RU125004U1 - Microwave transmitter - Google Patents
Microwave transmitter Download PDFInfo
- Publication number
- RU125004U1 RU125004U1 RU2012143685/08U RU2012143685U RU125004U1 RU 125004 U1 RU125004 U1 RU 125004U1 RU 2012143685/08 U RU2012143685/08 U RU 2012143685/08U RU 2012143685 U RU2012143685 U RU 2012143685U RU 125004 U1 RU125004 U1 RU 125004U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- attenuator
- microwave
- detector
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
- Transmitters (AREA)
Abstract
1. Передатчик СВЧ, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, первый развязывающий прибор, аттенюатор, второй развязывающий прибор, усилитель СВЧ, отличающийся тем, что в него дополнительно введены генератор поискового сигнала и последовательно соединенные амплитудный детектор выходной мощности, синхронный детектор и интегратор, при этом аттенюатор выполнен с тремя входами, два из которых являются управляющими, причем один управляющий вход соединен с выходом интегратора, другой - с выходом генератора поискового сигнала и со вторым входом синхронного детектора, а выход усилителя является выходом передатчика и соединен со входом амплитудного детектора выходной мощности и с нагрузкой.2. Передатчик СВЧ по п.1, отличающийся тем, что синхронный детектор содержит последовательно соединенные фильтр верхних частот, умножитель и фильтр нижних частот, при этом первым входом синхронного детектора является вход фильтра верхних частот, вторым входом - второй вход умножителя, а выходом синхронного детектора является выход фильтра нижних частот.3. Передатчик СВЧ по п.1, отличающийся тем, что аттенюатор выполнен в виде ферритового аттенюатора.1. Microwave transmitter containing a serially connected master oscillator, a first decoupling device, an attenuator, a second decoupling device, a microwave amplifier, characterized in that it additionally includes a search signal generator and a series-connected amplitude output power detector, a synchronous detector and an integrator, the attenuator is made with three inputs, two of which are control, and one control input is connected to the output of the integrator, the other to the output of the search signal generator and the second input of the synchronous detector, and the output amplifier is the output of the transmitter and connected to the input of the amplitude detector output and nagruzkoy.2. The microwave transmitter according to claim 1, characterized in that the synchronous detector comprises a high-pass filter, a multiplier and a low-pass filter, the first input of the synchronous detector is the input of the high-pass filter, the second input is the second input of the multiplier, and the output of the synchronous detector is low pass filter output. 3. The microwave transmitter according to claim 1, characterized in that the attenuator is made in the form of a ferrite attenuator.
Description
Заявляемая полезная модель относится к области передачи сигналов, в частности к системам радиосвязи, предназначенным для связи между двумя или более станциями, и может быть использована в радиосвязи, радиолокации и навигации.The inventive utility model relates to the field of signal transmission, in particular to radio communication systems designed for communication between two or more stations, and can be used in radio communications, radar and navigation.
Известно «Устройство регулирования и автоматической стабилизации выходной мощности СВЧ генератора» (см. описание к патенту SU №1688407, МПК: Н03L 5/02, Н03G 3/20 заявл. 03.03.89 г., опубл. 30.10.1991 г.), содержащее дифференциальный усилитель, элемент сравнения, управляемый аттенюатор, направленный ответвитель, СВЧ детектор, аналоговый перемножитель, усилитель с регулируемым коэффициентом передачи, масштабный усилитель и источник опорного напряжения.It is known "The device for regulation and automatic stabilization of the output power of a microwave generator" (see the description of patent SU No. 1688407, IPC:
Недостатком известного технического решения является использование параметрической схемы стабилизации уровня выходной мощности усилителя СВЧ, которая не обеспечивает автоматического формирования на входе усилителя СВЧ оптимального значения мощности как по обеспечению минимального уровня шумов (амплитудных и фазовых) на выходе усилителя СВЧ, так и по поддержанию максимального значения его выходной мощности в условиях изменения температуры окружающей среды и нестабильности источников питания.A disadvantage of the known technical solution is the use of a parametric scheme for stabilizing the output power level of the microwave amplifier, which does not automatically generate the optimal power value at the input of the microwave amplifier both to ensure the minimum noise level (amplitude and phase) at the output of the microwave amplifier, and to maintain its maximum value power output in conditions of changing ambient temperature and instability of power sources.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению (прототипом), является «Передатчик СВЧ» (см. патент RU №2187880, заявл. 04.04.2001 г., опубл. 20.08.2002 г., МПК: Н03В 9/06), содержащий последовательно включенные задающий генератор, первым выходом соединенный с первым развязывающим прибором, p-i-n аттенюатор, второй развязывающий прибор, усилитель СВЧ, нагрузку и подключенные ко второму входу усилителя СВЧ источник питания и модулятор, при этом между вторым выходом задающего генератора и управляющим входом p-i-n аттенюатора включены частотный дискриминатор и управляемый от частотного дискриминатора источник токаClosest to the claimed technical solution (prototype) is the "Microwave Transmitter" (see patent RU No. 2187880, filed 04.04.2001, publ. 08.20.2002, IPC: Н03В 9/06), containing series-connected a master oscillator, the first output connected to the first decoupling device, a pin attenuator, a second decoupling device, a microwave amplifier, a load and a microwave power source and modulator connected to the second input of the amplifier, while a frequency discriminator is connected between the second output of the master oscillator and the control input of the attenuator pin current source controlled from a frequency discriminator
Недостатками известного технического решения являются:The disadvantages of the known technical solutions are:
- нестабильность входной мощности усилителя СВЧ, которая возникает при изменении температуры окружающей среды и нестабильности источников питания, что приводит к отклонению входной мощности от оптимального значения;- instability of the input power of the microwave amplifier, which occurs when the ambient temperature and the instability of the power sources change, which leads to a deviation of the input power from the optimal value;
- настройка передатчика осуществляется вручную.- the transmitter is set up manually.
- включение p-i-n аттенюатора в цепь управления значением входной мощности усилителя СВЧ ограничивает уровень мощности, проходящей через аттенюатор, из-за возможного пробоя p-i-n диодов и не позволяет применять такой аттенюатор для совместной работы с более мощными задающим генератором и усилителем СВЧ;- the inclusion of the p-i-n attenuator in the control circuit of the input power of the microwave amplifier limits the level of power passing through the attenuator due to the possible breakdown of p-i-n diodes and does not allow the use of such an attenuator to work with a more powerful master oscillator and microwave amplifier;
- изменение СВЧ мощности на входе усилителя СВЧ и ее отличие от оптимального значения приводит к ухудшению коэффициента полезного действия усилителя СВЧ, росту амплитудных и фазовых шумов на его выходе и искажению частотного спектра сигнала.- a change in the microwave power at the input of the microwave amplifier and its difference from the optimal value leads to a deterioration in the efficiency of the microwave amplifier, an increase in amplitude and phase noise at its output and a distortion of the frequency spectrum of the signal.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, и техническим результатом, достигаемым при ее использовании, является создание передатчика СВЧ, обеспечивающего автоматическую настройку передатчика на максимальное значение его выходной мощности СВЧ с минимальными уровнями амплитудных и фазовых шумов в диапазоне рабочих частот, в условиях изменения температуры окружающей среды и нестабильности параметров элементов и источников питания передатчика СВЧ.The task to which the claimed utility model is directed, and the technical result achieved when using it, is to create a microwave transmitter that automatically tunes the transmitter to the maximum value of its microwave output power with minimum levels of amplitude and phase noise in the operating frequency range, under changing conditions ambient temperature and instability of the parameters of the elements and power sources of the microwave transmitter.
Технический результат достигается тем, что в передатчик СВЧ, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, первый развязывающий прибор, аттенюатор, второй развязывающий прибор, усилитель СВЧ, дополнительно введены генератор поискового сигнала, последовательно соединенные амплитудный детектор выходной мощности, синхронный детектор и интегратор, при этом аттенюатор выполнен с тремя входами, два из которых являются управляющими, причем один управляющий вход соединен с выходом интегратора, другой - с выходом генератора поискового сигнала и со вторым входом синхронного детектора, а выход усилителя является выходом передатчика и соединен со входом амплитудного детектора выходной мощности и - с нагрузкой.The technical result is achieved by the fact that in the microwave transmitter containing a serially connected master oscillator, a first decoupling device, an attenuator, a second decoupling device, a microwave amplifier, a search signal generator, a serially connected amplitude output power detector, a synchronous detector and an integrator are added, while the attenuator made with three inputs, two of which are control, with one control input connected to the output of the integrator, the other with the output of the generator signal and with the second input of the synchronous detector, and the output of the amplifier is the output of the transmitter and is connected to the input of the amplitude detector of the output power and - with the load.
Кроме того, заявляемая полезная модель расширяет арсенал известных технических средств аналогичного назначения.In addition, the claimed utility model expands the arsenal of well-known technical means of a similar purpose.
Синхронный детектор может быть выполнен, например, содержащим последовательно соединенные фильтр верхних частот, умножитель и фильтр нижних частот, при этом первым входом синхронного детектора является вход фильтра верхних частот, вторым входом - второй вход умножителя, а выходом синхронного детектора является выход фильтра нижних частот.A synchronous detector can be performed, for example, containing a high-pass filter, a multiplier and a low-pass filter connected in series, with the first input of the synchronous detector being the input of the high-pass filter, the second input being the second input of the multiplier, and the output of the synchronous detector is the low-pass filter.
Аттенюатор может быть выполнен, например, в виде ферритового аттенюатора.The attenuator can be performed, for example, in the form of a ferrite attenuator.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где:The proposed utility model is illustrated in the drawing, where:
на фиг.1 представлена блок-схема передатчика СВЧ;figure 1 presents a block diagram of a microwave transmitter;
на фиг.2 представлена зависимость выходной мощности (Рвых) усилителя СВЧ от модулирующего воздействия на его входе (Рвх).figure 2 presents the dependence of the output power (P o ) of the microwave amplifier from the modulating effect at its input (P I ).
Передатчик СВЧ (см. фиг.1) содержит последовательно соединенные задающий генератор (1), первый развязывающий прибор (2), ферритовый аттенюатор (3), второй развязывающий прибор (4), усилитель СВЧ (5), амплитудный детектор выходной мощности (6). Кроме того, в состав передатчика СВЧ входят генератор поискового сигнала (7) и последовательно соединенные синхронный детектор (8) и интегратор (9). Аттенюатор (3) выполнен с тремя входами, два из которых являются управляющими. Один управляющий вход соединен с выходом интегратоpa(9), а другой - с выходом генератора поискового сигнала (7) и одновременно со вторым входом синхронного детектора (8). Синхронный детектор (8), состоит из последовательно соединенных между собой фильтра верхних частот (10), умножителя (11) и фильтра нижних частот (12). Первый вход синхронного детектора (8), являющийся входом фильтра нижних частот (10), соединен с первым выходом амплитудного детектора выходной мощности (6). Выходом синхронного детектора (8), является выход фильтра нижних частот (12). Выход усилителя СВЧ (5) является выходом передатчика и одновременно соединен со входом амплитудного детектора (6) и - с нагрузкой (на чертеже не показана).The microwave transmitter (see Fig. 1) contains a serially connected master oscillator (1), a first decoupling device (2), a ferrite attenuator (3), a second decoupling device (4), a microwave amplifier (5), and an amplitude output power detector (6 ) In addition, the microwave transmitter includes a search signal generator (7) and serially connected synchronous detector (8) and an integrator (9). The attenuator (3) is made with three inputs, two of which are control. One control input is connected to the output of the integrator (9), and the other to the output of the search signal generator (7) and simultaneously with the second input of the synchronous detector (8). The synchronous detector (8) consists of a high-pass filter (10), a multiplier (11) and a low-pass filter (12) connected in series. The first input of the synchronous detector (8), which is the input of the low-pass filter (10), is connected to the first output of the amplitude detector of the output power (6). The output of the synchronous detector (8) is the output of the low-pass filter (12). The output of the microwave amplifier (5) is the output of the transmitter and is simultaneously connected to the input of the amplitude detector (6) and to the load (not shown in the drawing).
Развязывающие приборы (2) и (4) могут быть выполнены в виде циркуляторов или вентилей и предназначены для согласования цепей передатчика СВЧ. Аттенюатор (3) может быть выполнен в виде ферритового аттенюатора, состоящего из двух соединенных общими каналами через ферритовый фазовращатель преобразователей поляризации со ступенчато-конусной перегородкой в общем канале.Decoupling devices (2) and (4) can be made in the form of circulators or gates and are designed to match the microwave transmitter circuits. The attenuator (3) can be made in the form of a ferrite attenuator, consisting of two polarization converters with a step-conical partition in a common channel connected by common channels through a ferrite phase shifter.
Передатчик СВЧ работает следующим образом. Сигнал с задающего генератора (1) поступает на вход усилителя СВЧ (5) через последовательно соединенные первый развязывающий прибор (2), ферритовый аттенюатор (3), второй развязывающий прибор (4), а с выхода усилителя СВЧ (5) одна часть сигнала поступает в нагрузку, а другая - в амплитудный детектор (6). Оптимальный уровень мощности на входе усилителя СВЧ (5) поддерживается автоматически посредством изменения величины тока на первом управляющем входе ферритового аттенюатора (3). Для этого используется контур автоматического регулирования с отрицательной обратной связью, которая обеспечивается введением в состав передатчика СВЧ генератора поискового сигнала (7) и последовательно включенных амплитудного детектора выходной мощности (6), синхронного детектора (8), интегратора (9). В генераторе поискового сигнала (7) формируется низкочастотный периодический поисковый сигнал, который поступает на второй управляющий вход ферритового аттенюатора (3) для модуляции сигнала на входе усилителя СВЧ (5), как это показано на чертеже (см. фиг.2).The microwave transmitter operates as follows. The signal from the master oscillator (1) is fed to the input of the microwave amplifier (5) through the first decoupling device (2), the ferrite attenuator (3), and the second decoupling device (4) connected in series, and one part of the signal comes from the output of the microwave amplifier (5) into the load, and the other into the amplitude detector (6). The optimal power level at the input of the microwave amplifier (5) is maintained automatically by changing the current value at the first control input of the ferrite attenuator (3). For this, an automatic control loop with negative feedback is used, which is ensured by the introduction of a search signal generator (7) and a series-connected amplitude output power detector (6), synchronous detector (8), and an integrator (9) into the composition of the microwave transmitter. A low-frequency periodic search signal is generated in the search signal generator (7), which is fed to the second control input of the ferrite attenuator (3) to modulate the signal at the input of the microwave amplifier (5), as shown in the drawing (see Fig. 2).
В предлагаемом устройстве для изменения ослабления мощности СВЧ используется принцип изменения круговой поляризации поля СВЧ и выделения одной из ортогональных компонент поля с поглощением другой компоненты. С выхода усилителя СВЧ (5) промодулированный сигнал, содержащий информацию об отклонении уровня выходной мощности усилителя СВЧ (5) от максимального значения, поступает на амплитудный детектор (6). Выходное напряжение с амплитудного детектора (6), кроме постоянной составляющей, содержит и переменную составляющую с частотой генератора поискового сигнала (7). Амплитуда переменной составляющей поискового сигнала зависит от значения отклонения мощности сигнала от максимального значения выходной мощности усилителя СВЧ (5), а фаза: "0" или "180" градусов зависит от зоны отклонения уровня мощности СВЧ - слева или справа относительно максимального значения выходной мощности (Рвых) усилителя СВЧ (5) (см фиг.2). Сигнал с выхода амплитудного детектора (6) поступает на вход фильтра верхних частот (10) синхронного детектора (8). Фильтр верхних частот (10) подавляет постоянную составляющую на его входе и выделяет низкочастотную модулирующую составляющую генератора поискового сигнала. Далее низкочастотный сигнал поступает на умножитель (11), где с учетом фаз происходит перемножение сигнала низкочастотной модулирующей поисковой составляющей с поисковым сигналом, поступающим с генератора поискового сигнала (7), и выделение постоянной составляющей результата перемножения сигналов фильтром нижних частот (12). Сигнал с выхода синхронного детектора (8) поступает на вход интегратора (9), который обеспечивает изменение сигнала на первом управляющем входе ферритового аттенюатора (3) в соответствии со значением сигнала с выхода синхронного детектора (8). Посредством изменения магнитного поля ферритового аттенюатора (3) в соответствии со значением тока в его обмотке устанавливается и поддерживается оптимальный уровень мощности на входе усилителя СВЧ (5), при котором его выходная мощность достигает максимального значения.In the proposed device to change the attenuation of the microwave power, the principle of changing the circular polarization of the microwave field and the allocation of one of the orthogonal field components with the absorption of the other component is used. From the output of the microwave amplifier (5), a modulated signal containing information about the deviation of the output power level of the microwave amplifier (5) from the maximum value is fed to the amplitude detector (6). The output voltage from the amplitude detector (6), in addition to the constant component, also contains a variable component with the frequency of the search signal generator (7). The amplitude of the variable component of the search signal depends on the deviation of the signal power from the maximum output power of the microwave amplifier (5), and the phase: “0” or “180” degrees depends on the deviation zone of the microwave power level - left or right relative to the maximum output power ( P o ) microwave amplifier (5) (see figure 2). The signal from the output of the amplitude detector (6) is fed to the input of the high-pass filter (10) of the synchronous detector (8). The high-pass filter (10) suppresses the constant component at its input and selects the low-frequency modulating component of the search signal generator. Next, the low-frequency signal is fed to the multiplier (11), where, taking into account the phases, the signal is multiplied by the low-frequency modulating search component with the search signal coming from the search signal generator (7), and the DC component is extracted from the signal multiplication by the low-pass filter (12). The signal from the output of the synchronous detector (8) is fed to the input of the integrator (9), which provides a change in the signal at the first control input of the ferrite attenuator (3) in accordance with the value of the signal from the output of the synchronous detector (8). By changing the magnetic field of the ferrite attenuator (3) in accordance with the current value in its winding, the optimal power level at the input of the microwave amplifier (5) is established and maintained, at which its output power reaches its maximum value.
Таким образом обеспечивается автоматическое поддержание максимального уровня мощности СВЧ на выходе усилителя СВЧ при минимальном значении шумов усилителя в диапазоне рабочих частот, температур, нестабильности параметров его элементов и источников питания усилителя СВЧ и кроме того, не требуется дополнительно время на настройку передатчика вручную.This ensures automatic maintenance of the maximum microwave power level at the output of the microwave amplifier with a minimum value of the amplifier noise in the range of operating frequencies, temperatures, instability of the parameters of its elements and power supplies of the microwave amplifier, and in addition, additional time is not required to manually configure the transmitter.
Предлагаемый передатчик СВЧ может быть технически реализован по известным правилам из стандартных элементов, выпускаемых промышленностью, что позволяет сделать вывод о его промышленной применимости.The proposed microwave transmitter can be technically implemented according to well-known rules from standard elements produced by industry, which allows us to conclude that it is industrially applicable.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012143685/08U RU125004U1 (en) | 2012-10-12 | 2012-10-12 | Microwave transmitter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012143685/08U RU125004U1 (en) | 2012-10-12 | 2012-10-12 | Microwave transmitter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU125004U1 true RU125004U1 (en) | 2013-02-20 |
Family
ID=49122158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012143685/08U RU125004U1 (en) | 2012-10-12 | 2012-10-12 | Microwave transmitter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU125004U1 (en) |
-
2012
- 2012-10-12 RU RU2012143685/08U patent/RU125004U1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2014504490A (en) | Method and apparatus for reducing signal phase contamination | |
| CN103715480A (en) | Single-band-pass tunable microwave photonic filter with ultrahigh quality factor | |
| US10177852B2 (en) | Method and apparatus for automatically controlling bias voltage of optical modulator | |
| CN110749875B (en) | Laser pulse adjusting module of pilot frequency self-adaptive Mach-Zehnder modulator | |
| US20160043754A1 (en) | Single tone rf signal generator | |
| US10135477B2 (en) | Signal cancellation of amplitude/angle modulation noise using feedforward and feedback topologies | |
| JP5269576B2 (en) | Signal modulation circuit | |
| CN105680856A (en) | Signal processing circuit and method | |
| CN116318122A (en) | Ultra-wideband miniaturized portable signal source | |
| Ustinov et al. | Self-generation of chaotic microwave signal in spin wave optoelectronic generator | |
| RU125004U1 (en) | Microwave transmitter | |
| CN110417478B (en) | Microwave frequency division device and microwave frequency division method thereof | |
| RU2656840C1 (en) | Broadband signal generator | |
| CN108092932B (en) | Frequency-adjustable multi-frequency output microwave source based on nonlinear effects of double-sideband modulator and frequency multiplier | |
| RU2709790C1 (en) | Transmitter of near-field magnetic communication system | |
| CN104597468A (en) | Down-conversion channel module and multi-channel conversion receiving device | |
| EP2391002A1 (en) | Self oscillating modulator | |
| US10715194B2 (en) | Digital offset frequency generator based radio frequency transmitter | |
| RU187912U1 (en) | Interference signal transmitter for GSM communication systems | |
| RU51804U1 (en) | FREQUENCY FREQUENCY | |
| RU136941U1 (en) | Microwave transmitter | |
| CN103713558A (en) | Loop gain scanning method used for digital control circuit | |
| RU112555U1 (en) | PHASE DETECTOR PARAMETERS MODULATOR | |
| RU2798980C1 (en) | Single-band modulation signal generation device | |
| Kazakov et al. | Minimizing the phase noise of signals generated by the indirect frequency synthesizer in the specified frequency detuning range |