с частотой ωгв-[ωгв-(ωс-ωгн)]=(ωс-ωгн) и фазой ϕгв-[ϕгв+(ϕс-ϕгн)]=(ϕс-ϕгн). Таким образом на выходах седьмого и десятого фильтров 26 и 29 образуются сигналы с одинаковыми частотами и фазами, которые поступают на вход второго блока идентификации частот 30. Сигнал с выхода фильтра 29 поступает на вход блока идентификации частот 30 непосредственно, а с выхода фильтра 26 через девятый делитель мощности 21. Блок идентификации частот 30 устанавливает наличие сигналов в рассматриваемых ветвях устройства и в случае равенства частот или фаз этих сигналов идентифицирует их как полезные сигналы и открывает второй выключатель 31, на вход которого поступает сигнал с выхода делителя мощности 21. С выхода выключателя 31 сигнал передается для дальнейшей обработки во внешние цепи.In the branch starting sixth filter 25, after the double rate conversion via fifth and sixth inverters 22 and 23, first and second local oscillators 4 and 5, and the ninth and tenth filters 28 and 29 is formed with a frequency signal (ω c -ω rB) and phase (ϕ gu -ϕ s ). The generation algorithm for this signal is as follows: at the output of filter 28, a signal with a frequency of ω gu - (ω s -ω gn ) and phase ϕ gv - (ϕ s -ϕ gn ) is formed, and at the output of filter 29 with a frequency ω gv - [ω gv - (ω s -ω gn )] = (ω s -ω gn ) and phase ϕ gv - [ϕ gv + (ϕ s -ϕ gn )] = (ϕ s -ϕ gn ). Thus, the outputs of the seventh and tenth filters 26 and 29 produce signals with the same frequencies and phases, which are fed to the input of the second frequency identification unit 30. The signal from the output of the filter 29 goes directly to the input of the frequency identification unit 30, and from the output of the filter 26 through the ninth power divider 21. The frequency identification unit 30 determines the presence of signals in the considered branches of the device and, if the frequencies or phases of these signals are equal, identifies them as useful signals and opens the second switch 31, input of which receives the signal output from the power divider 21. The output of the switch 31, a signal is transmitted for further processing to external circuits.

Проиллюстрируем работу схемы на фиг. 2 конкретным примером. Предположим, что выбран диапазон частот входных сигналов 10,0…12,0 ГГц шириной 2 ГГц, который должен быть преобразован в диапазон промежуточных частот 1,0…2,0 ГГц шириной 1 ГГц. Для этого диапазон входных частот разбивается на два поддиапазона шириной 1 ГГц каждый. В рассматриваемом случае на фиг. 3 будут иметь место следующие значения граничных частот: ωc1=10,0 ГГц. ωс2=11,0 ГГц, ωс3=12 ГГц, ωпч1=1,0 ГГц, ωпч2=2,0 ГГц и ωпч3=3,0 ГГц, а частоты гетеродинов должны равняться ωгн=9,0 ГГц и ωгв=13,0 ГГц. При этом, оба поддиапазона входных частот преобразуются в диапазон промежуточных частот с граничными частотами 1 и 2 ГГц, т.е. в обеих случаях диапазоны промежуточных частот не превышают относительную ширину, равную одной октаве. Таким образом, в рассматриваемом радиоприемном устройстве будет одновременно просматриваться диапазон частот входных сигналов, равный Δωс=2 ГГц, т.е. будет превышать максимально возможную ширину диапазона частот входных сигналов в два раза. Заметим также, что введение дополнительных каналов, начинающихся с шестого и восьмого фильтров 25 и 27 и служащих для идентификации частот полезных сигналов не искажают эти сигналы, т.к. для канализации последних во внешние устройства обработки используются только ветви, начинающиеся пятым и седьмым фильтрами 24 и 26.Let us illustrate the operation of the circuit in FIG. 2 concrete example. Suppose that the selected frequency range of the input signals is 10.0 ... 12.0 GHz with a width of 2 GHz, which should be converted into an intermediate frequency range of 1.0 ... 2.0 GHz with a width of 1 GHz. For this, the input frequency range is divided into two sub-bands with a width of 1 GHz each. In the case under consideration in FIG. 3, the following values of the boundary frequencies will take place: ω c1 = 10.0 GHz. ω c2 = 11.0 GHz, ω c3 = 12 GHz, ω pc1 = 1.0 GHz, ω pc2 = 2.0 GHz and ω pc3 = 3.0 GHz, and the local oscillator frequencies should be equal to ωn = 9.0 GHz and ω guards = 13.0 GHz. In this case, both sub-ranges of the input frequencies are converted into a range of intermediate frequencies with boundary frequencies of 1 and 2 GHz, i.e. in both cases, the intermediate frequency ranges do not exceed a relative width of one octave. Thus, in the considered radio receiver, the frequency range of the input signals equal to Δω c = 2 GHz will be simultaneously viewed, i.e. will exceed the maximum possible width of the frequency range of the input signals by half. We also note that the introduction of additional channels starting with the sixth and eighth filters 25 and 27 and serving to identify the frequencies of useful signals do not distort these signals, because only the branches starting with the fifth and seventh filters 24 and 26 are used to drain the latter into external processing devices.

Отличительные признаки изобретения.Distinctive features of the invention.

Введены дополнительно пятый 17, шестой 18, седьмой 19, восьмой 20 и девятый 21 делители мощности, пятый 24, шестой 25, седьмой 26, восьмой 27, девятый 28 и десятый 29 фильтры, пятый 22, шестой и 23 смесители, второй 30 блок идентификации частот и второй 31 выключатель.An additional fifth 17th, sixth 18th, seventh 19th, eighth 20th and ninth 21 power dividers were introduced, fifth 24th, sixth 25th, seventh 26th, eighth 27th, ninth 28th and tenth 29 filters, fifthth 22th, sixth and 23th mixers, second 30 identification unit frequencies and the second 31 switch.

Вход пятого делителя мощности 17 соединен с выходом первого фильтра 11, первый выход через пятый фильтр 24 соединен со входом четвертого делителя мощности 8, а второй выход соединен через шестой фильтр 25, пятый смеситель 22, девятый фильтр 28, шестой смеситель 23 и десятый фильтр 29 с первым входом блока идентификации частот 30. Вход шестого делителя мощности 18 соединен с выходом второго фильтра 12, первый выход через седьмой фильтр 26 соединен со входом девятого делителя мощности 21, а второй выход соединен через восьмой фильтр 27 со входом третьего смесител 9. Первый выход девятого делителя мощности 21 соединен со вторым входом блока идентификации частот 30, а второй выход соединен с первым входом выключателя 31. Выход второго блока идентификации частот 30 соединен со вторым входом второго выключателя 31. Второй выход второго делителя мощности 6 соединен со входом седьмого делителя мощности 19, первый выход которого соединен с гетеродинным входом шестого смесителя 23, а второй выход соединен с гетеродинным входом третьего смесителя 9. Второй выход третьего делителя мощности 7 соединен со входом восьмого делителя мощности 20, первый выход которого соединен с гетеродинным входом пятого смесителя 22, а второй выход соединен с гетеродинным входом четвертого смесителя 10. Выходами приемного устройства СВЧ являются выход первого выключателя 16 и выход второго выключателя 31.The input of the fifth power divider 17 is connected to the output of the first filter 11, the first output through the fifth filter 24 is connected to the input of the fourth power divider 8, and the second output is connected through the sixth filter 25, the fifth mixer 22, the ninth filter 28, the sixth mixer 23, and the tenth filter 29 with the first input of the frequency identification unit 30. The input of the sixth power divider 18 is connected to the output of the second filter 12, the first output through the seventh filter 26 is connected to the input of the ninth power divider 21, and the second output is connected through the eighth filter 27 to the input of the third Sitel 9. The first output of the ninth power divider 21 is connected to the second input of the frequency identification unit 30, and the second output is connected to the first input of the switch 31. The output of the second frequency identification unit 30 is connected to the second input of the second switch 31. The second output of the second power divider 6 is connected to the input of the seventh power divider 19, the first output of which is connected to the heterodyne input of the sixth mixer 23, and the second output is connected to the heterodyne input of the third mixer 9. The second output of the third power divider 7 is connected to the input m of the eighth power divider 20, the first output of which is connected to the heterodyne input of the fifth mixer 22, and the second output is connected to the heterodyne input of the fourth mixer 10. The outputs of the microwave receiver are the output of the first switch 16 and the output of the second switch 31.

Claims (1)

Радиоприемное устройство СВЧ, содержащее первый входной делитель мощности на два, первый и второй смесители первой ступени преобразования частот, первый и второй гетеродины, второй и третий делители мощности на два, первый и второй фильтры промежуточных частот первой ступени преобразования частот, третий и четвертый смесители второй ступени преобразования частот, третий и четвертый фильтры промежуточных частот второй ступени преобразования, четвертый делитель мощности на два, блок идентификации частот и выключатель, причем первый выход первого входного делителя мощности на два соединен с сигнальным входом первого смесителя первой ступени преобразования частот, выход которого через первый фильтр промежуточной частоты первой ступени преобразования частот соединен со входом четвертого делителя мощности на два, первый выход которого соединен с первым входом выключателя. Второй выход первого входного делителя мощности на два соединен с входом второго смесителя первой ступени преобразования частот, выход которого через второй фильтр промежуточной частоты соединен с входом третьего смесителя второй ступени преобразования частот, выход которого через третий фильтр промежуточных частот соединен со входом четвертого смесителя второй ступени преобразования частот, при этом первый выход четвертого делителя мощности на два соединен с первым входом блока идентификации частот, а выход четвертого смесителя второй ступени преобразования частот через четвертый фильтр промежуточных частот соединен со вторым входом блока идентификации частот, выход которого соединен со вторым входом выключателя, при этом первый выход второго делителя мощности на два соединен с гетеродинным входом первого смесителя, а второй выход соединен с гетеродинным входом третьего смесителя, первый выход третьего делителя мощности на два соединен с гетеродинным входом второго смесителя, а второй выход третьего делителя мощности на два соединен с гетеродинным входом четвертого смесителя, отличающееся тем, что дополнительно введены пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый делители мощности, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый фильтры, пятый и шестой смесители, второй блок идентификации частот и второй выключатель, вход пятого делителя мощности соединен с выходом первого фильтра, первый выход через пятый фильтр соединен со входом четвертого делителя мощности, а второй выход соединен через шестой фильтр, пятый смеситель, девятый фильтр, шестой смеситель и десятый фильтр с первым входом блока идентификации частот, вход шестого делителя мощности соединен с выходом второго фильтра, первый выход через седьмой фильтр соединен со входом девятого делителя мощности, а второй выход соединен через восьмой фильтр со входом третьего смесителя, первый выход девятого делителя мощности соединен со вторым входом блока идентификации частот, а второй выход соединен с первым входом выключателя, выход второго блока идентификации частот соединен со вторым входом второго выключателя, второй выход второго делителя мощности соединен со входом седьмого делителя мощности, первый выход которого соединен с гетеродинным входом шестого смесителя, а второй выход соединен с гетеродинным входом третьего смесителя, второй выход третьего делителя мощности соединен со входом восьмого делителя мощности, первый выход которого соединен с гетеродинным входом пятого смесителя, а второй выход соединен с гетеродинным входом четвертого смесителя, выходами приемного устройства СВЧ являются выход первого выключателя и выход второго выключателя.A microwave receiver containing a first input power divider into two, first and second mixers of the first frequency conversion stage, first and second local oscillators, second and third power dividers into two, first and second intermediate frequency filters of the first stage of frequency conversion, the third and fourth mixers of the second frequency conversion stages, the third and fourth intermediate frequency filters of the second conversion stage, the fourth power divider into two, a frequency identification unit and a switch, the first output One of the first input power divider into two is connected to the signal input of the first mixer of the first stage of frequency conversion, the output of which through the first intermediate frequency filter of the first stage of frequency conversion is connected to the input of the fourth power divider into two, the first output of which is connected to the first input of the switch. The second output of the first input power divider is connected in two to the input of the second mixer of the first stage of the frequency conversion, the output of which through the second intermediate frequency filter is connected to the input of the third mixer of the second stage of the frequency conversion, the output of which through the third intermediate frequency filter is connected to the input of the fourth mixer of the second conversion stage frequencies, with the first output of the fourth power divider into two connected to the first input of the frequency identification unit, and the output of the fourth mixer in The second stage of frequency conversion through the fourth intermediate frequency filter is connected to the second input of the frequency identification unit, the output of which is connected to the second input of the circuit breaker, while the first output of the second power divider is connected to the heterodyne input of the first mixer and the second output is connected to the heterodyne input of the third mixer , the first output of the third power divider into two is connected to the heterodyne input of the second mixer, and the second output of the third power divider into two is connected to the heterodyne input of even the fifth mixer, characterized in that the fifth, sixth, seventh, eighth and ninth power dividers are added, the fifth, sixth, seventh, eighth, ninth and tenth filters, the fifth and sixth mixers, the second frequency identification unit and the second switch, the input of the fifth divider power is connected to the output of the first filter, the first output through the fifth filter is connected to the input of the fourth power divider, and the second output is connected through the sixth filter, fifth mixer, ninth filter, sixth mixer and tenth filter with the first block input frequency identification, the input of the sixth power divider is connected to the output of the second filter, the first output through the seventh filter is connected to the input of the ninth power divider, and the second output is connected through the eighth filter to the input of the third mixer, the first output of the ninth power divider is connected to the second input of the frequency identification unit, and the second output is connected to the first input of the switch, the output of the second frequency identification unit is connected to the second input of the second switch, the second output of the second power divider is connected to the input with the second power divider, the first output of which is connected to the heterodyne input of the sixth mixer, and the second output is connected to the heterodyne input of the third mixer, the second output of the third power divider is connected to the input of the eighth power divider, the first output of which is connected to the heterodyne input of the fifth mixer, and the second output is connected with the heterodyne input of the fourth mixer, the outputs of the microwave receiver are the output of the first switch and the output of the second switch.
RU2018106110A 2018-02-19 2018-02-19 Microwave radio receiver RU2680974C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018106110A RU2680974C1 (en) 2018-02-19 2018-02-19 Microwave radio receiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018106110A RU2680974C1 (en) 2018-02-19 2018-02-19 Microwave radio receiver

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2680974C1 true RU2680974C1 (en) 2019-03-01

Family

ID=65632598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018106110A RU2680974C1 (en) 2018-02-19 2018-02-19 Microwave radio receiver

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2680974C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4633315A (en) * 1983-04-01 1986-12-30 U.S. Philips Corporation Receiver for RF-signals comprising a pair of parallel signal paths
RU2133078C1 (en) * 1996-07-26 1999-07-10 Куприянов Павел Васильевич Superhigh-frequency transceiver and its design versions
RU2136110C1 (en) * 1987-04-23 1999-08-27 Государственный центральный научно-исследовательский радиотехнический институт Device for radio intelligence
RU2329598C2 (en) * 2006-06-23 2008-07-20 Андрей Леонидович Демин Radio receiving equipment and options
RU2573780C1 (en) * 2014-07-08 2016-01-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" Microwave radio receiver

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4633315A (en) * 1983-04-01 1986-12-30 U.S. Philips Corporation Receiver for RF-signals comprising a pair of parallel signal paths
RU2136110C1 (en) * 1987-04-23 1999-08-27 Государственный центральный научно-исследовательский радиотехнический институт Device for radio intelligence
RU2133078C1 (en) * 1996-07-26 1999-07-10 Куприянов Павел Васильевич Superhigh-frequency transceiver and its design versions
RU2329598C2 (en) * 2006-06-23 2008-07-20 Андрей Леонидович Демин Radio receiving equipment and options
RU2573780C1 (en) * 2014-07-08 2016-01-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" Microwave radio receiver

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107015206B (en) Adaptive antenna interference detection system and method
RU2680974C1 (en) Microwave radio receiver
US4558282A (en) Digital frequency synthesizer
RU2573780C1 (en) Microwave radio receiver
US4225974A (en) Double super-heterodyne receiver
Zhang et al. Design of a 2-18 GHz downconverter with amplitude and phase consistency
RU2690684C1 (en) Microwave receiving device
JP2009231883A (en) Radio receiver
RU2751018C1 (en) Coherent path of radar station with variable (switchable) intermediate frequency
RU44019U1 (en) BROADBAND VIDEO CONVERTER OF NOISE SIGNALS
GB714684A (en) Improvements in devices for frequency selections
RU2100821C1 (en) Receiver for user equipment of global satellite navigation system
RU2067770C1 (en) User set receiver for signals from global satellite navigation systems
GB630843A (en) Improvements in or relating to radio navigational systems
RU2279095C2 (en) Super-heterodyne receiver and frequency meter
RU9107U1 (en) FREQUENCY REDUCING CONVERTER
RU2065666C1 (en) Device for separation of two frequency-modulated signals overlapping spectrum
RU2649879C1 (en) Signal receiver of consumer equipment of global satellite navigation systems
US2589838A (en) Single side band modulator
RU2136110C1 (en) Device for radio intelligence
SU568164A1 (en) Shf mixer
EA036472B1 (en) Wide-band signal generator
RU2514090C1 (en) Device for storing frequencies of microwave signals
Voloshin et al. Analysis and calculation of current-flow amplitude spectrum of a microwave mixer diode at poly-harmonic excitation
CN105245225A (en) Circuit for converting low-frequency narrow-band synthesis source into high-frequency wide-band synthesis source