RU2747575C1 - Interference-resistant transmission system with digital selection unit and automatic matching device on discrete elements - Google Patents

Interference-resistant transmission system with digital selection unit and automatic matching device on discrete elements Download PDF

Info

Publication number
RU2747575C1
RU2747575C1 RU2020132141A RU2020132141A RU2747575C1 RU 2747575 C1 RU2747575 C1 RU 2747575C1 RU 2020132141 A RU2020132141 A RU 2020132141A RU 2020132141 A RU2020132141 A RU 2020132141A RU 2747575 C1 RU2747575 C1 RU 2747575C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
selection unit
outputs
digital
interference
digital selection
Prior art date
Application number
RU2020132141A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Маковий
Сергей Александрович Чупеев
Александр Алексеевич Яблонских
Original Assignee
Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
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 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" filed Critical Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority to RU2020132141A priority Critical patent/RU2747575C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2747575C1 publication Critical patent/RU2747575C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/28Impedance matching networks
    • H03H11/30Automatic matching of source impedance to load impedance
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38Impedance-matching networks
    • H03H7/40Automatic matching of load impedance to source impedance
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details 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
    • H04B1/02Transmitters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details 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
    • H04B1/02Transmitters
    • H04B1/04Circuits
    • H04B1/0458Arrangements for matching and coupling between power amplifier and antenna or between amplifying stages

Abstract

FIELD: radio communication technology.
SUBSTANCE: invention relates to radio communication technology and can be used in radio stations of the short-wave (SW) range, as well as in radio stations of other ranges, operating in conditions of concentrated interference. The technical result consists in increasing the noise immunity of the transmission system to interference induced into the antenna from the signals of powerful radio transmitting devices. An interference-free transmission system with a digital selection unit and an automatic matching device on discrete elements contains a high frequency generator (HFG), a bidirectional coupler, a matching circuit and an antenna, as well as a tuning unit, while the HFG contains a sinusoidal signal generator (SSG), a power amplifier and a switch, while additionally introduced a digital selection unit, made with the possibility of separating the useful signal and suppressing other spectral components while maintaining the phase relationships of the useful signal from both outputs of the bidirectional coupler, and a microprocessor device.
EFFECT: noise immunity increased.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано в радиостанциях коротковолнового (КВ) и ультракоротковолнового (УКВ) диапазона, а также в радиостанциях других диапазонов, работающих в условиях действия мощных сосредоточенных помех.The invention relates to radio communication technology and can be used in radio stations of the short-wave (HF) and ultra-short-wave (VHF) range, as well as in radio stations of other ranges operating in conditions of powerful concentrated interference.

В радиосвязи большую роль играет вопрос согласования антенны с передатчиком. Задача согласования актуальна для различных диапазонов и решается для разных диапазонов различными способами. Согласование имеет ряд особенностей для радиостанций коротковолнового (КВ) диапазона, которые активно используются в настоящее время в гражданской и военной связи.In radio communication, the issue of matching the antenna with the transmitter plays an important role. The matching problem is relevant for different ranges and is solved for different ranges in different ways. The matching has a number of features for shortwave (HF) radio stations, which are currently actively used in civil and military communications.

Известны радиопередающие устройства, например, опубликованные в Шахгильдян В.В., Карякин В.Л. Проектирование устройств генерирования и формирования сигналов в системах подвижной связи: Учебное пособие для вузов. М: СОЛОН-Пресс, 2011. - 400 с. стр. 308 рис. 4.2, стр. 309 рис. 4.3. Также известно радиопередающее устройство, опубликованное в Ш ахгильдан В.В., Шумилин В.С., Козырев В.Б. и др. под ред. В.В. Шахгильдяна - 4-е изд., перераб. И доп. - М.: Радио и связь, 2000 - 656 с. Стр 377 рис. 5.6. Однако данные радиопередающие устройства предназначены для работы на согласованную нагрузку и в них не предусмотрена цепь согласования с антенной. Known radio transmitting devices, for example, published in Shahgildyan V.V., Karjakin V.L. Designing devices for generating and shaping signals in mobile communication systems: Textbook for universities. M: SOLON-Press, 2011 .-- 400 p. page 308 fig. 4.2, page 309 fig. 4.3. Also known is a radio transmitting device published in Sh akhgildan V.V., Shumilin V.S., Kozyrev V.B. and others, ed. V.V. Shahgildyan - 4th ed., Revised. And add. - M .: Radio and communication, 2000 - 656 p. Page 377 fig. 5.6. However, these radio transmitters are designed to operate on a matched load and do not provide a matching circuit with an antenna.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому, является устройство, описанное в статье «Концепция согласования радиопередающих устройств с нагрузками», T-Comm, №9-2013 с. 127-131, рис. 2.The closest in technical essence to the proposed one is the device described in the article "The concept of matching radio transmitting devices with loads", T-Comm, No. 9-2013 p. 127-131, Fig. 2.

Схема устройства-прототипа изображена на фиг. 1, где обозначено:A diagram of the prototype device is shown in FIG. 1, where it is indicated:

1 - генератор высокой частоты (ВЧ);1 - high frequency generator (HF);

2 - генератор синусоидального сигнала (ГСС);2 - sinusoidal signal generator (GSS);

3 - ключ;3 - key;

4 - усилитель мощности (УМ);4 - power amplifier (PA);

5 - двунаправленный ответвитель (ДНО);5 - bidirectional coupler (BOT);

6 - блок подстройки (БП);6 - tuning block (BP);

7 - цепь согласования (ЦС);7 - matching chain (CA);

8 - нагрузка передающей системы Rн (антенна).8 - load of the transmitting system Rн (antenna).

Устройство-прототип содержит последовательно соединенные генератор высокой частоты 1, двунаправленный ответвитель 5, цепь согласования 7 и нагрузку передающей системы Rн (антенна) 8. Причем генератор ВЧ 1 состоит из генератора синусоидального сигнала 2 и усилителя мощности 4, выходы которых соединены с соответствующими входами ключа 3, выход которого является выходом генератора ВЧ 1. Первый и второй выходы двунаправленного ответвителя 5 соединены с входами блока подстройки 6 соответственно. Четыре выхода ДНО 5 соединены с соответствующими входами цепи согласования 7.The prototype device contains a series-connected high-frequency generator 1, a bi-directional coupler 5, a matching circuit 7 and a load of the transmitting system Rн (antenna) 8. Moreover, the HF generator 1 consists of a sinusoidal signal generator 2 and a power amplifier 4, the outputs of which are connected to the corresponding key inputs 3, the output of which is the output of the RF generator 1. The first and second outputs of the bidirectional coupler 5 are connected to the inputs of the tuner 6, respectively. The four outputs of the DNO 5 are connected to the corresponding inputs of the matching circuit 7.

Устройство-прототип работает в двух режимах - в режиме настройки и в режиме передачи. Поскольку нагрузкой выступает антенна 8, то она будет иметь некоторое комплексное сопротивление, зависящее от частоты Z(f). Для обеспечения работы в режиме передачи УМ 4 на согласованную нагрузку в режиме предварительной настройки производится настройка ЦС 7. В режиме настройки используется сигнал ГСС 2, который подается через ключ 3 на ДНО 5 и далее через ЦС 7 в Rн 8. При этом ГСС 2 формирует гармонический сигнал на частоте f1, на которой в дальнейшем будет производиться работа на передачу. Поскольку в начальном состоянии тракт передачи является рассогласованным, то в нем образуется падающая и отраженная волна. С ДНО 5 в блок подстройки 6 будет поступать ответвленное напряжение падающей мощности Uп и отраженной мощности. Далее блок подстройки 6 исходя из значений Uп и Uотр, а также фазы между ними производит вычисление значений управляющих напряжений ЦС 7. После чего ЦС 7 на основе полученных управляющих напряжений осуществляет трансформацию комплексного сопротивления нагрузки Rn 8 к выходу генератора высокой частоты 1. Данная процедура повторяется до тех пор, пока процесс настройки не придет в установившееся состояние. В установившемся состоянии Uотр будет иметь малое или нулевое значение, а тракт передачи энергии от генератора высокой частоты 1 до нагрузки 8 будет согласован на частоте f1.The prototype device operates in two modes - in the configuration mode and in the transmission mode. Since the antenna 8 acts as a load, it will have some complex impedance, depending on the frequency Z (f). To ensure operation in the transmission mode of the UM 4 to the matched load in the presetting mode, DS 7 is configured. In the tuning mode, the GSS 2 signal is used, which is fed through the switch 3 to the DNO 5 and then through the TS 7 to Rn 8. In this case, the GSS 2 forms a harmonic signal at frequency f1, at which transmission work will be carried out in the future. Since in the initial state the transmission path is mismatched, an incident and a reflected wave is formed in it. From the DNO 5, the branch voltage of the incident power Uп and the reflected power will be supplied to the adjustment unit 6. Further, the tuning unit 6, based on the values of Uп and Uref, as well as the phase between them, calculates the values of the control voltages of DC 7. After that, DC 7, based on the obtained control voltages, transforms the complex load resistance Rn 8 to the output of the high-frequency generator 1. This procedure is repeated until the tuning process comes to a steady state. In the steady state, Uref will have a small or zero value, and the power transmission path from the high-frequency generator 1 to the load 8 will be matched at the frequency f1.

В режиме передачи производится коммутация ключом 3 усилителя мощности 4 к ДНО 5. Поскольку выходные сопротивления ГСС 1 и УМ 4 одинаковые, то усилитель мощности 4 будет осуществлять передачу выходной мощности в согласованную нагрузку.In the transmission mode, switching is performed by the switch 3 of the power amplifier 4 to the BOT 5. Since the output resistances of the GSS 1 and the PA 4 are the same, the power amplifier 4 will transmit the output power to the matched load.

Антенна имеет реактивное сопротивление, которое зависит от частоты Z(f). Рассмотрим случай, при котором присутствуют 2 сигнала: первый - полезный сигнал, источником которого является в режиме настройки ГСС 2 на частоте f1, второй сигнал является помехой, наведенной в антенну (Rн) 8, на частоте f2. При этом значение мощности полезного сигнала в режиме настройки, как правило, небольшое 0,02…0,1 Вт. Мощность сигнала помехи от вблизи расположенного передатчика может быть значительно большей. В реальных условиях развязка между вблизи расположенными антеннами КВ диапазона может иметь значение 30 дБ. В УКВ диапазоне значение развязки может достигать меньших значений до 10 дБ. Таким образом, при мощности соседнего передатчика 1 кВт, наведенная от него в антенну мощность на частоте работы соседнего передатчика f2 может достигать значения 1 Вт. В результате значения напряжений падающей и отраженной мощности в двунаправленном ответвителе 5 Uп и Uотр будут в большей степени определяться сигналом помехи, действующим на частоте f2, который более чем на 10 дБ превосходит полезный сигнал, действующий на частоте f1. Учитывая, что соседний передатчик работает на другой частоте f2, то и процесс настройки ЦС 7 будет производиться на частоте f2. Кроме того, у некоторых типов антенн при отстройке по частоте сильно меняется значение реактивного сопротивления Z(f), поэтому при работе устройства-прототипа произойдет настройка на комплексной сопротивление Z(f2) вместо Z(f1).The antenna has a reactance that depends on the frequency Z (f). Let us consider the case in which there are 2 signals: the first is a useful signal, the source of which is in the GSS 2 tuning mode at frequency f1, the second signal is interference induced into the antenna (Rn) 8 at frequency f2. In this case, the value of the power of the useful signal in the tuning mode, as a rule, is small 0.02 ... 0.1 W. The signal strength of the interference signal from a nearby transmitter can be significantly higher. In real conditions, the isolation between nearby HF antennas can be as high as 30 dB. In the VHF range, the isolation value can reach lower values up to 10 dB. Thus, when the power of the neighboring transmitter is 1 kW, the power induced from it into the antenna at the operating frequency of the neighboring transmitter f2 can reach 1 W. As a result, the values of the voltages of the incident and reflected power in the bidirectional coupler 5 Uп and Urep will to a greater extent be determined by the interference signal acting at the frequency f2, which is more than 10 dB higher than the useful signal acting at the frequency f1. Considering that the neighboring transmitter operates at a different frequency f2, then the DS 7 tuning process will be performed at the frequency f2. In addition, for some types of antennas, when the frequency is offset, the value of the reactance Z (f) changes greatly, therefore, when the prototype device is operating, it will be tuned to the complex resistance Z (f2) instead of Z (f1).

Как следствие в режиме передачи усилитель мощности 4 будет работать на частоте f1 на рассогласованную нагрузку со сбросом мощности.As a consequence, in transmission mode, power amplifier 4 will operate at frequency f1 for a mismatched load with power shedding.

При работе радиопередающей системы на антенну могут наводиться помехи от вблизи расположенных работающих мощных радиопередающих устройств. При этом в тракте передачи осуществляется измерение падающей и отраженной мощности (как в режиме настройки, так и в режиме передачи). Наличие мощных помех с антенн, которые наводятся на частоте отличной от частоты работы радиопередающего устройства (РПДУ), приводят к искажению измеряемых значений падающей и отраженной мощности. При этом из-за аномальных показаний датчиков падающей и отраженной мощности могут достигать таких значений, при которых работа РПДУ окажется невозможной.When the radio transmission system is operating, the antenna may be interfered with by nearby operating powerful radio transmitting devices. In this case, the incident and reflected power is measured in the transmission path (both in the tuning mode and in the transmission mode). The presence of powerful interference from antennas, which are induced at a frequency different from the frequency of operation of the radio transmitting device (RPDU), lead to distortion of the measured values of the incident and reflected power. At the same time, due to the abnormal readings of the incident and reflected power sensors, they can reach values at which the operation of the RPDU will be impossible.

Недостаток устройства-прототипа - низкая помехозащищенность от наводок на антенну сигналов мощных радиопередающих устройств.The disadvantage of the prototype device is low noise immunity from interference to the antenna of signals from powerful radio transmitting devices.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение помехоустойчивости работы передающей системы к помехам, наведенным в антенну от сигналов мощных радиопередающих устройств.The task of the proposed technical solution is to increase the noise immunity of the transmission system to interference induced into the antenna from the signals of powerful radio transmitting devices.

Для решения поставленной задачи в помехозащищенную передающую систему с цифровым блоком селекции и автоматическим устройством согласования на дискретных элементах, содержащую последовательно соединенные генератор высокой частоты (ГВЧ), двунаправленный ответвитель, цепь согласования и антенну, а также блок подстройки, при этом ГВЧ содержит генератор синусоидального сигнала (ГСС), усилитель мощности, выходы которых соединены с соответствующими входами ключа, выход которого является выходом ГВЧ, согласно изобретению, введены цифровой блок селекции и микропроцессорное устройство, выход которого соединен со вторым входом цепи согласования, выполненной на дискретных элементах; два выхода двунаправленного ответвителя соединены с соответствующими входами цифрового блока селекции, два выхода которого подключены к соответствующим входам блока подстройки, четыре выхода которого соединены с входами микропроцессорного устройства соответственно, кроме того, цифровой блок селекции выполнен с возможностью выделения полезного сигнала и подавления других спектральных составляющих с сохранением фазовых соотношений полезного сигнала с обоих выходов двунаправленного ответвителя.To solve this problem, a noise-immune transmission system with a digital selection unit and an automatic matching device on discrete elements, containing a series-connected high-frequency generator (HHF), a bidirectional coupler, a matching circuit and an antenna, as well as an adjustment unit, is used, while the HHF contains a sinusoidal signal generator (GSS), a power amplifier, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the switch, the output of which is the output of the HHF, according to the invention, a digital selection unit and a microprocessor device are introduced, the output of which is connected to the second input of the matching circuit made on discrete elements; two outputs of the bidirectional coupler are connected to the corresponding inputs of the digital selection unit, two outputs of which are connected to the corresponding inputs of the trimming unit, four outputs of which are connected to the inputs of the microprocessor device, respectively, in addition, the digital selection unit is configured to extract the useful signal and suppress other spectral components from maintaining the phase relationships of the useful signal from both outputs of the bidirectional coupler.

На фигуре 2 приведена схема заявляемого устройства, где обозначено:Figure 2 shows a diagram of the inventive device, where it is indicated:

1 - генератор высокой частоты (ГВЧ);1 - high frequency generator (HHF);

2 - генератор синусоидального сигнала (ГСС);2 - sinusoidal signal generator (GSS);

3 - ключ;3 - key;

4 - усилитель мощности (УМ);4 - power amplifier (PA);

5 - двунаправленный ответвитель (ДНО);5 - bidirectional coupler (BOT);

6 - блок подстройки (БП);6 - tuning block (BP);

7 - цепь согласования (ЦС);7 - matching chain (CA);

8 - антенна (нагрузка передающей системы);8 - antenna (transmission system load);

9, 10 - первый и второй аналого-цифровые преобразователи (АЦП);9, 10 - the first and second analog-to-digital converters (ADC);

11, 12 - первый и второй цифровые радиоприемные устройства (ЦРПУ);11, 12 - the first and second digital radio receivers (TsRPU);

13 - цифровой блок селекции;13 - digital block of selection;

14 - микропроцессорное устройство (МCU).14 - microprocessor unit (MCU).

Заявляемое устройство содержит последовательно соединенные генератор высокой частоты 1, двунаправленный ответвитель 5, цепь согласования 7 и антенну 8. Причем генератор ВЧ 1 состоит из генератора синусоидального сигнала 2 и усилителя 4, выходы которых соединены с соответствующими входами ключа 3, выход которого является выходом генератора ВС 1. Первый и второй выходы двунаправленного ответвителя 5 соединены с соответствующими входами цифрового блока селекции 13, выходы которого соединены с соответствующими входами блока подстройки 6, четыре выхода которого соединены с входами микропроцессорного устройства 14 соответственно. Выход МCU 14 соединен со вторым входом ЦС 7. Цепь согласования 7 построена на основе дискретных элементов, состоящих из магазинов емкостей и индуктивностей, переключение которых обеспечивает микропроцессорное устройство MCU 14. Цифровой блок селекции 13 содержит две цепочки из последовательно соединенных первого АЦП 9 и первого ЦРПУ 11, второго АЦП 10 и второго ЦПРУ 12. Причем входы первого 9 и второго 10 АЦП являются входами цифрового блока селекции 13; выходы первого 11 и второго 12 ЦРПУ - выходами цифрового блока селекции 13.The inventive device contains a series-connected high-frequency generator 1, a bi-directional coupler 5, a matching circuit 7 and an antenna 8. Moreover, the HF generator 1 consists of a sinusoidal signal generator 2 and an amplifier 4, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the key 3, the output of which is the output of the BC generator 1. The first and second outputs of the bidirectional coupler 5 are connected to the corresponding inputs of the digital selection unit 13, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adjustment unit 6, four outputs of which are connected to the inputs of the microprocessor device 14, respectively. The output of the MCU 14 is connected to the second input of the DS 7. The matching circuit 7 is built on the basis of discrete elements consisting of stores of capacitances and inductances, the switching of which is provided by the microprocessor device MCU 14. The digital selection unit 13 contains two chains of the first ADC 9 and the first CPDU connected in series 11, the second ADC 10 and the second CPU 12. Moreover, the inputs of the first 9 and the second 10 ADC are the inputs of the digital selection unit 13; the outputs of the first 11 and the second 12 of the central control room are outputs of the digital selection block 13.

Заявляемое устройство работает в режиме настройки и в режиме передачи. The inventive device operates in the configuration mode and in the transmission mode.

В режиме настройки используется сигнал ГСС 2, который подается через ключ 3 на двунаправленный ответвитель 5 и далее через цепь согласования 7 в антенну 8. Цепь согласования 7 выполнена на основе дискретных элементов, состоящих из магазинов емкостей и индуктивностей, переключение которых обеспечивает микропроцессорное устройство MCU 14. При этом генератор синусоидального сигнала 2 формирует гармонический сигнал на частоте f1, на которой в дальнейшем будет производиться работа на передачу. Поскольку в начальном состоянии тракт передачи является рассогласованным, то в нем образуется падающая и отраженная волна. В результате с двунаправленного ответвителя 5 на цифровой блок селекции 13 поступает ответвленное напряжение падающей и отраженной мощности: Uп - ответвленное напряжение падающей мощности, Uотр - ответвленное напряжение отраженной мощности. Цифровой блок селекции 13 настроен на частоту приема полезного сигнала f1. В блоке селекции 13 производится оцифровка отсчетов двумя аналого-цифровыми преобразователями 9, 10. Затем полученные отсчеты поступают на входы соответствующих цифровых радиоприемных устройств 11, 12, которые настроены на частоту приема f1. Цифровые радиоприемные устройства 11, 12 пропускают гармонический сигнал на частоте f1 без ослабления, а сигналы помехи, действующей на частоте f2, ослабляют на 60 дБ или более. На выходе цифровых радиоприемных устройств наведенный сигнал помехи на частоте f2, будет иметь мощность менее 1 мВт, при мощности полезного сигнала, действующего на частоте f1 0.1…0.02 мВт. В результате действие помехи не будет оказывать влияния на работу блока подстройки 6. На блок подстройки 6 будет поступать ответвленное напряжение падающей мощности Uп, и ответвленное напряжение отраженной мощности Uотр на частоте f1 в цифровом виде. Блок подстройки 6 исходя из значений Uп и Uотр, а также фазы между ними производит вычисление требуемых значений емкостей и индуктивностей в цепи согласования 7. Полученные значения передаются в микропроцессорное устройство MCU 14. Микропроцессорное устройство 14 определяет, какие именно дискретные элементы нужно коммутировать для обеспечения требуемых значений индуктивности и емкости в цепи согласования 7, а также формирует соответствующие команды управления в цепи согласования 7. После чего цепь согласования 7 осуществляет трансформацию комплексного сопротивления антенны 8 к выходу генератора высокой частоты 1. Данная процедура повторяется до тех пор, пока процесс настройки не придет в установившееся состояние.In the tuning mode, the GSS signal 2 is used, which is fed through the switch 3 to the bidirectional coupler 5 and then through the matching circuit 7 to the antenna 8. The matching circuit 7 is made on the basis of discrete elements consisting of stores of capacitances and inductances, the switching of which is provided by the microprocessor device MCU 14 In this case, the generator of the sinusoidal signal 2 generates a harmonic signal at the frequency f1, at which transmission work will be carried out in the future. Since in the initial state the transmission path is mismatched, an incident and a reflected wave is formed in it. As a result, a branched voltage of the incident and reflected power is supplied from the bidirectional coupler 5 to the digital selection unit 13: Uп is the branched voltage of the incident power, Uref is the branched voltage of the reflected power. The digital selector unit 13 is tuned to the frequency of receiving the useful signal f1. In the selection unit 13, the samples are digitized by two analog-to-digital converters 9, 10. Then the obtained samples are fed to the inputs of the corresponding digital radio receivers 11, 12, which are tuned to the receiving frequency f1. Digital radio receivers 11, 12 transmit the harmonic signal at frequency f1 without attenuation, and interference signals acting at frequency f2 are attenuated by 60 dB or more. At the output of digital radio receivers, the induced interference signal at the frequency f2 will have a power of less than 1 mW, with the power of the useful signal acting at the frequency f1 0.1… 0.02 mW. As a result, the action of the interference will not affect the operation of the tuning unit 6. The tuning unit 6 will receive the branch voltage of the incident power Uп, and the branch voltage of the reflected power Uref at the frequency f1 in digital form. The adjustment unit 6, based on the values of Uп and Uref, as well as the phase between them, calculates the required values of capacitances and inductances in the matching circuit 7. The obtained values are transmitted to the microprocessor device MCU 14. Microprocessor device 14 determines which discrete elements need to be switched to ensure the required values of inductance and capacitance in the matching circuit 7, and also generates the corresponding control commands in the matching circuit 7. After that, the matching circuit 7 transforms the complex impedance of the antenna 8 to the output of the high frequency generator 1. This procedure is repeated until the tuning process arrives into a steady state.

В режиме передачи производится коммутация ключом 3 усилителя мощности 4 к двунаправленному ответвителю 5. Поскольку выходные сопротивления генератора синусоидального сигнала 2 и усилителя мощности 4 одинаковые, то усилитель мощности 4 будет осуществлять передачу выходной мощности в согласованную нагрузку (антенну) 8.In the transmission mode, the switch is made by the switch 3 of the power amplifier 4 to the bidirectional coupler 5. Since the output resistances of the sinusoidal signal generator 2 and the power amplifier 4 are the same, the power amplifier 4 will transmit the output power to the matched load (antenna) 8.

Блок цифровой селекции 13 предназначен для выделения сигналов на частоте настройки радиопередающей системы и фильтрации остальных частот. При работе в условиях интенсивных помех, на антенный вход радиопередающей системы приходит смесь помех на различных частотах. Блок цифровой селекции 13 фактически является двухканальным узкополосным перестраиваемым фильтром, который в режиме настройки выделяет полезный сигнал и подавляет другие спектральные составляющие, при этом сохраняет фазовые соотношения полезного сигнала с обоих входов.The digital selection unit 13 is designed to extract signals at the tuning frequency of the radio transmission system and filter the remaining frequencies. When operating in an environment of intense interference, a mixture of interference at different frequencies arrives at the antenna input of the radio transmission system. The digital selection unit 13 is actually a two-channel narrow-band tunable filter, which in the tuning mode selects the useful signal and suppresses other spectral components, while maintaining the phase relationships of the useful signal from both inputs.

Построение блоков 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 в заявляемом устройстве общеизвестно и аналогично реализации соответствующих блоков 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 устройства-прототипа.The construction of blocks 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 in the claimed device is well known and similar to the implementation of the corresponding blocks 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 of the prototype device.

Цепь согласования 7, представляющая собой набор дискретных элементов, состоящих из магазинов емкостей и индуктивностей, может быть выполнена, например, как описано в патенте РФ 2282284.The matching circuit 7, which is a set of discrete elements consisting of stores of capacitance and inductance, can be performed, for example, as described in RF patent 2282284.

Аналого-цифровые преобразователи могут быть выполнены, например, как в патенте на полезную модель RU 78999 (фиг. 1, блоки 3, 8). Блок микропроцессорного управления MCU 14 может быть построен, например, как в патенте на полезную модель RU 78999 (фиг. 1, блок 5).Analog-to-digital converters can be made, for example, as in the patent for utility model RU 78999 (Fig. 1, blocks 3, 8). The microprocessor control unit MCU 14 can be built, for example, as in the patent for utility model RU 78999 (Fig. 1, block 5).

Таким образом, в предлагаемой передающей системе по сравнению с прототипом достигается повышение помехоустойчивости работы передающей системы к помехам, наведенным в антенну от сигналов мощных радиопередающих устройств за счет фильтрации сигналов помех в блоке цифровой селекции.Thus, in the proposed transmission system, in comparison with the prototype, an increase in the noise immunity of the transmission system to interference induced into the antenna from the signals of powerful radio transmitting devices is achieved by filtering the interference signals in the digital selection unit.

Claims (2)

1. Помехозащищенная передающая система с цифровым блоком селекции и автоматическим устройством согласования на дискретных элементах, содержащая последовательно соединенные генератор высокой частоты (ГВЧ), двунаправленный ответвитель, цепь согласования и антенну, а также блок подстройки, при этом ГВЧ содержит генератор синусоидального сигнала (ГСС) и усилитель мощности, выходы которых соединены с соответствующими входами ключа, выход которого является выходом ГВЧ, отличающаяся тем, что введены цифровой блок селекции и микропроцессорное устройство, выход которого соединен со вторым входом цепи согласования, выполненной на дискретных элементах; два выхода двунаправленного ответвителя соединены с соответствующими входами цифрового блока селекции, два выхода которого подключены к соответствующим входам блока подстройки, четыре выхода которого соединены с входами микропроцессорного устройства соответственно, кроме того, цифровой блок селекции выполнен с возможностью выделения полезного сигнала и подавления других спектральных составляющих с сохранением фазовых соотношений полезного сигнала с обоих выходов двунаправленного ответвителя.1. An interference-free transmission system with a digital selection unit and an automatic matching device on discrete elements, containing a series-connected high-frequency generator (HHF), a bidirectional coupler, a matching circuit and an antenna, as well as a tuning unit, while the HHF contains a sinusoidal signal generator (GSS) and a power amplifier, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the switch, the output of which is the output of the MHF, characterized in that a digital selection unit and a microprocessor device are introduced, the output of which is connected to the second input of the matching circuit made on discrete elements; two outputs of the bidirectional coupler are connected to the corresponding inputs of the digital selection unit, two outputs of which are connected to the corresponding inputs of the trimming unit, four outputs of which are connected to the inputs of the microprocessor device, respectively, in addition, the digital selection unit is configured to extract the useful signal and suppress other spectral components from maintaining the phase relationships of the useful signal from both outputs of the bidirectional coupler. 2. Передающая система по п. 1, отличающаяся тем, что цифровой блок селекции содержит две цепочки из последовательно соединенных первого аналого-цифрового преобразователя (АЦП), первого цифрового радиоприемного устройства (ЦРПУ) и второго аналого-цифрового преобразователя, второго цифрового радиоприемного устройства, причем входы первого и второго АЦП являются первым и вторым входами цифрового блока селекции, а выходы первого и второго ЦРПУ – первым и вторым выходами цифрового блока селекции.2. The transmission system according to claim 1, characterized in that the digital selection unit contains two chains of the first analog-to-digital converter (ADC) connected in series, the first digital radio receiving device (TsRPU) and the second analog-to-digital converter, the second digital radio receiving device, moreover, the inputs of the first and second ADC are the first and second inputs of the digital selection unit, and the outputs of the first and second CPDU are the first and second outputs of the digital selection unit.
RU2020132141A 2020-09-30 2020-09-30 Interference-resistant transmission system with digital selection unit and automatic matching device on discrete elements RU2747575C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132141A RU2747575C1 (en) 2020-09-30 2020-09-30 Interference-resistant transmission system with digital selection unit and automatic matching device on discrete elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132141A RU2747575C1 (en) 2020-09-30 2020-09-30 Interference-resistant transmission system with digital selection unit and automatic matching device on discrete elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2747575C1 true RU2747575C1 (en) 2021-05-11

Family

ID=75919689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020132141A RU2747575C1 (en) 2020-09-30 2020-09-30 Interference-resistant transmission system with digital selection unit and automatic matching device on discrete elements

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2747575C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2776424C1 (en) * 2021-12-27 2022-07-19 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Interference-proof transmission system with automatic matching device using a wideband signal

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2308145C2 (en) * 2005-10-17 2007-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения Antenna-matching device
US20100073103A1 (en) * 2008-09-24 2010-03-25 Spears John H Methods for tuning an adaptive impedance matching network with a look-up table
RU95199U1 (en) * 2010-02-15 2010-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет" ADAPTIVE HIGH FREQUENCY GENERATOR
RU2694136C1 (en) * 2018-08-07 2019-07-09 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем" Matching antenna device dmkv of the range for signals with pseudo-random tuning of operating frequency

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2308145C2 (en) * 2005-10-17 2007-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения Antenna-matching device
US20100073103A1 (en) * 2008-09-24 2010-03-25 Spears John H Methods for tuning an adaptive impedance matching network with a look-up table
RU95199U1 (en) * 2010-02-15 2010-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет" ADAPTIVE HIGH FREQUENCY GENERATOR
RU2694136C1 (en) * 2018-08-07 2019-07-09 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем" Matching antenna device dmkv of the range for signals with pseudo-random tuning of operating frequency

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Самолов А.Г. и др., "Концепция согласования радиопередающих устройств с нагрузками", T-Comm, N 9, 2013 г., с. 127-131 [найдено 15.02.2021], найдено в Интернете по адресу URL: https://rus.neicon.ru/xmlui/bitstream/handle/123456789/14772/st-33.pdf?sequence=1. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2776424C1 (en) * 2021-12-27 2022-07-19 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Interference-proof transmission system with automatic matching device using a wideband signal
RU2801874C1 (en) * 2022-10-05 2023-08-17 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Transmitting system of high secrecy of setting with an automatic matching device using a broadband signal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106301516B (en) Diversity receiver and terminal
EP3068056B1 (en) Antenna tuning circuit
US20160112226A1 (en) Systems for analog phase shifting
WO2015089460A1 (en) Systems and methods for hybrid self-interference cancellation
RU2431920C1 (en) Frequency selective device
CN104135296A (en) Adjustable intermediate frequency wireless receiver and Bluetooth module
CN109495124B (en) Method, device and application equipment for self-adaptively counteracting passive intermodulation signal
US20230051798A1 (en) Systems and methods for tunable out-of-band interference mitigation
EP2498407B1 (en) Mobile wireless communications device with adjustable impedance matching network and associated methods
CN205123717U (en) Self -adaptation interference suppression's high dynamic high sensitivity wideband receiver
RU2560792C1 (en) Harmonic filter of short-wave transmitter
RU2747575C1 (en) Interference-resistant transmission system with digital selection unit and automatic matching device on discrete elements
RU2748322C1 (en) Interference-free transmission system with a digital selection unit and an automatic matching device with continuous impedance adjustment
RU2750336C1 (en) Interference-free transmission system with analog selection unit and automatic matching device on discrete elements
CN105322976A (en) High-dynamic high-sensitivity broadband receiver with self-adaptive interference suppression
RU116724U1 (en) RADIOCENTER INPUT
RU2747564C1 (en) Interference-free transmission system with analog selector unit and automatic matching device with continuous impedance trimming
CN201937556U (en) High-power very high frequency (VHF) frequency hopping filter with high selectivity
RU2308145C2 (en) Antenna-matching device
RU2629960C2 (en) Multirange device for selecting, amplifying and converting signals
CN112713904B (en) Composite tuning network and antenna tuner
RU2776424C1 (en) Interference-proof transmission system with automatic matching device using a wideband signal
CN110535449B (en) Constant-resistance short-wave multiplexer
GB628862A (en) Improvements in transmitting-receiving circuits for short waves
RU117758U1 (en) RADIO CHANNEL