RU2022278C1 - Device for measuring instant frequency - Google Patents
Device for measuring instant frequency Download PDFInfo
- Publication number
- RU2022278C1 RU2022278C1 SU4926400A RU2022278C1 RU 2022278 C1 RU2022278 C1 RU 2022278C1 SU 4926400 A SU4926400 A SU 4926400A RU 2022278 C1 RU2022278 C1 RU 2022278C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- input
- output
- converter
- unit
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве цифрового измерителя мгновенной частоты радиосигнала. The invention relates to radio engineering and can be used as a digital meter of instantaneous frequency of a radio signal.
В настоящее время проблемой является построение измерителя мгновенной частоты с требуемой точностью измерения в заданном диапазоне, например от 10 до 1000 мГц, с погрешностью измерения 0,1-0,01%. Currently, the problem is the construction of an instantaneous frequency meter with the required measurement accuracy in a given range, for example from 10 to 1000 MHz, with a measurement error of 0.1-0.01%.
Известны измерители мгновенной частоты (МИЧ) для раннего предупреждения о радиолокационном облучении (см. патенты США N 4053841, N 4110700). Known meters instantaneous frequency (MIC) for early warning of radar exposure (see US patent N 4053841, N 4110700).
Эти устройства разработаны на базе частотных дискриминаторов (ЧД) с линиями задержки (ЛЗ) с последующей обработкой сигнала. These devices are designed on the basis of frequency discriminators (BH) with delay lines (LH) with subsequent signal processing.
Задача определения сигнала частоты сводится к вычислению разности фаз на основе измеренных напряжений на выходах ЧД. The task of determining the frequency signal is to calculate the phase difference based on the measured voltages at the BH outputs.
Недостатками этих устройств является большое количество ЧД для достижения необходимой точности измерений частоты, что значительно снижает надежность устройства и повышает его стоимость. The disadvantages of these devices is a large number of BHs to achieve the necessary accuracy of frequency measurements, which significantly reduces the reliability of the device and increases its cost.
Наиболее близким по технической сущности является цифровой измеритель мгновенной частоты сигнала (см.реферат статьи Bauman R, "Digital instantaneous frequency measurement for Ewreceivers - "Мicrowave I., 1985, 28, N 2, опубликованный в русском переводе в вестнике ЭИ "Радиотехника СВЧ", 1986, N 9, с.11, рис.2), содержащий последовательно соединенные полосовой фильтр, усилитель высокой частоты - УВЧ, усилитель-ограничитель, высокочастотный делитель мощности, пороговый детектор, блок частотных дискриминаторов (ЧД) и детекторов, блок аналого-цифрового преобразования кода частоты. The closest in technical essence is a digital meter of instantaneous signal frequency (see the abstract of Bauman R, "Digital instantaneous frequency measurement for Ewreceivers -" Microwave I., 1985, 28, No. 2, published in Russian translation in the bulletin of EI "Radio engineering microwave" , 1986,
Принцип работы измерителя заключается в определении частоты высокочастотного (ВЧ) сигнала методом измерения фазы на фиксированном участке линии передачи. The principle of operation of the meter is to determine the frequency of a high-frequency (HF) signal by measuring the phase on a fixed section of the transmission line.
ВЧ-сигнал на входе дискриминатора делится на две составляющие, одна из которых задерживается. Затем обе компоненты поступают на входы фазоанализирующей части, состоящей из квадратурных мостов и девяностоградусного фазовращателя Шиффмана. Выходные сигналы анализатора сдвинуты друг относительно друга на 90о, а их амплитуды изменяются пропорционально частоте.The RF signal at the input of the discriminator is divided into two components, one of which is delayed. Then both components go to the inputs of the phase-analyzing part, consisting of quadrature bridges and a ninety-degree Schiffman phase shifter. The outputs of the analyzer are offset from each other by 90 ° and their amplitudes vary in proportion to the frequency.
Далее сигнал детектируется и поступает на входы компараторов. Такая схема частотного дискриминатора определяет значение частоты в виде четырехразрядного слова. Цифровая обработка видеосигналов может осуществляться либо путем квантования их на К уровней, либо методом определения полярности преобразованных видеосигналов. Для двенадцатиразрядного представления частоты ВЧ-сигнала цифровой мгновенный измеритель частоты (МИЧ) имеет пять ЧД с кратностью длин линии задержки ЛЗ 1:4. В цепи цифровой коррекции корректируются два младших разряда кода частоты двумя старшими разрядами кода ЧД, имеющего более длинную ЛЗ. Процесс корректировки проводится последовательно для всех ЧД, кроме самого точного (т.е. имеющего наибольшую задержку). Next, the signal is detected and fed to the inputs of the comparators. Such a frequency discriminator scheme determines the frequency value in the form of a four-bit word. Digital processing of video signals can be carried out either by quantizing them to K levels, or by determining the polarity of the converted video signals. For a twelve-bit representation of the frequency of the RF signal, the digital instantaneous frequency meter (MIC) has five BHs with a multiplicity of the delay line length LZ 1: 4. In the digital correction circuit, the two lower-order bits of the frequency code are corrected by the two high-order bits of the BH code having a longer LZ. The adjustment process is carried out sequentially for all BHs, except for the most accurate (i.e., having the greatest delay).
Однако данное устройство имеет недостатки, заключающиеся в том, что для достижения требуемой точности определения кода частоты необходимо определенное количество ЧД. Так, например, однозначное определение частоты возможно лишь в пределах изменения фазового угла θ от 90 до 360о. При этом очевидно, что получить удовлетворительную точность измерения частоты в полосе частот 1000 мГц с помощью одной ступени ЧД сложно из-за очень жесткого допуска на ошибку измерителя фазы. Для получения требуемой точности измерения частоты необходимо 5 ступеней ЧД с цифровой обработкой методом определения полярности видеосигналов. При этом резко возрастает аппаратурный состав как в блоке аналоговой, так и в блоке цифровой обработки сигналов, повышаются требования к параметрам СВЧ-узлов из-за сшивки большого количества каналов обработки.However, this device has disadvantages in that a certain amount of BH is necessary to achieve the required accuracy in determining the frequency code. So, for example, an unambiguous determination of the frequency is possible only within the limits of the change in the phase angle θ from 90 to 360 ° . Moreover, it is obvious that it is difficult to obtain a satisfactory accuracy in measuring the frequency in the frequency band of 1000 MHz using one BH stage because of the very tight tolerance on the error of the phase meter. To obtain the required accuracy of frequency measurement, 5 BH stages with digital processing by determining the polarity of video signals are necessary. At the same time, the hardware composition sharply increases both in the analog block and in the digital signal processing block, the requirements for the parameters of microwave nodes are increased due to the stitching of a large number of processing channels.
Цель изобретения - сокращение состава аппаратуры без ухудшения точности при измерении доплеровской частоты сигнала. The purpose of the invention is to reduce the composition of the equipment without compromising accuracy when measuring the Doppler frequency of the signal.
Для достижения цели устройство для измерения мгновенной частоты высокочастотного сигнала, содержащее усилитель высокой частоты, высокочастотный делитель мощности, первый и второй частотные дискриминаторы с детекторными секциями, аналого-цифровой преобразователь, причем первый и второй выходы высокочастотного делителя мощности соединены с входами первого и второго частотных дискриминаторов соответственно, вход усилителя высокой частоты является входом устройства, дополнительно содержит блок суммирования и вычитания, блок компараторов, арифметически-логический блок, преобразователь частоты "Вверх", содержащий последовательно соединенные смеситель, вход которого является входом преобразователя, и режекторный фильтр, выход которого является выходом преобразователя, гетеродин, подключенный к второму входу смесителя, причем выход усилителя высокой частоты соединен с входом преобразователя частоты "Вверх", выход которого соединен с входом высокочастотного делителя мощности, первый, второй, третий, четвертый выходы первого и второго частотных дискриминаторов соединены с соответствующими входами блока суммирования и вычитания сигналов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с соответствующими входами блока компараторов, информационный выход которого соединен с первым информационным входом арифметически-логического блока, выход которого является выходом устройства, второй информационный вход соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, первый, второй входы которого соединены с пятым и шестым выходами блока суммирования и вычитания соответственно. To achieve the goal, a device for measuring the instantaneous frequency of a high-frequency signal, comprising a high-frequency amplifier, a high-frequency power divider, first and second frequency discriminators with detector sections, an analog-to-digital converter, wherein the first and second outputs of the high-frequency power divider are connected to the inputs of the first and second frequency discriminators accordingly, the input of the high-frequency amplifier is the input of the device, further comprises a summing and subtracting unit, a compar unit orov, an arithmetic-logical unit, an Up frequency converter, containing a series-connected mixer, the input of which is the converter input, and a notch filter, the output of which is the converter output, a local oscillator connected to the second input of the mixer, the output of the high-frequency amplifier connected to the input frequency converter "Up", the output of which is connected to the input of a high-frequency power divider, the first, second, third, fourth outputs of the first and second frequency discriminators are connected with the corresponding inputs of the signal summing and subtracting unit, the first, second, third and fourth outputs of which are connected to the corresponding inputs of the comparators block, the information output of which is connected to the first information input of the arithmetic-logical block, the output of which is the output of the device, the second information input is connected to the output of an analog-to-digital converter, the first, second inputs of which are connected to the fifth and sixth outputs of the summing and subtracting unit, respectively.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается наличием новых блоков и новых связей, совокупность которых позволила достичь заданной точности параметров приемника при меньшем числе дискриминаторов, что дает значительную экономию СВЧ-компонентов, усилителей низкой частоты и каналов обработки. Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию изобретения "Новизна". Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device is characterized by the presence of new blocks and new connections, the combination of which allowed us to achieve the specified accuracy of the receiver parameters with fewer discriminators, which gives significant savings in microwave components, low-frequency amplifiers and processing channels. Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "Novelty."
Сравнительный анализ показал, что введенные вышеперечисленные блоки в указанной связи в устройство для измерения мгновенной частоты сигнала проявляют новые свойства, что приводит к значительному сокращению аппаратурных затрат с сохранением заданной точности устройства при измерении доплеровской частоты. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия". A comparative analysis showed that the above blocks are introduced into the device for measuring the instantaneous frequency of the signal in the indicated connection and exhibit new properties, which leads to a significant reduction in hardware costs while maintaining the specified accuracy of the device when measuring the Doppler frequency. This allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences".
На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит последовательно соединенные усилитель 1 высокой частоты, преобразователь 2 частоты "Вверх", содержащий последовательно соединенные смеситель 3, вход которого является входом преобразователя 2 частоты, режекторный фильтр 4, выход которого является выходом преобразователя частоты, и гетеродин 5, выход которого соединен с вторым входом смесителя 3, выход преобразователя 2 частоты "Вверх" соединен с входом высокочастотного делителя 6 мощности, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами первого и второго частотных дискриминаторов 7 с детекторными секциями, первый, второй, третий и четвертый выходы каждого из двух дискриминаторов соединены с соответствующими входами блока 8 сумматора и вычитателя сигналов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с соответствующими входами блока 9 компараторов, а пятый и шестой выходы блока 8 соединены с соответствующими входами блока 10 аналого-цифровых преобразователей, первый и второй информационные выходы которого соединены с вторым и третьим информационными входами арифметически-логического блока 11, первый информационный вход которого соединен с информационным выходом блока 9, информационный выход блока 11 является информационным выходом устройства. In FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device. The device contains a serially connected high-
Предлагаемое устройство, согласно фиг.1, работает следующим образом. The proposed device, according to figure 1, works as follows.
Входной сигнал, представляющий собой радиосигнал доплеровской частоты (диапазон частот от 10 до 1100 мГц), поступает на вход усилителя 1 высокой частоты, который служит для сопряжения блока 2 преобразователя частоты с другими устройствами по амплитуде. Фактический диапазон подстройки уровня 60 дБ. Далее сигнал поступает на смеситель 3, который совместно с гетеродином 5 осуществляет перенос спектра частот 10...1100 мГц в диапазон 4000... 5000 мГц. Фильтр 4 служит для выделения верхней боковой полосы преобразования частот и подавления нижней боковой полосы. Основная его особенность - крутой скат АЧХ на частоте среза. The input signal, which is a radio signal of the Doppler frequency (frequency range from 10 to 1100 MHz), is fed to the input of the high-
Далее сигнал поступает на синфазный трехдецибельный делитель 6 мощности, который разделяет по мощности входной сигнал на две ступени ЧД (см. фиг. 2,3). Для обеспечения однозначности измерений (θ =360о) линия задержки в ЧД первой ступени выбрана равной длине волны с частотой 1000 мГц, т.е. полный период изменения фазы 360о соответствует заданной полосе измеряемых частот. Соответственно линия задержки в ЧД второй ступени в два раза больше, т.е. θ 2=2 θ 1.Next, the signal is fed to the in-phase three-decibel power divider 6, which divides the input signal by power into two BH stages (see Fig. 2,3). To ensure the unambiguity of measurements (θ = 360 ° ), the delay line in the BH of the first stage is chosen equal to the wavelength with a frequency of 1000 MHz, i.e. the full period of phase change of 360 about corresponds to a given band of measured frequencies. Accordingly, the delay line in the second stage BH is twice as large, i.e. θ 2 = 2 θ 1 .
На фиг. 2, 3 представлена совокупность зависимостей, реализуемых на выходах двух ступеней ЧД 7. In FIG. Figures 2 and 3 show the totality of dependencies realized at the outputs of two stages of
Амплитуда продетектированного сигнала является функцией частоты входного СВЧ-сигнала. Таким образом, на входе первого и второго ЧД 7 формируются видеосигналы, которые упрощенно можно представить в виде:
U1= sin2 ; U2= cos2 ; U3= sin2 ; U4= cos2 ;
U5= sin2 ; U6= cos2 ; U7= sin2 ; U8= cos2 где θ 1 и θ 2 - фазовые углы, несущие информацию о частоте ВЧ-сигнала на входе МИЧ.The amplitude of the detected signal is a function of the frequency of the input microwave signal. Thus, at the input of the first and
U 1 = sin 2 ; U 2 = cos 2 ; U 3 = sin 2 ; U 4 = cos 2 ;
U 5 = sin 2 ; U 6 = cos 2 ; U 7 = sin 2 ; U 8 = cos 2 where θ 1 and θ 2 are phase angles carrying information about the frequency of the RF signal at the input of the MIC.
Эти сигналы поступают на вход блока 8 суммирования и вычитания сигналов. Первые четыре зависимости преобразуются к виду:
a) cos2 - sin2 = cosθ1
б) sin - cos = sinθ1.These signals are fed to the input of
a) cos 2 - sin 2 = cosθ 1
b) sin - cos = sinθ 1 .
в) cos θ 1 +sin θ 1
г) cos θ 1 -sin θ 1
При помощи следующих четырех зависимостей функции:
д) cos2 - sin2 = cosθ2
е) sin - cos = sinθ2
График преобразованных функций имеет вид, как показано на фиг.4.c) cos θ 1 + sin θ 1
d) cos θ 1 -sin θ 1
Using the following four function dependencies:
d) cos 2 - sin 2 = cosθ 2
e) sin - cos = sinθ 2
The graph of the converted functions has the form, as shown in figure 4.
Весь диапазон по фазе (частоте) разбивается на восемь частей, каждую из которых можно однозначно определить при помощи кода Джонсона, для чего достаточно проанализировать сигнал с точки зрения перехода функций через ноль. Если сигнал находится в положительной области, то принимается значение логического "0", если в отрицательной - логической "1". Таким образом, очевидно, что частота определяется с точностью 1/8 диапазона работы МИЧ. The entire range in phase (frequency) is divided into eight parts, each of which can be uniquely determined using the Johnson code, for which it is enough to analyze the signal from the point of view of the transition of functions through zero. If the signal is in the positive area, then the value of the logical "0" is accepted, if in the negative - the logical "1". Thus, it is obvious that the frequency is determined with an accuracy of 1/8 of the MIC range of operation.
Таким образом, первые четыре видеосигнала (а-г) поступают на входы аналоговых компараторов блока 9, на входах которых формируется четырехразрядный код Джонсона (код запоминания), преобразуемый арифметически-логическим блоком 11 в трехразрядный двоичный код с весом младшего разряда ± 22,5°_→ или ± 80 мГц _→ , где fв - верхняя граничная частота измеряемого сигнала;
fн - нижняя граница частоты измеряемого сигнала.Thus, the first four video signals (a-d) are fed to the inputs of the analog comparators of
f n - the lower limit of the frequency of the measured signal.
Фазовый угол θ 2 изменяется в два раза быстрее, чем θ 1, поэтому в пределах зон (см. фиг.4, оси выделены двойной линией), которые позволяют однозначно определить θ2, а значит, и частоту сигнала в пределах данной зоны. В зонах I (0001), III (0111), V (1110), VII (1000) угол θ2 и частота определяются по характеристике, изображенной двойной линией с пунктиром. На этих участках угол θ2 определяется измерением амплитуд преобразованных сигналов sin θ2 и cos θ2 методом квантования, т.е. два оставшихся видеосигнала cos θ2 и sin θ2 с выхода блока 8 поступают на входы блока 10 АЦП, где преобразуются в цифровой двоичный прямой код.The phase angle θ 2 changes two times faster than θ 1 , therefore, within the zones (see Fig. 4, the axes are marked with a double line), which allow us to uniquely determine θ 2 , and therefore the signal frequency within this zone. In zones I (0001), III (0111), V (1110), VII (1000), the angle θ 2 and frequency are determined by the characteristic depicted by a dashed double line. In these sections, the angle θ 2 is determined by measuring the amplitudes of the converted signals sin θ 2 and cos θ 2 by the quantization method, i.e. the two remaining video signals cos θ 2 and sin θ 2 from the output of
Учитывая, что вектор частоты первого ЧД блока 7 вращается в два раза быстрее, чем вектор частоты во втором ЧД7 (из-за большей в два раза линии задержки), можно вычислить с большой точностью угол θ2, взяв arсcos θ2 и arcsin θ2 (блок 11). Измерения целесообразно производить на том сигнале, у которого больше скорость изменения амплитуды, чтобы уменьшить ошибки, возрастающие вблизи экстремумов функций cos θ2 и sin θ2.Given that the frequency vector of the
Выбор нужной функции производится цифровым мультиплексором, который управляется трехразрядным кодом частоты, полученным после обработки видеосигнала первого ЧД7. Вычисление частоты производится при помощи ППЗУ блока 11 с 11-разрядными адресными входами, что позволяет минимизировать погрешность, записывая в ППЗУ все отклонения от теоретических АЧХ характеристик, которые могут отличаться друг от друга у разных частотных дискриминаторов. The desired function is selected by a digital multiplexer, which is controlled by a three-digit frequency code obtained after processing the video signal of the first BH7. The frequency is calculated using the EEPROM of
Таким образом, при помощи компараторов напряжения блока 9, определяя больше или меньше нуля приходящий сигнал, можно сразу сформировать код частоты, вес младшего разряда которого, например, при полосе 1256 мГц равен 160 мГц. Thus, using the voltage comparators of
Второй ЧД7 имеет линию задержки с длиной в два раза больше чем первый, и его АЧХ меняется от нуля до некоторого значения по закону cos и sin внутри полученных первым дискриминатором зон. Преобразуя аналоговый сигнал в цифровой код с помощью АЦП 10 и произведя деление sin θ /cos θ блоком 11, получим tg θ. Далее, зная зону, в которой находится сигнал, и взяв arctg θ, можно по формуле вычислить частоту исследуемого сигнала. The second BH7 has a delay line with a length twice as long as the first, and its frequency response varies from zero to a certain value according to the law cos and sin inside the zones obtained by the first discriminator. Converting the analog signal into a digital
Учитывая, что θ = , θ2= arccos , θ2= arcsin где Δ l - длина линии задержки в ЧД;
U - измеренное значение напряжения, получаем
λ = =
f = = =
Соответственно для нечетных зон:
f′ = для четных зон:
f″ = где с=3˙108 м/с;
f',f'' - частота в пределах измерения зоны. Искомая частота находится
fх=F+f' - для нечетных зон,
fх= F+f'' - для четных зон, где F - нижняя частота зон, определяемая на первом этапе.Given that θ = , θ 2 = arccos , θ 2 = arcsin where Δ l is the length of the delay line in BH;
U is the measured voltage value, we obtain
λ = =
f = = =
Accordingly, for odd zones:
f ′ = for even zones:
f ″ = where c = 3˙10 8 m / s;
f ', f''- frequency within the zone measurement. The desired frequency is
f x = F + f '- for odd zones,
f x = F + f '' - for even zones, where F is the lower frequency of the zones, determined at the first stage.
Аналого-цифровое преобразование полученных функций производится с помощью 8-разрядного быстродействующего АЦП 1107ПВ2, включенного по типовой схеме. An analog-to-digital conversion of the obtained functions is performed using an 8-bit high-speed ADC 1107PV2, included in a typical scheme.
Узел вычисления частоты производит операцию вычисления с помощью мультиплексоров и ППЗУ типа 556ПТ7 емкостью 2К байт. The frequency calculation unit performs the calculation operation using multiplexers and a ROM type 556PT7 with a capacity of 2K bytes.
На входы Х1 мультиплексоров поступает информация в параллельном двоичном коде от АЦП 1, а входы Х2 - от АЦП 2. The inputs X1 of the multiplexers receive information in parallel binary code from the
Управление мультиплексорами осуществляется сигналом с младшего значащего разряда (МЗР) номера зоны. Кроме того, все три разряда номера зоны поступают на старшие адресные разряды ППЗУ. Multiplexers are controlled by a signal from the least significant digit (MLM) of the zone number. In addition, all three bits of the zone number go to the higher address bits of the ROM.
На адресные входы А0...А7 поступает информация с выходов мультиплексоров. The address inputs A0 ... A7 receives information from the outputs of the multiplexers.
При написании программы для ППЗУ необходимо разбить всю память на 8 страниц, что реально происходит при помощи трехразрядного номера зоны. В четные страницы по нужным адресам необходимо записать частоту, соответствующую значениям sin θ2, а в нечетные - cos θ2 (см.фиг.4).When writing a program for the EPROM, it is necessary to divide the entire memory into 8 pages, which really happens with the help of a three-digit zone number. In even pages at the desired addresses, it is necessary to write the frequency corresponding to the values of sin θ 2 , and in odd pages - cos θ 2 (see figure 4).
В зависимости от уровня МЗР номера зоны на адресные входы ППЗУ подключаются выходы АЦП1 и АЦП2. В то же время номер зоны определяет нужную страницу памяти ПЗУ. Depending on the level of the MLR of the zone number, the outputs of the ADC1 and ADC2 are connected to the address inputs of the EPROM. At the same time, the zone number determines the desired ROM memory page.
Через время, необходимое для дешифрации адреса, на выходах ППЗУ появляется содержимое ячейки памяти, соответствующее пришедшему на вход по адресу, т.е. информация о частоте входного сигнала. After the time required to decrypt the address, the contents of the memory cell corresponding to the one that came to the input at the address, i.e. information about the frequency of the input signal.
Частота на выходе МИЧ представлена в параллельном двоичном 12-разрядном коде. Вес младшего разряда - 0,5 мГц. Каждое слово меняется с частотой дискретизации. The frequency at the MIC output is represented in parallel binary 12-bit code. The weight of the least significant bit is 0.5 MHz. Each word changes with a sampling rate.
Первая информация появляется на выходе блока через 0,8 мкс после прихода сигнала "Разрешение работы" с РБПП на входе блока. The first information appears at the output of the block 0.8 μs after the arrival of the signal "Permission for work" with RBPP at the input of the block.
Период следования тактовых импульсов Т=0,5 мкс. The repetition period of clock pulses T = 0.5 μs.
Конструктивно устройство выполнено в виде отдельных законченных функциональных блоков: блока преобразования частоты "Вверх", блока аналоговой обработки сигналов и блока цифровой обработки сигналов. Structurally, the device is made in the form of separate complete functional blocks: the Up frequency conversion block, the analog signal processing block, and the digital signal processing block.
Входной усилитель 1 высокой частоты собран на четырех р-i-n-диодах и имеет транзисторный линеаризатор в схеме электронного управления, что позволяет плавно подстраивать уровень входных сигналов для дальнейшей обработки. The high-
Смеситель 3 собран на полосковых линиях передачи и СВЧ-диодах с барьерами Шоттки. The
Гетеродин 5 собран на биполярном транзисторе по полосковой технологии. Фильтр 4 выполнен на микрополосковых линиях передачи и резонаторах.
Высокочастотные узлы выполнены в виде микросборок тонкопленочной технологии. (Пример выполнения высокочастотных узлов см. в литературе: Полупроводниковые приборы в схемах СВЧ. Под ред. М. Хауэса, Д. Моргана. М.: Мир, 1979; И.В.Лебедев. Техника и приборы сверхвысоких частот. Л., 1961. High-frequency nodes are made in the form of microassemblies of thin-film technology. (An example of the implementation of high-frequency nodes, see the literature: Semiconductor devices in microwave circuits. Edited by M. Howes, D. Morgan. M.: Mir, 1979; I.V. Lebedev. Equipment and devices for microwave frequencies. L., 1961 .
Фазовый детектор, содержащий в своем составе СДМ, Н01, Н02, Н03, СН и нагрузочные диоды, выполнен в виде единой, сложной, комплексированной сборки. Линии задержки в 1 и 2 ступенях ЧД выполнены на основе коаксиальных кабелей типа РК-50-2-21, диэлектрический материал с ε=2,0. A phase detector containing SDM, H01, H02, H03, CH and load diodes, is made in the form of a single, complex, integrated assembly. The delay lines in
Блок цифровой обработки сигналов построен на базе операционных усилителей 140 УД6, компараторов 521СА1 и АЦП 1107ПА2 и ППЗУ 556РТ7. Узел преобразования кода выполнен на логике серий 530, 533, применен регистр типа 533ИР16. Мультиплексоры типа 530КП11. The digital signal processing unit is based on operational amplifiers 140 UD6, comparators 521CA1 and ADC 1107PA2 and ППЗУ 556РТ7. The code conversion unit is executed on the logic of the 530, 533 series, a register of type 533IR16 is applied. Multiplexers type 530KP11.
В состав блока БЦО входят следующие узлы: узел аналоговой обработки; узел преобразования кода Джонсона; узел АЦП; узел вычисления частоты (см. схему электрическую принципиальную Э350.020Э3 и техническое описание 350.000 Т0). The structure of the central control unit includes the following nodes: analog processing unit; Johnson code conversion node; ADC unit frequency calculation unit (see electrical circuit diagram E350.020E3 and technical description 350.000 T0).
Такое построение схемы устройства позволяет при помощи только двух ЧД получить приемлемую погрешность (от 0,2 до 1,5 мГц) в измерении частоты. Кроме того, предлагаемое устройство для мгновенного измерения высокочастотного сигнала имеет следующие достоинства в сравнении с известными: уменьшение габаритных размеров устройства; уменьшение энергопотребления; улучшение технологичности конструкции. Such a construction of the device circuit allows using only two BHs to obtain an acceptable error (from 0.2 to 1.5 MHz) in the frequency measurement. In addition, the proposed device for instant measurement of a high-frequency signal has the following advantages in comparison with the known: reduction in the overall dimensions of the device; reduction in energy consumption; improving the manufacturability of the design.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4926400 RU2022278C1 (en) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | Device for measuring instant frequency |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4926400 RU2022278C1 (en) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | Device for measuring instant frequency |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022278C1 true RU2022278C1 (en) | 1994-10-30 |
Family
ID=21569143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4926400 RU2022278C1 (en) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | Device for measuring instant frequency |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2022278C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2585513C1 (en) * | 2015-02-19 | 2016-05-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации | Digital frequency meter |
RU2710096C1 (en) * | 2019-05-19 | 2019-12-24 | Сергей Федорович Аткишкин | Broadband frequency meter for microwave signals with a multitapped delay line |
-
1991
- 1991-04-08 RU SU4926400 patent/RU2022278C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Вестник Э.И. Радиотехника СВЧ, N 9, 1986, с.11, рис. 2. * |
Патент США N 4053841, кл. H 03D 3/26, 1976. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2585513C1 (en) * | 2015-02-19 | 2016-05-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации | Digital frequency meter |
RU2710096C1 (en) * | 2019-05-19 | 2019-12-24 | Сергей Федорович Аткишкин | Broadband frequency meter for microwave signals with a multitapped delay line |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lee et al. | Self-calibration technique for A/D converters | |
US8615064B2 (en) | Phase locked loop circuit and receiver using the same | |
Jiang et al. | Single-channel, 1.25-GS/s, 6-bit, loop-unrolled asynchronous SAR-ADC in 40nm-CMOS | |
US4633516A (en) | Instantaneous frequency measurement receiver with digital processing | |
US6473021B1 (en) | Analog to digital conversion circuits, systems and methods with gain scaling switched-capacitor array | |
US4320400A (en) | Method and apparatus that nearly instantaneously samples, processes and sorts received signals from very large numbers of radar and radio emitters for frequency and angle of arrival analysis | |
GB2220753A (en) | Determining frequency and amplitude of radar signals | |
CN110515292B (en) | TDC circuit based on bidirectional running annular carry chain and measuring method | |
SE442787B (en) | DIGITAL DIRECTION INDICATOR | |
CN114153136A (en) | Full-period digital-to-time converter based on clock calibration technology | |
RU2022278C1 (en) | Device for measuring instant frequency | |
US4188628A (en) | Frequency measuring circuit in a passive radar receiver | |
CN113965217B (en) | Double-channel single-channel S/C/X three-band broadband single-bit digital frequency measurement receiver | |
US7206707B1 (en) | Wideband digital IFM receiver | |
US20230387931A1 (en) | Delay calibration circuit and method, analog-to-digital converter, radar sensor, and device | |
Hallgren et al. | New developments in time and pulse height digitizers | |
US3540053A (en) | Signal processor for determining the angle of which two orthogonal sinusoidal signals are a function | |
GB2027297A (en) | Digital frequency discriminator | |
Raisanen-Ruotsalainen et al. | A time digitizer with interpolation based on time-to-voltage conversion | |
US3349400A (en) | Digital bearing measuring system | |
US6940444B1 (en) | Domino asynchronous successive approximation ADC | |
US6411076B1 (en) | Method for minimizing the number of delay lines required in instantaneous frequency measurement receivers and apparatus which uses same | |
EP1142126B1 (en) | Capacitive flash analog to digital converter | |
US5717349A (en) | Wideband digital peak detector | |
RU2041469C1 (en) | Phase fluctuation characteristic meter |