RU2497270C1 - Ultra-broadband signal amplification device - Google Patents

Ultra-broadband signal amplification device Download PDF

Info

Publication number
RU2497270C1
RU2497270C1 RU2012118856/08A RU2012118856A RU2497270C1 RU 2497270 C1 RU2497270 C1 RU 2497270C1 RU 2012118856/08 A RU2012118856/08 A RU 2012118856/08A RU 2012118856 A RU2012118856 A RU 2012118856A RU 2497270 C1 RU2497270 C1 RU 2497270C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixer
ultra
frequency
pass filter
output
Prior art date
Application number
RU2012118856/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Владимирович Анцев
Иван Георгиевич Анцев
Михаил Владимирович Головачев
Александр Викторович Кочетов
Олег Сергеевич Миронов
Павел Сергеевич Панфилов
Валентин Александрович Сарычев
Игорь Михайлович Хомяков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс"
Priority to RU2012118856/08A priority Critical patent/RU2497270C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2497270C1 publication Critical patent/RU2497270C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: ultra-broadband signal amplification device, having a first mixer and a second mixer, two heterodynes and a band-pass filter in form of a differential or summation frequency filter, is also provided with a high-frequency amplifier situated between the band-pass filter and the second mixer, a low-pass filter connected to the output of the second mixer, as well as a reference generator, the outputs of which are connected to heterodyne inputs.
EFFECT: amplifying ultra-broadband signals using standard wideband radio techniques.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к сверхширокополосным устройствам, и может найти применение в системах радиосвязи, радиолокации и радиоэлектронной борьбы.The invention relates to the field of radio engineering, in particular to ultra-wideband devices, and may find application in radio communication systems, radar and electronic warfare.

Известна радиолокационная станция, содержащая высокочастотный усилитель (Патент РФ №2096801 от 20.11.1997).Known radar station containing a high-frequency amplifier (RF Patent No. 2096801 from 11/20/1997).

Известен супергетеродинный приемник, содержащий смеситель, к одному из входов которого подсоединен гетеродин, на выход которого подключен полосовой фильтр (Радиоприемные устройства. Под ред. А.Г. Зюко. - М.: Связь, 1975, с.8, рис.1.2). Основным недостатком устройства является невозможность работы со сверхширокополосными сигналами.Known superheterodyne receiver containing a mixer, to one of the inputs of which a local oscillator is connected, the output of which is connected by a band-pass filter (Radio receivers. Edited by A.G. Zyuko. - M .: Communication, 1975, p. 8, Fig. 1.2) . The main disadvantage of the device is the inability to work with ultra-wideband signals.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является сверхвысокочастотное приемопередающее устройство, содержащее последовательно соединенные первый смеситель, полосовой фильтр, выполненный в виде фильтра разностной или суммарной частоты, и второй смеситель, а также два гетеродина (Патент РФ №2133078, от 10.07.1999). Однако данное изобретение не предназначено для усиления сигналов, не имеет возможности работы со сверхширокополосными сигналами, а его основной целью является фильтрация паразитных сигналов при работе с СВЧ-сигналами.The closest in technical essence to the claimed device is a microwave transceiver containing a series-connected first mixer, a bandpass filter made in the form of a filter differential or total frequency, and a second mixer, as well as two local oscillators (RF Patent No. 2133078, from 10.07.1999) . However, this invention is not intended to amplify signals, does not have the ability to work with ultra-wideband signals, and its main purpose is to filter spurious signals when working with microwave signals.

Технический результат, который будет получен при осуществлении изобретения, заключается в возможности усиления сверхширокополосных сигналов при использовании стандартным методов узкополосной радиотехники.The technical result that will be obtained by carrying out the invention is the possibility of amplifying ultra-wideband signals using standard methods of narrowband radio engineering.

Для достижения данного технического результата устройство для усиления сверхширокополосного сигнала, содержащее первый и второй смесители, два гетеродина и полосовой фильтр, выполненный в виде фильтра разностной или суммарной частоты, снабжено высокочастотным усилителем, расположенным между полосовым фильтром и вторым смесителем, фильтром нижних частот, подключенным к выходу второго смесителя, а также опорным генератором, выходы которого подключены к входам гетеродинов.To achieve this technical result, a device for amplifying an ultra-wideband signal, containing the first and second mixers, two local oscillators and a bandpass filter made in the form of a difference or total frequency filter, is equipped with a high-frequency amplifier located between the bandpass filter and the second mixer, a low-pass filter connected to the output of the second mixer, as well as the reference generator, the outputs of which are connected to the inputs of the local oscillators.

Введение в устройство для усиления сверхширокополосного сигнала высокочастотного усилителя и фильтра нижних частот позволяет получить новое свойство, заключающееся в усилении входного сигнала на высокой частоте и возможности дальнейшего переноса центральной частоты спектра сигнала на нулевую частоту, а введение опорного генератора обеспечивает синхронизацию гетеродинов и упрощает схему устройства в целом.The introduction of a high-frequency amplifier and a low-pass filter into the device for amplifying an ultra-wideband signal allows one to obtain a new property consisting in amplifying the input signal at a high frequency and the possibility of further transferring the center frequency of the signal spectrum to zero frequency, and the introduction of a reference oscillator provides synchronization of local oscillators and simplifies the device’s circuit whole.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства для усиления сверхширокополосного сигнала.Figure 1 presents a schematic diagram of a device for amplifying an ultra-wideband signal.

Устройство для усиления сверхширокополосного сигнала содержит первый смеситель 1 (С1), первый вход которого является входом устройства. Второй вход смесителя 1 соединен с выходом маломощного генератора высокой частоты - гетеродина 2 (Г2). Выход смесителя 1 соединен со входом полосового фильтра 3 (ПФ 3), последовательно соединенного с высокочастотным усилителем 4 (У4), работающим в полосе частот фильтра 3. Выход усилителя 4 подсоединен к первому входу второго смесителя 5 (С5), второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 6 (Г6). Выход второго смесителя 5 соединен с входом фильтра нижних частот 7 (ФН7), выход которого является выходом устройства. Выход опорного генератора 8 подсоединен к входам гетеродинов 2 и 6.A device for amplifying an ultra-wideband signal comprises a first mixer 1 (C1), the first input of which is the input of the device. The second input of the mixer 1 is connected to the output of a low-power high-frequency generator - local oscillator 2 (G2). The output of the mixer 1 is connected to the input of a band-pass filter 3 (PF 3), connected in series with a high-frequency amplifier 4 (U4) operating in the frequency band of the filter 3. The output of the amplifier 4 is connected to the first input of the second mixer 5 (C5), the second input of which is connected to the output of the second local oscillator 6 (G6). The output of the second mixer 5 is connected to the input of the low-pass filter 7 (FN7), the output of which is the output of the device. The output of the reference generator 8 is connected to the inputs of the local oscillators 2 and 6.

Устройство для усиления сверхширокополосного сигнала работает следующим образом.A device for amplifying an ultra-wideband signal operates as follows.

Сверхширокополосный сигнал поступает на вход смесителя 1. На второй вход смесителя 1 подается сигнал с маломощного генератора высокой частоты - гетеродина 2. На выходе смесителя 1 образуются сигналы с частотами, равными сумме и разности частот гетеродина 2 и входного сигнала. При помощи полосового фильтра 3 выделяется сигнал разностной либо суммарной частоты, который поступает на высокочастотный усилитель 4, работающий в полосе частот фильтра. При переносе спектра сигнала в область высоких частот сигнал становится узкополосным и удовлетворяет всем законам физики узкополосных сигналов, поскольку производит усиление на высокой частоте. Усиленный сигнал поступает на вход смесителя 5, на второй вход которого подается сигнал с гетеродина 6. Частота сигнала гетеродина 6 определяется как разница или сумма (в зависимости от того, разностная или суммарная частота была выделена полосовым фильтром) частоты гетеродина 2 и центральной частоты спектра сверхширокополосного сигнала. В результате на выходе смесителя 5 образуются сигналы с частотами, равными сумме и разности частот гетеродина 6 и сигнала с выхода усилителя 4. Сигналы с выхода смесителя 5 поступают на вход фильтра нижних частот 7, который оставит в сигнале лишь разностную частоту. При этом центральная частота спектра сигнала на выходе фильтра 7 равна нулю, а сам сигнал является вновь сверхширокополосным. Перенос частоты вниз происходит на частоту большую, нежели перенос вверх, так как данное преобразование не дает возможности прохождения через устройство и усиления в нем постоянной паразитной составляющей, а также уменьшает частоту дискретизации. Опорный генератор 8 является задающим и служит для синхронизации гетеродинов 2 и 6.An ultra-wideband signal is fed to the input of mixer 1. A signal from a low-power high-frequency generator - local oscillator 2 is fed to the second input of mixer 1. At the output of mixer 1, signals are generated with frequencies equal to the sum and difference of the frequencies of the local oscillator 2 and the input signal. Using a band-pass filter 3, a difference or total frequency signal is extracted, which is fed to a high-frequency amplifier 4 operating in the filter frequency band. When the signal spectrum is transferred to the high-frequency region, the signal becomes narrow-band and satisfies all the laws of physics of narrow-band signals, since it produces amplification at a high frequency. The amplified signal is fed to the input of the mixer 5, to the second input of which the signal from the local oscillator 6 is supplied. The frequency of the local oscillator 6 signal is determined as the difference or sum (depending on whether the difference or total frequency was allocated by a band-pass filter) of the local oscillator 2 frequency and the center frequency of the ultra-wideband spectrum signal. As a result, at the output of the mixer 5, signals are generated with frequencies equal to the sum and difference of the frequencies of the local oscillator 6 and the signal from the output of the amplifier 4. The signals from the output of the mixer 5 are fed to the input of the low-pass filter 7, which will leave only the difference frequency in the signal. In this case, the central frequency of the spectrum of the signal at the output of the filter 7 is zero, and the signal itself is again ultra-wideband. Frequency transfer downward occurs at a frequency greater than upward transfer, since this conversion does not allow passage through the device and amplification of a constant parasitic component in it, and also reduces the sampling frequency. The reference generator 8 is the master and serves to synchronize the local oscillators 2 and 6.

Процесс преобразования частоты в устройстве усиления схематически показан на фиг.2.The frequency conversion process in the amplification device is shown schematically in FIG. 2.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2096801 от 20.11.1997.1. RF patent No. 2096801 dated 11/20/1997.

2. Радиоприемные устройства. Под ред. А.Г. Зюко. - М.: Связь, 1975, стр.8, рис.1.22. Radio receivers. Ed. A.G. Zyuko. - M.: Communication, 1975, p. 8, Fig. 1.2

3. Патент РФ №2133078, от 10.07.1999 - прототип.3. RF patent №2133078, from 10.07.1999 - prototype.

Claims (1)

Устройство для усиления сверхширокополосного сигнала, содержащее первый и второй смесители, два гетеродина и полосовой фильтр, выполненный в виде фильтра разностной или суммарной частоты, отличающееся тем, что снабжено высокочастотным усилителем, расположенным между полосовым фильтром и вторым смесителем, фильтром нижних частот, подключенным к выходу второго смесителя, а также опорным генератором, выходы которого подключены к входам гетеродинов. A device for amplifying an ultra-wideband signal, containing the first and second mixers, two local oscillators and a bandpass filter made in the form of a difference or total frequency filter, characterized in that it is equipped with a high-frequency amplifier located between the bandpass filter and the second mixer, a low-pass filter connected to the output the second mixer, as well as a reference generator, the outputs of which are connected to the inputs of the local oscillators.
RU2012118856/08A 2012-05-05 2012-05-05 Ultra-broadband signal amplification device RU2497270C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012118856/08A RU2497270C1 (en) 2012-05-05 2012-05-05 Ultra-broadband signal amplification device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012118856/08A RU2497270C1 (en) 2012-05-05 2012-05-05 Ultra-broadband signal amplification device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2497270C1 true RU2497270C1 (en) 2013-10-27

Family

ID=49446886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012118856/08A RU2497270C1 (en) 2012-05-05 2012-05-05 Ultra-broadband signal amplification device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2497270C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2662698C1 (en) * 2017-10-02 2018-07-26 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Device for amplifying and sampling the ultrawideband signal

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1104545A (en) * 1964-04-07 1968-02-28 Mullard Ltd Pulse-compression frequency-discriminator
JPH07123015A (en) * 1993-10-22 1995-05-12 Tec Corp Radio communication equipment
RU2096801C1 (en) * 1995-11-16 1997-11-20 Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" Radar
RU2133078C1 (en) * 1996-07-26 1999-07-10 Куприянов Павел Васильевич Superhigh-frequency transceiver and its design versions
RU2005139955A (en) * 2005-12-20 2007-07-20 Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образовани "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" (RU) SCHEME OF PHASE AUTOMATIC FREQUENCY CONTROL OF RADIO ELECTRONIC EQUIPMENT
RU2379837C1 (en) * 2008-04-23 2010-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского Superheterodyne receiver
RU2381621C2 (en) * 2008-03-03 2010-02-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Reception device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1104545A (en) * 1964-04-07 1968-02-28 Mullard Ltd Pulse-compression frequency-discriminator
JPH07123015A (en) * 1993-10-22 1995-05-12 Tec Corp Radio communication equipment
RU2096801C1 (en) * 1995-11-16 1997-11-20 Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" Radar
RU2133078C1 (en) * 1996-07-26 1999-07-10 Куприянов Павел Васильевич Superhigh-frequency transceiver and its design versions
RU2005139955A (en) * 2005-12-20 2007-07-20 Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образовани "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" (RU) SCHEME OF PHASE AUTOMATIC FREQUENCY CONTROL OF RADIO ELECTRONIC EQUIPMENT
RU2381621C2 (en) * 2008-03-03 2010-02-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Reception device
RU2379837C1 (en) * 2008-04-23 2010-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского Superheterodyne receiver

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2662698C1 (en) * 2017-10-02 2018-07-26 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Device for amplifying and sampling the ultrawideband signal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Giannini et al. A 79 GHz phase-modulated 4 GHz-BW CW radar transmitter in 28 nm CMOS
US11125855B2 (en) Method and system using TR assembly to obtain intermediate-frequency controllable signal
CN103080768B (en) Terahertz phased array system
CN102156139B (en) Method and system for measuring passive intermodulation generation point of microwave device by using electromagnetic wave phase
CN102236089A (en) Transceiving system of synthetic aperture radar with super-high resolution
CN109975772B (en) Multi-system radar interference performance detection system
CN105553495A (en) Method for receiving frequency band signal above 20GHz in spread spectrum manner through millimeter wave receiver
RU2497270C1 (en) Ultra-broadband signal amplification device
Bryerton et al. A compact integrated 675–693 GHz polarimeter
Ng et al. A fully-integrated 77-GHz pseudo-random noise coded Doppler radar sensor with programmable sequence generators in SiGe technology
RU2631422C1 (en) Correlation-phase direction-finder
CN106888015B (en) Broadband frequency agility millimeter wave frequency synthesizer
CN109150207B (en) Self-mixing frequency conversion device
CN102508236A (en) Frequency modulation (FM) Doppler distance measurement signal processing device
CN209823743U (en) Distributed local oscillator terahertz superheterodyne array receiver
GB593661A (en) Pulse-modulated wave-signal receiver
LU101013B1 (en) A double frequency continuous wave doppler radar circuit structure for suppressing DC bias
RU167899U1 (en) Multichannel receiver - converter of microwave signals of an unmanned aerial vehicle
RU2662698C1 (en) Device for amplifying and sampling the ultrawideband signal
RU2013156956A (en) METHOD OF RADAR AND RADAR WITH DOPPLER TRANSMITTER FOR ITS IMPLEMENTATION
JP2015146537A (en) Transmission circuit for millimeter wave transmitter
RU177562U1 (en) Receiving device
GB620668A (en) An improved arrangement for reducing the frequency band in the heterodyne reception of frequency-modulated oscillations
RU2669065C1 (en) Device for protecting automated systems from information disclosure on channels of side electromagnetic radiation
RU2504903C2 (en) Regional information communication system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180506

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190515