RU2176128C2 - Преобразователь частоты - Google Patents

Преобразователь частоты Download PDF

Info

Publication number
RU2176128C2
RU2176128C2 RU2000102838A RU2000102838A RU2176128C2 RU 2176128 C2 RU2176128 C2 RU 2176128C2 RU 2000102838 A RU2000102838 A RU 2000102838A RU 2000102838 A RU2000102838 A RU 2000102838A RU 2176128 C2 RU2176128 C2 RU 2176128C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
frequency
adder
narrow
Prior art date
Application number
RU2000102838A
Other languages
English (en)
Inventor
В.И. Дикарев
А.И. Замарин
Д.Ф. Родин
В.Ф. Косырев
Н.В. Шишкин
Original Assignee
Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского filed Critical Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского
Priority to RU2000102838A priority Critical patent/RU2176128C2/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2176128C2 publication Critical patent/RU2176128C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в панорамных приемниках. Технический эффект, достигаемый при его реализации, состоит в расширении диапазона частотного поиска сигналов без расширения частотной перестройки гетеродина. Преобразователь частоты содержит первый, второй и третий смесители, гетеродин, первый, второй и третий усилители промежуточной частоты, первый и второй сумматоры, первый, второй, третий фазовращатели на 90o и фазовращатель на -90o, первый и второй перемножители, первый, второй, третий и четвертый узкополосные фильтры, первый, второй, третий и четвертый амплитудные детекторы, первый, второй, третий и четвертый ключи. 2 ил.

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в панорамных приемниках.
Известен преобразователь частоты (авт. свид. СССР N 1713082, H 03 D 7/16, 1989), который содержит гетеродин, первый фазовращатель на 90o, первый смеситель, второй смеситель, первый усилитель промежуточной частоты, второй усилитель промежуточной частоты, второй фазовращатель на 90o, первый сумматор, первый перемножитель, первый узкополосный фильтр, первый амплитудный детектор и первый ключ.
Указанный преобразователь частоты обеспечивает подавление сигналов (помех), принимаемых по дополнительным (зеркальному, первому и второму комбинационным) каналам.
Однако в панорамных приемниках с точки зрения расширения диапазона частотного поиска сигналов без расширения диапазона частотной перестройки гетеродина целесообразно не подавлять, а использовать дополнительные каналы приема.
Целью изобретения является расширение диапазона частотного поиска сигналов без расширения диапазона частотной перестройки гетеродина.
Поставленная цель достигается тем, что преобразователь частоты, содержащий последовательно включенные первый смеситель, первый вход которого является входом преобразователя частоты, а второй вход соединен с первым выходом гетеродина, первый усилитель промежуточной частоты, первый сумматор и первый ключ, выход которого является первым выходом преобразователя частоты, последовательно включенные второй смеситель, первый вход которого является входом преобразователя частоты, а второй вход через первый фазовращатель на 90o соединен с вторым выходом гетеродина, второй усилитель промежуточной частоты и второй фазовращатель на 90o, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, последовательно включенные первый перемножитель, первый и второй входы которого соединены с входом преобразователя частоты и выходом первого сумматора соответственно, первый узкополосный фильтр и первый амплитудный детектор, выход которого соединен с вторым входом первого ключа, снабжен вторым, третьим и четвертым узкополосными фильтрами, вторым, третьим и четвертым амплитудными детекторами, вторым, третьим и четвертым ключами, третьим смесителем, третьим усилителем промежуточной частоты, третьим фазовращателем на 90o, фазовращателем на -90o, вторым перемножителем и вторым сумматором, причем к выходу первого перемножителя последовательно подключены второй узкополосный фильтр, второй амплитудный детектор и второй ключ, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход является вторым выходом преобразователя частоты, к входу преобразователя частоты последовательно подключены третий смеситель, второй вход которого через фазовращатель на -90o соединен с вторым выходом гетеродина, третий усилитель промежуточной частоты, третий фазовращатель на 90o, второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, второй перемножитель, второй вход которого соединен с входом преобразователя частоты, третий узкополосный фильтр, третий амплитудный детектор и третий ключ, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход является третьим выходом преобразователя частоты, к выходу второго перемножителя последовательно подключены четвертый узкополосный фильтр, четвертый амплитудный детектор и четвертый ключ, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход является четвертым выходом преобразователя частоты.
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - частотная диаграмма, поясняющая принцип образования дополнительных каналов приема.
Преобразователь частоты содержит первый смеситель 1, гетеродин 2, первый усилитель 3 промежуточной частоты, первый сумматор 4, первый ключ 5, второй смеситель 6, первый фазовращатель 7 на 90o, второй усилитель 8 промежуточной частоты, второй фазовращатель 9 на 90o, первый перемножитель 10, первый узкополосный фильтр 11, первый амплитудный детектор 12, второй узкополосный фильтр 13, второй амплитудный детектор 14, второй ключ 15, фазовращатель 16 на -90o, третий смеситель 17, третий усилитель 18 промежуточной частоты, третий фазовращатель 19 на 90o, второй сумматор 20, второй перемножитель 21, третий 22 и четвертый 23 узкополосные фильтры, третий 24 и четвертый 25 амплитудные детекторы, третий 26 и четвертый 27 ключи.
Преобразователь частоты работает следующим образом.
Принимаемый сигнал, например, с фазовой манипуляцией (ФМн)
Figure 00000002

где Vс, ωc, φc, Tс - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность сигнала;
φk(t) = {0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции, причем φk(t) = const при kτэ< t < (k+1)τэ и может изменяться скачком при t = kτэ (k=1, 2, ..., N-1);
τэ и N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Tc(Tc= Nτэ),
одновременно поступает на первые входы смесителей 1, 6 и 17, перемножителей 10 и 21. На вторые входы смесителей 1, 6, 17 подаются следующие напряжения соответственно:
Uг1(t) = Vгcos(ωгt+πγ1t2г];
Uг2(t) = Vгcos(ωгt+πγ1t2г+90°];
Figure 00000003

где Vг, ωг, φг, Tп - амплитуда, начальная частота, начальная фаза и период повторения напряжения гетеродина;
Figure 00000004
- скорость изменения частоты гетеродина (скорость просмотра заданного диапазона частот Df).
На выходах смесителей 1, 6 и 17 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 3, 8 и 18 промежуточной частоты выделяются напряжения промежуточной (разностной частоты)
Uпр1(t) = Vпр1cos[ωпрt+φk(t)-πγ1t2пр1];
Figure 00000005

Figure 00000006

где Vпр1=1/2(K1VсVг);
K1 - коэффициент передачи смесителя;
ωпр= ωсг - промежуточная частота;
φпр1= φcг.
Напряжения Uпр2(t) и Uпр3(t) с выходов усилителей 8 и 18 промежуточной частоты поступают на входы фазовращателей 9 и 19 на 90o и -90o, на выходах которых образуются напряжения
Figure 00000007

Figure 00000008

Напряжения Uпр1(t) и Uпр4(t) поступают на два входа сумматора 4, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000009

где VΣ1= 2Vпр1.
Напряжения Uпр1(t) и Uпр5(t), поступающие на два входа сумматора 20, на его выходе компенсируются.
Напряжение UΣ1(t) с выхода сумматора 4 подается на второй вход перемножителя 10, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000010

где V1= 1/2(K2VcVΣ1);
K2 - коэффициент передачи перемножителя.
Частота настройки ωн1 узкополосных фильтров 11 и 22 выбирается равной начальной частоте 2ωг гетеродина 2
ωн1= ωг.
Частота настройки ωн2 узкополосных фильтров 13 и 23 выбирается равной второй гармонике ωг начальной частоты гетеродина 2
ωн2= 2ωг.
Поэтому в полосу пропускания узкополосного фильтра 11 попадает напряжение
Figure 00000011

которое после детектирования в амплитудном детекторе 12 поступает на управляющий вход ключа 5 и открывает его. Ключи 5, 15, 26 и 27 в исходном состоянии всегда закрыты.
При этом напряжение UΣ1(t) с выхода сумматора 4 через открытый ключ 5 поступает на первый выход устройства.
Описанная выше работа устройства соответствует случаю приема ФМн-сигналов по основному каналу на частоте ωc (фиг. 2).
Если ФМн-сигнал
Figure 00000012

принимается по зеркальному каналу на частоте ω3, то усилителями 3, 8 и 18 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:
Figure 00000013

Figure 00000014

Figure 00000015

где Vпр2=1/2(K1VзVг);
K1 - коэффициент передачи смесителя;
ωпр= ωг3 - промежуточная частота;
ωпр2= ωг3.
Напряжения Uпр7(t) и Uпр8(t) с выходов усилителей 8 и 18 промежуточной частоты поступают на входы фазовращателей 9 и 19 на 90o, на выходах которых образуются напряжения
Figure 00000016

Figure 00000017

Напряжения Uпр6(t) и Uпр9(t), поступающие на два входа сумматора 4, на его выходе компенсируются.
Напряжения Uпр6(t) и Uпр10(t) поступают на два входа сумматора 20, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000018

где VΣ2= 2Vпр2.
Это напряжение подается на второй вход перемножителя 21, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000019

В полосу пропускания узкополосного (фильтра 22 попадает напряжение
U4(t) = V3cos(ωгt+πγ1t2г),0 ≤ t ≤ T3,
которое после детектирования в амплитудном детекторе 24 поступает на управляющий вход ключа 26 и открывает его. При этом напряжение UΣ2(t) с выхода сумматора 20 через открытый ключ 26 поступает на третий выход устройства.
Если ФМн-сигнал
Figure 00000020

принимается по первому комбинационному каналу на частоте ωк1, то усилителями 3, 8 и 18 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:
Figure 00000021

Figure 00000022

Figure 00000023

где Vпр3=1/2(K1Vк1Vг);
K1 - коэффициент передачи смесителя;
ωпр= 2ωгк1 - промежуточная частота;
φпр3= φгк1;
γ2 - скорость изменения второй гармоники частоты гетеродина (γ2= 2γ1).
Напряжения Uпр12(t) и Uпр13(t) с выходов усилителей 8 и 18 промежуточной частоты поступают на входы фазовращателей 9 и 19 на 90o, на выходах которых образуются напряжения
Figure 00000024

Figure 00000025

Напряжения Uпр11(t) и Uпр14(t), поступающие на два входа сумматора 4, на его выходе компенсируются.
Напряжения Uпр11(t) и Uпр15(t) поступают на два входа сумматора 20, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000026

где VΣ3= 2Vпр3.
Это напряжение подается на второй вход перемножителя 21, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000027

В полосу пропускания узкополосного фильтра 23 попадает напряжение
Figure 00000028

которое после детектирования в амплитудном детекторе 25 поступает на управляющий вход ключа 27 и открывает его. При этом напряжение UΣ3(t) с выхода сумматора 20 через открытый ключ 27 поступает на четвертый выход устройства.
Если ФМн-сигнал
Figure 00000029

принимается по второму комбинационному каналу на частоте ωк2, то усилителями 3, 8 и 18 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:
Figure 00000030

Figure 00000031

Figure 00000032

где Vпр4=1/2(K1Vк2Vг);
ωпр= ωк2-2ωг - промежуточная частота;
φпр4= φк2г.
Напряжения Uпр17(1) и Uпр18(t) с выходов усилителей 8 и 18 промежуточной частоты поступают на входы фазовращателей 9 и 19 на 90o, на выходах которых образуются напряжения
Figure 00000033

Figure 00000034

Напряжения Uпр16(t) и Uпр19(t) поступают на два входа сумматора 4, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000035

где VΣ4= 2Vпр4.
Напряжения Uпр16(t) и Uпр20(t), поступающие на два входа сумматора 4, на его выходе компенсируются.
Напряжение UΣ4(t) с выхода сумматора 4 поступает на второй вход перемножителя 10, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000036

В полосу пропускания узкополосного фильтра 13 попадает напряжение
Figure 00000037

которое после детектирования в амплитудном детекторе 14 поступает на управляющий вход ключа 15 и открывает его. При этом напряжение UΣ4(t) с выхода сумматора 4 через открытый ключ 15 поступает на второй выход устройства.
Таким образом, предлагаемый преобразователь частоты по сравнению с прототипом обеспечивает расширение диапазона частотного поиска сигналов без расширения диапазона частотной перестройки гетеродина. Это достигается использованием дополнительных (зеркального, первого и второго комбинационных) каналов.
Кроме того, предлагаемый преобразователь частоты путем суммирования напряжений промежуточной частоты позволяет повысить в два раза чувствительность панорамных приемников.

Claims (1)

  1. Преобразователь частоты, содержащий последовательно включенные первый смеситель, первый вход которого является входом преобразователя частоты, а второй вход соединен с первым выходом гетеродина, первый усилитель промежуточной частоты, первый сумматор и первый ключ, выход которого является первым выходом преобразователя частоты, последовательно включенные второй смеситель, первый вход которого является входом преобразователя частоты, а второй вход через первый фазовращатель на 90o соединен с вторым выходом гетеродина, второй усилитель промежуточной частоты и второй фазовращатель на 90o, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, последовательно включенные первый перемножитель, первый и второй входы которого соединены с входом преобразователя частоты и выходом первого сумматора соответственно, первый узкополосный фильтр и первый амплитудный детектор, выход которого соединен с вторым входом первого ключа, отличающийся тем, что он снабжен вторым, третьим и четвертым узкополосными фильтрами, вторым, третьим и четвертым амплитудными детекторами, вторым, третьим и четвертым ключами, третьим смесителем, третьим усилителем промежуточной частоты, третьим фазовращателем на 90o, фазовращателем на -90o, вторым перемножителем и вторым сумматором, причем к выходу первого перемножителя последовательно подключены второй узкополосный фильтр, второй амплитудный детектор и второй ключ, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход является вторым выходом преобразователя частоты, к входу преобразователя частоты последовательно подключены третий смеситель, второй вход которого через фазовращатель на -90o соединен с вторым выходом гетеродина, третий усилитель промежуточной частоты, третий фазовращатель на 90o, второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, второй перемножитель, второй вход которого соединен с входом преобразователя частоты, третий узкополосный фильтр, третий амплитудный детектор и третий ключ, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход является третьим выходом преобразователя частоты, к выходу второго перемножителя последовательно подключены четвертый узкополосный фильтр, четвертый амплитудный детектор и четвертый ключ, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход является четвертым выходом преобразователя частоты, частота настройки первого и третьего узкополосных фильтров выбрана равной начальной частоте гетеродина, а частота настройки второго и четвертого узкополосных фильтров выбрана равной второй гармоники начальной частоты гетеродина.
RU2000102838A 2000-02-04 2000-02-04 Преобразователь частоты RU2176128C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000102838A RU2176128C2 (ru) 2000-02-04 2000-02-04 Преобразователь частоты

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000102838A RU2176128C2 (ru) 2000-02-04 2000-02-04 Преобразователь частоты

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2176128C2 true RU2176128C2 (ru) 2001-11-20

Family

ID=20230259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000102838A RU2176128C2 (ru) 2000-02-04 2000-02-04 Преобразователь частоты

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2176128C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2552180C2 (ru) * 2013-06-19 2015-06-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации Способ преобразования частоты и преобразователь для его осуществления
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2552180C2 (ru) * 2013-06-19 2015-06-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации Способ преобразования частоты и преобразователь для его осуществления
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6445726B1 (en) Direct conversion radio receiver using combined down-converting and energy spreading mixing signal
JP2004533167A (ja) 集積チューナ回路
US8797111B2 (en) Poly-phase filter, and a single-side band mixer including the same
JP2009147903A (ja) 離散フィルタ、サンプリングミキサ及び無線装置
JPS61182305A (ja) 周波数変換器
RU2176128C2 (ru) Преобразователь частоты
RU2182399C1 (ru) Преобразователь частоты
RU2009125493A (ru) Гетеродинный смеситель с изменяемой конфигурацией и способы конфигурирования
US6995595B2 (en) Direct conversion receiver having a DC offset eliminating function
US8619997B2 (en) Receiving apparatus
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
RU2330305C1 (ru) Фазовый пеленгатор
JPH01265688A (ja) 受信装置
US8040173B2 (en) Reference signal generator circuit with filter-less quadrature mixers for wide-band applications
CN101326730B (zh) 接收装置和利用该接收装置的电子设备
RU2213410C1 (ru) Преобразователь частоты
JP2555145B2 (ja) 周波数変換器
JP4632310B2 (ja) 衛星航法受信装置
JP2003087131A (ja) 局部発振回路
RU2616572C1 (ru) Преобразователь частоты с использованием зеркального канала
RU2068622C1 (ru) Акустооптический приемник
RU2277751C2 (ru) Способ преобразования частоты с подавлением зеркальной помехи и преобразователь для его осуществления
JPH0564101A (ja) チユーナ装置を共有する少なくとも2種類の復調回路を備えた受信装置
SU1713082A1 (ru) Преобразователь частоты
JPH09116341A (ja) Catv受信装置におけるチューナ及びユニット