DK151753B - Kobling til synkronisering af en fritsvingende oscillator - Google Patents

Description

DK 1517 5 3 B

Opfindelsen angår en kobling til synkronisering af en fritsvingende oscillator på et i en kvartsoscillator frembragt referencesignal med betydeligt lavere frekvens, efter hvilken oscillator der i en gren er indkob-5 let en første frekvensomsætter og et filter og i en yderligere gren en anden frekvensomsætter, i hvilken kobling filtrets udgangssignal og den frit svingende oscillators udgangssignal tilføres et blandingstrin, og den i blandingstrinnet udvundne mellemfrekvens over et 10 filter tilføres en efterreguleringskobling, som indeholder en overvågningskobling for synkroniseringen, og som tillige får tilført en udvalgt frekvens af den anden frekvensomsætter, og hvis udgangssignal tilføres en til regulering af den fritsvingende oscillator tjenende ind-15 stillelig reaktans.

Bærebølgegeneratorer til frembringelse af mikrobølger bliver i udstrakt grad bygget op af fritsvingende oscillatorer, som synkroniseres ved hjælp af særlige efterreguleringskoblinger med et referencesignal med en 20 betydeligt lavere frekvens. Herved stilles der særlige krav til efterreguleringskoblingen. Denne skal nemlig indeholde så få, enkle komponenter som muligt, behøve et så ringe opbud som muligt til trimning såvel som udmærke sig ved støjsvaghed, frihed for parasitsvingninger 25 samt et enkelt frekvensskifte.

Disse krav opfyldes ikke i tilstrækkelig grad med bærebølgegeneratorer, hvor der med grundlag i en kvartsoscillator, der svinger med ca. 100 MHz, sker en direkte frekvensmultiplikation, med synkroniserede oscillatorer 30 på indtil f.eks. 2 GHz med en efterfølgende frekvensmultiplikator eller med en synkroniseret oscillator i bærefrekvensområdet, i hvilken der ved bærefrekvensen sker en frekvens- eller fasesammenligning.

En kobling af den indledningsvis omhandlede art 35 kendes fra GB-PS-973 421. Her er der efter en kvartsoscillator, som frembringer et referencesignal, i en gren indkoblet en overtonegenerator med et filter og i

DK 151753B

2 en anden gren en frekvensdeler. Filtrets udgangssignal og udgangssignalet fra en fritsvingende oscillator, der skal synkroniseres, tilføres et blandingstrin. Den i blandingstrinnet udvundne mellemfrekvens bliver over et 5 lavpasfilter tilført en efterreguleringskobling, som desuden får tilført en udvalgt, fra den anden grens frekvensdeler aftaget subharmonisk af kvartsoscillatoren. Efterreguleringskoblingens udgangsspænding tilføres et reaktansrør, der er forbundet med den fritsvingende 10 oscillator.

. Fra "Electronics", 30. oktober 1959, siderne 56,57 og navnlig fig. 4 er det kendt, efter en frekvensomsætter (-deler) - under mellemkobling af et frekvensområde-indstillingsorgan - at indkoble en forstærker.

15 Opfindelsen har til opgave at forbedre en sådan kobling med hensyn til justeringsenkelhed og komponentomkostninger.

Denne opgave løses med en kobling af den indledningsvis omhandlede art ifølge opfindelsen ved, at 20 frekvensomsætteren i den første gren, efter hvilken der er indkoblet en forstærker, er en frekvensmultiplikator for det tilfælde, at den frekvens, der skal tilføres blandingstrinnet skal ligge over referencefrekvensen, og er en frekvensdeler for det tilfælde, at den frekvens, 25 der skal tilføres blandingstrinnet, skal ligge under referencefrekvensen, at blandingstrinnet er et med den fritsvingende oscillator forbundet overtoneblandingstrin med en

Schottky-diode, hvilket overtoneblandingstrin frembringer en kam af overtoner af det blandingstrinnet aktive-30 rende signal, og at efterregulefingskoblingen får tilført den af overtoneblandingstrinnet udvundne mellem-. frekvens over en selektiv forstærker og direkte får tilført kvartsoscillatorens i den som frekvensmultiplikator eller frekvensdeler udformede anden frekvensomsætter 35 frembragte harmoniske eller subharmoniske, og at den indstillelige reaktans er en varaktordiode.

DK 151753B

3

De særlige fordele som denne løsning ifølge opfindelsen indebærer er følgende;

Referencesignalet behøver kun at være svagt og frembringes på særlig enkel måde. Det overtoneblandingstrin/ 5 der frembringer overtonerne og mellemfrekvensen, er ligeledes meget enkelt konstrueret; det består fortrinsvis af en simpel Schottky-diode i et glashus, som er indbygget i oscillatorens resonatordel. Trimning er herved ikke nødvendig. Fase- eller frekvenssammenligning, 10 der er mulig valgfrit for bærebølgeforsyninger med eller uden tjenestesamtalemodulation, sker i et nedre frekvensområde og er derfor særlig enkel og økonomisk gunstig at gennemføre. Endvidere kan der opnås meget store parasitsvingningsdæmpninger, nemlig 90 dB og derover.

15 Trimningsopbudet er kun ringe, og man behøver ikke ved trimning af reguleringskredsene at tage hensyn til stabilitets- og støjproblemer, da der i multiplikatorerne kun anvendes Schottky-dioder og ikke multiplikatorer med kapacitetsdioder. Der kan opnås et entydigt frekvens-20 skift ved hjælp af et egnet valg af multiplikationsfaktor for den efter kvartsoscillatoren følgende frekvensmultiplikator eller ved indskrænkning af oscillatorens afstemningsområde til definerede frekvensbånd. Endvidere opnås der også høj pålidelighed på grund af regule-25 ringssløjfens ufølsomhed overfor tolerancer og på grund af den ringe belastning af komponenter og disses ringe antal. Også de fastlagte multiplikationsfaktorer i bærebølgegeneratorer, som indgår i bestående systemer, kan opnås ved et tilsvarende valg af multiplikationsfakto-30 rerne m og n og valg af mellemfrekvensen pf'^.

Herved muliggøres også genanvendelse af allerede forhåndenværende kvartsoscillatorer.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor under henvisning til tegningen, hvor 35 fig. 1 viser en fritsvingende oscillator med et overtoneblandingstrin og en sammenligningskreds,, og fig. 2 frekvensspekteret for overtoneblandingstrinnet.

DK 151753B

4 I det i fig. 1 viste blokdiagram er en kvartsoscillator betegnet med 1, i hvilken referencesignalet tilvejebringes i det sædvanlige frekvensleje på 100 MHz. Dette signal multipliceres eller deles i en efterfølgen-5 de frekvensmultiplikator eller -deler 2 med en faktor m, (hvor m ikke behøver at være et helt tal). Signalet forstærkes i en efterfølgende forstærker 3, hvorefter der er koblet et båndpasfilter 7. Efter båndfilteret 7 følger der et overtoneblandingstrin 4' med en 10 Schottky-diode, som er integreret i en fritsvingende oscillator 4's resonanskreds. RF-oscillatoren 4 kan reguleres med en varaktordiode.

Til efterregulering eller styring af den frit-svingende oscillator 4 findes der en efterregulerings-15 kreds 6, hvori der kan ske en frekvens- eller fasesammenligning, og som eventuelt yderligere kan være udstyret med en overvågningskreds U. Efterreguleringskredsen 61 s ene indgang er over en frekvensmultiplikator eller -deler 8, i hvilken den ønskede harmo- 20 niske eller subharmoniske pf af oscillatoren frem- g bringes, forbundet med kvartsoscillatoren 1, medens den anden indgang via en selektiv forstærker 5 er forbundet med overtoneblandingstrinnet 4', og hvor efterreguleringskredsen 6's udgang er ført til den 25 fritsvingende oscillator 4's varaktordiode.

I overtoneblandingstrinnet 4' fremkommer der et kamformet spektrum af overtoner fra det styrende signal mf (frekvensspektret for overtoneblandingstrinnet er g vist i fig. 2). Den fritsvingende oscillator 4 svin-30 ger i den regulerede tilstand f„, pf forskudt fra den n'te overtone i det styrende signal mf^. Multiplikationsfaktoren eller delingsfaktoren p vælges herved fortrinsvis til at være 1 eller 2, men behøver ikke at være et helt tal.

35

Claims (3)

1. Kobling til synkronisering af en fritsvingende 20 oscillator (4) på et i en kvartsoscillator (1) frembragt referencesignal med betydeligt lavere frekvens, efter hvilken oscillator (1) der i en gren er indkoblet en første frekvensomsætter (2) og et filter (7) og i en yderligere gren en anden frekvensomsætter (8), i hvilken 25 kobling filtrets udgangssignal og den fritsvingende oscillators (4) udgangssignal tilføres et blandingstrin (41), og den i blandingstrinnet udvundne mellemfrekvens over et filter tilføres en efterreguleringskobling (6), som indeholder en overvågningskobling (ti) for synkroni-30 seringen, og som tillige får tilført en udvalgt frekvens af den anden frekvensomsætter (8), og hvis udgangssignal tilføres en til regulering af den fritsvingende oscillator tjenende indstillelig reaktans, kendetegnet ved, at frekvensomsætteren (2) i den første gren, 35 efter hvilken der er indkoblet en forstærker (3), er en frekvensmultiplikator for det tilfælde, at den frekvens, DK 151753 B der skal tilføres blandingstrinnet ,skal ligge over referencefrekvensen, og er en frekvensdeler for det tilfælde, at den frekvens, der skal tilføres blandingstrinnet, skal ligge under referenbefrekvensen, at blandingstrin-5 net er et med den fritsvingende oscillator (4) forbundet overtoneblandingstrin (4') med en Schottky-diode, hvilket overtoneblandingstrin (4') frembringer en kam af overtoner af det blandingstrinnet aktiverende signal (m*f^), og at efterreguleringskoblingen (6) får tilført den af 10 overtoneblandingstrinnet (4') udvundne mellemfrekvens over en selektiv forstærker (5) og direkte får tilført kvartsoscillatorens i den som frekvensmultiplikator eller frekvensdeler udformede anden frekvensomsætter (8) frembragte harmoniske eller subharmoniske, og at den indstil-15 lelige reaktans er en varaktordiode.

2. Kobling ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den harmoniske aftages fra kvartsoscillatoren (1) over et filter.

3. Kobling ifølge krav 1 eller 2, kendete g-20 net ved, at overtoneblandingstrinnet (4') er integreret i den fritsvingende oscillators (4) resonator.