RU2750336C1 - Interference-free transmission system with analog selection unit and automatic matching device on discrete elements - Google Patents

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

Info

Publication number
RU2750336C1
RU2750336C1 RU2020132160A RU2020132160A RU2750336C1 RU 2750336 C1 RU2750336 C1 RU 2750336C1 RU 2020132160 A RU2020132160 A RU 2020132160A RU 2020132160 A RU2020132160 A RU 2020132160A RU 2750336 C1 RU2750336 C1 RU 2750336C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
selection unit
outputs
inputs
analog
analog selection
Prior art date
Application number
RU2020132160A
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 RU2020132160A priority Critical patent/RU2750336C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2750336C1 publication Critical patent/RU2750336C1/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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

FIELD: radio communication.
SUBSTANCE: invention relates to radio communication technology and can be used in radio stations of the shortwave (SW) band, as well as in radio stations of other bands operating in conditions of concentrated interference. An interference-free transmission system with an analog selection unit and an automatic matching device on discrete elements consists of a high-frequency generator (HFG), a bidirectional coupler, a matching circuit and an antenna, as well as a tuning unit, while the HFG has a sinusoidal signal generator (SSG), a power amplifier and switch, with additionally introduced an analog selection unit, made with ability to extract the useful signal and suppress other spectral components while maintaining the phase relationships of the useful signal from both outputs of the bidirectional coupler, four analog-to-digital converters and a microprocessor device.
EFFECT: increasing the noise immunity of the transmission system to interference induced into the antenna from the signals of powerful radio transmitting devices.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано в радиостанциях коротковолнового (КВ) диапазона, а также в радиостанциях других диапазонов, работающие в условиях сосредоточенных помех.The invention relates to radio communication technology and can be used in radio stations of the short-wave (HF) range, as well as in radio stations of other ranges, operating in conditions of 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 - 656с. 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 - 656s. Page 377 Figure 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;6 - adjustment block;

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 нагрузка передающей системы Rн (антенна) 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 ВЧ 1.Первый и второй выходы двунаправленного ответвителя 5 соединены с входами блока подстройки 6соответственно. 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 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 RF generator 1. The first and second outputs of the bidirectional coupler 5 are connected to the inputs of the trimming unit 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 у нее будет 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 Uотр - ответвленное напряжение 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. Данный процесс повторяется до тех пор, пока процесс настройки не придёт в установившееся состояние. В установившимся 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 PA 4 to the matched load in the presetting mode, DS 7 is tuned. In the tuning mode, the GSS 2 signal is used, which is fed through switch 3 to the DNO 5 and then through the DS 7 to Rn 8. In this case, the GSS 2 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 Urep - the branch voltage of 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 the DC 7. After that, the 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 process 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 DNO 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, наведённая от него в антенну мощность может достигать 1 Вт. В результате значения падающей и отражённой 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 производится 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 be as low as 10 dB. Thus, with a power of a neighboring transmitter of 1 kW, the power induced from it into the antenna can reach 1 W. As a result, the values 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 wanted 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 such 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 помехозащищенности 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 аналоговым 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 блок аналоговой селекции, выполненный с возможностью выделения полезного сигнала и подавления других спектральных составляющих с сохранением фазовых соотношений полезного сигнала с обоих выходов двунаправленного ответвителя, соединенных с входами блока аналоговой селекции, а также четыре аналого-цифровых преобразователя, выходы которых соединены с соответствующими четырьмя входами микропроцессорного устройства, выход которого соединен со вторым входом цепи согласования, при этом два выхода блока аналоговой селекции соединены с входами блока подстройки соответственно.To solve the set problem, a noise-immune transmission system with an analog 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), 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, according to the invention, an analog selection unit is introduced, 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 connected to the inputs of the analog selection unit, as well as four analog-to-digital converters, the outputs of which are connected to the corresponding four inputs of the microprocessor device, the output of which is connected to the second input of the circuit is matched and, while the two outputs of the analog selection unit are connected to the inputs of the trimming unit, respectively.

На фиг. 2 представлена схема заявляемого устройства, где обозначено:FIG. 2 shows a diagram of the claimed 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 - двухканальное радиоприемное устройство (РПУ);9 - two-channel radio receiving device (RPU);

10 - блок аналоговой селекции;10 - block of analog selection;

11, 12, 13, 14 - с первого по четвертый аналого-цифровые преобразователи (АЦП);11, 12, 13, 14 - from the first to the fourth analog-to-digital converters (ADC);

15 - микропроцессорное устройство (MCU).15 - microprocessor unit (MCU).

Заявляемое устройство содержит последовательно соединенные генератор ВЧ 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. Выходы двунаправленного ответвителя 5 соединены с соответствующими входами блока аналоговой селекции 10, два выхода которого соединены с соответствующими входами блока подстройки 6, четыре выхода которого соединены с входами соответствующих АЦП 11, 12, 13, 14, выходы которых соединены с соответствующими входами микропроцессорного устройства 16, выход которого соединен со вторым входом цепи согласования 7. При этом блок аналоговой селекции 10 выполнен в виде двухканального радиоприемного устройства 9, входы которого являются входами блока аналоговой селекции 10, а выходы РПУ - выходами блока 10.The inventive device contains a series-connected RF generator 1, a bi-directional coupler 5, a matching circuit 7 and an antenna 8. Moreover, the RF 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 VS 1 generator The outputs of the bidirectional coupler 5 are connected to the corresponding inputs of the analog selection unit 10, two 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 corresponding ADCs 11, 12, 13, 14, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the microprocessor device 16 , the output of which is connected to the second input of the matching circuit 7. In this case, the analog selection unit 10 is made in the form of a two-channel radio receiver 9, the inputs of which are the inputs of the analog selection unit 10, and the RPU outputs are the outputs of the unit 10.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.

В режиме настройки используется сигнал ГСС 2, который подается через ключ 3 на ДНО 5 и далее через ЦС 7 в антенну 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. В результате с ДНО 5 на блок селекции 10 поступает Uп - ответвленное напряжение падающей мощности, и Uотр - ответвленное напряжение отраженной мощности. Блок селекции 10 настроен на частоту приема полезного сигнала f1. Двухканальное радиоприемное устройство 9 пропускает гармонический сигнал на частоте f1 без ослабления, а сигналы помехи на частоте f2 ослабляет на 60 или более дБ. На выходе двухканального радиоприемного устройства 9 наведенный сигнал помехи на частоте f2, будет иметь мощность менее 1 мВт, и не будет оказывать влияния на работу блока подстройки 6. На БП 6 будет поступать Uп - ответвленное напряжение падающей мощности, и Uотр - ответвленное напряжение отраженной мощности на частоте f1. БП 6 исходя из значений Uп и Uотр, а также фазы между ними производит вычисление значений управляющих напряжений. Полученные управляющие напряжения проходят оцифровку с помощью АЦП 11, 12, 13, 14 и поступают в MCU 15. Микропроцессорное устройство MCU 15 определяет, какие именно дискретные элементы нужно подключить в цепи согласования для обеспечения требуемых значений индуктивности и емкости ЦС 7 и формирует соответствующие команды управления в ЦС 7. После чего ЦС 7 осуществляет трансформацию комплексного сопротивления нагрузки (антенны) 8 к выходу генератора высокой частоты 1. Данный процесс повторяется до тех пор, пока процесс настройки не придет в установившееся состояние.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 DS 7 to the antenna 8. In this case, the GSS 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, from the DNO 5, the selection unit 10 receives Uп - the branch voltage of the incident power, and Urep - the branch voltage of the reflected power. Selection unit 10 is tuned to the frequency of receiving the useful signal f1. The two-channel radio receiver 9 passes the harmonic signal at the frequency f1 without attenuation, and attenuates the interference signals at the frequency f2 by 60 dB or more. At the output of the two-channel radio receiver 9, the induced interference signal at frequency f2 will have a power of less than 1 mW, and will not affect the operation of the tuner 6. BP 6 will receive Uп - the branch voltage of the incident power, and Uref - the branch voltage of the reflected power at frequency f1. BP 6, based on the values of Uп and Uref, as well as the phases between them, calculates the values of the control voltages. The resulting control voltages are digitized using ADC 11, 12, 13, 14 and fed to MCU 15. Microprocessor device MCU 15 determines which discrete elements need to be connected in the matching circuit to ensure the required values of inductance and capacitance of DC 7 and generates the corresponding control commands in DS 7. After that, DS 7 transforms the complex impedance of the load (antenna) 8 to the output of the high frequency generator 1. This process is repeated until the tuning process comes to a steady state.

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

Построение блоков 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 в заявляемом устройстве общеизвестно и аналогично реализации соответствующих блоков 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 устройства-прототипа.The construction of blocks 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 in the claimed device is well known and similar to the implementation of the corresponding blocks 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 of the prototype device.

Аналого-цифровые преобразователи 11 - 14 могут быть построены, например, как описаны в патенте на полезную модель RU 78999 фиг 1. блоки 3, 8.Analog-to-digital converters 11 - 14 can be constructed, for example, as described in the patent for utility model RU 78999 in Fig. 1. Blocks 3, 8.

Микропроцессорное устройство MCU 15 может быть таким, как описано, например, в патенте на полезную модель RU 78999 фиг 1. блок 5.The microprocessor device MCU 15 can be as described, for example, in the patent for utility model RU 78999 in Fig. 1. Block 5.

Двухканальное радиоприемное устройство 9 может быть выполнено, например, как представлено в патенте РФ 2225990.The two-channel radio receiver 9 can be made, for example, as presented in the patent RF 2225990.

Структурная схема двухканального приемного устройства изображена на фиг. 3, где обозначено:The block diagram of a two-channel receiver is shown in FIG. 3, where it is indicated:

У9.1, У9.2, У9.3, У9.4, У9.5, У9.6 - с первого по шестой усилители;U9.1, U9.2, U9.3, U9.4, U9.5, U9.6 - from the first to the sixth amplifiers;

ПФ9.1.1, ПФ9.1.2, ПФ9.1.3, ПФ9.1.4 - с первого по четвертый полосовые фильтры;PF9.1.1, PF9.1.2, PF9.1.3, PF9.1.4 - from the first to the fourth band pass filters;

СМ9.2.1, СМ9.2.2, СМ9.2.3, СМ9.2.4 - с первого по четвертый смесители аналогового сигнала;CM9.2.1, CM9.2.2, CM9.2.3, CM9.2.4 - from the first to the fourth analog signal mixers;

СЧ9.7 - перестраиваемый синтезатор частот;SCh9.7 - tunable frequency synthesizer;

Г9.8 - генератор синусоидального колебания на фиксированной частоте.G9.8 - generator of sinusoidal oscillations at a fixed frequency.

Двухканальное аналоговое приемное устройство содержит два канала. Первый канал состоит из последовательно соединенных первого усилителя У9.1, первого смесителя СМ9.2.1 первого ПФ9.1.1, третьего усилителя У9.3, третьего ПФ9.1.3 и пятого усилителя У9.5, выход которого является первым выходом РПУ 9. Второй канал состоит из последовательно соединенных второго усилителя У9.2, второго смесителя СМ9.2.2, второго ПФ9.1.2, четвертого усилителя У9.4, четвертого смесителя СМ9.2.4, четвертого ПФ9.1.4 и шестого усилителя У9.6, выход которого является вторым выходом РПУ 9. Кроме того, выход перестраиваемого синтезатора частот СЧ9.7 соединен со вторыми входами первого СМ9.2.1 и второго СМ9.2.2 смесителей; Выход генератора синусоидального колебания на фиксированной частоте Г9.8 соединен со вторыми входами третьего СМ9.2.3 и четвертого СМ9.2.4 смесителей. Входы первого У9.1 и второго У9.2 усилителей являются соответственно первым и вторым входами РПУ 9.A two-channel analog receiver contains two channels. The first channel consists of the series-connected first amplifier U9.1, the first mixer CM9.2.1, the first PF9.1.1, the third amplifier U9.3, the third PF9.1.3 and the fifth amplifier U9.5, the output of which is the first output of the RPU 9. The second channel consists of from the series-connected second amplifier U9.2, second mixer CM9.2.2, second PF9.1.2, fourth amplifier U9.4, fourth mixer CM9.2.4, fourth PF9.1.4 and sixth amplifier U9.6, the output of which is the second output of RPU 9 In addition, the output of the tunable frequency synthesizer SCH9.7 is connected to the second inputs of the first CM9.2.1 and second CM9.2.2 mixers; The output of the sinusoidal oscillator at a fixed frequency Г9.8 is connected to the second inputs of the third CM9.2.3 and fourth CM9.2.4 mixers. The inputs of the first U9.1 and the second U9.2 amplifiers are, respectively, the first and second inputs of the RPU 9.

Работает двухканальное аналоговое приемное устройство следующим образом.The two-channel analog receiver works as follows.

Сигнал подается на первый и второй входы, далее усиливается первым У9.1 и вторым У9.2 усилителями, после чего подается на первый вход первого СМ9.2.1 и второго СМ9.2.2 смесителей, в которых он переносится на промежуточную частоту. На промежуточной частоте сигнал фильтруется соответствующими полосовыми фильтрами промежуточной частоты ПФ9.1.1 и ПФ9.1.2. При этом на второй вход обоих смесителей СМ9.2.1 и СМ9.2.2 подается один и тот же сигнал синтезатора частот СЧ9.7 для сохранения разности фаз между сигналами обоих каналов. После первого ПФ9.1.1 и второго ПФ9.1.2 фильтров сигнал через третий У9.3 и четвертый У9.4 усилители подается на первый вход третьего СМ9.3 и четвертого СМ9.2.4 смесителей, при этом на их вторые входы подается сигнал с генератора синусоидального сигнала Г9.8. The signal is fed to the first and second inputs, then amplified by the first U9.1 and the second U9.2 amplifiers, after which it is fed to the first input of the first CM9.2.1 and second CM9.2.2 mixers, in which it is transferred to the intermediate frequency. At the intermediate frequency, the signal is filtered by the corresponding bandpass filters of the intermediate frequency PF9.1.1 and PF9.1.2. In this case, the same signal of the frequency synthesizer SCH9.7 is fed to the second input of both mixers CM9.2.1 and CM9.2.2 to preserve the phase difference between the signals of both channels. After the first PF9.1.1 and the second PF9.1.2 filters, the signal through the third U9.3 and fourth U9.4 amplifiers is fed to the first input of the third CM9.3 and fourth CM9.2.4 mixers, while a signal from the sinusoidal signal generator is fed to their second inputs D9.8.

Сигнал в третьем СМ9.3 и четвертом СМ9.2.4 смесителях переносится на вторую промежуточную частоту после чего фильтруется третьим ПФ9.1.3 и четвертым ПФ9.1.4 полосовыми фильтрами и затем усиливается пятым У9.5 и шестым У9.6 усилителями. Учитывая, что на третий СМ9.2.3 и четвертый СМ9.2.4 смесители подается один и тот же гармонический сигнал, сохраняется разность фаз полезного сигнала между каналами. The signal in the third CM9.3 and fourth CM9.2.4 mixers is transferred to the second intermediate frequency and then filtered by the third PF9.1.3 and fourth PF9.1.4 bandpass filters and then amplified by the fifth U9.5 and sixth U9.6 amplifiers. Considering that the same harmonic signal is fed to the third CM9.2.3 and fourth CM9.2.4 mixers, the phase difference of the useful signal between the channels is preserved.

Усилители У9.1 - У9.6 могут быть выполнены, например, как приведены в книге П. Хоровиц, У. Хилл. Искусство схемотехники. Изд. 5-е перераб. М.: Мир. 1998г. 704 с. на стр. 181.Amplifiers U9.1 - U9.6 can be made, for example, as given in the book by P. Horowitz, W. Hill. The art of circuitry. Ed. 5th rev. M .: Mir. 1998 704 s. on page 181.

Реализация полосовых фильтров ПФ1, ПФ2, ПФ3, ПФ4 известна и приведена в книге П. Хоровиц, У. Хилл. Искусство схемотехники. Изд. 5-е переаб. М.: Мир. 1998 г., 704 с. на стр. 293. The implementation of bandpass filters PF1, PF2, PF3, PF4 is known and is given in the book by P. Horowitz, W. Hill. The art of circuitry. Ed. 5th rev. M .: Mir. 1998, 704 p. on page 293.

Реализация смесителей СМ1, СМ2, СМ3, СМ4 известна, и может быть осуществлена, например, как приведена в книге В.В. Палшков. Радиоприёмные устройства. Учебное пособие - М.: Радио и связь, 1984. - 392 с. ил. на стр.116-120. The implementation of the mixers CM1, CM2, CM3, CM4 is known, and can be carried out, for example, as given in the book by V.V. Palshkov. Radio receiving devices. Study guide - M .: Radio and communication, 1984 .-- 392 p. silt on pages 116-120.

Реализация генератора Г9.8 известна и приведена в книге П. Хоровиц, У. Хилл. Искусство схемотехники. Изд. 5-е перераб. М.: Мир. 1998 г., 704 с. на стр. 318.The implementation of the G9.8 generator is known and is given in the book by P. Horowitz, W. Hill. The art of circuitry. Ed. 5th rev. M .: Mir. 1998, 704 p. on page 318.

Построение синтезатора частот СЧ1 известно, например, из публикации С.К. Романов, Н.М. Тихомиров, Д.Н. Рахманин, А.В. Гречишкин. Теория и техника радиосвязи, 2013, №1, стр.64.The construction of a frequency synthesizer MF1 is known, for example, from the publication of S.K. Romanov, N.M. Tikhomirov, D.N. Rakhmanin, A.V. Grechishkin. Theory and technology of radio communication, 2013, No. 1, p. 64.

Таким образом, в предлагаемой системе достигнуто повышение помехозащищенности передающей системы к помехам, наведенным в антенну от сигналов мощных радиопередающих устройств, за счет введения двухканального приемного устройства, в котором работа обоих приемных каналов происходит на одной частоте и от одного синтезатора частот - это обеспечивает сохранение разности фаз между сигналами падающей Uп и отраженной мощности Uотр.Thus, in the proposed system, an increase in the noise immunity of the transmitting system to interference induced into the antenna from the signals of powerful radio transmitting devices is achieved by introducing a two-channel receiving device, in which the operation of both receiving channels occurs at the same frequency and from one frequency synthesizer - this ensures the preservation of the difference phases between the signals of the incident Uп and reflected power Uref.

Claims (2)

1. Помехозащищенная передающая система с аналоговым 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), усилитель мощности, выходы которых соединены с соответствующими входами ключа, выход которого является выходом ГВЧ, отличающаяся тем, что введены блок аналоговой селекции, выполненный с возможностью выделения полезного сигнала и подавления других спектральных составляющих с сохранением фазовых соотношений полезного сигнала с обоих выходов двунаправленного ответвителя, соединенных с входами блока аналоговой селекции, а также четыре аналого-цифровых преобразователя, выходы которых соединены с соответствующими четырьмя входами микропроцессорного устройства, выход которого соединен со вторым входом цепи согласования, при этом два выхода блока аналоговой селекции соединены с входами блока подстройки соответственно, четыре выхода блока подстройки соединены с входами соответствующих аналого-цифровых преобразователей.1. An interference-free transmission system with an analog 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) , 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, which differs by introducing an analog selection unit capable 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 connected to the inputs of the analog selection unit, as well as four analog-to-digital converters, the outputs of which are connected to the corresponding four inputs of the microprocessor device, the output of which is connected to the second input of the matching circuit, while the two outputs of the analog selection unit are connected to the inputs of the trimming unit, respectively, the four outputs of the trimming unit are connected to the inputs of the corresponding analog-to-digital converters. 2. Передающая система по п. 1, отличающаяся тем, что аналоговый блок селекции представляет собой двухканальное приемное устройство, выполненное с возможностью работы обоих каналов на одной частоте и от одного синтезатора частот, входы двухканального приемного устройства являются входами аналогового блока селекции, а выходы – выходами аналогового блока селекции. 2. The transmission system according to claim 1, characterized the fact that the analog selection unit is a two-channel receiver designed to operate both channels at the same frequency and from one frequency synthesizer, the inputs of the two-channel receiver are the inputs of the analog selection unit, and the outputs are the outputs of the analog selection unit.
RU2020132160A 2020-09-30 2020-09-30 Interference-free transmission system with analog selection unit and automatic matching device on discrete elements RU2750336C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132160A RU2750336C1 (en) 2020-09-30 2020-09-30 Interference-free transmission system with analog selection unit and automatic matching device on discrete elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132160A RU2750336C1 (en) 2020-09-30 2020-09-30 Interference-free transmission system with analog selection unit and automatic matching device on discrete elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2750336C1 true RU2750336C1 (en) 2021-06-28

Family

ID=76820145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020132160A RU2750336C1 (en) 2020-09-30 2020-09-30 Interference-free transmission system with analog selection unit and automatic matching device on discrete elements

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2750336C1 (en)

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 (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.G. Samolov. et al. "The concept of matching radio transmitting devices with loads", T-Comm, N 9, 2013, p. 127-131, [found 15.02.2021], found on the Internet at the URL: https://rus.neicon.ru/xmlui/bitstream/handle/123456789/14772/st-33.pdf?sequence=1. *
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. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9521023B2 (en) Systems for analog phase shifting
CN102324946A (en) The high intermediate frequency front-end circuit of numerical control short-wave receiver
CN109600143B (en) 30 MHz-2 GHz multi-channel wide-band universal comprehensive radio frequency module
WO2015089460A1 (en) Systems and methods for hybrid self-interference cancellation
US11764825B2 (en) Systems and methods for tunable out-of-band interference mitigation
RU2560792C1 (en) Harmonic filter of short-wave transmitter
EP3292589B1 (en) Multi-channel digital radio
RU2750336C1 (en) Interference-free transmission system with analog selection unit and automatic matching device on discrete elements
RU2747564C1 (en) Interference-free transmission system with analog selector unit and automatic matching device with continuous impedance trimming
CN101888688A (en) Time division duplex radio remote unit
RU2546309C1 (en) Harmonic filter for 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
RU116724U1 (en) RADIOCENTER INPUT
RU2629960C2 (en) Multirange device for selecting, amplifying and converting signals
RU2308145C2 (en) Antenna-matching device
CN111669148B (en) Tunable bandpass filter, apparatus and method
RU2776424C1 (en) Interference-proof transmission system with automatic matching device using a wideband signal
CN101521518B (en) Broadband signal digital frequency-selective system based on software radio technology
RU60817U1 (en) BAND AGREEMENT FILTER
RU2541195C2 (en) Harmonic filter for short-wave transmitter
RU122218U1 (en) MULTICHANNEL DIGITAL RADIO RECEIVER
RU187246U1 (en) Switched High Selector
RU2349026C2 (en) Electrical wave filter with neutralisation of noises in working frequency band
RU130754U1 (en) ANTENNA CONSENTING DEVICE