RU207795U1 - Блок умножителя частоты на четыре, с температурной коррекцией мощности и компенсацией фазового сдвига выходного сигнала - Google Patents
Блок умножителя частоты на четыре, с температурной коррекцией мощности и компенсацией фазового сдвига выходного сигнала Download PDFInfo
- Publication number
- RU207795U1 RU207795U1 RU2021108865U RU2021108865U RU207795U1 RU 207795 U1 RU207795 U1 RU 207795U1 RU 2021108865 U RU2021108865 U RU 2021108865U RU 2021108865 U RU2021108865 U RU 2021108865U RU 207795 U1 RU207795 U1 RU 207795U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- power
- mpf
- control system
- Prior art date
Links
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B19/00—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source
- H03B19/06—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source by means of discharge device or semiconductor device with more than two electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B19/00—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source
- H03B19/06—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source by means of discharge device or semiconductor device with more than two electrodes
- H03B19/14—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source by means of discharge device or semiconductor device with more than two electrodes by means of a semiconductor device
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к радиотехнике, а именно к СВЧ-передатчикам, и может быть использована для аппаратуры приемного или передающего тракта СВЧ-сигналов в системах связи и навигации различного радиолокационного оборудования. Технический результат заключается в стабилизации выходной мощности с сохранением фазы в заданных пределах при изменении температуры окружающей среды. Сущность полезной модели состоит в том, что в блок умножителя частоты на четыре, с температурной коррекцией мощности и компенсацией фазового сдвига выходного сигнала, содержащий направленный ответвитель, логарифмический детектор мощности, схему управления, в состав введены усилитель мощности, три микрополосковых фильтра, два умножителя частоты, два аттенюатора, два аттенюатора с температурной компенсацией, аттенюатор управляемый, усилитель постоянного тока, регулируемый стабилизатор напряжения и усилитель управляемый напряжением. В полезной модели реализовано две петли температурной коррекции мощности и компенсации фазы выходного сигнала. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к радиотехнике, а именно к сверхвысокочастотным (СВЧ) передатчикам, и может быть использована для аппаратуры приемного или передающего тракта СВЧ-сигналов в системах связи и навигации различного радиолокационного оборудования.
В качестве прототипа, то есть устройства наиболее близкого к предлагаемому по технической сущности, выбран умножитель частоты (патент на полезную модель №51804, 2005 г., МПК Н03 В 19/06, опубликовано 27.02.2006 г.). Устройство-прототип содержит управляемый генератор, нелинейный элемент, резонансную систему, направленный ответвитель, датчик мощности, микропроцессор, цифроаналоговый преобразователь, аттенюатор. Устройство-прототип позволяет повысить КПД при обеспечении возможности работы на основной частоте без потерь мощности.
Недостатком данного устройство является отсутствие стабилизации выходного сигнала по мощности и фазе при изменении температуры окружающей среды.
Решаемой задачей является - обеспечение стабилизации основных параметров сигнала в части мощности с компенсацией фазового сдвига для систем, использующих фазовую обработку сигнала.
Указанный результат достигается за счет аттенюаторов с температурной компенсацией (АТК) и нормированной фазовой характеристикой, которые линейно меняют коэффициент передачи в зависимости от температуры окружающей среды. Дополнительно реализована петля обратной связи по мощности, с использованием направленного ответвителя (НО) и логарифмического детектора мощности (ДМ), преобразующая часть выходного сигнала в напряжение, характеристика которого регламентирована. Напряжение с выхода ДМ поступает на вход схемы управления (СУ), первый выход которой подключен ко второму входу аттенюатора управляемого (АТУ).
Также в СУ введен канал аналого-цифрового преобразователя (АЦП) для контроля уровня выходной мощности (вход СУ), канал цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) (выход 2 СУ) для регулировки уровня выходного сигнала, цифровой выход 1 СУ для компенсации фазового сдвига выходного сигнала, посредством петли обратной связи и датчик температуры (ДТ), для контроля температуры окружающей среды.
СУ, используя АТУ, изменяет затухание сигнала с шагом 0,5 децибел. При регулировке уровня мощности АТУ не обеспечивает постоянство фазы сигнала, что приводит к ошибкам дальнейшей фазовой обработки сигналов. Для компенсации изменения фазы в схему введена цепь фазовой коррекции, состоящая из усилителя постоянного тока (УПТ) и регулируемого стабилизатора напряжения (РСН). УПТ управляется вторым выходом СУ и изменяет посредством РСН напряжение питания усилителя управляемого напряжением (УУН).
Сущность заявляемого устройства поясняется также функциональной схемой, приведенной на фиг. 1, где приняты следующие обозначения:
1. Усилитель мощности (УМ)
2. Первый микрополосковый фильтр (МПФ)
3. Первый умножитель частоты (УЧ)
4. Первый аттенюатор (AT)
5. Второй МПФ
6. Второй AT
7. Второй УЧ
8. Первый АТК
9. Третий МПФ
10. Аттенюатор управляемый (АТУ)
11. Второй АТК
12. Усилитель, управляемый напряжением (УУН)
13. Направленный ответвитель (НО)
14. Логарифмический детектор мощности (ДМ)
15. Усилитель постоянного тока (УПТ)
16. Регулируемый стабилизатор напряжения (РСН)
17. Схема управления (СУ)
Выходные параметры УМ и УУН, используемых в полезной модели для компенсации потерь преобразования частоты, зависят от температуры окружающей среды. При уменьшении температуры выходная мощность увеличивается, а при увеличении температуры окружающей среды выходная мощность уменьшается. Для компенсации изменений в цепь введены первый и второй АТК, которые имеют паспортизованную зависимость изменения коэффициента передачи от температуры, обратную характеристике усилителей. При уменьшении температуры окружающей среды - коэффициент передачи уменьшается, а при увеличении растет соответственно заявленным характеристикам. Соотношение коэффициента передачи АТК к изменению выходной мощности УМ и УУН подобранно таким образом, чтобы максимально компенсировать изменяющиеся от температуры выходные параметры УМ и УУН.
Следствием разброса характеристик УУН, в том числе, от температуры окружающей среды, является недостаточная повторяемость выходных характеристик устройства с заданной точностью. Для обеспечения дополнительной точности и регулировки устройства в цепь введен АТУ, с шагом регулировки 0,5 дБ, для коррекции результирующей ошибки. Для этого реализована петля обратной связи.
В петле обратной связи НО реализован в микрополосковом исполнении, что исключает влияние температурных колебаний и обеспечивает заданный коэффициент ответвления в широком диапазоне температур. При прохождении основного сигнала с УУН на НО, часть сигнала ответвляется и через второй выход поступает на ДМ по микрополосковой линии связи. Указанный ДМ реализован в интегральном исполнении и имеет паспортизованную обратную зависимость уровня выходного напряжения от уровня входной мощности. При увеличении входной мощности - уровень детектированного напряжения на выходе уменьшается, а при уменьшении входной мощности - напряжение увеличивается. Постоянное напряжение с выхода ДМ поступает на вход СУ, где посредством АЦП преобразуется в цифровой код. СУ имеет встроенный цифровой ДТ, который формирует цифровой код в зависимости от текущей температуры. СУ, используя код текущей температуры и код формируемый АЦП из сигнала ДМ сопоставляет эти значения и формирует управляющий код для управления АТУ через свой первый выход, формирование производится табличным методом.
Формируемый СУ код поступает на второй вход АТУ и позволяет дополнительно корректировать выходную мощность, но при этом оказывает влияние на фазовый сдвиг выходного сигнала, которое корректируется изменением напряжения питания УУН.
Для этого формируемое напряжение ЦАП СУ, поступает на вход УПТ для усиления сигнала по току и напряжению. Усиленный сигнал с выхода УПТ поступает на вход РСН. РСН изменяет напряжение питания УУН через его второй вход, то есть РСН является управляемым источником питания для УУН. В свою очередь изменение напряжения питания УУН приводит к изменению фазовой характеристики сигнала, позволяя компенсировать фазовый сдвиг в заданных пределах.
Сущность полезной модели поясняется функциональной схемой, приведенной на фиг.1:
УМ 1 предназначен для предварительного усиления сигнала в широкой полосе частот и компенсации потерь в каскадах первого МПФ 2 и первого УЧ 3.
Первый МПФ 2 - это фильтр преселектор, выделяет рабочую полосу частот первого УЧ 3.
Первый УЧ 3 умножитель частоты на 2, умножает предварительно сформированный сигнал после первого МПФ 2.
Первый AT 4 интегральный аттенюатор необходим для ограничения выходного сигнала по мощности.
Второй МПФ 5 является полосовым фильтром, подавляет побочные составляющие спектра, возникающие в результате умножения в первом УЧ 3.
Второй AT 6 нормирует уровень входной мощности второго УЧ 7.
Второй УЧ 7 - второй умножитель частоты, необходимый для достижения целевого коэффициента умножения.
Первый АТК 8 является первой частью каскада автоматической коррекции мощности и служит для первичного ослабления сигнала.
Третий МПФ 9 полосовой фильтр, который подавляет паразитные гармонические колебания, возникающие в контуре второго УЧ 7.
АТУ 10 управляемый аттенюатор, необходим для точной подстройки выходной мощности и является частью каскада автоматической коррекции мощности.
Второй АТК 11 также, как и первый АТК 8 является частью каскада автоматической коррекции мощности.
УУН 12 необходим для компенсации потерь преобразования и фильтрации сигнала за счет изменения напряжения на его втором входе, что приводит к компенсации фазового сдвига выходного сигнала при изменении температуры.
НО 13 микрополосковый направленный ответвитель с фиксированным коэффициентом ответвления сигнала. Часть сигнала со второго выхода НО 13 поступает на вход ДМ 14, где детектируется и обрабатывается.
ДМ 14 детектирует сигнал, поступивший со второго выхода НО 13 и преобразует его в напряжение. Необходим для отслеживания и коррекции мощности с помощью АТУ 10.
СУ 17 используется для управления коррекцией мощности и фазы. Использует встроенный АЦП для оцифровки и обработки напряжения, поступающего на вход СУ 17 с выхода ДМ 14. Сигнал со второго выхода СУ 17, используя встроенный в СУ 17 канал ЦАП, поступает на вход УПТ 15 выход которого соединен с входом РСН 16, выход РСН 16 соединен со вторым входом УУН 12 и используется для изменения напряжения питания, что приводит к изменению фазовой характеристики сигнала. Одновременно с этим сигнал с первого выхода СУ 17, используя встроенный в СУ 17 канал ЦАП поступает на вход АТУ 10, где производится коррекция сигнала по мощности.
УПТ 15 используется для усиления сигнала, поступающего на его вход со второго выхода СУ 17.
РСН 16 регулируемый источник напряжения по сигналу УПТ 15.
Указанный технический результат достигается совокупностью отличительных признаков, а именно путем введения в конструкцию: усилителя мощности, трех микрополосковых фильтров, двух аттенюаторов, двух умножителей частоты на 2, управляемого аттенюатора, двух аттенюаторов с температурной компенсацией, направленного ответвителя, логарифмического детектора мощности, схемы управления, усилителя постоянного тока, регулируемого стабилизатора напряжения и усилителя управляемого напряжением.
Представленное описание и функциональная схема заявляемого устройства позволяют, применяя известные в приборостроении материалы, технологии, покупные радиоэлектронные изделия и компоненты изготовить его промышленным способом и использовать в системах бортовых радиолокационных станций.
Claims (1)
- Умножитель частоты на четыре, с температурной коррекцией мощности и компенсацией фазового сдвига выходного сигнала, содержащий направленный ответвитель (НО), логарифмический детектор мощности (ДМ), схему управления (СУ), отличающийся тем, что в состав введен усилитель мощности (УМ), первый, второй и третий микрополосковый фильтр (МПФ), первый и второй умножитель частоты (УЧ), первый и второй аттенюатор (AT), первый и второй аттенюатор с температурной компенсацией (АТК), аттенюатор управляемый (АТУ), усилитель постоянного тока (УПТ), регулируемый стабилизатор напряжения (РСН) и усилитель, управляемый напряжением (УУН); при этом вход умножителя частоты на четыре соединен с входом первого УМ, выход первого УМ соединен с входом первого МПФ, выход первого МПФ соединен с входом первого УЧ, выход первого УЧ соединен с входом первого AT, выход первого AT соединен с входом второго МПФ, выход второго МПФ соединен с входом второго AT, выход второго AT соединен с входом второго УЧ, выход второго УЧ соединен с входом первого АТК, выход первого АТК соединен с входом третьего МПФ, выход третьего МПФ соединен с первым входом АТУ, выход АТУ соединен с входом второго АТК, выход второго АТК соединен с первым входом УУН, выход УУН соединен с входом НО, первый выход которого соединен с выходом умножителя частоты на четыре, второй выход НО соединен с входом ДМ, выход ДМ соединен с входом СУ, а также СУ содержит встроенный цифровой датчик температуры (ДТ) для формирования цифрового кода в соответствии с температурой окружающей среды, канал аналого-цифрового преобразователя для преобразования уровня мощности на входе СУ в цифровой код и формирования табличным методом на первом выходе СУ управляющего кода из упомянутых кодов, а также канал цифроаналогово преобразователя для формирования на втором выходе СУ сигнала для регулировки уровня выходного сигнала блока, и при этом первый выход СУ соединен со вторым входом АТУ, второй выход СУ соединен с входом УПТ, выход УПТ соединен с входом РСН, выход РСН соединен со вторым входом УУН.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021108865U RU207795U1 (ru) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | Блок умножителя частоты на четыре, с температурной коррекцией мощности и компенсацией фазового сдвига выходного сигнала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021108865U RU207795U1 (ru) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | Блок умножителя частоты на четыре, с температурной коррекцией мощности и компенсацией фазового сдвига выходного сигнала |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU207795U1 true RU207795U1 (ru) | 2021-11-17 |
Family
ID=78610887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021108865U RU207795U1 (ru) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | Блок умножителя частоты на четыре, с температурной коррекцией мощности и компенсацией фазового сдвига выходного сигнала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU207795U1 (ru) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4130765A (en) * | 1977-05-31 | 1978-12-19 | Rafi Arakelian | Low supply voltage frequency multiplier with common base transistor amplifier |
SU813676A1 (ru) * | 1979-02-05 | 1981-03-15 | Томский Институт Автоматизированныхсистем Управления И Радиоэлектроники | Умножитель частоты |
RU2017320C1 (ru) * | 1990-12-29 | 1994-07-30 | Рязанский Радиотехнический Институт | Умножитель частоты |
EP0487386B1 (fr) * | 1990-11-23 | 1995-12-20 | Thomson-Csf | Dispositif doubleur de fréquence |
RU2257665C1 (ru) * | 2004-03-09 | 2005-07-27 | Воронежский государственный технический университет | Гармонический умножитель частоты |
RU51804U1 (ru) * | 2005-09-09 | 2006-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Спектран" | Умножитель частоты |
US7292119B2 (en) * | 2004-03-31 | 2007-11-06 | Nec Electronics Corporation | Phase locked loop frequency synthesizer |
US7474166B2 (en) * | 2004-03-31 | 2009-01-06 | Nec Electronics Corporation | PLL frequency synthesizer circuit and frequency tuning method thereof |
RU2467475C1 (ru) * | 2011-10-13 | 2012-11-20 | Государственное унитарное предприятие города Москвы Научно-производственный центр "СПУРТ" | Синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов |
-
2021
- 2021-03-31 RU RU2021108865U patent/RU207795U1/ru active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4130765A (en) * | 1977-05-31 | 1978-12-19 | Rafi Arakelian | Low supply voltage frequency multiplier with common base transistor amplifier |
SU813676A1 (ru) * | 1979-02-05 | 1981-03-15 | Томский Институт Автоматизированныхсистем Управления И Радиоэлектроники | Умножитель частоты |
EP0487386B1 (fr) * | 1990-11-23 | 1995-12-20 | Thomson-Csf | Dispositif doubleur de fréquence |
RU2017320C1 (ru) * | 1990-12-29 | 1994-07-30 | Рязанский Радиотехнический Институт | Умножитель частоты |
RU2257665C1 (ru) * | 2004-03-09 | 2005-07-27 | Воронежский государственный технический университет | Гармонический умножитель частоты |
US7292119B2 (en) * | 2004-03-31 | 2007-11-06 | Nec Electronics Corporation | Phase locked loop frequency synthesizer |
US7474166B2 (en) * | 2004-03-31 | 2009-01-06 | Nec Electronics Corporation | PLL frequency synthesizer circuit and frequency tuning method thereof |
RU51804U1 (ru) * | 2005-09-09 | 2006-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Спектран" | Умножитель частоты |
RU2467475C1 (ru) * | 2011-10-13 | 2012-11-20 | Государственное унитарное предприятие города Москвы Научно-производственный центр "СПУРТ" | Синтезатор частоты с пониженным уровнем фазовых шумов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6859099B2 (en) | Nonlinear distortion compensation power amplifier | |
US4602218A (en) | Automatic output control circuitry for RF power amplifiers with wide dynamic range | |
RU2297714C2 (ru) | Система и способ для калибровки управления мощностью устройства радиосвязи | |
KR0138077B1 (ko) | 선형 이득 제어 증폭기 | |
US20050122166A1 (en) | Adaptive transmit power control system | |
KR19990007956A (ko) | 온도 보상 자동 이득 제어 장치 | |
US6996381B2 (en) | Apparatus and method for compensating transmission power in mobile terminal | |
WO1996031954A1 (fr) | Controleur de puissance de sortie | |
CN115473524A (zh) | 一种自动电平控制的捷变频率源 | |
RU95122624A (ru) | Способы и устройства коррекции и ограничения реверсивной радиосвязи и мощности передачи в радиотелефонной системе | |
CN106953600B (zh) | 一种基于dds的后置混频式数字alc控制系统装置 | |
WO1995006354A1 (en) | Radio transmitter with power amplifier linearizer | |
FI116924B (fi) | Vahvistinjärjestelmä | |
US20030085760A1 (en) | Method and system for automated current balance adjustment for parallel combined amplification elements | |
RU207795U1 (ru) | Блок умножителя частоты на четыре, с температурной коррекцией мощности и компенсацией фазового сдвига выходного сигнала | |
KR20050032810A (ko) | 자동 이득 제어 루프를 위한 온도 보상 장치 | |
KR101244548B1 (ko) | 송신 장치 및 조정값 측정 방법 | |
CN109981065B (zh) | 功放增益控制方法、装置、功放系统、存储介质及设备 | |
US3828270A (en) | Circuit for accurately controlling the amplitude of a transmitter | |
KR101660708B1 (ko) | 출력 변화 조정 가능한 자동레벨보상 회로 | |
CN101267190B (zh) | 可变增益放大器及其增益控制方法和收发装置 | |
US8559896B2 (en) | System and method for radio power level control | |
KR20030048969A (ko) | 기지국 송신기의 자동 이득 조절 회로 및 방법 | |
KR100259915B1 (ko) | 아날로그 및 디지털 루프를 통한 이중 자동이득제어 장치 | |
KR100735431B1 (ko) | 필터 특성 자동 보정 장치 |