RU2426225C1 - Pulse signal amplifier - Google Patents
Pulse signal amplifier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2426225C1 RU2426225C1 RU2010109946/09A RU2010109946A RU2426225C1 RU 2426225 C1 RU2426225 C1 RU 2426225C1 RU 2010109946/09 A RU2010109946/09 A RU 2010109946/09A RU 2010109946 A RU2010109946 A RU 2010109946A RU 2426225 C1 RU2426225 C1 RU 2426225C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- oscillation
- modulating
- pulse
- frequency
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к импульсной технике, в частности к области обработки импульсов, и может быть использовано в различных технических, в том числе радиофизических, системах для усиления импульсов в различных системах передачи и приема информации и в других технических импульсных системах.The invention relates to a pulse technique, in particular to the field of pulse processing, and can be used in various technical, including radiophysical, systems for amplifying pulses in various systems for transmitting and receiving information and in other technical pulse systems.
Известны устройства усиления импульсных сигналов (см., например, сс.266-268 в кн. Клягин Л.Е. Радиопередающие устройства / Л.Е.Клягин, В.Б.Козырев, А.А.Ляховкин и др. / Под ред. В.В.Шахгильдяна. М.: Связь. 1980, 328 с.; сс.116-130, 232-241; в кн. Белов Л.А. Радиопередающие устройства / Л.А.Белов, М.В.Благовещенский, В.М.Богачев и др. / Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина. М.: Радио и связь. 1982, 408 с.; сс.109-112, 340-343, 376-382; в кн. Каганов В.И. Основы радиоэлектроники и связи / В.И.Каганов, В.К.Битюков. М.: Горячая линия - Телеком. 2007, 542 с.).Known amplification devices for pulsed signals (see, for example, pp. 266-268 in the book. Klyagin L.E. Radio transmitting devices / L.E. Klyagin, V. B. Kozyrev, A. A. Lyakhovkin, etc. / Ed. V.V. Shahgildyan, Moscow: Communication, 1980, 328 pp .; pp. 116-130, 232-241; in the book, L. A. Belov, Radio Transmission Devices / L. A. Belov, M. V. Blagoveshchensky , V.M. Bogachev et al. / Under the editorship of M.V. Blagoveshchensky, G.M. Utkin, M .: Radio and communications. 1982, 408 pp .; pp. 109-112, 340-343, 376- 382; in the book by V. Kaganov, Fundamentals of Radio Electronics and Communication / V.I. Kaganov, V.K. Bityukov. M.: Hot line - Telecom. 2007, 542 p.).
Из известных наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для усиления импульса, описанное на сс. 109-112, 340-343, 376-382 в кн. Каганов В.И. Основы радиоэлектроники и связи / В.И.Каганов, В.К.Битюков. М.: Горячая линия - Телеком. 2007, 542 с. Устройство содержит смеситель, генератор синусоидального колебания, генератор модулирующего колебания, усилитель, выход которого является выходом устройства, при этом выход генератора синусоидального колебания соединен с первым входом смесителя, второй вход которого соединен с выходом генератора модулирующего колебания, а частота модулирующего колебания выбрана меньше частоты синусоидального колебания. В данном устройстве сформированный импульсный сигнал (или как одиночный импульс, или как последовательность (пачка) импульсов) усиливается за счет непосредственного усиления высокочастотной, модулированной составляющей (несущего колебания) радиоимпульса. Низкочастотное (сравнительно с несущим колебанием усиливаемого импульса) модулирующее колебание, определяющее огибающую, является неотъемлемой частью результата модуляции высокочастотных колебаний - составляющих радиоимпульса (несущего колебания). Огибающей радиоимпульса, при этом, признается условная кривая, огибающая высокочастотное заполнение (несущую) радиоимпульса, описывающее аппроксимированное изменение амплитуды такого заполнения (несущего колебания). То есть усиление основного сигнала (несущего колебания радиоимпульса) влечет и увеличение амплитуды его модуляции (в абсолютном значении).Of the known closest in technical essence and the achieved result is a device for amplifying the pulse described in ss. 109-112, 340-343, 376-382 in the book. Kaganov V.I. Fundamentals of Radio Electronics and Communication / V.I. Kaganov, V.K. Bityukov. M .: Hot line - Telecom. 2007, 542 p. The device comprises a mixer, a sine wave generator, a modulating oscillator, an amplifier, the output of which is the output of the device, while the output of the sine wave generator is connected to the first input of the mixer, the second input of which is connected to the output of the modulating oscillator, and the frequency of the modulating oscillation is less than the sine frequency fluctuations. In this device, the generated pulse signal (either as a single pulse, or as a sequence (packet) of pulses) is amplified by directly amplifying a high-frequency, modulated component (carrier wave) of the radio pulse. The low-frequency (in comparison with the carrier oscillation of the amplified pulse) modulating oscillation, which determines the envelope, is an integral part of the modulation result of high-frequency oscillations - components of the radio pulse (carrier oscillation). In this case, the envelope of the radio pulse is recognized as a conditional curve enveloping the high-frequency filling (carrier) of the radio pulse, which describes the approximated change in the amplitude of such a filling (carrier vibration). That is, the amplification of the main signal (the carrier oscillation of the radio pulse) entails an increase in the amplitude of its modulation (in absolute value).
Усиление пачки импульсов производится как усиление каждого из импульсов, входящих в такую пачку. При этом пачка импульсов - условная последовательность сформированных одиночных импульсов. То есть понятие пачки импульсов носит условный характер.The amplification of a burst of pulses is performed as the amplification of each of the pulses included in such a burst. In this case, a packet of pulses is a conditional sequence of generated single pulses. That is, the concept of a burst of pulses is conditional.
Однако в случае большой частоты повторения импульсов, или в случае использования импульсов более сложных форм, или сверхкоротких импульсов наличествует большее количество колебаний заполнения импульса. Поэтому в известном устройстве возникают технические проблемы с усилением таких импульсов вследствие резонансной настройки усилителя или недостаточности его полосы пропускания (даже в случае широкополосных усилителей). Кроме того, усиление импульсов в составе пачки, следующих с малой скважностью (с большой частотой повторения) приводит к увеличению шумов, т.к. при близкорасположенных (во времени) импульсах накачка энергии производится не только в сами радиоимпульсы, но и в течение пауз между импульсами производится насыщение энергией на частоте модулируемого колебания, что обуславливает необходимость фильтрации мощных помех, связанной с техническими затруднениями. Помимо этого известное устройство не обеспечивает усиление солитонов.However, in the case of a high pulse repetition rate, or in the case of using pulses of more complex shapes, or ultrashort pulses, there are more fluctuations in the pulse filling. Therefore, in the known device there are technical problems with the amplification of such pulses due to the resonant tuning of the amplifier or insufficient bandwidth (even in the case of broadband amplifiers). In addition, the amplification of pulses in the composition of the packet, following with a low duty cycle (with a high repetition rate) leads to an increase in noise, because when pulses are located nearby (in time), the energy is pumped not only into the radio pulses themselves, but also during the pauses between the pulses, the energy is saturated at the frequency of the modulated oscillation, which necessitates the filtering of powerful interference due to technical difficulties. In addition, the known device does not provide amplification of solitons.
Кроме того, изготовление данного устройства связано с использованием полупроводниковых радиоэлектронных и иных компонентов, выполненных на основе редкоземельных элементов или получаемых с использованием специальных (в том числе, нано-) технологий, что повышает его стоимость и приводит к значительным экономическим издержкам при использовании.In addition, the manufacture of this device involves the use of semiconductor electronic and other components made on the basis of rare-earth elements or obtained using special (including nano-) technologies, which increases its cost and leads to significant economic costs when used.
Таким образом, возникают технические проблемы и затруднения при усилении сверхширокополосных импульсов, пачек импульсов (с большой частотой повторения импульсов - с малой скважностью), а также при усилении импульса с априори неизвестными параметрами и характеристиками.Thus, technical problems and difficulties arise when amplifying ultra-wideband pulses, pulse packets (with a high pulse repetition rate - with a low duty cycle), and also when amplifying a pulse with a priori unknown parameters and characteristics.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является обеспечение усиления импульсных сигналов с априори неизвестными параметрами и характеристиками, сверхширокополосных импульсов, импульсов, в составе пачек импульсов, следующих с большой частотой повторения, а также минимизация помех, возникающих между импульсами (по сравнению с известным устройством), при усилении их в составе пачки импульсов.The task to which the proposed technical solution is directed is to provide amplification of pulsed signals with a priori unknown parameters and characteristics, ultra-wideband pulses, pulses, as part of bursts of pulses following with a high repetition rate, as well as minimizing interference arising between pulses (in comparison with known device), when amplifying them as part of a packet of pulses.
Технический результат выражается в создании устройства усиления импульсных сигналов - как одиночных импульсов, так и импульсов в составе пачки импульсов, в котором реализуется усиление импульсов, при априори неизвестных параметрах и характеристиках импульсов, а также реализуется усиление сверхширокополосных импульсов, импульсов, в составе пачек импульсов, следующих с большой частотой повторения.The technical result is expressed in the creation of a device for amplifying pulsed signals, both single pulses and pulses in a pulse train, in which the pulse amplification is realized, with a priori unknown parameters and characteristics of the pulses, and also the amplification of ultra-wideband pulses, pulses, in the composition of pulse packets, following with a high repetition rate.
Результат достигается тем, что в устройство для усиления импульсного сигнала, содержащее первый смеситель, генератор синусоидального колебания, генератор первого модулирующего колебания и усилитель, выход которого является выходом устройства, при этом выход генератора синусоидального колебания соединен с первым входом первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом генератора первого модулирующего колебания, а частота первого модулирующего колебания выбрана меньше частоты синусоидального колебания, введены второй смеситель и генератор второго модулирующего колебания, причем выход первого смесителя соединен с первым входом второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом генератора второго модулирующего колебания, а выход второго смесителя соединен со входом упомянутого усилителя, который выполнен как усилитель сигнала на частоте второго модулирующего колебания с полосой пропускания, обеспечивающей пропускание упомянутого синусоидального колебания и первого модулирующего колебания, при этом частота второго модулирующего колебания выбрана меньше частоты первого модулирующего колебания.The result is achieved in that in a device for amplifying a pulse signal containing a first mixer, a sine wave generator, a first modulating wave generator and an amplifier whose output is the output of the device, while the output of the sine wave generator is connected to the first input of the first mixer, the second input of which is connected with the output of the generator of the first modulating oscillation, and the frequency of the first modulating oscillation is selected less than the frequency of the sinusoidal oscillation, the second mixture an oscillator and a second modulating oscillation generator, wherein the output of the first mixer is connected to the first input of the second mixer, the second input of which is connected to the output of the second modulating oscillation generator, and the output of the second mixer is connected to the input of the said amplifier, which is designed as a signal amplifier at the frequency of the second modulating oscillation with a passband providing the transmission of said sinusoidal oscillation and the first modulating oscillation, while the frequency of the second modulating oscillation is selected ana less than the first frequency of the modulating oscillation.
На дату подачи материалов заявки авторам не известны технические решения, совокупность существенных отличительных признаков которых совпадает с заявляемой.At the filing date of the application materials, the authors are not aware of technical solutions, the set of essential distinguishing features of which coincides with the claimed one.
Функциональная схема устройства для усиления импульсного сигнала представлена на чертеже.Functional diagram of a device for amplifying a pulse signal is shown in the drawing.
Устройство включает в себя первый смеситель 1, первый вход 2 которого соединен с выходом генератора 3 синусоидального колебаний, а второй вход 4 - с выходом генератора 5 первого модулирующего колебания. Выход первого смесителя 1 соединен с первым входом 6 второго смесителя 7, второй вход 8 которого соединен с выходом генератора 9 второго модулирующего колебания. Выход второго смесителя 7 соединен со входом усилителя 10. Выход 11 усилителя 10 является выходом устройства.The device includes a first mixer 1, the first input 2 of which is connected to the output of the sinusoidal oscillator 3, and the second input 4 to the output of the generator 5 of the first modulating oscillation. The output of the first mixer 1 is connected to the first input 6 of the second mixer 7, the second input of which 8 is connected to the output of the generator 9 of the second modulating oscillation. The output of the second mixer 7 is connected to the input of the amplifier 10. The output 11 of the amplifier 10 is the output of the device.
Предлагаемое устройство для усиления импульсного сигнала функционирует, например, следующим образом.The proposed device for amplifying a pulse signal operates, for example, as follows.
Генератор 3 синусоидального колебания формирует некоторое высокочастотное несущее колебание uo(t) (с частотой ωо), подаваемое на первый вход 2 первого смесителя 1:The sinusoidal oscillation generator 3 generates a certain high-frequency carrier oscillation u o (t) (with a frequency ω o ) supplied to the first input 2 of the first mixer 1:
где uo(t) - несущее (модулируемое) синусоидальное колебание; Uo - амплитуда несущего колебания; ωо - частота несущего колебания; t - параметр времени.where u o (t) is the carrier (modulated) sinusoidal oscillation; U o is the amplitude of the carrier oscillation; ω about - the frequency of the carrier oscillation; t is the time parameter.
На второй вход 4 первого смесителя 1 с выхода генератора 5 первого модулирующего колебания подается сформированное низкочастотное первое модулирующее колебание Uм1(t) (с частотой Ω1):To the second input 4 of the first mixer 1 from the output of the generator 5 of the first modulating oscillation, the generated low-frequency first modulating oscillation U m1 (t) (with a frequency of Ω 1 ) is supplied:
где Uм1(t) - первое модулирующее колебание; Uм1 - амплитуда первого модулирующего колебания; Ω1 - частота первого модулирующего колебания.where U m1 (t) is the first modulating oscillation; U m1 is the amplitude of the first modulating oscillation; Ω 1 is the frequency of the first modulating oscillation.
Генератор 3 и генератор 5 могут быть выполнены по стандартной схеме автогенератора (например, описываемого на сс.39-43 в кн.: Бунин С.Г. Справочник радиолюбителя-коротковолновика / С.Г.Бунин, Л. П.Яйленко. К.: Технiка, 1984. 264 с.). Отличия генераторов в данном случае определяются типами используемых полупроводниковых элементов, связанных с частотами формируемых колебаний, так как частота первого модулирующего колебания выбирается меньшей частоты синусоидального колебания. То есть, Ω1<ωo. Первый смеситель 1 может быть выполнен по схеме, описываемой, например, на сс.34-37 в кн.: Бунин С.Г. Справочник радиолюбителя-коротковолновика / С.Г.Бунин, Л. П.Яйленко. К.: Технiка, 1984. 264 с.; сс.384-396 в кн.: Каганов В.И. Основы радиоэлектроники и связи / В.И.Каганов, В.К.Битюков. М.: Горячая линия - Телеком, 2007. 542 с.; сс.115-128 в кн.: Поляков В.Т. Радиолюбителям о технике прямого преобразования / В.Т.Поляков. М.: Патриот, 1990. 264 с., а также на сс. 156-171 в кн.: Клягин Л.Е. Радиопередающие устройства / Л.Е.Клягин, В.Б.Козырев, А.Л.Ляховкин и др. / Под ред. В.В.Шахгильдяна. М.: Связь, 1980. 328 с.; сс.327-329 в кн.: Ленк Дж. Электронные схемы: Практическое руководство / Дж.Ленк. М.: Мир, 1985. 343 с.Generator 3 and generator 5 can be performed according to the standard oscillator circuit (for example, described on pp. 39-43 in the book: SG Bunin. Radio amateur short-wave amateur / S. G. Bunin, L. P. Yailenko. K. : Technology, 1984. 264 p.). The differences of the generators in this case are determined by the types of semiconductor elements used, associated with the frequencies of the generated oscillations, since the frequency of the first modulating oscillation is chosen to be lower than the frequency of the sinusoidal oscillation. That is, Ω 1 <ω o . The first mixer 1 can be performed according to the scheme described, for example, on pp. 34-37 in the book: Bunin S.G. Handbook of short-wave radio amateur / S.G. Bunin, L.P. Yaylenko. K .: Technics, 1984. 264 p .; pp. 384-396 in the book: Kaganov V.I. Fundamentals of Radio Electronics and Communication / V.I. Kaganov, V.K. Bityukov. M .: Hot line - Telecom, 2007.542 s .; pp. 115-128 in the book: Polyakov V.T. Radio amateurs about the technique of direct conversion / V.T.Polyakov. M .: Patriot, 1990.264 s., And also on ss. 156-171 in the book: Klyagin L.E. Radio transmitting devices / L.E. Klyagin, V. B. Kozyrev, A. L. Lyakhovkin, etc. / Ed. V.V.Shahgildyan. M .: Communication, 1980.328 s .; pp. 327-329 in the book: Lenk J. Electronic Circuits: A Practical Guide / J. Lenk. M.: Mir, 1985.343 s.
В целом первая модуляция синусоидального колебания в данном случае представляет собой процесс формирования импульсного сигнала: импульса или пачки импульсов (как последовательности импульсов). То есть совокупность элементов устройства - генератор 3 синусоидальных сигналов, генератор 5 первого модулирующего колебания и первый смеситель 1 - представляют собой формирователь импульсного сигнала: импульса или пачки импульсов, подлежащих дальнейшему усилению.In general, the first modulation of the sinusoidal oscillation in this case is the process of generating a pulse signal: a pulse or a packet of pulses (as a sequence of pulses). That is, the set of elements of the device — the generator 3 of sinusoidal signals, the generator 5 of the first modulating oscillation and the first mixer 1 — are a driver of a pulse signal: a pulse or a packet of pulses to be further amplified.
То есть на выходе первого смесителя 1 будет наличествовать импульсный сигнал - смешанный (в частных случаях - суммированный) сигнал - результат смешивания (в частном случае - сложения) синусоидального и первого модулирующего колебаний, (см., например, сс.107-112, 384-386 в кн.: Каганов В.И. Основы радиоэлектроники и связи / В.И.Каганов, В.К.Битюков. М.: Горячая линия - Телеком, 2007. 542 с.):That is, at the output of the first mixer 1 there will be a pulse signal — a mixed (in particular cases, summed) signal — the result of mixing (in the particular case, addition) of the sinusoidal and first modulating oscillations, (see, for example, pp. 107-112, 384 -386 in the book: V. Kaganov, Fundamentals of Radio Electronics and Communications / V. I. Kaganov, V. K. Bityukov. M.: Hot Line - Telecom, 2007. 542 p.):
где uи(t) - результирующий, модулированный сигнал (импульс, в частности - радиоимпульс); m - уровень (глубина) модуляции, в данном случае: 
при этом за счет использования различных частот настройки генератора 3 и генератора 5 обеспечивается разность (Ω1-ωо) (учитывая, что Ω1<ωо), рассматриваемая как модуль, что соответствует значению частоты (ωо-Ω1).in this case, by using different tuning frequencies of the generator 3 and the generator 5, a difference (Ω 1 -ω о ) is provided (taking into account that Ω 1 <ω о ), considered as a module, which corresponds to the frequency value (ω о -Ω 1 ).
Полученный в результате первой модуляции сигнал (одиночный импульс или пачка импульсов) с выхода первого смесителя 1 подается на первый вход 6 второго смесителя 7 (который может быть изготовлен аналогично первому смесителю 1, с учетом отличия используемых частот, что достигается использованием разных активных элементов, например, транзисторов). На второй вход 8 второго смесителя 7 с выхода генератора 9 подается второе модулирующее колебание:The signal obtained as a result of the first modulation (single pulse or burst of pulses) from the output of the first mixer 1 is fed to the first input 6 of the second mixer 7 (which can be manufactured similarly to the first mixer 1, taking into account the difference in the frequencies used, which is achieved by using different active elements, for example transistors). The second input 8 of the second mixer 7 from the output of the generator 9 serves the second modulating oscillation:
где Uм2(t) - второе модулирующее колебание на частоте Ω2, т.е. колебание, модулирующее импульсный сигнал: импульс или пачку импульсов (с условием соответствия частот Ω2<ωо, Ω2<Ω1 или Ω2<Ω1<ωо); Uм2 - амплитуда второго модулирующего колебания Uм2(t)).where U m2 (t) is the second modulating oscillation at a frequency of Ω 2 , i.e. vibration modulating a pulse signal: a pulse or a packet of pulses (with the condition that the frequencies correspond to Ω 2 <ω о , Ω 2 <Ω 1 or Ω 2 <Ω 1 <ω о ); U m2 is the amplitude of the second modulating oscillation U m2 (t)).
Генератор 9 может быть изготовлен аналогично генераторам 3 и 5, с учетом указанного условия соответствия частот (что достигается использованием разных активных элементов, например, транзисторов).The generator 9 can be manufactured similarly to the generators 3 and 5, taking into account the indicated frequency matching condition (which is achieved using different active elements, for example, transistors).
Во втором смесителе 7 модулированное синусоидальное колебание - импульсный сигнал (импульс или пачка импульсов) модулируется вторым модулирующим колебанием с частотой Ω2.In the second mixer 7, a modulated sine wave - a pulse signal (pulse or burst of pulses) is modulated by a second modulating oscillation with a frequency of Ω 2 .
На выходе второго смесителя 7 имеем модулированный сигнал - импульс или пачка импульсов, полученный в порядке смешивания (или, в частном случае, в порядке сложения) колебаний (сигналов):At the output of the second mixer 7, we have a modulated signal — a pulse or a packet of pulses, obtained in the order of mixing (or, in the particular case, in the order of addition) of oscillations (signals):
- в порядке смешивания:- in the order of mixing:
- в порядке суммирования (при условиях Ω2<ωо, Ω2<Ω1):- in the order of summation (under the conditions Ω 2 <ω о , Ω 2 <Ω 1 ):
В частном случае результирующий сигнал может иметь (в случае суммирования) форму: 
Полученный сигнал uм(t) с выхода второго смесителя 7 подается на усилитель 10, в котором производится усиление амплитуды второго модулирующего колебания на частоте Ω2, что приводит и к усилению амплитуды его высокочастотного заполнения, в том числе и к усилению импульса (или пачки импульсов), входящего в состав названного высокочастотного заполнения (что следует из анализа выражений (6)-(8), для случая увеличения амплитуды Uм2).The received signal u m (t) from the output of the second mixer 7 is fed to an amplifier 10, in which the amplitudes of the second modulating oscillations are amplified at a frequency of Ω 2 , which also leads to an increase in the amplitude of its high-frequency filling, including amplification of the pulse (or burst pulses), which is part of the above-mentioned high-frequency filling (which follows from the analysis of expressions (6) - (8), for the case of an increase in the amplitude U m2 ).
При этом усилитель 10 может быть изготовлен по схеме широкополосного усилителя с усилением на выбранной частоте Ω2 и пассивной полосой пропускания на более высоких частотах, включающих частоты Ω1, ωо, соответственно, например, описанию на сс. 173-176 в кн.: Бунин С.Г. Справочник радиолюбителя-коротковолновика / С.Г.Бунин, Л. П. Яйленко. К.: Технiка, 1984. 264 с.In this case, the amplifier 10 can be made according to the scheme of a broadband amplifier with amplification at a selected frequency Ω 2 and a passive passband at higher frequencies, including frequencies Ω 1 , ω о , respectively, for example, to the description on ss. 173-176 in the book: Bunin S.G. Handbook of a short-wave radio amateur / S.G. Bunin, L.P. Yailenko. K .: Technika, 1984. 264 p.
Таким образом, на выходе устройства (выходе 11 усилителя 10) будет наличествовать усиленный импульсный сигнал - импульс или пачка импульсов, что показано теоретически и доказано экспериментально.Thus, at the output of the device (output 11 of the amplifier 10) there will be an amplified pulse signal — a pulse or a packet of pulses, which is shown theoretically and proved experimentally.
В случае существования импульса в составе пачки импульсов следует указать, что пачка импульсов является условным понятием, определяемым как условная последовательность сформированных импульсов. Так как при априори неизвестных параметрах и характеристиках, невозможно определить, какое место в такой последовательности занимает необходимый импульс (который требуется усилить), то в известном устройстве осуществлялось усиление всей пачки импульсов, которое реализовывалось усилением каждого из импульсов в такой пачке (что является затруднительным при малой скважности и при широкополосности импульсов). В предлагаемом техническом решении осуществляется усиление именно требуемого импульса. Это обеспечивается выбором частот первого и второго модулирующих колебаний из условия из Ω2<Ω1<ωо. При этом лучший результат достигается в случае, если усиливаемый импульс (пачка импульсов, если неизвестно какое место в пачке занимает усиливаемый импульс) вписывается в полупериод второго модулирующего колебания, что позволяет усиливать требуемый импульс (пачку импульсов) с минимизированием искажений, возникающих при его усилении на краях временнóго промежутка, занимаемого таким импульсом (пачкой импульсов). Дополнительное усиление других импульсов в составе той же пачки является еще одним преимуществом предлагаемого технического решения.In the case of the existence of a pulse in the pulse train, it should be indicated that the pulse train is a conditional term, defined as a conditional sequence of generated pulses. Since, with a priori unknown parameters and characteristics, it is impossible to determine what place the necessary pulse (which needs to be amplified) occupies in such a sequence, then in the known device the entire pulse train was amplified, which was realized by amplifying each of the pulses in such a wave train (which is difficult for low duty cycle and with broadband pulses). In the proposed technical solution, the amplification of the required pulse is carried out. This is ensured by the choice of frequencies of the first and second modulating oscillations from the condition of Ω 2 <Ω 1 <ω о . In this case, the best result is achieved if the amplified pulse (pulse train, if it is not known which place the amplified pulse occupies in the packet) fits into the half-period of the second modulating oscillation, which allows amplification of the required pulse (pulse train) with minimization of distortions arising from its amplification by the edges of the time interval occupied by such an impulse (packet of impulses). Additional amplification of other pulses in the same packet is another advantage of the proposed technical solution.
То есть рассматриваемое устройство для усиления импульса обеспечивает усиление импульса с априори неизвестными параметрами и характеристиками, как и при неизвестном положении в пачке импульсов.That is, the considered device for amplifying the pulse provides amplification of the pulse with a priori unknown parameters and characteristics, as with an unknown position in the pulse train.
Частотными характеристиками второго смесителя и усилителя обеспечивается возможность усиления импульсного сигнала в виде импульса (в частности, в составе пачки импульсов) имеющего широкий спектр (сверхширокополосных импульсов), сверхкороткого импульса (в том числе, солитона), а также (при использовании широкополосного усилителя) усиления импульсов с априори неизвестными параметрами (в частности, вследствие того, что при использовании широкополосного усилителя не имеет значения фаза модулирующих колебаний и синусоидального колебания, т.к. усиление сигналов производится независимо от их фазы - за счет преобразования энергии питания по постоянному току в энергию, накачиваемую во второе модулирующее колебание, что усиливает и высокочастотное заполнение такого колебания, рассматриваемого как огибающую импульса (пачки импульса)).The frequency characteristics of the second mixer and amplifier provide the possibility of amplifying a pulse signal in the form of a pulse (in particular, as part of a pulse train) having a wide spectrum (ultra-wideband pulses), an ultra-short pulse (including a soliton), and also (when using a wideband amplifier) amplification pulses with a priori unknown parameters (in particular, due to the fact that when using a broadband amplifier the phase of modulating oscillations and sinusoidal oscillation does not matter, since the amplification of the signals is carried out regardless of their phase - due to the conversion of direct current power energy into energy pumped into the second modulating oscillation, which also enhances the high-frequency filling of such an oscillation, which is considered as an envelope of a pulse (pulse packet)).
К преимуществам рассмотренного устройства относится возможность использования более простых и экономически выгодных полупроводниковых приборов (активных элементов, транзисторов) для усиления высокочастотных сигналов (импульсов, пачек импульсов) за счет усиления низкочастотной огибающей, что способствует широкому использованию такого устройства и обеспечивает высокую экономическую эффективность его применения.The advantages of the considered device include the possibility of using simpler and more cost-effective semiconductor devices (active elements, transistors) for amplification of high-frequency signals (pulses, bursts of pulses) due to the amplification of the low-frequency envelope, which contributes to the widespread use of such a device and ensures high economic efficiency of its application.
Кроме того, т.к. в рассматриваемом устройстве производится усиление импульсного сигнала: импульса или пачки импульсов (как последовательности импульсов) вследствие усиления низкочастотной огибающей (второго модулирующего колебания с частотой Ω2), то при производимом усилении не синтезируются высокочастотные помехи (на частоте ωо несущего синусоидального колебания) в промежутке между импульсами в пачке импульсов, что решает поставленную задачу минимизировать высокочастотные шумы, возбуждаемые вследствие усиления импульсного сигнала.In addition, since in the device under consideration, the pulse signal is amplified: a pulse or a packet of pulses (as a sequence of pulses) due to the amplification of the low-frequency envelope (second modulating oscillation with a frequency of Ω 2 ), then the high-frequency noise (at a frequency ω about a carrier sinusoidal oscillation) is not synthesized during the amplification between pulses in a packet of pulses, which solves the task to minimize high-frequency noise, excited due to the amplification of the pulse signal.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010109946/09A RU2426225C1 (en) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | Pulse signal amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010109946/09A RU2426225C1 (en) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | Pulse signal amplifier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2426225C1 true RU2426225C1 (en) | 2011-08-10 |
Family
ID=44754783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010109946/09A RU2426225C1 (en) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | Pulse signal amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2426225C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2509411C2 (en) * | 2012-02-27 | 2014-03-10 | Воронежское конструкторское бюро антенно-фидерных устройств (открытое акционерное общество) | Method to amplify pulse |
| RU2509410C2 (en) * | 2012-02-27 | 2014-03-10 | Воронежское конструкторское бюро антенно-фидерных устройств (открытое акционерное общество) | Method to amplify pulse |
-
2010
- 2010-03-16 RU RU2010109946/09A patent/RU2426225C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КАГАНОВ В.И. и др. Основы радиоэлектроники и связи. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007, с.340-343. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2509411C2 (en) * | 2012-02-27 | 2014-03-10 | Воронежское конструкторское бюро антенно-фидерных устройств (открытое акционерное общество) | Method to amplify pulse |
| RU2509410C2 (en) * | 2012-02-27 | 2014-03-10 | Воронежское конструкторское бюро антенно-фидерных устройств (открытое акционерное общество) | Method to amplify pulse |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7463103B2 (en) | Chaotic signal generator for ultra wide band communication system | |
| RU2426225C1 (en) | Pulse signal amplifier | |
| CN101547177B (en) | Ultra-wideband two phase PSK transmitter with balance structure and method | |
| Lee et al. | Reconfigurable 60-GHz radar transmitter SoC with broadband frequency tripler in 45nm SOI CMOS | |
| US8437377B2 (en) | Pulse generator, transmitter-receiver, and pulse generation method | |
| RU2426223C1 (en) | Device to amplify pulse signal | |
| US9544014B2 (en) | Pulse generator, semiconductor integrated circuit, and wireless data transmission method | |
| US7804347B2 (en) | Pulse generator circuit and communication apparatus | |
| RU2426224C1 (en) | Pulse signal amplifier | |
| US6724269B2 (en) | PSK transmitter and correlator receiver for UWB communications system | |
| JP2007251486A (en) | Radio communication equipment and radio communication method | |
| US20060023796A1 (en) | ASK communication device | |
| JP2005295097A (en) | Harmonic mixer and wireless apparatus provided with the same | |
| JP4102272B2 (en) | Optical transmitter for optical-wireless communication system | |
| US8731507B2 (en) | Frequency conversion device for wireless systems | |
| CN202395753U (en) | 100MHz-850MHz broadband excitation signal source | |
| RU2127021C1 (en) | Noise-proof method for transmitting and receiving wide-band signal using spectrum extension | |
| JP2007174028A (en) | Pulse generator, and impulse wireless transmitter using same | |
| JP4391291B2 (en) | Wireless device | |
| RU2772572C1 (en) | Multipolarization interference transmitter with increased energy efficiency | |
| US6693470B1 (en) | Method and arrangement for generating cyclic pulses | |
| EP1526693A1 (en) | PSK transmission using a circuit with stable and unstable regions | |
| EP1300938A2 (en) | System and method for frequency up-conversion | |
| JP5077147B2 (en) | Signal generator | |
| RU2509411C2 (en) | Method to amplify pulse |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170317 |