RU2287833C2 - Super heterodyne receiver and frequency meter - Google Patents
Super heterodyne receiver and frequency meter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2287833C2 RU2287833C2 RU2004125829/09A RU2004125829A RU2287833C2 RU 2287833 C2 RU2287833 C2 RU 2287833C2 RU 2004125829/09 A RU2004125829/09 A RU 2004125829/09A RU 2004125829 A RU2004125829 A RU 2004125829A RU 2287833 C2 RU2287833 C2 RU 2287833C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- input
- output
- local oscillator
- amplifier
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Superheterodyne Receivers (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый супергетеродинный приемник-частотомер относится к радиотехнике и может использоваться в качестве панорамного, супергетеродинного приемника с частотным анализом, работающим в условиях приема в широком динамическом и частотном диапазонах.The proposed superheterodyne receiver-frequency meter relates to radio engineering and can be used as a panoramic, superheterodyne receiver with frequency analysis, operating under reception conditions in a wide dynamic and frequency range.
Известные супергетеродинные приемники, осуществляющие перенос сигналов в полосу промежуточных частот с помощью смесителя и гетеродина, помимо измерительного канала, как правило, формируют специальный канал защиты от приема на зеркальной частоте, поскольку прием сигналов в зеркальной полосе частот вносит неопределенность и грубую ошибку в измерение таких основных параметров сигнала, как частота и фаза. Сложность канала защиты от приема на зеркальной частоте возрастает по мере расширения диапазона частот и динамического диапазона принимаемых сигналов, см. Ball D.M., Disman R.I., Receiver system including spurious signal detector, патент США № 3396395, 06.08.1968 г.Known superheterodyne receivers that carry signals to the intermediate frequency band using a mixer and local oscillator, in addition to the measuring channel, as a rule, form a special protection channel against reception at the mirror frequency, since the reception of signals in the mirror frequency band introduces uncertainty and a gross error in the measurement of such fundamental signal parameters like frequency and phase. The complexity of the protection channel for reception at the mirror frequency increases with the expansion of the frequency range and the dynamic range of the received signals, see Ball D.M., Disman R.I., Receiver system including spurious signal detector, US patent No. 3396395, 08/06/1968
Известен супергетеродинный приемник, см. патент США № 3936753, 03.02.1976 г., МПК Н 04 В 1/32, в котором реализован фазовый способ защиты от приема на зеркальной частоте. Устройство содержит измерительный канал, состоящий из последовательно соединенных усилителя, смесителя, ко второму входу которого подключен гетеродин, усилителя промежуточной частоты и измерителя промежуточной частоты, дополнительный фазовый канал защиты от приема на зеркальной частоте и решающее устройство, запрещающее прием при попадании сигнала в зеркальную полосу частот.Known superheterodyne receiver, see US patent No. 3936753, 02/03/1976, IPC H 04 In 1/32, which implements a phase method of protection against reception at a mirror frequency. The device comprises a measuring channel, consisting of a series-connected amplifier, mixer, to the second input of which a local oscillator, an intermediate-frequency amplifier and an intermediate-frequency meter are connected, an additional phase protection channel against reception at the mirror frequency and a resolving device that prohibits reception when a signal enters the mirror frequency band .
Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является супергетеродинный приемник мгновенного измерения частоты, описанный в статье "Приемные устройства систем радиоэлектронной борьбы", Щербак В.И., Водянин И.И., Зарубежная радиоэлектроника № 5, 1987 г. Устройство содержит последовательно соединенные усилитель, смеситель (преобразователь), ко второму входу которого подключен гетеродин, измеритель промежуточной частоты, дополнительный амплитудный канал защиты от приема на зеркальной и комбинационных частотах и решающее устройство - формирователь выходного сигнала.Of the known devices, the closest to the proposed one is a superheterodyne receiver for instantaneous frequency measurement, described in the article "Receivers of electronic warfare systems", Scherbak VI, Vodyanin II, Foreign Electronics No. 5, 1987. The device contains a series-connected amplifier , a mixer (converter), to the second input of which a local oscillator is connected, an intermediate frequency meter, an additional amplitude channel for protection against reception at the mirror and combination frequencies, and a resolving device yours is the output driver.
Недостатком устройства, кроме сложного канала защиты, является прием и измерение параметров сигнала только в основной полосе приема, образующейся на выходе преобразователя.A disadvantage of the device, in addition to a complex protection channel, is the reception and measurement of signal parameters only in the main reception band formed at the output of the converter.
Задачей изобретения является упрощение супергетеродинного приемника моноимпульсного измерения частоты и обеспечение узкополосного одновременного приема и измерения параметров как на основной, так и на зеркальной частоте сигнала. Поставленная задача достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные усилитель входных сигналов, первый смеситель, первый полосовой фильтр промежуточной частоты, первый усилитель промежуточной частоты, первый амплитудный детектор, первый амплитудный компаратор, выход которого подключен к первому входу решающего устройства, и источник опорного напряжения, первый выход которого подключен ко второму входу амплитудного компаратора, причем ко второму входу смесителя подсоединен выход первого гетеродина, вход которого соединен с первым выходом схемы управления частотой гетеродинов, третий выход которой соединен со вторым входом решающего устройства, введены второй гетеродин и последовательно соединенные второй смеситель, второй полосовой фильтр промежуточной частоты, второй амплитудный детектор, второй амплитудный компаратор, выход которого соединен с третьим входом решающего устройства, причем ко второму входу второго амплитудного компаратора подключен второй выход источника опорного напряжения, вход второго гетеродина соединен со вторым выходом схемы управления частотой гетеродинов, а выход подключен ко второму входу второго смесителя.The objective of the invention is to simplify the superheterodyne receiver of a single-pulse frequency measurement and to provide narrow-band simultaneous reception and measurement of parameters at both the fundamental and mirror frequencies of the signal. The problem is achieved in that in a device containing a series-connected input signal amplifier, a first mixer, a first intermediate-frequency bandpass filter, a first intermediate-frequency amplifier, a first amplitude detector, a first amplitude comparator, the output of which is connected to the first input of the resolving device, and a reference source voltage, the first output of which is connected to the second input of the amplitude comparator, and the output of the first local oscillator is connected to the second input of the mixer, the input to It is connected to the first output of the local oscillator frequency control circuit, the third output of which is connected to the second input of the deciding device, a second local oscillator and series-connected second mixer, a second intermediate-frequency bandpass filter, a second amplitude detector, and a second amplitude comparator, the output of which is connected to the third input of the deciding device devices, and the second output of the reference voltage source is connected to the second input of the second amplitude comparator, the input of the second local oscillator is connected to the second m output of the local oscillator frequency control circuit, and the output is connected to the second input of the second mixer.
На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурная схема цифрового синтезатора частоты гетеродина; на фиг.3 - частотная диаграмма, иллюстрирующая прием в основной и зеркальной полосе.Figure 1 shows the structural diagram of the device; figure 2 is a structural diagram of a digital local oscillator frequency synthesizer; figure 3 is a frequency diagram illustrating the reception in the main and mirror band.
Супергетеродинный приемник-частотомер содержит усилитель 1 входных сигналов, первый 2 и второй 3 смесители, первый 4 и второй 5 гетеродины, первый 6 и второй 7 полосовые фильтры промежуточной частоты, первый 8 и второй 9 усилители промежуточной частоты, первый 10 и второй 11 амплитудные детекторы, первый 12 и второй 13 амплитудные компараторы, решающее устройство 14, источник опорного напряжения 15 и схему управления частотой гетеродинов 16. Причем к выходу усилителя входных сигналов 1 последовательно подключены первый смеситель 2, ко второму входу которого подсоединен первый гетеродин 4, первый полосовой фильтр промежуточной частоты 6, первый усилитель промежуточной частоты 8, первый амплитудный детектор 10, первый амплитудный компаратор 12, ко второму входу которого подсоединен первый вход источника опорного напряжения 15 и первый вход решающего устройства 14. Дополнительно к выходу усилителя 1 последовательно подключены второй смеситель 3, ко второму входу которого подсоединен второй гетеродин 5, второй полосовой фильтр промежуточной частоты 7, второй усилитель промежуточной частоты 9, второй амплитудный детектор 11, второй амплитудный компаратор 13, ко второму входу которого подсоединен второй вход источника опорного напряжения 15 и третий вход схемы решающего устройства 14. Ко входу первого гетеродина 4 подсоединен первый выход схемы управления частотой гетеродинов 16, второй выход которой подсоединен ко входу второго гетеродина 5. Третий выход схемы управления 16 подсоединен ко второму входу решающего устройства 14.The superheterodyne receiver-frequency meter contains an amplifier 1 of the input signals, the first 2 and second 3 mixers, the first 4 and second 5 local oscillators, the first 6 and second 7 bandpass filters of the intermediate frequency, the first 8 and second 9 amplifiers of the intermediate frequency, the first 10 and second 11 amplitude detectors , the first 12 and second 13 amplitude comparators, a solver 14, a
Супергетеродинный приемник-частотомер работает следующим образом. Сигнал с антенны А поступает на вход усилителя 1, с выхода усилителя 1 сигнал подается на вход смесителя 2 (3), на второй вход которого подается сигнал гетеродина 4 (5). На выходе смесителя 2 (3) выделяется сигнал разностной (промежуточной) частоты fПЧ=|fГ-fС| с помощью полосового фильтра промежуточной частоты 6 (7). Поиск входных сигналов в полосе приемаSuperheterodyne receiver-frequency counter operates as follows. The signal from antenna A is fed to the input of amplifier 1, from the output of amplifier 1, the signal is fed to the input of mixer 2 (3), the second input of which supplies the signal from local oscillator 4 (5). At the output of mixer 2 (3), a signal of difference (intermediate) frequency f IF = | f Г -f С | using a bandpass filter of intermediate frequency 6 (7). Search for input signals in the receive band
где fВ - верхняя частота приема;where f In - the upper frequency of reception;
fН - нижняя частота приема;f N - lower frequency of reception;
осуществляется за счет перестройки гетеродина 4 (5), на вход которого поступает сигнал управления из схемы управления частотой гетеродинов 16. Гетеродин 4 (5) выполняется как цифровой синтезатор частоты, структурная схема которого показана на фиг.2. Сигнал частотой fОБР с выхода генератора образцовой частоты 17 поступает на первый вход интегральной схемы 18, выход которой через фильтр низкой частоты 19 поступает на вход генератора, управляемого напряжением (ГУН) 20. Второй вход интегральной схемы 18 подсоединен к выходу ГУН 20, который является выходом гетеродина 4 (5). На третий вход интегральной схемы 18 поступает сигнал управления с коэффициентом деления, соответствующим заданной частоте гетеродина fГ. Тип интегральной схемы (ИС) 18, которая включает в себя частотно-фазовый детектор, делитель образцовой частоты и программируемый делитель частоты гетеродина выбираются в зависимости от диапазона входных частот приемника ΔfC. При работе в диапазоне частот до нескольких ГГц удовлетворяет, например, ИС типа AD4153 фирмы Analog Devices. Работу до 900 МГц обеспечивает отечественная ИС типа КН1015ПЛ5А (см. Радио, 1999, № 5, с.45-46).carried out by tuning the local oscillator 4 (5), the input of which receives a control signal from the frequency control circuit of the
Полоса одновременного приема (ΔF) всего устройства формируется с помощью полосового фильтра 6 (7), ширина полосы (ΔFПЧ) которого равнаThe simultaneous reception bandwidth (ΔF) of the entire device is formed using a band-pass filter 6 (7), the bandwidth (ΔF IF ) of which is
Ширина спектра (ΔFС) любого из входных сигналов не превышает полосы пропускания тракта промежуточной частоты, т.е.The width of the spectrum (ΔF C ) of any of the input signals does not exceed the bandwidth of the intermediate frequency path, i.e.
Частота fГ1 первого гетеродина 4 выбирается ниже частоты fГ2 второго гетеродина 5, так что при поиске сигналов в полосе ΔfС всегда сохраняется условие fГ2>fГ1 иThe frequency f G1 of the first local oscillator 4 is chosen below the frequency f G2 of the second local oscillator 5, so that when searching for signals in the band Δf C the condition f G2 > f G1 is always preserved and
На фиг.3 представлена частотная диаграмма, иллюстрирующая прием в основной полосе, когда выполняется условие3 is a frequency diagram illustrating reception in a baseband when a condition is satisfied
и в зеркальной полосе приема, когда выполняется условиеand in the specular reception band when the condition
В рассматриваемом случае узкополосного приема выполняется также условиеIn the case of narrowband reception under consideration, the condition
При попадании входного сигнала fС в основную полосу частот сигнал промежуточной частоты (ПЧ) проходит без ослабления полосовой фильтр 6, средняя частота которого выбирается, равнойWhen the input signal f C falls into the main frequency band, the intermediate frequency (IF) signal passes without attenuation of the band-pass filter 6, the average frequency of which is selected equal to
С выхода фильтра 6 сигнал ПЧ усиливается усилителем промежуточной частоты 8 и поступает на амплитудный детектор 10, детектируется и поступает на первый вход амплитудного компаратора 12, на второй вход которого подается опорное пороговое напряжение (UПОР), превышающее уровень тепловых шумов приемного тракта (обычно на 10 дБ). При превышении уровня сигнала величины UПОР компаратор срабатывает и выдает на вход решающего устройства 14 видеосигнал, свидетельствующий о наличии сигнала fС на входе приемника. В это время во втором канале приемного устройства сигнал промежуточной частоты fПЧ не попадает в полосу фильтра 7, средняя частота которого выбирается, равнойFrom the output of filter 6, the IF signal is amplified by an intermediate frequency amplifier 8 and fed to an amplitude detector 10, detected and fed to the first input of the amplitude comparator 12, the second input of which is supplied with a reference threshold voltage (U POR ) that exceeds the level of thermal noise of the receiving path (usually 10 dB). When the signal level exceeds the value of U POR, the comparator is activated and generates a video signal to the input of the resolver 14, indicating the presence of a signal f C at the input of the receiver. At this time, in the second channel of the receiving device, the intermediate frequency signal f IF does not fall into the band of the filter 7, the average frequency of which is selected equal to
и, соответственно, отсутствует видеосигнал на третьем входе решающего устройства 14. При наличии видеосигнала на первом входе и отсутствии на третьем решающее устройство вычисляет код частоты принимаемого сигнала в основной полосе приема по формулеand, accordingly, there is no video signal at the third input of the resolver 14. If there is a video signal at the first input and the absence at the third, the solver calculates the frequency code of the received signal in the main reception band according to the formula
Когда сигнал попадает в зеркальную полосу приема, см. фиг.3, сигналы промежуточной частоты проходят без ослабления как полосовой фильтр 6 в первом канале, так и полосовой фильтр 7 во втором канале. После детектирования и срабатывания амплитудных компараторов 12 и 13 видеосигналы будут присутствовать одновременно на первом и третьем входах решающего устройства 14, которое в этом случае вычисляет код частоты принимаемого сигнала по формулеWhen the signal enters the reception mirror band, see FIG. 3, the intermediate frequency signals pass without attenuation both the bandpass filter 6 in the first channel and the bandpass filter 7 in the second channel. After the detection and operation of the amplitude comparators 12 and 13, the video signals will be present simultaneously at the first and third inputs of the resolver 14, which in this case calculates the frequency code of the received signal by the formula
Текущий код частоты гетеродина fГ поступает с третьего выхода схемы управления частотой гетеродинов 16 на второй вход решающего устройства 14. Код промежуточной частоты fПЧ1 является заданным и хранится в памяти решающего устройства. Ошибка в определении промежуточной частоты не превышает половины полосы узкополосного фильтра 6 в первом канале приемника.The current local oscillator frequency code f G comes from the third output of the local oscillator
Таким образом, вместо использования сложного канала защиты от приема на зеркальной частоте, предлагаемое устройство путем введения второго гетеродина и последовательно соединенных второго смесителя, второго полосового фильтра, второго усилителя промежуточной частоты, второго амплитудного детектора и второго амплитудного компаратора позволяет осуществлять узкополосный прием и измерение частоты как в основной, так и в зеркальной полосе частот.Thus, instead of using a complex channel of protection against reception at the mirror frequency, the proposed device by introducing a second local oscillator and a series-connected second mixer, a second bandpass filter, a second intermediate frequency amplifier, a second amplitude detector and a second amplitude comparator allows narrowband reception and frequency measurement as in the main and in the mirror frequency band.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004125829/09A RU2287833C2 (en) | 2004-08-24 | 2004-08-24 | Super heterodyne receiver and frequency meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004125829/09A RU2287833C2 (en) | 2004-08-24 | 2004-08-24 | Super heterodyne receiver and frequency meter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004125829A RU2004125829A (en) | 2006-02-10 |
RU2287833C2 true RU2287833C2 (en) | 2006-11-20 |
Family
ID=36049639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004125829/09A RU2287833C2 (en) | 2004-08-24 | 2004-08-24 | Super heterodyne receiver and frequency meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2287833C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680106C1 (en) * | 2017-08-30 | 2019-02-15 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Frequency measuring device in matrix receiver |
RU2724139C1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-06-22 | Сергей Федорович Аткишкин | Digital receiver for rapid measurement of frequency with storage sampling devices and delay line |
RU2724138C1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-06-22 | Сергей Федорович Аткишкин | Digital receiver for rapid measurement of frequency with storage sampling devices and amplitude correctors |
-
2004
- 2004-08-24 RU RU2004125829/09A patent/RU2287833C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Щербак В.И. и др. Приемные устройства систем радиоэлектронной борьбы. Зарубежная радиоэлектроника. №5, 1987. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680106C1 (en) * | 2017-08-30 | 2019-02-15 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Frequency measuring device in matrix receiver |
RU2724139C1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-06-22 | Сергей Федорович Аткишкин | Digital receiver for rapid measurement of frequency with storage sampling devices and delay line |
RU2724138C1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-06-22 | Сергей Федорович Аткишкин | Digital receiver for rapid measurement of frequency with storage sampling devices and amplitude correctors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004125829A (en) | 2006-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5128747B2 (en) | Method and apparatus for correcting local oscillator frequency error | |
US7751791B2 (en) | L1/L2 GPS receiver | |
KR101030950B1 (en) | Dual mode satellite signal receiver and method thereof | |
US20090115659A1 (en) | Receiver device for satellite positioning system | |
US9748988B2 (en) | Interference wave signal removing device, GNSS reception apparatus, mobile terminal, interference wave signal removing program and interference wave removing method | |
JP3874912B2 (en) | Method and apparatus for receiving and converting spread spectrum signal | |
US6785527B2 (en) | Conversion spur avoidance in a multi-conversion radio frequency receiver | |
US7509106B2 (en) | Test signal generation circuit, and reception circuit | |
US6643320B1 (en) | Receiver for DS-CDMA signals | |
RU2441319C2 (en) | Receiver | |
JP2010178338A (en) | Method and apparatus for extracting data from multi-carrier signal, method of using the method, global navigation satellite system receiver using the method, and machine-readable storage device | |
RU2287833C2 (en) | Super heterodyne receiver and frequency meter | |
US10644816B2 (en) | Narrow band received signal strength indicator system | |
US20160025861A1 (en) | Method and system for indoor global navigation satellite system detection utilizing low-earth orbit satellite signals | |
RU2364885C2 (en) | Method for detection and identification of radio transmitter by its radiation in nearest area and device for its realisation | |
RU2279095C2 (en) | Super-heterodyne receiver and frequency meter | |
JP2921435B2 (en) | Positioning signal receiver | |
JP2011185603A (en) | Positioning apparatus | |
JP2000321351A (en) | Target detection method and radar device | |
US6198436B1 (en) | Integrated interferometer and instantaneous frequency measurement device and method | |
Psiaki et al. | A comparison of direct radio frequency sampling and conventional GNSS receiver architectures | |
RU2173862C2 (en) | Method and device for processing radio signals of navigation satellites gps and glonass | |
RU2694451C2 (en) | Device for measuring amplitude-phase noise of microwave radio-pulse signal sources with high duty cycle of transmitters of high-coherence detection and communication systems | |
US20060154632A1 (en) | Broadband receiver | |
KR100291559B1 (en) | Phase difference measurement apparatus for tuned oneself |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120825 |