RU2147391C1 - Схема подавления шумов гетеродина - Google Patents
Схема подавления шумов гетеродина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2147391C1 RU2147391C1 RU97120697A RU97120697A RU2147391C1 RU 2147391 C1 RU2147391 C1 RU 2147391C1 RU 97120697 A RU97120697 A RU 97120697A RU 97120697 A RU97120697 A RU 97120697A RU 2147391 C1 RU2147391 C1 RU 2147391C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistor
- circuit
- source
- active element
- current
- Prior art date
Links
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
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/18—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
- H03B5/1864—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a dielectric resonator
- H03B5/187—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a dielectric resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device
- H03B5/1876—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a dielectric resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device the semiconductor device being a field-effect device
Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Superheterodyne Receivers (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к схемам подавления шумов, в частности шумов гетеродинов, и может использоваться в спутниковом принимающем оборудовании. Достигаемый технический результат - улучшение подавления шумов на линии источника питания постоянного тока. Схема подавления шумов местного генератора содержит активный элемент, линии передачи, три резистора, развязывающую емкость, источник напряжения постоянного тока и индуктор. Способ минимизации фазового шума в схеме местного генератора типа, используемого в малошумящих блоках, характеризуется расположением элементов и их выбором таким образом, что имеет место такое смещение, что любое увеличение тока через активный элемент вызывает повышение напряжения на втором резисторе, тем самым вызывает отсечку тока в активном элементе и уменьшает ток через активный элемент. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Данное изобретение касается схем подавления шумов и, в частности, но не исключительно, способов подавления шумов для использования в схемах гетеродинов, содержащихся в малошумящих блоках (МШБ) для применения в спутниковом принимающем оборудовании.
Из-за введения стандартов передачи цифровой информации для будущих спутниковых передач, существует более высокое требование иметь улучшенные уровни фазового шума в гетеродинах, содержащихся в МШБ, таких как МШБ, описываемых в одновременно рассматриваемой опубликованной заявке PCT/GB 92/01065 заявителя, опубликованной как WO 92/22938.
Гетеродин является частью общей схемотехники, применяемой в МШБ, и его функцией является создание сигнала, который возбуждает преобразователь частоты, который также принимает усиленные СВЧ-сигналы со спутника. Выходом преобразователя частоты являются УВЧ-сигналы (преобразованные с понижением частоты), которые содержат соответствующую видео- и аудиоинформацию. Очень важно, что шум от гетеродина минимизируется, в противном случае он приведет к УВЧ-сигналам с вытекающим из этого уменьшением качества видео и аудио особенно для передач цифровой информации.
Схема известного уровня техники показана на фиг. 1. Эта схема использует полевой транзистор (FET) или транзистор с высокой подвижностью электронов (HEMT) в качестве своего главного осциллирующего элемента. Схема, показанная на фиг. 1, имеет керамический резонатор, который действует как фильтр, связанный с линией передачи затвора, и управляет частотой колебаний. С таким расположением выход FET связан по постоянному току прямо с землей через индуктор на печатной плате. Такое расположение является стандартным способом для конструирования генераторов с последовательной обратной связью.
Однако с таким расположением не существует защиты от выбросов тока в устройстве, что может привести к флуктуациям частоты генератора. Результатом этого является увеличение фазового шума, ведущее к сниженному качеству сигнала.
EP 0 202 652 описывает схему СВЧ-генератора, которая использует резистор в участке постоянного тока схемы для установления автоматического смещения постоянного тока FET. При высоких частотах резистор эффективно соединен с открытой цепью.
Труды 19th European Microwave Conference, 1989, 4th September 1989, с. 549-554, XP000067323, Kazio Imai и др.: "A 22 Ghz Band Low Noise Down Converter for Satellite Broascast Receivers" описывают схему генератора с диэлектрическим резонатором, которая также имеет резистор в участке постоянного тока схемы. Этот резистор развязан конденсатором и, таким образом, эффективно коротко замкнут.
В основу данного изобретения положена задача создания усовершенствованной схемы подавления шумов гетеродина, которая устраняет или ослабляет вышеупомянутый недостаток.
Это достигается путем обеспечения сопротивления между выходом полевого транзистора (или транзистора с высокой подвижностью электронов) и землей. Это сопротивление имеет эффект введения автоматически смещающего приспособления в схему генератора, что означает, что, когда имеется какое-либо увеличение тока через полевой транзистор (или транзистор с высокой подвижностью электронов) подвижной земной станции, падение напряжения на сопротивлении также возрастает. Поскольку затвор связан с землей через низкое сопротивление (51 Ом), это ведет к повышенному отрицательному напряжению затвор-исток, которое заставляет прибор слегка "отсекаться", что, в свою очередь, дает уменьшение уровня тока через прибор. Поэтому это приспособление имеет эффект уменьшения любых выбросов тока в приборе и производит улучшение фазового шума.
В предпочтительном расположении резистор 30 Ом помещен между истоком FET/HEMT и землей, причем этот резистор помещен последовательно в индукторе печатной схемы и линии выхода.
С вышеупомянутой модифицированной схемой было измерено улучшение характеристики фазового шума по сравнению со стандартной схемой, которая дала число -64 дБ (dBc) при 10 кГц. После модификации при помощи использования вышеупомянутой схемы было получено число -76 дБ (dBc) при 10 кГц, которое является улучшением приблизительно в 16 раз. Одновременно уровень боковых полос генератора, генерируемых сигналом-помехой 200 кГц на линии питания постоянного тока, улучшился с -50 дБ (dBc) до -70 дБ (dBc), что является улучшением на два порядка величины. Понятно, что эти числа являются типичными, и было показано, неоднократно, что модифицированная схема дает такой уровень улучшения по всем нескольким сотням протестированных модулей и в случае различных изготовителей FET или HEMT.
Согласно первому аспекту данного изобретения обеспечена схема подавления шумов гетеродина, содержащая активный элемент, причем этот активный элемент имеет вход затвора, вход стока и выход истока с соответствующими линиями передачи, причем вход затвора связан с землей через первый резистор и имеет резистор, расположенный поблизости от линии входа затвора, резистор связан с линией передачи затвора, линия входа стока связана с землей через развязывающую емкость, и связана с источником напряжения постоянного тока, этот исток связан через линию передачи истока для обеспечения выхода генератора, причем этот исток связан с землей через второй резистор, и эта схема характеризуется тем, что второй резистор расположен между истоком и индуктором, связанным с землей.
Предпочтительно, активный элемент является полевым транзистором (FET). Альтернативно, активный элемент является транзистором с высокой подвижностью электронов (HEMT).
Удобно, чтобы индуктор был обеспечен катушкой индуктивности, смонтированной на печатной плате, и, более предпочтительно, индуктор был напечатан на печатной плате. Удобно, чтобы резонатор был керамическим элементом и имел форму диска.
Предпочтительно, второй резистор расположен в линии передачи стока между стоком и развязывающим конденсатором. Также предпочтительно, сток связан с источником напряжения постоянного тока через второй резистор и диод.
Предпочтительно, второй резистор является 30-омным резистором, который имеет эффект введения автоматически смещающего приспособления в схему генератора таким образом, что когда имеется какое-либо увеличение тока через прибор, падение напряжения через 30-омный резистор также возрастает, увеличивая отрицательное напряжение затвор - исток и заставляя прибор "отсекаться", что затем уменьшает уровень тока через прибор.
Согласно другому аспекту данного изобретения обеспечен способ минимизации фазового шума в схеме гетеродина, подобный используемой в малошумящих блоках, причем этот способ содержит стадии:
располагают элемент сопротивления на выходе активного элемента в схеме генератора таким образом, чтобы этот элемент сопротивления был помещен между выходом и индуктором, соединенным с землей постоянного тока, и выбора величины элемента сопротивления такой, что, когда таким образом помещенный элемент сопротивления вводит некоторый тип автоматического смещения в схему генератора, посредством этого любое увеличение тока через активный элемент вызывает повышение напряжения на элементе сопротивления, тем самым вызывая "отсечку" активного элемента с уменьшением тока через активный элемент.
располагают элемент сопротивления на выходе активного элемента в схеме генератора таким образом, чтобы этот элемент сопротивления был помещен между выходом и индуктором, соединенным с землей постоянного тока, и выбора величины элемента сопротивления такой, что, когда таким образом помещенный элемент сопротивления вводит некоторый тип автоматического смещения в схему генератора, посредством этого любое увеличение тока через активный элемент вызывает повышение напряжения на элементе сопротивления, тем самым вызывая "отсечку" активного элемента с уменьшением тока через активный элемент.
Понятно, что элемент сопротивления достигается просто использованием резистора, и в схеме, описываемой далее, применяется резистор в 30 Ом.
Эти и другие аспекты изобретения станут очевидными из следующего описания, взятого в сочетании с сопутствующими рисунками, в которых:
Фиг. 1 является принципиальной схемой цепи гетеродина с последовательной обратной связью, известной в данной области техники, и
Фиг. 2 показывает улучшенный генератор с последовательной обратной связью (схема подавления шумов) в соответствии с вариантом данного изобретения.
Фиг. 1 является принципиальной схемой цепи гетеродина с последовательной обратной связью, известной в данной области техники, и
Фиг. 2 показывает улучшенный генератор с последовательной обратной связью (схема подавления шумов) в соответствии с вариантом данного изобретения.
На фиг. 1 изображена схема известного уровня техники, обычно указываемая ссылочной цифрой 10. Схема основана на полупроводниковом активном приборе 12, обычно полевом транзисторе (FET) или транзисторе с высокой подвижностью электронов (HEMT) 12. Схемотехника, показанная на фиг. 1, является хорошо известной и была включена в схему заявителя, снабженную малошумящими блоками типа, описываемого в вышеупомянутой заявке PCT, опубликованной как WO 92/22938. Видно, что в этой схеме затвор связан с землей 14 через резистор 16 в 51 Ом и сток связан с землей через резистор 18 в 10 Ом и развязывающий конденсатор 20 в 47 пикофарад. Сток также связан через резистор 18 и диод D1 с источником напряжения постоянного тока. Выход генератора взят от истока транзистора 10 и в данном случае выходной исток соединен прямо с выходом генератора 22 через резистор 24 в 30 Ом. Исток также соединен прямо с землей постоянного тока 14 через индуктор 26 на печатной плате (не показана).
Проблемы с таким расположением документально подтверждены выше: по существу отсутствует защита или компенсация от выбросов тока через устройство, ведущих к относительно большому увеличению фазового шума. Этот шум способен переходить на УВЧ-сигнал таким образом, что сигнал, принятый декодером/приемником, включает этот шум, который ухудшает качество видео- и аудиоинформации.
Теперь будем ссылаться на фиг. 2, которая изображает вариант усовершенствованной схемы подавления шумов гетеродина 30 в соответствии с данным изобретением. Путем сравнения схем, показанных на фиг. 1 и 2, будет видно, что они очень похожи, с одинаковыми цифрами, обозначающими одинаковые части, за исключением того, что в случае фиг. 2 исток FET или HEMT соединен через резистор 22 в 30 Ом и индуктор 26 с землей постоянного тока 14. Это резистор 22 имеет эффект введения автоматического смещения в схему генератора, что означает, что когда имеется какое-либо увеличение тока через прибор, падение напряжения на резисторе 22 в 30 Ом также возрастает. Это ведет к увеличенному отрицательному напряжению затвор - исток, которое заставляет прибор слегка "отсекаться" и которое затем, в свою очередь, дает уменьшение уровня тока через прибор. Поэтому эта схема имеет эффект уменьшения выбросов тока в приборе и она дает улучшение характеристик, указанное выше, а именно 16-кратное уменьшение фазового шума при 10 кГц и уменьшение на два порядка величины в боковых полосах частот, генерируемых путем введения помехи - сигнала 200 кГц - на линию источника питания постоянного тока. Фазовый шум также уменьшается при других сдвигах частоты от главной несущей генератора, и схема по существу улучшает подавление шумов на линии источника питания постоянного тока.
Понятно, что различные модификации могут быть сделаны с вышеописанной схемой без отхода от объема изобретения. Второй резистор на выходе стока может быть опущен, так же как и диод, расположенный в линии смещения стока. Величина 30-омного резистора может варьироваться в соответствии с другими параметрами генератора.
Claims (9)
1. Схема подавления шумов местного генератора, содержащая активный элемент, причем активный элемент имеет затвор, сток и исток с соответствующими линиями передачи, затвор связан с землей через первый резистор и имеет резонатор, расположенный вблизи от линии затвора, этот резонатор связан с линией передачи затвора, линия стока связана с заземленной шиной через развязывающую емкость, и связана с источником напряжения постоянного тока, исток связан через линию передачи истока для обеспечения выхода генератора, причем исток соединен с заземленной шиной через индуктор и с выходом через второй резистор, причем эта схема характеризуется тем, что второй резистор расположен между истоком и индуктором.
2. Схема по п.1, отличающаяся тем, что активный элемент является полевым транзистором (FET).
3. Схема по п.1, отличающаяся тем, что активный элемент является транзистором с высокой подвижностью электронов (НЕМТ).
4. Схема по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что индуктор обеспечивается катушкой, смонтированной на печатной плате.
5. Схема по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что резонатор является керамическим элементом и имеет форму диска.
6. Схема по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что третий резистор помещен в линии стока между стоком и развязывающим конденсатором.
7. Схема по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что сток связан с источником напряжения постоянного тока через третий резистор и диод (DI).
8. Схема по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что второй резистор имеет сопротивление около 30 Ом, который имеет эффект введения автоматически смещающего элемента в схему генератора, так, что когда имеется какое-либо увеличение тока через устройство, падение напряжения на втором резисторе также возрастает, что увеличивает отрицательное напряжение затвор-исток и вызывает "отсечку" тока в активном элементе, что затем снижает уровень тока через устройство.
9. Способ минимизации фазового шума в схеме местного генератора типа, используемого в малошумящих блоках, причем этот способ содержит стадии: располагают второй резистор на выходе активного элемента в схеме вышеуказанного генератора таким образом, что второй резистор помещен между выходом и индуктором, соединенным с заземленной шиной и осуществляют выбор такого второго резистора, что помещенный таким образом второй резистор вводит элемент автоматического смещения в схему генератора, посредством этого любое увеличение тока через активный элемент вызывает повышение напряжения на втором резисторе, тем самым вызывает отсечку тока в активном элементе и уменьшает ток через активный элемент.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9510028.5 | 1995-05-18 | ||
GBGB9510028.5A GB9510028D0 (en) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | Local oscillator noise rejection circuit |
PCT/GB1996/001188 WO1996037041A1 (en) | 1995-05-18 | 1996-05-17 | Local oscillator noise rejection circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97120697A RU97120697A (ru) | 2000-01-10 |
RU2147391C1 true RU2147391C1 (ru) | 2000-04-10 |
Family
ID=10774635
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97120697A RU2147391C1 (ru) | 1995-05-18 | 1996-05-17 | Схема подавления шумов гетеродина |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6157269A (ru) |
EP (1) | EP0826270B1 (ru) |
AT (1) | ATE177569T1 (ru) |
AU (1) | AU5771096A (ru) |
DE (1) | DE69601709T2 (ru) |
ES (1) | ES2129967T3 (ru) |
GB (1) | GB9510028D0 (ru) |
RU (1) | RU2147391C1 (ru) |
WO (1) | WO1996037041A1 (ru) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2787636B1 (fr) | 1998-12-17 | 2001-03-16 | St Microelectronics Sa | Dispositif semi-conducteur avec substrat du type bicmos a decouplage de bruit |
JP2003046357A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-14 | Sharp Corp | 高インピーダンス回路 |
JP4376231B2 (ja) * | 2005-03-08 | 2009-12-02 | Tdk株式会社 | 誘電体共振器装荷型発振回路及びこれを用いたレーダー装置 |
WO2007040573A1 (en) | 2005-09-19 | 2007-04-12 | Thomson Licensing | Adaptive impedance for lnb power supply output in dependence on communication mode/protocol |
RU193493U1 (ru) * | 2019-08-05 | 2019-10-30 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Малошумящий генератор, управляемый напряжением с высоким перекрытием по частоте |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59224904A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-17 | Murata Mfg Co Ltd | 発振回路 |
JPS60190004A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発振回路 |
US4609884A (en) * | 1985-05-06 | 1986-09-02 | Motorola, Inc. | Level control for a voltage controlled oscillator |
EP0202652B2 (en) * | 1985-05-21 | 1999-03-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Microwave oscillator |
JPH04256206A (ja) * | 1991-02-07 | 1992-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | Mmic化発振器 |
-
1995
- 1995-05-18 GB GBGB9510028.5A patent/GB9510028D0/en active Pending
-
1996
- 1996-05-17 ES ES96914302T patent/ES2129967T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-05-17 US US08/952,280 patent/US6157269A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-17 RU RU97120697A patent/RU2147391C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1996-05-17 EP EP96914302A patent/EP0826270B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-05-17 AT AT96914302T patent/ATE177569T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-05-17 AU AU57710/96A patent/AU5771096A/en not_active Abandoned
- 1996-05-17 DE DE69601709T patent/DE69601709T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-17 WO PCT/GB1996/001188 patent/WO1996037041A1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0826270B1 (en) | 1999-03-10 |
GB9510028D0 (en) | 1995-07-12 |
DE69601709T2 (de) | 1999-10-14 |
EP0826270A1 (en) | 1998-03-04 |
ATE177569T1 (de) | 1999-03-15 |
DE69601709D1 (de) | 1999-04-15 |
WO1996037041A1 (en) | 1996-11-21 |
AU5771096A (en) | 1996-11-29 |
ES2129967T3 (es) | 1999-06-16 |
US6157269A (en) | 2000-12-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7756500B1 (en) | Active inductor circuits for filtering in a cable tuner circuit | |
GB2225683A (en) | High frequency amplifier prevents parametric oscillations | |
US5428837A (en) | Method and apparatus for reducing local oscillator leakage in integrated circuit receivers | |
CA1205901A (en) | Wideband if amplifier with complementary gaas fet- bipolar transistor combination | |
RU2147391C1 (ru) | Схема подавления шумов гетеродина | |
US3942120A (en) | SWD FM receiver circuit | |
US6097258A (en) | Oscillator having a resonator coupled to an amplifier by a series resistance | |
KR100427106B1 (ko) | 가변주파수발진기회로 | |
US6791626B2 (en) | Input switching circuit for a television tuner immune to interference due to FM broadcasting signal | |
Sim et al. | A three-band-tuner for digital terrestrial and multistandard reception | |
CA2379839A1 (en) | Low phase-noise voltage controlled oscillator | |
JP3142220B2 (ja) | チューナ | |
US20090186592A1 (en) | Radio receiver and receiving semiconductor integrated circuit | |
US6191638B1 (en) | Mixer circuit including separated local (LO) terminal and intermediate frequency (IF) terminal | |
US5241228A (en) | UHF transistor mixer circuit | |
KR0154598B1 (ko) | 튜너의 강입력보강회로 | |
JP2911136B2 (ja) | 入力同調フィルタ | |
JP2008512922A (ja) | 複合チューナのための切換可能バンドトラッキング入力フィルタ | |
KR950003650Y1 (ko) | 위성방송 수신기의 방해파 제거회로 | |
JPH0683100B2 (ja) | マイクロ波信号受信装置 | |
JP2814248B2 (ja) | 高周波増幅装置 | |
GB2324665A (en) | VTR tuner assembly with rejection of modulator harmonics in tuner channel | |
JP2003318717A (ja) | スイッチ回路 | |
US20040223087A1 (en) | Intermediate-frequency circuit having flat group delay characteristic | |
KR890007396Y1 (ko) | 전자 동조 튜너 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040518 |