RU2616572C1 - Преобразователь частоты с использованием зеркального канала - Google Patents

Преобразователь частоты с использованием зеркального канала Download PDF

Info

Publication number
RU2616572C1
RU2616572C1 RU2016108532A RU2016108532A RU2616572C1 RU 2616572 C1 RU2616572 C1 RU 2616572C1 RU 2016108532 A RU2016108532 A RU 2016108532A RU 2016108532 A RU2016108532 A RU 2016108532A RU 2616572 C1 RU2616572 C1 RU 2616572C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
frequency
input
mixer
filter
Prior art date
Application number
RU2016108532A
Other languages
English (en)
Inventor
Андрей Михайлович Андреев
Виктор Иванович Дикарев
Вячеслав Николаевич Маковский
Галина Александровна Семенова
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
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 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации, Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2016108532A priority Critical patent/RU2616572C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2616572C1 publication Critical patent/RU2616572C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
    • H03D7/18—Modifications of frequency-changers for eliminating image frequencies
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/66—Phase shifters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H04B1/26—Circuits for superheterodyne receivers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах супергетеродинного типа различного назначения для расширения диапазона рабочих частот. Технический результат заключается в расширении диапазона рабочих частот без расширения частотной перестройки гетеродина путем использования зеркального канала приема. Преобразователь частоты содержит последовательно включенные входной фильтр, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, первый фильтр суммарной частоты, второй смеситель, первый фильтр промежуточной частоты и первый сумматор, выход которого является первым выходом преобразователя частоты. При этом к выходу первого смесителя последовательно подключены второй фильтр промежуточной частоты и первый фазовращатель на +90°, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, к выходу гетеродина последовательно подключены умножитель частоты на два и второй фазовращатель на +90°, выход которого соединен со вторым входом второго смесителя. Преобразователь отличается тем, что он снабжен вторым фильтром суммарной частоты, фазовращателем на -90°, третьим смесителем, третьим фильтром промежуточной частоты и вторым сумматором. 3 ил.

Description

Предлагаемый преобразователь частоты относится к радиотехнике и может быть использован в радиоприемных устройствах супергетеродинного типа различного назначения для расширения диапазона рабочих частот.
Известны преобразователи частоты (авт. свид. СССР №1713082; патенты РФ №№2062547, 2176128, 2213410; патенты США №№3913019, 4008443; патент ЕР №1113573 и другие).
Из известных преобразователей частоты наиболее близким к предлагаемому является «Преобразователь частоты с подавлением зеркального канала» (патент РФ №2062547, H03D 7/18, 1996), который и выбран в качестве прототипа.
Известный преобразователь частоты обеспечивает подавление зеркального канала фазокомпенсационным методом.
Однако с точки зрения расширения диапазона рабочих частот без расширения диапазона частотной перестройки гетеродина целесообразно не подавлять, а использовать зеркальный канал приема.
Технической задачей изобретения является расширение диапазона рабочих частот без расширения частотной перестройки гетеродина путем использования зеркального канала приема.
Поставленная задача решается тем, что преобразователь частоты с использованием зеркального канала, содержащий в соответствии с ближайшим аналогом последовательно включенные входной фильтр, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, первый фильтр суммарной частоты, второй смеситель, первый фильтр промежуточной частоты и первый сумматор, выход которого является первым выходом преобразователя частоты, при этом к выходу первого смесителя последовательно подключены второй фильтр промежуточной частоты и первый фазовращатель на +90°, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, к выходу гетеродина последовательно подключены умножитель частоты на два и второй фазовращатель на +90°, выход которого соединен со вторым входом второго смесителя, отличается от ближайшего аналога тем, что он снабжен вторым фильтром суммарной частоты, фазовращателем на -90°, третьим смесителем, третьим фильтром промежуточной частоты и вторым сумматором, причем к выходу первого смесителя последовательно подключены второй фильтр суммарной частоты, третий смеситель, второй вход которого через фазовращатель на -90° соединен с выходом умножителя частоты на два, третий фильтр промежуточной частоты и второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого фазовращателя на +90°, а выход является вторым выходом преобразователя частоты.
Структурная схема предлагаемого преобразователя частоты представлена на фиг. 1. Частотные диаграммы, поясняющие образование зеркального канала приема при верхней и нижней настройке гетеродина, изображены на фиг. 2 и 3.
Преобразователь частоты с использованием зеркального канала содержит последовательно включенные входной фильтр 1, первый смеситель 2, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 8, первый фильтр 3 суммарной частоты, второй смеситель 4, первый фильтр 5 промежуточной частоты и первый сумматор 11, выход которого является первым выходом преобразователя частоты. К выходу первого смесителя 2 последовательно подключены второй фильтр 6 промежуточной частоты и первый фазовращатель 7 на +90°, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора 11.К выходу гетеродина 8 последовательно подключены умножитель 9 частоты на два и второй фазовращатель 10 на +90°, выход которого соединен со вторым входом второго смесителя 4. К выходу первого смесителя 2 последовательно подключены второй фильтр 12 суммарной частоты, третий смеситель 14, второй вход которого через фазовращатель 13 на -90° соединен с выходом умножителя 9 частоты на два, третий фильтр 15 промежуточной частоты и второй сумматор 16, второй вход которого соединен с выходом первого фазовращателя 7 на +90°, а выход является вторым выходом преобразователя частоты.
Устройство работает следующим образом.
Если сигнал принимается по основному каналу на частоте ωc (фиг. 2)
Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
то он через входной фильтр 1 поступает на первый вход первого смесителя 2, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 8
Figure 00000003
.
На выходе первого смесителя 2 образуются напряжения комбинационных частот. Фильтрами 3, 6 и 12 выделяются напряжения суммарной и разностной (промежуточной) частот соответственно:
Figure 00000004
,
Figure 00000005
,
Figure 00000006
, 0≤t≤Tc,
где
Figure 00000007
;
ωпр=ωг-ωс - промежуточная (разностная) частота;
ϕпр1=ϕг-ϕс.
Напряжение uпр1(t) с выхода первого фильтра 3 суммарной частоты поступает на первый вход второго смесителя 4. Напряжение uг(t) гетеродина 8 поступает на вход умножителя 9 на два, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000008
,
где Uг1=2Uг,
которое поступает на входы фазовращателей 10 на +90° и 13 на -90°, на выходах которых образуются следующие напряжения соответственно:
Figure 00000009
,
Figure 00000010
.
Напряжение uг2(t) с выхода фазовращателя 10 на +90° поступает на второй вход второго смесителя 4. На выходе смесителя 4 образуются напряжения комбинационных частот. Фильтром 5 промежуточной частоты выделяется напряжение промежуточной (разностной) частоты
Figure 00000011
,
где
Figure 00000012
;
ωпр=ωг-ωс - промежуточная (разностная) частота;
ϕпр1=ϕг-ϕс,
которое поступает на первый вход первого сумматора 11.
Напряжение uпр2(t) с выхода второго фильтра 6 промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 7 на +90°, на выходе которого образуется напряжение
Figure 00000013
.
Это напряжение поступает на второй вход первого сумматора 11, на выходе которого образуется суммарное напряжение
Figure 00000014
, 0≤t≤Tc,
где
Figure 00000015
,
которое поступает на первый выход преобразователя частоты для дальнейшей обработки.
Напряжение uпр3(t) с выхода второго фильтра суммарной частоты поступает на первый вход третьего смесителя 14, на второй вход которого подается напряжение uг3(t) с выхода фазовращателя 13 на -90°. На выходе третьего смесителя 14 образуются напряжения комбинационных частот. Фильтром 15 промежуточной частоты выделяется напряжение
Figure 00000016
,
где
Figure 00000017
,
которое поступает на второй вход второго сумматора 16. На первый вход последнего подается напряжение uпр5(t) с выхода фазовращателя 7 на +90°. На выходе второго сумматора 16 указанные напряжения компенсируются.
Если сигнал принимается по зеркальному каналу на частоте ωз (фиг. 2)
Figure 00000018
, 0≤t≤T3,
то он через выходной фильтр 1 поступает на первый вход первого смесителя 2, на второй вход которого подается напряжение uг(t) гетеродина 8. Фильтрами 3, 6 и 12 в этом случае выделяются следующие напряжения:
Figure 00000019
,
Figure 00000020
,
Figure 00000021
, 0≤t≤T3,
где
Figure 00000022
;
ωпр=ωз-ωг - промежуточная (разностная) частота;
ϕпр2=ϕз-ϕг.
Напряжение uпр7(t) с выхода первого фильтра 3 суммарной частоты поступает на первый вход второго смесителя 4, на второй вход которого подается напряжение uг2(t) с выхода фазовращателя 10 на +90°. На выходе смесителя 4 образуются напряжения комбинационных частот. Фильтром 5 промежуточной частоты выделяется напряжение промежуточной (разностной) частоты
Figure 00000023
,
которое поступает на первый вход первого сумматора 11, на второй вход которого подается напряжение
Figure 00000024
;
с выхода фазовращателя 7 на +90°. На выходе первого сумматора 11 указанные напряжения компенсируются.
Напряжение uпр9(t) с выхода фильтра 12 суммарной частоты поступает на первый вход третьего смесителя 14, на второй вход которого подается напряжение uг3(t) с выхода фазовращателя 13 на -90°. На выходе третьего смесителя 14 образуются напряжения комбинационных частот. Фильтром 15 промежуточной частоты выделяется напряжение промежуточной частоты
Figure 00000025
,
которое подается на второй вход второго сумматора 16. На выходе последнего образуется суммарное напряжение
Figure 00000026
, 0≤t≤Tз,
где
Figure 00000027
,
которое поступает на второй выход преобразователя частоты для дальнейшей обработки.
Описанная выше работа преобразователя частоты соответствует верхней настройке гетеродина, когда ωг>ωс (фиг. 2). При нижней настройке гетеродина, когда ωг<ωс (фиг. 3), все рассуждения остаются справедливыми.
Для правильной работы сумматоров 11 и 16 необходимо выполнить амплитудное условие компенсации, что достигается соответствующим выбором коэффициентов передачи блоков преобразователя частоты.
Таким образом, предлагаемый преобразователь частоты по сравнению с прототипом обеспечивает расширение диапазона рабочих частот без расширения диапазона частотной перестройки гетеродина. Это достигается за счет использования зеркального канала приема. При этом имеет такое же значение, что и коэффициент преобразования Кпр основного канала приема, т.е. указанные каналы являются равнозначными.

Claims (1)

  1. Преобразователь частоты с использованием зеркального канала, содержащий последовательно включенные входной фильтр, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, первый фильтр суммарной частоты, второй смеситель, первый фильтр промежуточной частоты и первый сумматор, выход которого является первым выходом преобразователя частоты, при этом к выходу первого смесителя последовательно подключены второй фильтр промежуточной частоты и первый фазовращатель на +90°, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, к выходу гетеродина последовательно подключены умножитель частоты на два и второй фазовращатель на +90°, выход которого соединен со вторым входом второго смесителя, отличающийся тем, что он снабжен вторым фильтром суммарной частоты, фазовращателем на -90°, третьим смесителем, третьим фильтром промежуточной частоты и вторым сумматором, причем к выходу первого смесителя последовательно подключены второй фильтр суммарной частоты, третий смеситель, второй вход которого через фазовращатель на -90° соединен с выходом умножителя частоты на два, третий фильтр промежуточной частоты и второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого фазовращателя на +90°, а выход является вторым выходом преобразователя частоты.
RU2016108532A 2016-03-09 2016-03-09 Преобразователь частоты с использованием зеркального канала RU2616572C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108532A RU2616572C1 (ru) 2016-03-09 2016-03-09 Преобразователь частоты с использованием зеркального канала

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108532A RU2616572C1 (ru) 2016-03-09 2016-03-09 Преобразователь частоты с использованием зеркального канала

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2616572C1 true RU2616572C1 (ru) 2017-04-17

Family

ID=58643029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016108532A RU2616572C1 (ru) 2016-03-09 2016-03-09 Преобразователь частоты с использованием зеркального канала

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2616572C1 (ru)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1713082A1 (ru) * 1989-12-04 1992-02-15 Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского Преобразователь частоты
RU2062547C1 (ru) * 1992-04-20 1996-06-20 Воронежский государственный университет Преобразователь частоты с подавлением зеркального канала
EP1113573A1 (en) * 1999-12-27 2001-07-04 Sony Corporation Tuner IC and receiving apparatus employing the same
RU2176128C2 (ru) * 2000-02-04 2001-11-20 Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского Преобразователь частоты
RU2213410C1 (ru) * 2002-01-28 2003-09-27 Заренков Вячеслав Адамович Преобразователь частоты
RU2552180C2 (ru) * 2013-06-19 2015-06-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации Способ преобразования частоты и преобразователь для его осуществления
RU2569578C1 (ru) * 2014-08-01 2015-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственнный университет путей сообзщения" МГУПС (МИИТ) Фазокомпенсационный подавитель зеркального канала в приемнике радиосигналов

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1713082A1 (ru) * 1989-12-04 1992-02-15 Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского Преобразователь частоты
RU2062547C1 (ru) * 1992-04-20 1996-06-20 Воронежский государственный университет Преобразователь частоты с подавлением зеркального канала
EP1113573A1 (en) * 1999-12-27 2001-07-04 Sony Corporation Tuner IC and receiving apparatus employing the same
RU2176128C2 (ru) * 2000-02-04 2001-11-20 Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского Преобразователь частоты
RU2213410C1 (ru) * 2002-01-28 2003-09-27 Заренков Вячеслав Адамович Преобразователь частоты
RU2552180C2 (ru) * 2013-06-19 2015-06-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации Способ преобразования частоты и преобразователь для его осуществления
RU2569578C1 (ru) * 2014-08-01 2015-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственнный университет путей сообзщения" МГУПС (МИИТ) Фазокомпенсационный подавитель зеркального канала в приемнике радиосигналов

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SU 1713082 A215.02.1992. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9148124B2 (en) Complex band pass filter and receiver
EP3089358B1 (en) Detector generating a displacement signal by injection locking and injection pulling
RU2616572C1 (ru) Преобразователь частоты с использованием зеркального канала
US8467762B2 (en) Frequency converting device, television device and frequency converting method
RU2329598C2 (ru) Радиоприемное устройство и его варианты
KR100472484B1 (ko) 무선 신호 병렬 처리 장치 및 그 방법
US20140235182A1 (en) Transmitter and receiver circuits
US2735001A (en) Witters
KR20120021599A (ko) 밴드 패스 샘플링 수신기
US9473180B2 (en) Apparatus for converting frequency and RF transmitter comprising same
RU2011120467A (ru) Устройство гибкого широкополосного преобразования частоты и соответствующий приемник телеуправления спутника
LU101013B1 (en) A double frequency continuous wave doppler radar circuit structure for suppressing DC bias
KR101078324B1 (ko) 컴플렉스 필터의 디씨 오프셋 제거회로
US9906152B2 (en) Frequency converter
RU2205501C2 (ru) Устройство подавления узкополосных помех для приемников широкополосных сигналов
EP3098972B1 (en) Versatile radio receiver architecture
RU2182399C1 (ru) Преобразователь частоты
US9735735B2 (en) Fractional mixer based tuner and tuning method
US20170131391A1 (en) Detector generating a displacement signal by injection locking and injection pulling
KR20080067166A (ko) 광대역 수신기
RU2065666C1 (ru) Устройство для разделения двух частотно-модулированных сигналов с перекрывающимися спектрами
RU2277751C2 (ru) Способ преобразования частоты с подавлением зеркальной помехи и преобразователь для его осуществления
JP2010193160A (ja) 無線受信機及び無線信号の受信方法
RU2680974C1 (ru) Радиоприемное устройство СВЧ
JPWO2009128267A1 (ja) 受信装置とこれを用いた電子機器

Legal Events

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

Effective date: 20180310