RU2062547C1 - Преобразователь частоты с подавлением зеркального канала - Google Patents
Преобразователь частоты с подавлением зеркального канала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2062547C1 RU2062547C1 SU5050856A RU2062547C1 RU 2062547 C1 RU2062547 C1 RU 2062547C1 SU 5050856 A SU5050856 A SU 5050856A RU 2062547 C1 RU2062547 C1 RU 2062547C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixer
- noise
- input
- filter
- frequency
- Prior art date
Links
Landscapes
- Superheterodyne Receivers (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
Использование: радиотехника, супергетеродинные радиоприемники. Сущность изобретения: преобразователь частоты с подавлением зеркального канала содержит входной фильтр 1, первый смеситель 2, режекторный фильтр 3, второй смеситель 4, второй и первый фильтры 5 и 6 промежуточной частоты, фазовращатель 7, гетеродин 8, умножитель частоты на два 9, фазовращатель на 90 град. 10 и сумматор 11. Составляющие зеркальной помехи на входах сумматоры 11 противофазны, благодаря чему они компенсируются. Коэффициент шума уменьшается из-за последовательного соединения первого и второго смесителей 2 и 4 и выбора коэффициента передачи первого смесителя, выполненного в виде двойного балансного смесителя большим единицы, а коэффициента передачи второго смесителя - равным единице. 1 ил.
Description
Изобретение относится и радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах супергетеродинного типа различного назначения для ослабления помех, принимаемых на частоте зеркального канала.
Известны устройства подавления зеркальных помех, в которых предусмотрен дополнительный /параллельный/ канал приема, содержащий дополнительный смеситель /1/. Благодаря разветвлению входного полезного сигнала и зеркальных помех с помощью системы фазовращателей удается обеспечить на выходах основного и дополнительного каналов приема противофазность зеркальных помех и синфазность полезного сигнала. В результате при условии идентичности основного и дополнительного каналов достигается компенсация зеркальных помех. Недостатком этих устройств является ухудшение шумовых свойств /увеличение коэффициента шума/ преобразователя из-за влияния шумов дополнительного канала.
Из известных устройств наиболее близким к изобретению является преобразователь частоты с подавлением зеркального канала, содержащий последовательно соединенные входной фильтр, первый смеситель, к гетеродинному входу которого подключен гетеродин, первый фильтр промежуточной частоты, фазовращатель и сумматор, последовательно соединенные второй смеситель и второй фильтр промежуточной частоты, выход которого подключен к другому входу сумматора, а также фазовращатель на 90o, выход которого подключен к другому входу сумматора, а также фазовращатель на 90o, выход которого подключен подключен и гетеродинному входу второго смесителя /2/. В этом устройстве также вход второго смесителя подключен и выходу входного фильтра,
Однако известное устройство обладает высоким коэффициентом шума.
Однако известное устройство обладает высоким коэффициентом шума.
Технический результат, который макет быть получен при осуществлении изобретения, заключается в уменьшении коэффициента шума.
Для этого в преобразователь частоты с подавлением зеркального канала, содержащий последовательно соединенные входной фильтр, первый смеситель, к гетеродинному входу которого подключен гетеродин, первый фильтр промежуточной частоты, фазовращатель и сумматор, последовательно соединенные второй смеситель и второй фильтр промежуточной частоты, выход которого подключен к другому входу сумматора, а также фазовращатель на 90o, выход которого подключен к гетеродинному входу второго смесителя, введен умножитель частоты на два, включенный между гетеродинoм и входом фазовращателя на 90o, и режекторный фильтр, частота режекции которого равна промежуточной частоте, включенный между выходом первого смесителя и входом второго смесителя, первый смеситель выполнен в виде двойного балансного смесителя с коэффициентом передачи, большим единицы, второй смеситель выполнен с коэффициентом передачи, равным единице, а фазовращатель выполнен со сдвигом фазы на +90 при верхней настройке гетеродина и на -90 при нижней.
На чертеже представлена структурная электрическая схема преобразователя частоты с подавлением зеркального канала.
Преобразователь частоты с подавлением зеркального канала содержит входной фильтр 1, первый смеситель 2, режекторный фильтр 3, второй смеситель 4, второй и первый фильтры 5 и 6 промежуточной частоты /ПЧ/, фазовращатель 7, гетеродин 8, умножитель частоты на два 9, фазовращатель 10 на 90o и сумматор 11.
Устройство работает следующим образом. Полезный сигнал с частотой ωc и фазой Φc и зеркальная помеха с частотой ωз и фазой Φз поступают через входной фильтр 1 на вход первого смесителя 2, где в результате взаимодействия с колебанием гетеродина 8 с частотой ωг и фазой Φг образуются колебания на разностной /промежуточной/ частоте ω = ωг-ωc /случай верхней настройки гетеродина/ с фазой Φг-Φc и ω = ωз-ωг с фазой Φз-Φг. А также колебания на суммарной частоте ωг+ωc c фазой Φг+Φc и ωз+ωг с фазой Φз+Φг. Колебания на суммарных частотах беспрепятственно проходят через режекторный фильтр 3 на вход второго смесителя 4, где в результате взаимодействия с колебанием гетеродина 8 на частоте 2ωг с фазой образуется составляющая последнего сигнала на частоте ω = 2ωг-(ωг+ωc) = ωг-ωc с фазой (2Φг+π/2)-(Φг+Φc) = Φг-Φc+π/2 и составляющая зеркальной помехи на частоте ω = (ωз+ωг)-2ωг= ωз-ωг с фазой (Φз+Φг)-(2Φг+π/2) = Φз-Φг-π/2. Эти составляющие через второй фильтр ПЧ 5 поступают на один вход сумматора 11.
Колебания на промежуточной частоте с выхода первого смесителя 2 через первый фильтр 6 поступают на вход фазовращателя 7, где получает дополнительный сдвиг по фазе на π/2. В результате на другом входе сумматора 11 присутствует составляющая полезного сигнала на частоте ω = ωг-ωc с фазой Φг-Φс+π/2 и составляющая зеркальной помехи на частоте ω = ωз-ωг c фазой Φз-Φг+π/2.
Следовательно, на входах сумматора 11 составляющие полезного сигнала синфазны, а составляющие зеркальной помехи противофазны. т.е. выполняется фазовое условие компенсации зеркальной помехи. /Проделанные рассуждения справедливы для верхней настройки гетеродина, когда ωг >ωc. При нижней настройке гетеродина, когда ωг< ωc все рассуждения остаются справедливыми, если сдвиг фазы в фазовращателе 7 составляет π/2 Для компенсации зеркальной помехи необходимо, чтобы уровни составляющих зеркальной помехи на входах сумматора 11 были одинаковы, т.е. необходимо выполнить амплитудное условие компенсации. Сформулируем это условие. Пусть уровни полезного сигнала и зеркальной помехи на входе первого смесителя 2 равны Рc и Рз соответственно. На выходе первого смесителя 2 продукты на разностной частоте и на суммарных частотах имеют уровни: Р2c= K2Рc и Р2з=K2Рз, где K2 коэффициент передачи первого смесителя 2. На выходе первого фильтра ПЧ 6 уровни сигнала и помехи: Р6c= K6P2c= K6•K2Pc, P6з= K6•P2з= K6K2Pз, где К6 - коэффициент передачи первого фильтра ПЧ 6. Если фазовращатель 7 не изменяет уровней, то на его выходе P7c P6c и P7з P6з.
На вход второго смесителя 4 через фильтр 3 проходят только составляющие на суммарных частотах без изменения уровней, т.е. Pзс=P2c, P3з=P2з. На выходе второго смесителя 4 уровни сигнала и зеркальной помехи на промежуточной частоте P4c= K4P3c= K4K2Pc, P4з=K4P3з=K4•P3. На выходе второго фильтра ПЧ 5 P5c=K5K4K2Pc=K5P4c; P5з=K5K4K2Pз. На выходе сумматора 1 уровень полезного сигнала с учетом синфазности составляющих: Pвыхс=P5c+P7c=K2(K5+K5K4) Pc.
При идентичных фильтрах ПЧ 5 и 6 К5 К6 Кф и Pвыхс=K2Kф(1+K4)Pc. Коэффициент передачи заявленного устройства по мощности
Уровень зеркальной помехи на выходе сумматора 11 с учетом противофазности составляющих Pвыхз= P5з-P7з=K2Kф(K4-1)P-. Компенсация зеркальной помехи, т.е. Рвых з 0, имеет место, если выражение в скобках обращается в нуль. Отсюда оптимальный коэффициент передачи второго смесителя 4 К4 1 Следовательно, второй смеситель 4 может быть реализован лишь в транзисторном варианте. С учетом /1/ коэффициент передачи по мощности устройства в целом
KΣ = 2K2Kф, /2/,
что вдвое больше, чем у известного устройства.
Уровень зеркальной помехи на выходе сумматора 11 с учетом противофазности составляющих Pвыхз= P5з-P7з=K2Kф(K4-1)P-. Компенсация зеркальной помехи, т.е. Рвых з 0, имеет место, если выражение в скобках обращается в нуль. Отсюда оптимальный коэффициент передачи второго смесителя 4 К4 1 Следовательно, второй смеситель 4 может быть реализован лишь в транзисторном варианте. С учетом /1/ коэффициент передачи по мощности устройства в целом
KΣ = 2K2Kф, /2/,
что вдвое больше, чем у известного устройства.
Оценим шумовые свойства заявленного устройства, используя стандартную методику определения коэффициента шума многокаскадной схемы /см. Айнбинвер "Шумы радиоприемников", М, 1974, стр. 83-86/. Суммарная интенсивность шума на выходе /по аналогии с формулой 3.16 на стр.85/ запишется в виде: h = H2K2K6+H2K2K4K5+H4K4K5,
где H2, H4 интенсивность шума смесителей 2 и 4 соответственно. Первое слагаемое это шум первого смесителя 2, прошедший через первый фильтр ПЧ6. Второе слагаемое описывает шум первого смесителя 2, прошедший через второй смеситель 4 и второй фильтр ПЧ 5. Третье слагаемое - это шум второго смесителя 4 с учетом прохождения через второй фильтр ПЧ 5. С учетом того, что К5 К6 Кф, а K4 1, суммарная интенсивность: h =(2H2K2+H4)Kф /3/.
где H2, H4 интенсивность шума смесителей 2 и 4 соответственно. Первое слагаемое это шум первого смесителя 2, прошедший через первый фильтр ПЧ6. Второе слагаемое описывает шум первого смесителя 2, прошедший через второй смеситель 4 и второй фильтр ПЧ 5. Третье слагаемое - это шум второго смесителя 4 с учетом прохождения через второй фильтр ПЧ 5. С учетом того, что К5 К6 Кф, а K4 1, суммарная интенсивность: h
С другой стороны /по аналогии с формулой 3.17 на стр.86/ для заявленного устройства h = H*KΣ/ , где Нx интенсивность шума входного источника, создающего ту же интенсивность шума на выходе в предположении, что смесители нешумящие. Или, с учетом /2/ hвых=2H*K2Kф. Из /3/ и /4/ интенcивность шума преобразователя частоты имеет вид:
откуда следует, что результирующий шум преобразователя частоты с подавлением зеркального канала зависит от коэффициента передачи первого смесителя 2 и уменьшается с его увеличением.
откуда следует, что результирующий шум преобразователя частоты с подавлением зеркального канала зависит от коэффициента передачи первого смесителя 2 и уменьшается с его увеличением.
Коэффициент шума заявленного устройства /по аналогии с формулой 3.19 на стр.86/ запишется в виде:
где F2 и F4 коэффициент шума смесителей 2 и 4 соответственно.
где F2 и F4 коэффициент шума смесителей 2 и 4 соответственно.
Claims (1)
- Преобразователь частоты с подавлением зеркального канала, содержащий последовательно соединенные входной фильтр, первый смеситель, к гетеродинному входу которого подключен гетеродин, первый фильтр промежуточной частоты, фазовращатель и сумматор, последовательно соединенные второй смеситель и второй фильтр промежуточной частоты, выход которого подключен к другому входу сумматора, а также фазовращатель на 90°, выход которого подключен к гетеродинному входу второго смесителя, отличающийся тем, что в него введены умножитель частоты на два, включенный между гетеродином и входом фазовращателя на 90°, и режекторный фильтр, частота режекции которого равна промежуточной частоте, включенный между выходом первого смесителя и входом второго смесителя, первый смеситель выполнен в виде двойного балансного смесителя с коэффициентом передачи, большим единицы, второй смеситель выполнен с коэффициентом передачи, равным единице, а фазовращатель выполнен со сдвигом фазы на +90° при верхней настройке гетеродина и на -90o при нижней.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5050856 RU2062547C1 (ru) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Преобразователь частоты с подавлением зеркального канала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5050856 RU2062547C1 (ru) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Преобразователь частоты с подавлением зеркального канала |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2062547C1 true RU2062547C1 (ru) | 1996-06-20 |
Family
ID=21608597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5050856 RU2062547C1 (ru) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Преобразователь частоты с подавлением зеркального канала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2062547C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450428C1 (ru) * | 2011-02-25 | 2012-05-10 | Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Ковровская государственная технологическая академия имени В.А. Дегтярева" | Широкополосный блок подавления зеркального канала |
RU2552850C2 (ru) * | 2013-07-26 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) | Устройство и способ компенсации узкополосных помех в цифровых радиосистемах передачи информации |
RU2616572C1 (ru) * | 2016-03-09 | 2017-04-17 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации | Преобразователь частоты с использованием зеркального канала |
RU2790072C1 (ru) * | 2021-11-30 | 2023-02-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ подавления зеркальной помехи и устройство для его осуществления |
-
1992
- 1992-04-20 RU SU5050856 patent/RU2062547C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Буга Н.Н. Радиоприемные устройства.- М.: РиС, 1986, c. 97 - 98. 2. Патент Японии N 58-26700. кл. Н О4 В 1/10, 1983. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450428C1 (ru) * | 2011-02-25 | 2012-05-10 | Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Ковровская государственная технологическая академия имени В.А. Дегтярева" | Широкополосный блок подавления зеркального канала |
RU2552850C2 (ru) * | 2013-07-26 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) | Устройство и способ компенсации узкополосных помех в цифровых радиосистемах передачи информации |
RU2616572C1 (ru) * | 2016-03-09 | 2017-04-17 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации | Преобразователь частоты с использованием зеркального канала |
RU2790072C1 (ru) * | 2021-11-30 | 2023-02-14 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ подавления зеркальной помехи и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6236847B1 (en) | Receiver and filter arrangement comprising polyphase filters | |
US4814715A (en) | Mixer arrangement for suppression of oscillator interference in quadrature demodulators | |
KR890006006A (ko) | 고주파 신호 수신기 | |
KR100260493B1 (ko) | 주파수 더블러 및 믹서로서의 기능을 갖는 회로 | |
EP0091378B1 (en) | Frequency conversion unit | |
US7039375B2 (en) | Up/down converter | |
RU2062547C1 (ru) | Преобразователь частоты с подавлением зеркального канала | |
US4086545A (en) | Phase locked loop type transmitter receiver | |
US7181186B2 (en) | Mixer and frequency conversion apparatus for improving phase-mismatching | |
US6980787B1 (en) | Image rejection mixing in wideband applications | |
US4225974A (en) | Double super-heterodyne receiver | |
US2735001A (en) | Witters | |
JPS5997233A (ja) | 直接混合同期受信機 | |
US4006353A (en) | Signal multiplier devices | |
US20050143039A1 (en) | Image rejection quadratic filter | |
RU2067787C1 (ru) | Двухкаскадный преобразователь частоты с подавлением зеркального канала | |
JPH03163974A (ja) | 多種基準tv信号群を復調する方法及びこの方法を実行するための回路装置 | |
JP2803114B2 (ja) | 周波数変換器 | |
KR0150143B1 (ko) | 무선 통신시스템의 중간주파수 발생회로 | |
RU2114498C1 (ru) | Способ частотной модуляции и устройство для его осуществления | |
RU2034409C1 (ru) | Приемное устройство радиолокатора с синтезированной антенной и оптической обработкой сигналов | |
RU2182399C1 (ru) | Преобразователь частоты | |
JP3077528B2 (ja) | 周波数変換装置 | |
SU758530A1 (ru) | Устройство автоматической подстройки частоты сверхвысокочастотного генератора | |
RU2154340C2 (ru) | Устройство компенсации помех для приемников широкополосных сигналов |