RU2248650C2

RU2248650C2 - Automatic amplitude-frequency response corrector

Info

Publication number: RU2248650C2
Application number: RU2003112994/09A
Authority: RU
Inventors: С.М. Гурский (RU); С.М. Гурский
Original assignee: Гурский Сергей Михайлович
Priority date: 2003-05-07
Filing date: 2003-05-07
Publication date: 2005-03-20

Abstract

FIELD: miscellaneous microwave radio systems handling pulsed signals.

SUBSTANCE: proposed automatic amplitude-frequency response corrector that can be used for processing information including high-frequency energy transfer, correction of amplitude-frequency response in microwave channels, and broadband matching has microwave oscillator, waveguide channel, load, meter, directional and nondirectional couplers, unit of N phase shifters, first and second delay lines, two valves, electronic switch, and control unit; newly introduced in corrector are second meter, second electronic switch, microwave signal selector switch, two groups of OR gates, two monitoring units, OR gate, and third delay line.

EFFECT: enhanced precision of correction.

6 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки информации, в частности к области передачи высокочастотной энергии, а именно к устройствам коррекции амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) СВЧ трактов, широкополосного согласования, и может быть использовано в различных радиотехнических системах СВЧ, работающих с импульсными сигналами.The invention relates to the field of information processing, in particular to the field of high-frequency energy transmission, and in particular to devices for correcting the amplitude-frequency characteristic (AFC) of microwave paths, broadband matching, and can be used in various microwave radio systems operating with pulsed signals.

Известен активный корректор амплитудно-частотных искажений, содержащий микрополосковую линию, первый конец которой является входом, а второй - выходом корректора, в разрыв которой включен транзистор по схеме с общим эмиттером. Эмиттер транзистора через резистор обратной связи заземлен, а через конденсатор связи подключен к полуволновому шлейфу, нагруженному на варакторный диод, к катоду которого подключен первый конец первого дросселя. Второй конец первого дросселя является входом управляющего напряжения, величина которого определяет частоту настройки корректора. База транзистора подключена через второй дроссель к общей точке первого и второго резисторов, которые совместно образуют делитель напряжения. Через третий дроссель и резистор коллектор транзистора соединен с напряжением питания [1].Known active corrector of amplitude-frequency distortions, containing a microstrip line, the first end of which is the input, and the second is the output of the corrector, into the gap of which a transistor is connected according to the scheme with a common emitter. The transistor emitter through the feedback resistor is grounded, and through the coupling capacitor it is connected to a half-wave loop loaded on a varactor diode, to the cathode of which the first end of the first inductor is connected. The second end of the first inductor is the control voltage input, the value of which determines the frequency of adjustment of the corrector. The base of the transistor is connected through a second inductor to the common point of the first and second resistors, which together form a voltage divider. Through the third inductor and resistor, the collector of the transistor is connected to the supply voltage [1].

Недостатком корректора является невозможность использования в антенно-фидерных трактах РЛС большой мощности на базе прямоугольных волноводов.The disadvantage of the corrector is the inability to use high power radar based on rectangular waveguides in the antenna-feeder paths.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является “Автоматический корректор амплитудно-частотной характеристики” [2], содержащий последовательно соединенные генератор СВЧ, волноводный тракт и нагрузку, ненаправленный ответвитель, первую и вторую линии задержки, два вентиля, электронный коммутатор, блок управления, а также измеритель, подключенный к входу волноводного тракта через вентиль и направленный ответвитель, и блок N фазовращателей, где N равно количеству разрядов дискретизатора, подключенный к волноводному тракту, при этом управляющие входы блока N фазовращателей соединены с соответствующими выходами блока управления, блок управления выполнен в виде последовательно соединенных блока сравнения и формирователя, выходы которого являются выходами блока управления, а измеритель выполнен в виде последовательно соединенных дисперсионного анализатора спектра, вход которого является входом измерителя, дискретизатора и запоминающего устройства, при этом выход первой линии задержки через вентиль подключен к входу измерителя непосредственно, а ее вход - к выходу волнового тракта через ненаправленный ответвитель, N выходов запоминающего устройства подключены к соответствующим N входам электронного коммутатора, (1,...,N) входы блока сравнения подключены к (1,...,N) выходам электронного коммутатора, a (N+1,...,2N) входы блока сравнения подключены к соответствующим выходам второй линии задержки, вход которой соединен с (N+1,...,2N) выходами электронного коммутатора.Closest to the technical nature of the present invention is “Automatic corrector amplitude-frequency characteristics" [2], containing a series-connected microwave generator, waveguide path and load, non-directional coupler, first and second delay lines, two valves, electronic switch, control unit, as well as a meter connected to the input of the waveguide path through the valve and a directional coupler, and a block N of phase shifters, where N is equal to the number of bits of the sampler connected to the wave to the water path, while the control inputs of the block N of phase shifters are connected to the corresponding outputs of the control unit, the control unit is made in the form of series-connected comparison units and the shaper, the outputs of which are the outputs of the control unit, and the meter is made in the form of series-connected dispersive spectrum analyzer, the input of which is the input of the meter, sampler and memory device, while the output of the first delay line through the valve is connected to the input of the meter directly of course, and its input is to the output of the wave path through an omnidirectional coupler, N outputs of the storage device are connected to the corresponding N inputs of the electronic switch, (1, ..., N) the inputs of the comparison unit are connected to (1, ..., N) outputs electronic switch, a (N + 1, ..., 2N) inputs of the comparison unit are connected to the corresponding outputs of the second delay line, the input of which is connected to the (N + 1, ..., 2N) outputs of the electronic switch.

Недостатком автоматического корректора является то, что при пробое одного из вентилей не будет осуществляться развязка, и, как следствие, снизится точность коррекции.The disadvantage of an automatic corrector is that when one of the valves is broken, isolation will not occur, and, as a result, the accuracy of the correction will decrease.

Целью изобретения является повышение точности коррекции.The aim of the invention is to improve the accuracy of correction.

Поставленная цель достигается тем, что в “Автоматический корректор амплитудно-частотной характеристики”, содержащий генератор СВЧ, волноводный тракт, нагрузку, измеритель, направленный и ненаправленный ответвители, блок N фазовращателей, первую и вторую линии задержки, два вентиля, электронный коммутатор и блок управления, выход которого соединен с входом блока N фазовращателей, где N равно количеству разрядов цифрового кода спектра опорного сигнала, который подключен к волноводному тракту, выход которого соединен с входом нагрузки и входом ненаправленного ответвителя, а вход соединен входом направленного ответвителя и выходом генератора СВЧ, вход которого соединен с входом корректора и первым входом электронного коммутатора, второй вход которого соединен с выходом первого измерителя, вход которого соединен с катодом первого и второго вентиля, анод второго вентиля соединен с выходом направленного ответвителя, дополнительно введены второй измеритель, второй электронный коммутатор, переключатель сигнала СВЧ, две группы элементов ИЛИ, два блока контроля, элемент ИЛИ и третья линия задержки, вход которой соединен с вторым выходом второго электронного коммутатора, первый выход которого соединен с входом второй линии задержки, выход которой соединен с первым входом второй группы элементов ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом третьей линии задержки, а выход соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с выходом первой группы элементов ИЛИ, первый вход которой соединен с выходом второго измерителя, вход которого соединен с вторым выходом переключателя сигнала СВЧ, первый выход которого соединен с входом первой линии задержки, выход которой соединен с анодом второго вентиля и первым входом первого блока контроля, второй вход которого соединен с катодом второго вентиля, а выход соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго блока контроля, первый вход которого соединен с катодом второго вентиля, а второй вход соединен с выходом направленного ответвителя, выход элемента ИЛИ соединен с первыми входами второго электронного коммутатора и переключателя сигнала СВЧ, второй вход переключателя сигнала СВЧ соединен с выходом ненаправленного ответвителя, второй вход второго электронного коммутатора соединен с первым выходом первого электронного коммутатора, второй выход которого соединен с вторым входом первой группы элементов ИЛИ, каждый измеритель выполнен в виде последовательно соединенных дисперсионного анализатора спектра, вход которого является входом измерителя, дискретизатора и запоминающего устройства, выход которого является выходом измерителя, блок управления выполнен в виде последовательно соединенных блока сравнения и формирователя, выходы которого являются выходами блока управления, первый электронный коммутатор содержит две группы элементов И, триггер и линию задержки, вход которой соединен с управляющим входом коммутатора и одним из входов триггера, второй вход которого соединен с выходом линии задержки, выходы триггера соединены с соответствующими управляющими входами групп элементов И, информационные входы которых соединены с информационными входами коммутатора, а выходы соединены с соответствующими выходами коммутатора, второй электронный коммутатор содержит две группы элементов И и инвертор, вход которого соединен с управляющим входом коммутатора и управляющими входами одной из групп элементов И, выход инвертора соединен с управляющими входами другой группы элементов И, информационные входы групп элементов И соединены с информационными входами коммутатора, а выходы соединены с соответствующими выходами коммутатора, каждый блок контроля состоит из резистора R, катушки индуктивности L и автономного источника питания Е, отрицательная клемма которого соединена с первым входом блока, второй вход которого соединен с одним концом резистора R, другой конец которого соединен с выходом блока и одним концом катушки индуктивности L, другой конец которой соединен с положительной клеммой автономного источника питания Е.This goal is achieved by the fact that in the "Automatic corrector of the amplitude-frequency characteristic", containing a microwave generator, waveguide path, load, meter, directional and non-directional couplers, block N phase shifters, first and second delay lines, two valves, an electronic switch and a control unit whose output is connected to the input of block N of phase shifters, where N is equal to the number of bits of the digital code of the spectrum of the reference signal, which is connected to the waveguide path, the output of which is connected to the load input and the direction of the undirected coupler, and the input is connected to the input of the directional coupler and the output of the microwave generator, the input of which is connected to the input of the corrector and the first input of the electronic switch, the second input of which is connected to the output of the first meter, the input of which is connected to the cathode of the first and second valve, the anode of the second valve is connected with the output of a directional coupler, a second meter, a second electronic switch, a microwave signal switch, two groups of OR elements, two control units, an OR element are additionally introduced the third delay line, the input of which is connected to the second output of the second electronic switch, the first output of which is connected to the input of the second delay line, the output of which is connected to the first input of the second group of OR elements, the second input of which is connected to the output of the third delay line, and the output is connected to the first the input of the control unit, the second input of which is connected to the output of the first group of OR elements, the first input of which is connected to the output of the second meter, the input of which is connected to the second output of the microwave signal switch, the first output of which is connected to the input of the first delay line, the output of which is connected to the anode of the second valve and the first input of the first control unit, the second input of which is connected to the cathode of the second valve, and the output is connected to the first input of the OR element, the second input of which is connected to the output of the second block control, the first input of which is connected to the cathode of the second valve, and the second input is connected to the output of the directional coupler, the output of the OR element is connected to the first inputs of the second electronic switch and the microwave signal switch, the input of the microwave signal switch is connected to the output of the non-directional coupler, the second input of the second electronic switch is connected to the first output of the first electronic switch, the second output of which is connected to the second input of the first group of OR elements, each meter is made in the form of a series-connected dispersive spectrum analyzer, the input of which is the input of the meter, sampler and storage device, the output of which is the output of the meter, the control unit is made in the form of a sequence newly connected comparison unit and driver, the outputs of which are outputs of the control unit, the first electronic switch contains two groups of AND elements, a trigger and a delay line, the input of which is connected to the control input of the switch and one of the inputs of the trigger, the second input of which is connected to the output of the delay line, the trigger outputs are connected to the corresponding control inputs of the groups of AND elements, the information inputs of which are connected to the information inputs of the switch, and the outputs are connected to the corresponding outputs switch, the second electronic switch contains two groups of elements AND and an inverter, the input of which is connected to the control input of the switch and the control inputs of one of the groups of elements AND, the output of the inverter is connected to the control inputs of another group of elements AND, the information inputs of the groups of elements AND are connected to the information inputs of the switch and the outputs are connected to the corresponding outputs of the switch, each control unit consists of a resistor R, an inductor L and an autonomous power source E, negative glue ma which is connected to the first input unit, second input of which is connected to one end of the resistor R, whose other end is connected to the output unit and one end of the inductor L, whose other end is connected to the positive terminal of the auxiliary power supply E.

Введение указанных дополнительных элементов и последовательности их соединения позволяет повысить точность коррекции АЧХ. В других известных технических решениях отсутствуют подобные признаки в их общей совокупности, что приводит к положительному эффекту, так как исключая любой элементов или нарушая порядок их соединения невозможно достичь поставленной цели.The introduction of these additional elements and the sequence of their connection can improve the accuracy of the correction of frequency response. In other known technical solutions there are no such signs in their total combination, which leads to a positive effect, since excluding any elements or disrupting the order of their connection, it is impossible to achieve the goal.

На фиг.1 изображена структурная схема автоматического корректора АЧХ, на фиг.2 - структурная схема измерителя, на фиг.3 - структурная схема блока управления, на фиг.4 - структурная схема первого электронного коммутатора, на фиг.5 - структурная схема второго электронного коммутатора, на фиг.6 - структурная схема блока контроля, на фиг.7 и 8 - эпюры напряжений, поясняющие работу автоматического корректора АЧХ соответственно для случая малых и больших искажений сигнала СВЧ трактом.In Fig.1 shows a structural diagram of an automatic corrector AFC, Fig.2 is a structural diagram of a meter, Fig.3 is a structural diagram of a control unit, Fig.4 is a structural diagram of a first electronic switch, Fig.5 is a structural diagram of a second electronic switch, in Fig.6 is a structural diagram of a control unit, in Fig.7 and 8 are voltage plots explaining the operation of the automatic frequency response corrector, respectively, for the case of small and large distortions of the microwave signal.

Автоматический корректор АЧХ содержит генератор СВЧ 1, волноводный тракт 2, нагрузку 3, направленный ответвитель 4, ненаправленный ответвитель 5, первый измеритель 6, второй измеритель 7, блок N фазовращателей 8, блок 9 управления, первый электронный коммутатор 10, второй электронный коммутатор 11, переключатель 12 СВЧ, первую 13, вторую 14 и третью 15 линии задержки, вентили 16 и 17, первый 18 и второй 19 блоки контроля, элемент ИЛИ 20, первую 21 и вторую 22 группы элементов ИЛИ. Каждый измеритель содержит дисперсионный анализатор спектра 23, дискретизатор 24 и запоминающее устройство 25. Блок 9 управления содержит блок 26 сравнения и формирователь 27. Первый электронный коммутатор содержит линию задержки 28, триггер 29 и две группы элементов И 30 и 31. Второй электронный коммутатор содержит инвертор 32 и две группы элементов И 33 и 34. Каждый блок контроля содержит автономный источник питания Е, катушку индуктивности L и резистор R.The automatic frequency response corrector comprises a microwave generator 1, a waveguide path 2, a load 3, a directional coupler 4, an omnidirectional coupler 5, a first meter 6, a second meter 7, a block N of phase shifters 8, a control unit 9, a first electronic switch 10, a second electronic switch 11, microwave switch 12, first 13, second 14 and third 15 delay lines, valves 16 and 17, first 18 and second 19 control units, OR element 20, first 21 and second 22 groups of OR elements. Each meter contains a dispersion spectrum analyzer 23, a sampler 24, and a memory 25. The control unit 9 contains a comparison unit 26 and a shaper 27. The first electronic switch contains a delay line 28, a trigger 29, and two groups of elements 30 and 31. The second electronic switch contains an inverter 32 and two groups of elements And 33 and 34. Each control unit contains an autonomous power source E, an inductor L and a resistor R.

Автоматический корректор амплитудно-частотной характеристики содержит генератор СВЧ 1, волноводный тракт 2, нагрузку 3, направленный 4 и ненаправленный 5 ответвители, первый 6 и второй 7 измерители, блок 8 N фазовращателей, первую 13, вторую 14 и третью 15 линии задержки, первый 16 и второй 17 вентили, переключатель 12 СВЧ, первый 10 и второй 11 электронные коммутаторы, первый 18 и второй 19 блоки контроля, элемент ИЛИ 20, первую 21 и вторую 22 группы элементов ИЛИ и блок 9 управления, выход которого соединен с входом блока 8 N фазовращателей, который подключен к волноводному тракту 2, выход которого соединен с входом нагрузки 3 и входом ненаправленного ответвителя 5, а вход соединен входом направленного ответвителя 4 и выходом генератора СВЧ 1, вход которого соединен с входом корректора и первым входом первого электронного коммутатора 10, второй вход которого соединен с выходом первого измерителя 6, вход которого соединен с катодом первого 16 и второго 17 вентиля, анод первого вентиля 16 соединен с выходом направленного ответвителя 4, вход третьей линии задержки 15 соединен с вторым выходом второго электронного коммутатора 11, первый выход которого соединен с входом второй линии задержки 14, выход которой соединен с первым входом второй группы элементов ИЛИ 22, второй вход которой соединен с выходом третьей линии задержки 15, а выход соединен с первым входом блока 9 управления, второй вход которого соединен с выходом первой группы элементов ИЛИ 21, первый вход которой соединен с выходом второго измерителя 7, вход которого соединен с вторым выходом переключателя сигнала СВЧ 12, первый выход которого соединен с входом первой линии задержки 13, выход которой соединен с анодом второго вентиля 17 и первым входом первого блока контроля 18, второй вход которого соединен с катодом второго вентиля 17, а выход соединен с первым входом элемента ИЛИ 20, второй вход которого соединен с выходом второго блока контроля 19, первый вход которого соединен с катодом второго вентиля 17, а второй вход соединен с выходом направленного ответвителя 4, выход элемента ИЛИ 20 соединен с первыми входами второго электронного коммутатора 11 и переключателя сигнала СВЧ 12, второй вход переключателя сигнала СВЧ 12 соединен с выходом ненаправленного ответвителя 5, второй вход второго электронного коммутатора 11 соединен с первым выходом первого электронного коммутатора 10, второй выход которого соединен с вторым входом первой группы элементов ИЛИ 21, каждый измеритель выполнен в виде последовательно соединенных дисперсионного анализатора спектра 23, вход которого является входом измерителя, дискретизатора 24 и запоминающего устройства 25, выход которого является выходом измерителя, блок управления 9 выполнен в виде последовательно соединенных блока сравнения 26 и формирователя 27, выходы которого являются выходами блока управления 9, первый электронный коммутатор 10 содержит две группы элементов И 30 и 31, триггер 29 и линию задержки 28, вход которой соединен с управляющим входом коммутатора 10 и одним из входов триггера 29, второй вход которого соединен с выходом линии задержки 28, выходы триггера 29 соединены с соответствующими управляющими входами групп элементов И 30 и 31, информационные входы которых соединены с информационными входами коммутатора 10, а выходы соединены с соответствующими выходами коммутатора 10, второй электронный коммутатор 11 содержит две группы элементов И 33 и 34 и инвертор 32, вход которого соединен с управляющим входом коммутатора и управляющими входами одной из групп элементов И 33, выход инвертора 32 соединен с управляющими входами другой группы элементов И 34, информационные входы групп элементов И соединены с информационными входами блока, а выходы соединены с соответствующими выходами коммутатора 11, каждый блок контроля 18 (19) состоит из резистора R 37, катушки индуктивности L 36 и автономного источника питания Е 35, отрицательная клемма которого соединена с первым входом блока, второй вход которого соединен с одним концом резистора R 37, другой конец которого соединен с выходом блока и одним концом катушки индуктивности L 36, другой конец которой соединен с положительной клеммой автономного источника питания Е 35.The automatic corrector of the amplitude-frequency characteristic contains a microwave generator 1, waveguide path 2, load 3, directional 4 and non-directional 5 couplers, the first 6 and second 7 meters, block 8 N phase shifters, the first 13, second 14 and third 15 delay lines, the first 16 and second 17 gates, microwave switch 12, first 10 and second 11 electronic switches, first 18 and second 19 control units, OR element 20, first 21 and second 22 groups of OR elements, and control unit 9, the output of which is connected to the input of block 8 N phase shifters that is connected to freshwater path 2, the output of which is connected to the input of the load 3 and the input of the non-directional coupler 5, and the input is connected to the input of the directional coupler 4 and the output of the microwave generator 1, the input of which is connected to the input of the corrector and the first input of the first electronic switch 10, the second input of which is connected to the output the first meter 6, the input of which is connected to the cathode of the first 16 and second 17 valves, the anode of the first valve 16 is connected to the output of the directional coupler 4, the input of the third delay line 15 is connected to the second output of the second electron switch 11, the first output of which is connected to the input of the second delay line 14, the output of which is connected to the first input of the second group of elements OR 22, the second input of which is connected to the output of the third delay line 15, and the output is connected to the first input of the control unit 9, the second input which is connected to the output of the first group of elements OR 21, the first input of which is connected to the output of the second meter 7, the input of which is connected to the second output of the microwave signal switch 12, the first output of which is connected to the input of the first delay line 13, the output is connected to the anode of the second valve 17 and the first input of the first control unit 18, the second input of which is connected to the cathode of the second valve 17, and the output is connected to the first input of the OR element 20, the second input of which is connected to the output of the second control unit 19, the first input of which is connected with the cathode of the second gate 17, and the second input is connected to the output of the directional coupler 4, the output of the OR element 20 is connected to the first inputs of the second electronic switch 11 and the microwave signal switch 12, the second input of the microwave signal switch 12 is connected to the output of the non-directional coupler 5, the second input of the second electronic switch 11 is connected to the first output of the first electronic switch 10, the second output of which is connected to the second input of the first group of elements OR 21, each meter is made in the form of a series-connected dispersive spectrum analyzer 23, the input of which is the input of the meter , a sampler 24 and a storage device 25, the output of which is the output of the meter, the control unit 9 is made in the form of series-connected comparison unit 26 the shaper 27, the outputs of which are the outputs of the control unit 9, the first electronic switch 10 contains two groups of elements And 30 and 31, a trigger 29 and a delay line 28, the input of which is connected to the control input of the switch 10 and one of the inputs of the trigger 29, the second input of which is connected with the output of the delay line 28, the outputs of the trigger 29 are connected to the corresponding control inputs of the groups of elements And 30 and 31, the information inputs of which are connected to the information inputs of the switch 10, and the outputs are connected to the corresponding outputs of the switch ator 10, the second electronic switch 11 contains two groups of elements And 33 and 34 and an inverter 32, the input of which is connected to the control input of the switch and the control inputs of one of the groups of elements And 33, the output of the inverter 32 is connected to the control inputs of another group of elements And 34, information the inputs of the groups of elements And are connected to the information inputs of the block, and the outputs are connected to the corresponding outputs of the switch 11, each control unit 18 (19) consists of a resistor R 37, an inductor L 36 and an autonomous power source E 35, the negative Yelnia terminal of which is connected to the first input unit, the second input of which is connected to one end of resistor R 37 whose other end is connected to the output unit and one end of the inductor L 36 and the other end connected to the positive terminal of the auxiliary power source E 35.

Автоматический корректор АЧХ работает следующим образом.Automatic frequency response corrector works as follows.

Рассмотрим сначала случай коррекции АЧХ при малых искажениях сигнала волноводным трактом 2. Этот случай поясняется эпюрами (фиг.7) при использовании сигнала в виде радиоимпульса с прямоугольной формой огибающей.First, we consider the case of correction of the frequency response for small signal distortions by the waveguide path 2. This case is illustrated by diagrams (Fig. 7) when using a signal in the form of a radio pulse with a rectangular envelope shape.

Генератор СВЧ 1 в момент времени t₀ прихода импульса запуска формирует опорный сигнал в виде радиоимпульса с прямоугольной формой огибающей (фиг.7а), который со входа волноводного тракта 2 через направленный ответвитель 4 и первый вентиль 16, который включен для развязки, поступает на вход дисперсионного анализатора спектра 23 первого измерителя 6 (фиг.1, 2). С выхода дисперсионного анализатора спектра 23 спектр опорного сигнала поступает на дискретизатор 24, где преобразуется в цифровой код. На выходе дискретизатора 24 образуется N амплитудных значений каждой из N частотно-временной дискреты в цифровом коде (фиг.7в), которые поступают в запоминающее устройство 25. С выхода запоминающего устройства 25 в момент времени t₁=t₀+τ_изм, где τ_изм - время, необходимое для обработки сигнала, в измерителе 6 с учетом переходных процессов, спектр опорного сигнала в цифровом коде поступает на информационные входы первой и второй групп элементов И 30 и 31 первого электронного коммутатора 10 (фиг.1, 4). При поступлении импульса запуска на управляющий вход первого электронного коммутатора 10 триггер 29 (фиг.4) устанавливается в единичное состояние. Напряжение с единичного выхода триггера 29 поступает на управляющие входы первой группы элементов И 30. В этом случае цифровой код спектра опорного сигнала с выходов первой группы элементов И 30 поступает на первый выход электронного коммутатора 10 и далее на вход второго электронного коммутатора 11. Если вентели 16 и 17 исправны, напряжение на выходах блоков контроля 18 и 19 и, соответственно, на выходе элемента ИЛИ 20 и управляющем входе вход второго электронного коммутатора 11 равно нулю. Следовательно равно нулю напряжение на входе инвертора 32 (фиг.5) второго электронного коммутатора 11, а на выходе инвертора 32 напряжение будет отличное от нуля, например положительное, равное Е (фиг.6). Это напряжение поступает на одни из входов первой группы элементов И 33 (фиг.5), на другие входы которых поступает спектр опорного сигнала с входа второго электронного коммутатора 11. С первого выхода второго электронного коммутатора 11 (фиг.1) через вторую линию 14 задержки и вторую группу элементов ИЛИ 22 поступает первый вход блок 9 управления и далее на (1,2,...,N) входы блока 26 сравнения (фиг.3) этого блока 9 управления.The microwave generator 1 at the time t _{0 of the} arrival of the start pulse generates a reference signal in the form of a radio pulse with a rectangular envelope (Fig. 7a), which from the input of the waveguide path 2 through the directional coupler 4 and the first gate 16, which is turned on for isolation, is fed to the input dispersive spectrum analyzer 23 of the first meter 6 (Fig.1, 2). From the output of the dispersion spectrum analyzer 23, the spectrum of the reference signal is fed to the sampler 24, where it is converted into a digital code. At the output of the sampler 24 is formed N amplitude values of each of the N time-frequency discrete unit into a digital code (Figure 7B), which come into the storage device 25. The output of memory 25 at time t ₁ = t ₀ + τ _edited where τ _ISM - the time required for signal processing, in the meter 6, taking into account transients, the spectrum of the reference signal in a digital code is fed to the information inputs of the first and second groups of elements And 30 and 31 of the first electronic switch 10 (Figs. 1, 4). When a start pulse arrives at the control input of the first electronic switch 10, the trigger 29 (Fig. 4) is set to a single state. The voltage from the single output of the trigger 29 goes to the control inputs of the first group of elements And 30. In this case, the digital code of the spectrum of the reference signal from the outputs of the first group of elements And 30 goes to the first output of the electronic switch 10 and then to the input of the second electronic switch 11. If the vents 16 and 17 are operational, the voltage at the outputs of the control units 18 and 19 and, accordingly, at the output of the OR element 20 and the control input, the input of the second electronic switch 11 is zero. Therefore, the voltage at the input of the inverter 32 (Fig. 5) of the second electronic switch 11 is equal to zero, and the voltage at the output of the inverter 32 will be non-zero, for example, positive, equal to E (Fig. 6). This voltage is supplied to one of the inputs of the first group of elements And 33 (figure 5), the other inputs of which receive the spectrum of the reference signal from the input of the second electronic switch 11. From the first output of the second electronic switch 11 (figure 1) through the second delay line 14 and the second group of OR elements 22 receives the first input of the control unit 9 and then to the (1,2, ..., N) inputs of the comparison unit 26 (Fig. 3) of this control unit 9.

Кроме того, на вход дисперсионного анализатора спектра 23 первого измерителя 6 (фиг.1, 2, 7г) в момент времени t₂ через ненаправленный ответвитель 5, переключатель сигнала СВЧ 12, в качестве которого можно использовать волноводный выключатель [3, с.47...49], первую линию 13 задержки и второй вентиль 17, включенный для развязки, поступает также сигнал с выхода волноводного тракта 2, так как управляющее напряжение с выхода элемента ИЛИ 20 на первом входе переключателя сигнала СВЧ 12 равно нулю.In addition, to the input of the dispersion spectrum analyzer 23 of the first meter 6 (Figs. 1, 2, 7g) at time t ₂ through an omnidirectional coupler 5, a microwave signal switch 12, which can be used as a waveguide switch [3, p. 47. ..49], the first delay line 13 and the second gate 17, included for isolation, also receives a signal from the output of the waveguide path 2, since the control voltage from the output of the OR element 20 at the first input of the microwave signal switch 12 is zero.

t₂=t₀-τ_изм+τ_c,t ₂ = t ₀ -τ _edited + τ _c,

где τ_с - длительность опорного сигнала.where τ _s is the duration of the reference signal.

Так как при исправных вентелях 16 и 17 коррекция АЧХ обеспечивается одним первым измерителем 6, то первая линия задержки 13 задерживает сигнал с выхода волноводного тракта 2 на время τ_лз1.Since when the serviceable fans 16 and 17 are corrected, the frequency response is provided by one first meter 6, the first delay line 13 delays the signal from the output of the waveguide path 2 for a time τ _lz1 .

τ_лз1=τ_с-τ_вт+τ_изм τ = τ _lz1 -τ _with _Mo + τ _MOD

где τ_вт - время задержки сигнала волноводным трактом 2.where τ _W is the delay time of the signal by the waveguide path 2.

С выхода дисперсионного анализатора спектра 23 спектр сигнала (фиг.7д) поступает на дискретизатор 24, где преобразуется в цифровой код (фиг.2). На выходе дискретизатора 24 образуется N амплитудных значений каждой из N частотно-временной дискреты в цифровом коде (фиг.7е), которые поступают в запоминающее устройство 25. С выхода запоминающего устройства 25 в момент времени t₃=t₂-τ_изм=t₀+τ_c+2τ_изм спектр опорного сигнала в цифровом коде поступает на вход первого электронного коммутатора (фиг.1).From the output of the dispersion spectrum analyzer 23, the signal spectrum (Fig.7d) is fed to the sampler 24, where it is converted to a digital code (Fig.2). At the output of the sampler 24 is formed N amplitude values of each of the N time-frequency discrete unit into a digital code (7e), which come into the storage device 25. The output of memory 25 at time t ₃ = t ₂ = t -τ _edited ₀ + τ _c + 2τ _{ism the} spectrum of the reference signal in a digital code is fed to the input of the first electronic switch (Fig. 1).

Импульс запуска, который поступил на управляющий вход первого электронного коммутатора 10, и задержанный в линии задержки 28 на время t₃=t₂-τ_изм=t₀+τ_c+2τ_изм устанавливает триггер 29 (фиг.4) в нулевое состояние. Напряжение с нулевого выхода триггера 29 поступает на управляющие входы второй группы элементов И 31. В этом случае цифровой код спектра опорного сигнала с выходов второй группы элементов И 31 поступает на второй выход электронного коммутатора 10 и далее через первую группу элементов ИЛИ 21 поступает второй вход блок 9 управления.Start pulse which entered at the control input of the first electronic switch 10 and delayed in the delay line 28 at time t ₃ = t ₂ -τ _edited = t ₀ + τ _c + 2τ _edited sets the trigger 29 (Figure 4) in the zero state. The voltage from the zero output of the trigger 29 goes to the control inputs of the second group of elements And 31. In this case, the digital code of the spectrum of the reference signal from the outputs of the second group of elements And 31 goes to the second output of the electronic switch 10 and then through the first group of elements OR 21 the second input unit 9 controls.

В этот же момент t₃ спектр опорного сигнала, задержанный второй линией 14 задержки на время τ_лз2=τ_с+τ_изм, поступает на (N+1,...,2N) входы блока 26 сравнения (фиг.7ж) блока 9 управления. Блок сравнения 26 настроен так, что при малых искажениях сигнала, а следовательно, и его спектра волноводным трактом 2, амплитуды N дискрет на (1,...,N) его входах равны амплитудам соответствующих N дискрет на (N+1,...,2N). Поэтому напряжение на выходе блока 26 сравнения, а следовательно, и на выходе формирователя 27 равны нулю (фиг.7з, и), т.е. напряжение на управляющих входах блока N фазовращателей 8 отсутствует. Все фазовращатели остаются в исходном положении и коррекции АЧХ волноводного тракта 2 не происходит.At the same time t _{3, the} spectrum of the reference signal, delayed by the second delay line 14 for a time τ _lz2 = τ _s + τ _ISM , is supplied to the (N + 1, ..., 2N) inputs of the comparison unit 26 (Fig. 7g) of the block 9 management. The comparison unit 26 is configured so that for small distortions of the signal, and therefore its spectrum by the waveguide path 2, the amplitudes of N discrete at (1, ..., N) of its inputs are equal to the amplitudes of the corresponding N discrete at (N + 1, .. ., 2N). Therefore, the voltage at the output of the comparison unit 26, and therefore, at the output of the driver 27, is zero (FIG. 7z, and), i.e. there is no voltage at the control inputs of block N of phase shifters 8. All phase shifters remain in the initial position and the correction of the frequency response of the waveguide path 2 does not occur.

Рассмотрим теперь случай коррекции АЧХ при больших искажениях сигнала волноводным трактом 2. Данный случай поясняется эпюрами фиг.8 также при использовании сигнала в виде радиоимпульса с прямоугольной формой огибающей. Формирование спектров опорного сигнала и сигнала, прошедшего волноводный тракт 2, происходит аналогично рассмотренному выше случаю (фиг.8а, б, в, г, д, е), однако из-за больших искажений сигнала, амплитуды N дискрет на (1,...,N) входах блока 26 сравнения существенно отличаются от амплитуд соответствующих N дискрет на (N+1,...,2N) его входах (фиг.8е, ж). Поэтому на выходе блока 26 сравнения появляется напряжение (фиг.8 з) в цифровом коде, пропорциональное разности амплитуд соответствующих дискрет сравниваемых спектров, под действием которого формирователь 27 вырабатывает N управляющих напряжений таких величин и полярностей (фиг.8 и) при которых последующая перестройка фазовращателей в блоке N фазовращателей 8 приводит к полному или частичному устранению искажений спектра сигнала, прошедшего волноводный тракт 2.Let us now consider the case of correcting the frequency response with large signal distortions by waveguide path 2. This case is illustrated by the diagrams of Fig. 8 also when using a signal in the form of a radio pulse with a rectangular envelope shape. The formation of the spectra of the reference signal and the signal that passed the waveguide path 2 occurs similarly to the case considered above (Fig. 8a, b, c, d, e, e), however, due to large distortions of the signal, the amplitude N discrete on (1, .. ., N) the inputs of the comparison unit 26 differ significantly from the amplitudes of the corresponding N discrete at its (N + 1, ..., 2N) inputs (Fig. 8f, g). Therefore, the voltage (Fig. 8 h) appears in the digital code at the output of the comparison unit 26, proportional to the difference in the amplitudes of the corresponding discrete of the compared spectra, under the influence of which the shaper 27 generates N control voltages of such magnitudes and polarities (Fig. 8 and) at which the subsequent phase shifters are tuned in block N of the phase shifters 8 leads to the complete or partial elimination of distortion of the spectrum of the signal that has passed the waveguide path 2.

При пробое одного из вентелей 16 или 17 развязка не будет осуществляться. Один сигнал будет влиять на другой и, следовательно, точность коррекции АЧХ уменьшится. Для исключения взаимовлияния сигналов их обработку необходимо выполнять в разных каналах, т.е. в разных измерителях.If one of the vents 16 or 17 is broken, the decoupling will not be carried out. One signal will affect another and, therefore, the accuracy of the frequency response correction will decrease. To exclude interference of signals, their processing must be performed in different channels, i.e. in different meters.

В этом случае замыкается цепь источника питания Е 35, через резистор R 37 протекает электрический ток и на резисторе создается падение напряжения (фиг.6), которое выдается на выход соответствующего блока контроля 18 или 19. Это постоянное напряжение через элемент ИЛИ 20 поступает на первые входы второго электронного коммутатора 11 и переключателя сигнала СВЧ 12. Катушка индуктивности L 36 предназначена для создания высокого сопротивления для высокочастотной составляющей сигнала СВЧ. Пробой первого вентеля 16 не влияет на передачу опорного сигнала с выхода направленного ответвителя 4, на вход первого измерителя 6. Формирование спектра опорного сигнала осуществляться аналогично как и при исправных вентелях 16 и 17. Однако на управляющем входе второго электронного коммутатора будет напряжение, отличное от нуля, например положительное, равное Е (фиг.5). Следовательно такое же напряжение будет на входе инвертора 32, а на выходе инвертора 32 напряжение будет равно нулю. Это напряжение поступает на одни из входов второй группы элементов И 34 (фиг.5), на другие входы которых поступает спектр опорного сигнала с входа второго электронного коммутатора 11. Цифровой код спектра опорного сигнала с второго выхода второго электронного коммутатора 11 поступает на вход третьей линии задержки 15 и, с ее выхода, через вторую группу элементов ИЛИ 22 на первый вход блока 9 управления. Третья линия задержки 15 задерживает цифровой код спектра опорного сигнала на время τ_вт, равное времени задержки сигнала волноводным трактом 2In this case, the circuit of the power source E 35 is closed, an electric current flows through the resistor R 37 and a voltage drop is created on the resistor (Fig.6), which is output to the output of the corresponding control unit 18 or 19. This constant voltage passes through the OR element 20 to the first the inputs of the second electronic switch 11 and the microwave signal switch 12. The inductor L 36 is designed to create high resistance for the high-frequency component of the microwave signal. The breakdown of the first fan 16 does not affect the transmission of the reference signal from the output of the directional coupler 4 to the input of the first meter 6. The formation of the spectrum of the reference signal is carried out similarly to serviceable fans 16 and 17. However, there will be a voltage different from zero at the control input of the second electronic switch , for example, positive, equal to E (figure 5). Therefore, the same voltage will be at the input of the inverter 32, and the output of the inverter 32 the voltage will be zero. This voltage is supplied to one of the inputs of the second group of elements And 34 (Fig. 5), the other inputs of which receive the spectrum of the reference signal from the input of the second electronic switch 11. The digital code of the spectrum of the reference signal from the second output of the second electronic switch 11 is fed to the input of the third line delays 15 and, from its output, through a second group of elements OR 22 to the first input of control unit 9. The third delay line 15 delays the digital code of the spectrum of the reference signal by a time τ _W equal to the delay time of the signal by the waveguide path 2

τ_лз3=τ_вт.τ _lz3 = τ _w

Кроме того, под действием управляющего напряжения, поступающего с выхода элемента ИЛИ 20 на первый вход переключателя сигнала СВЧ 12, он переключается. Сигнал, поступающий с выхода ненаправленного ответвителя 5, передается на вход дисперсионного анализатора спектра 23 второго измерителя 7. Аналогично формируется спектр сигнала и через первую группу элементов ИЛИ 21 поступает на второй вход блока 9 управления для сравнения со спектром опорного сигнала.In addition, under the influence of the control voltage coming from the output of the OR element 20 to the first input of the microwave signal switch 12, it switches. The signal from the output of the non-directional coupler 5 is transmitted to the input of the dispersion spectrum analyzer 23 of the second meter 7. The signal spectrum is similarly formed and, through the first group of OR elements 21, is supplied to the second input of the control unit 9 for comparison with the spectrum of the reference signal.

При пробое второго вентеля 17 работа корректора АЧХ производится аналогично. Таким образом, при пробое вентелей 16 или 17, или сразу обоих, сигнал, поступающий с выхода волноводного тракта 2, отключается от первого измерителя 6, а коррекция осуществляется за счет подключения второго измерителя 7.When the second fan 17 is broken, the work of the frequency response corrector is performed similarly. Thus, during the breakdown of the fans 16 or 17, or both, the signal coming from the output of the waveguide path 2 is disconnected from the first meter 6, and the correction is carried out by connecting the second meter 7.

Следовательно, введение дополнительных элементов и последовательности их соединения позволяет повысить точность коррекции АЧХ при пробое одного из вентелей или сразу обоих.Therefore, the introduction of additional elements and the sequence of their connection can improve the accuracy of the correction of the frequency response during the breakdown of one of the fans or both at once.

Корректор позволяет также устранить рассогласование между нагрузкой и волноводным трактом, если параметры нагрузки изменяются.The corrector also allows you to eliminate the mismatch between the load and the waveguide path, if the load parameters change.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Патент Российской Федерации № 2073938, Н 01 Р 1/00. Активный корректор амплитудно-частотных искажений/ Капкин С.П., Вахтин Ю.В. - Опубл. 1997.02.20.1. Patent of the Russian Federation No. 2073938, H 01 P 1/00. Active corrector of amplitude-frequency distortions / Kapkin S.P., Vakhtin Yu.V. - Publ. 1997.02.20.

2. Авторское свидетельство СССР № 1184032, Н 01 Р 5/08. Автоматический корректор амплитудно-частотной характеристики/Е.А.Якорнов, Р.И.Рюмшин, С.М.Гурский, А.В.Тычинский - Опубл. 1985.07.10.2. USSR author's certificate No. 1184032, N 01 P 5/08. Automatic corrector of amplitude-frequency characteristics / E.A. Yakornov, R.I. Ryumshin, S.M. Gursky, A.V. Tychinsky - Publ. 1985.07.10.

3. В.М.Максимов. Устройства СВЧ: основы теории и элементы тракта. - М.: САЙН-ПРЕСС, 2002. – 72 с.3. V.M. Maksimov. Microwave devices: the basics of the theory and elements of the path. - M.: SAYN-PRESS, 2002 .-- 72 p.

Claims

1. An automatic corrector of the amplitude-frequency characteristic, comprising a microwave generator, waveguide path, load, meter, directional and non-directional couplers, block N phase shifters, first and second delay lines, two valves, an electronic switch and a control unit, the output of which is connected to the input of the unit N phase shifters, where N is equal to the number of bits of the digital code of the spectrum of the reference signal, which is connected to the waveguide path, the output of which is connected to the load input and the input of the non-directional coupler, and the input connected to the input of the directional coupler and the output of the microwave generator, the input of which is connected to the input of the corrector and the first input of the electronic switch, the second input of which is connected to the output of the first meter, the input of which is connected to the cathode of the first and second valves, the anode of the second valve is connected to the output of the directional coupler, characterized in that a second meter, a second electronic switch, a microwave signal switch, two groups of OR elements, two control units, an OR element and a third delay line, are introduced into it One of which is connected to the second output of the second electronic switch, the first output of which is connected to the input of the second delay line, the output of which is connected to the first input of the second group of OR elements, the second input of which is connected to the output of the third delay line, and the output is connected to the first input of the control unit, the second input of which is connected to the output of the first group of OR elements, the first input of which is connected to the output of the second meter, the input of which is connected to the second output of the microwave signal switch, the first output of which is connected with the input of the first delay line, the output of which is connected to the anode of the second valve and the first input of the first control unit, the second input of which is connected to the cathode of the second valve, and the output is connected to the first input of the OR element, the second input of which is connected to the output of the second control unit, the first input which is connected to the cathode of the second valve, and the second input is connected to the output of the directional coupler, the output of the OR element is connected to the first inputs of the second electronic switch and the microwave signal switch, the second input of the cig switch of the microwave channel is connected to the output of the non-directional coupler, the second input of the second electronic switch is connected to the first output of the first electronic switch, the second output of which is connected to the second input of the first group of OR elements.

2. The automatic corrector of the amplitude-frequency characteristic according to claim 1, characterized in that each meter is made in the form of a series-connected dispersive spectrum analyzer, the input of which is the input of the meter, sampler and memory device, the output of which is the output of the meter.

3. The automatic corrector of the amplitude-frequency characteristic according to claim 1, characterized in that the control unit is made in the form of series-connected comparison unit and driver, the outputs of which are the outputs of the control unit.

4. The automatic corrector of the amplitude-frequency characteristic according to claim 1, characterized in that the first electronic switch contains two groups of AND elements, a trigger and a delay line, the input of which is connected to the control input of the switch and one of the inputs of the trigger, the second input of which is connected to the output delay lines, trigger outputs are connected to the corresponding control inputs of groups of AND elements, the information inputs of which are connected to the information inputs of the switch, and the outputs are connected to the corresponding outputs of the switch ora.

5. The automatic corrector of the amplitude-frequency characteristic according to claim 1, characterized in that the second electronic switch contains two groups of elements And and an inverter, the input of which is connected to the control input of the switch and the control inputs of one of the groups of elements And, the output of the inverter is connected to control inputs another group of AND elements, the information inputs of the And element groups are connected to the information inputs of the switch, and the outputs are connected to the corresponding outputs of the switch.

6. The automatic corrector of the amplitude-frequency characteristic according to claim 1, characterized in that each control unit consists of a resistor R, an inductor L and an autonomous power source E, the negative terminal of which is connected to the first input of the unit, the second input of which is connected to one end resistor R, the other end of which is connected to the output of the unit and one end of the inductor L, the other end of which is connected to the positive terminal of the independent power source E.