Pierwszenstwo: _ Opublikowano: 16.11.1970 59074 KI. 21 a4, 8/02 MKP H03b h\06 tlBLIOTEKA UKO Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Zdzislaw Lis, mgr inz. Majer Sztern- feld Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Telekomunikacji, Warszawa (Polska) Sposób przyspieszania ustalania sie stacjonarnej fazy drgan wymuszonych w generatorze koherentnym oraz uklad do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób przyspie¬ szania ustalania sie fazy stacjonarnej drgan wy¬ muszonych w wysokostabilinyin generatorze kohe¬ rentnym, synchronizowanym fazowo impulsami wielkiej czestotliwosci i pracujacym w sposób ciagly bez wygaszania drgan na czas fazowania oraz uklad do stosowania tego sposobu.Znane sa dwa sposoby synchronizacji fazowej generatora koherentnego. Jeden z nich polega na dostarczeniu do obwodu generatora koherentnego impulsów wymuszajacych o energii kilkakrotnie wiekszej od energii drgan wlasnych generatora, drugi zas polega na wygaszaniu drgan wlasnych generatora przed wprowadzeniem do jego obwodu impulsów wymuszajacych oraz na ponownym po¬ budzeniu go juz w czasie dzialania tych impulsów.Obydwa te sposoby posiadaja wady wyklucza¬ jace mozliwosc ich stosowania w przypadkach szczególnych, np. gdy wymagana jest duza do¬ kladnosc fazowania generatora impulsami waski¬ mi o niestalej czestotliwosci powtarzania i nie¬ znanym czasie wystepowania oraz gdy równoczes¬ nie wymagana jest wysoka stabilnosc czestotli¬ wosci generatora koherentnego. Tak wiec pierw¬ szy z tych sposobów stosowany jest gdy impulsy fazujace sa szerokie lub wtedy gdy sa one wpraw¬ dzie waskie lecz czestotliwosc powtarzania jest stala, badz tez wtedy gdy stabilnosc czestotliwos¬ ci generatora koherentnego nie jest wysoka. Drugi z tych sposobów jest stosowany w kazdym z tych 10 15 20 25 30 2 przypadków, a nawet wtedy gdy wszystkie wyzej wymienione wymagania wystepuja równoczesnie, lecz nie moze byc stosowany, gdy wymagane jest fazowanie generatora koherentnego sygnalem ra¬ diolokacyjnym zewnetrznym, gdyz czas wystepo¬ wania tego sygnalu jest nieznany.Trudnosci w osiagnieciu duzej dokladnosci fazo¬ wania wysokostabilnego generatora impulsem wa¬ skim wynikaja ze sprzecznych wymagan, jakie musi on spelniac w tym wypadku. Wysoka sta¬ bilnosc generowanej czestotliwosci moze byc osiag¬ nieta przy odpowiednio duzej dobroci obwodu re¬ zonansowego generatora, lecz wtedy czas ustala¬ nia sie fazy wymuszonej jest dlugi, a przy wa¬ skich impulsach dluzszy od szerokosci impulsu wy¬ muszajacego i-na odwrót — krótki czas ustalania- sie fazy wymuszanej uzyskuje sie przy malej do¬ broci obwodu, a wtedy z kolei stabilnosc czesto¬ tliwosci generowanej jest niska.Celem wynalazku jest uzyskanie wysokiej do¬ kladnosci fazowania mimo wystepowania wszy¬ stkich ograniczajacych ja czynników taMch jak waskie impulsy o czestotliwosci powtarzania prze¬ miennej lufo o nieznanym czasie wystepow^mia, wysoka staibilnosc generatora koherentnego oraz duza róznica pomiedzy czestotliwoscia generatora i sygnalu wymuszajacego. Wynikajace stad za¬ danie polega na opracowaniu sposobu przyspie¬ szania ustalania sie stacjonarnej fazy drgan wy- 590743 muszonych w generatorze koherentnym oraz ukla¬ du do stosowania tego sposobu.Istota sposobu przyspieszania ustalania sie fazy stacjonarnej drgan wymuszonych w generatorze koherentnym polega na tym, ze obwód rezonan¬ sowy tlumi sie na czas wystepowania drgan wy¬ muszonych opornoscia nieliniowa, która polary¬ zuje sie napieciem pradu stalego o wartosci stale] lub zmieniajacej sie, wiekszej od amplitudy drgan wlasnych generatora koherentnego w jego obwo¬ dzie rezonansowym a mniejszej od amplitudy su¬ my^drgan wlasnych i wymuszonych wystepuja¬ cych" w tym obwodzie. Dla wzmocnienia dzialania tlumiacego opornosc nieliniowa w czasie dziala¬ nia sygnalu wymuszajacego mozna polaryzowac dodatkowo impulsami wizyjnymi dodatnimi lub ujemnymi.Sposób wedlug wynalazku realizuje sie za po¬ moca ukladu, którego istote stanowi sprzezenie ukladu z elementem o opornosci nieliniowej z re¬ zonansowym obwodem koherentnego generatora, przy czym wejscie sprzeganego ukladu jest pola¬ czone ze zródlem napiecia polaryzujacego pradu stalego o wartosci stalej lub zmieniajacej sie w czasie. Wejscie to dla wzmocnienia dzialania ukla¬ du moze byc polaczone ze zródlem impulsów wi¬ zyjnych dodatnich lub ujemnych.Korzysci techniczne wynikajace ze stosowania wynalazku polegaja na zapewnieniu wysokiej do¬ kladnosci fazowania stabilnego generatora kohe¬ rentnego w kazdych warunkach bez ograniczen charakterystycznych dla znanych dotychczas spo¬ sobów. Sposób wedlug wynalazku jest ponadto znacznie prostszy w realizacji niz znany sposób polegajacy na wygaszaniu drgan generatora, a po¬ za tym moze byc stosowany w przypadku fazo¬ wania sygnalami zewnetrznymi, podczas gdy ten ostatni w tym przypadku stosowany byc nie moze.Stosowanie w stacjach radiolokacyjnych sposobu i ukladu wedlug wynalazku stwarza mozliwosci realizowania równoczesnie róznorodnych rozwia¬ zan funkcjonalnych jak fazowanie sygnalem zew¬ netrznym, przemienna czestotliwosc powtarzania, waskie impulsy, co rozszerza mozliwosci operacyj¬ ne stacji, umozliwiajac ponadto uzyskiwanie wspólczynników kompensacji odpowiadajacych wspólczesnym wymaganiom. Poniewaz wspólczyn¬ nik kompensacji jest jednym z podstawowych pa¬ rametrów stacji radiolokacyjnych, to stosowanie wynalazku wplywa bezposrednio na wyzsza ich gatunkowosc.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze dla uzyskania skrócenia czasu ustalania sie fazy stacjonarnej obwód rezonansowy generatora ko¬ herentnego tlumi sie w czasie dzialania sygnalu wymuszajacego spolaryzowana opornoscia nielinio¬ wa. Opornosc te polaryzuje sie napieciem pradu stalego o wartosci stalej lub zmieniajacej sie, za¬ wartej w przedziale okreslonym wzorem: Ug gdzie: Ug— amplituda drgan wlasnych generatora, Up— napiecie polaryzujace uklad nielinio¬ wy, Us— amplituda drgan sygnalu wymusza¬ jacego w obwodzie. 59074 4 Tlumienie obwodu generatora koherentnego ma¬ la wartoscia opornosci nieliniowej w czasie dzia¬ lania sygnalu wymuszajacego powoduje pogorsze¬ nie jego dobroci i skrócenie czasu ustalania sie 5 fazy stacjonarnej drgan wymuszonych. Opornoscia nieliniowa nie tlumi sie obwodu w czasie drgan swobodnych generatora gdy nie wystepuja sygna¬ ly wymuszajace, dzieki czemu dobroc jego obwo¬ du rezonansowego jest w tym czasie duza, co za- 10 pewnia wysoka stabilnosc czestotliwosci genero¬ wanej.Uklad realizujacy sposób wedlug wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blo- 15 kowy, fig. 2 — schemat ideowy wykonania ukla¬ du wedlug wynalazku.Sposób wedlug wynalazku zostanie wyjasniony na podstawie dzialania ukladu blokowego, przed¬ stawionego na fig. 1. Sposób ten polega na tym, 20 ze obwód rezonansowy 2 generatora koherentnego 3 na czas wystepowania .drgan wymuszonych tlumi sie opornoscia nieliniowa, która polaryzuje sie na¬ pieciem pradu stalego o wartosci stalej lub zmie¬ niajacej sie, wiekszej od amplitudy drgan wlas- 25 nych generatora koherentnego 3 w jego obwodzie rezonansowym a mniejszej od amplitudy sumy drgan wlasnych i wymuszonych, wystepujacych w tym obwodzie. Opornosc nieliniowa w czasie dzialania sygnalu wymuszajacego polaryzuje sie 30 dodatkowo impulsami wizyjnymi dodatnimi lub ujemnymi, wprowadzanymi do ukladu z opornos¬ cia nieliniowa wraz z polaryzujacym napieciem pradu stalego. Polaryzowanie opornosci nielinio¬ wej impulsami wizyjnymi przyczynia sie do wzmocnienia tlumiacego dzialania tej opornosci. 35 Uklad do stosowania sposobu wedlug wynalazku zostal przykladowo przedstawiony na fig. 2. Uklad ten sklada sie z wlasciwego generatora 3, jego obwodu rezonansowego 2, z ukladu sprzegajacego 6, ukladu z elementem PI o opornosci nieliniowej oraz ze zródla 1 sygnalu fazujacego, inaczej zwa¬ nego sygnalem wymuszajacym.Wlasciwy generator 3 wraz z jego rezonanso¬ wym obwodem 2 wytwarza napiecie sinusoidalne 45 o czestotliwosci okreslonej parametrami tego ob¬ wodu. Sygnal fazujacy wprowadzany jest do ob¬ wodu drgan generatora poprzez dolaczony równo¬ legle do tego obwodu stopien fazujacy, stanowiacy w ukladzie przykladowym zródlo 1 sygnalu fa¬ so zujacego. Lampa tego stopnia zatkana jest ujem¬ nym napieciem polaryzujacym jej pierwsza siatke sterujaca i przewodzi tylko wtedy, gdy na siatke te przylozone sa sygnaly fazujace o odpowiednio duzej amplitudzie. Uklad 4 z opornoscia nielinio- 55 wa stanowi dioda pólprzewodnikowa PI spolary¬ zowana napieciem Up z dzielnika zlozonego z opo¬ rów Rl, R2 dolaczonego do punktu 5, i sprzezo¬ nego z obwodem rezonansowym 2 przez uklad 6.Dla wlasciwego dzialania ukladu istotne jestod- 60 powiednie dobranie napiecia Up oraz pojemnosci kondensatora Cl na wejsciu ukladu nieliniowego.Wartosc napiecia polaryzujacego ustala sie za po¬ moca wzoru: 65 Ug < Up < Ug + Us59074 gdzie: Ug— amplituda drgan wlasnych generato¬ ra 3 w obwodzie 2, Up— napiecie polaryzujace uklad aiielino- wy 4, Us— amplituda drgan sygnalu wymusza¬ jacego w obwodzie 2.Przy talk dobranych warunkach pracy ukladu 4 dioda PI nie przewodzi w czasie swobodnych drgan generatora, gdy w obwodzie 2 wystepuje jedynie napiecie Ug, a przewodzi w przypadku podawania przez stopien fazujacy do obwodu re¬ zonansowego 2 sygnalów wymuszajacych o ampli¬ tudzie Us, jezeli suma amplitud drgan wlasnych generatora i sygnalu wymuszajacego (Ug + Us) jest wieksza od napiecia polaryzujacego diode. Dioda w czasie przewodzenia tlumi obwód rezonansowy generatora, pogarsza jego dobroc i skraca czas ustalania sie w nim fazy stacjonarnej drgan wy¬ muszonych.Dla uzyskania duzej efektywnosci .pracy ukladu pojemnosc kondensatora Cl i typ diody PI sa tak dobrane, aby spelnione byly nastepujace zalez¬ nosci : 2jrfQC « Rd oraz Rd\ Ro gdzie: C — pojemnosc kondensatora Cl, fo — czestotliwosc drgan wlasnych gene¬ ratora, Rd— opornosc dynamiczna diody w czasie dzialania sygnalu fazujacego, Ro— opór zastepczy obwodu rezonansowe¬ go 2 dla jego czestotliwosci rezonan-^ sowej f0.Uklad 4 z opornoscia nieliniowa moze byc sprze¬ zony z generatorem pracujacym w dowolnym ukladzie. 6 PL