RU44019U1 - BROADBAND VIDEO CONVERTER OF NOISE SIGNALS - Google Patents

BROADBAND VIDEO CONVERTER OF NOISE SIGNALS Download PDF

Info

Publication number
RU44019U1
RU44019U1 RU2004129874/22U RU2004129874U RU44019U1 RU 44019 U1 RU44019 U1 RU 44019U1 RU 2004129874/22 U RU2004129874/22 U RU 2004129874/22U RU 2004129874 U RU2004129874 U RU 2004129874U RU 44019 U1 RU44019 U1 RU 44019U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
mixers
phase
video
power divider
Prior art date
Application number
RU2004129874/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Ипатов
Н.Е. Кольцов
Л.В. Федотов
Original Assignee
Институт Прикладной Астрономии Российской Академии Наук
Закрытое акционерное общество "Радиоэлектронная Технологическая Аппаратура" (ЗАО "РЭЛТА")
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 Институт Прикладной Астрономии Российской Академии Наук, Закрытое акционерное общество "Радиоэлектронная Технологическая Аппаратура" (ЗАО "РЭЛТА") filed Critical Институт Прикладной Астрономии Российской Академии Наук
Priority to RU2004129874/22U priority Critical patent/RU44019U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU44019U1 publication Critical patent/RU44019U1/en

Links

Landscapes

  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области приема шумовых сигналов в диапазонах ОВЧ и СВЧ и может быть использовано для преобразования радиочастот к видеочастотам в радиоинтерферометрических терминалах приема и регистрации сигналов космических источников радиоизлучения. Видеоконвертор содержит входной синфазный делитель мощности (1), два смесителя (2, 3), квадратурный делитель мощности (4) и суммо-разностное устройство (5). С целью уменьшения помех в широком диапазоне рабочих частот и расширения полосы пропускания введены две многокаскадные фазосдвигающие цепи (6, 7) на операционных усилителях, а квадратурный делитель мощности гетеродинного сигнала выполнен в виде удвоителя частоты (8) с двумя противофазными выходами, которые через делители частоты на два (9, 10) соединены с гетеродинными входами смесителей. Многокаскадные фазосдвигающие цепи обеспечивают высокую точность фазового сдвига видеосигналов в плечах видеоконвертора и исключают ограничения по полосе пропускания, а за счет удвоения, инверсии фазы и деления частоты гетеродина на два обеспечивается высокая точность фазового сдвига на гетеродинных входах смесителей в широкой полосе рабочих частот. 1 ил.The utility model relates to the field of receiving noise signals in the VHF and microwave ranges and can be used to convert radio frequencies to video frequencies in radio interferometric terminals for receiving and recording signals from space sources of radio emission. The video converter contains an input common-mode power divider (1), two mixers (2, 3), a quadrature power divider (4) and a sum-difference device (5). In order to reduce interference in a wide range of operating frequencies and expand the bandwidth, two multistage phase-shifting circuits (6, 7) are introduced on operational amplifiers, and the quadrature power divider of the heterodyne signal is made in the form of a frequency doubler (8) with two antiphase outputs, which are through frequency dividers two (9, 10) are connected to the heterodyne inputs of the mixers. Multistage phase-shifting circuits provide high accuracy of the phase shift of the video signals at the shoulders of the video converter and eliminate bandwidth limitations, and by doubling, phase inversion, and dividing the local oscillator frequency by two, high phase shift accuracy is achieved at the heterodyne inputs of the mixers in a wide operating frequency band. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к радиотехнике, точнее к области приема шумовых сигналов в диапазонах ОВЧ и СВЧ и может быть использована для преобразования частот в радиоинтерферометрических терминалах приема и регистрации шумовых сигналов космических источников радиоизлучения. Такие видеоконверторы без искажений переносят спектры шумовых сигналов из рабочих диапазонов радиочастот или промежуточных частот приемников в полосу видеочастот. Боковые полосы частот (верхняя и нижняя), зеркально расположенные относительно частоты настройки гетеродина, разделяются в таких преобразователях фазовым способом.The utility model relates to radio engineering, more specifically to the field of receiving noise signals in the VHF and microwave ranges and can be used to convert frequencies in radio interferometric terminals for receiving and recording noise signals from space sources of radio emission. Such video converters without distortion transfer the spectra of noise signals from the working ranges of radio frequencies or intermediate frequencies of the receivers into the video frequency band. The side frequency bands (upper and lower), which are mirrored relative to the tuning frequency of the local oscillator, are separated in such converters by a phase method.

Видеоконвертор для современного радиоинтерферометрического терминала должен иметь диапазон рабочих частот с коэффициентом перекрытия fmax/fmin не менее 10 и с разделением боковых полос (ослаблением зеркальной помехи) не менее чем на 25 дБ. Еще больше должны быть ослаблены комбинационные помехи, возникающие при преобразовании частот в видеоконверторе. Полоса частот входных сигналов современных видеоконверторов достигает 900÷1000 МГц и просматривается тенденция ее расширения. При этом ширина полосы видеочастот на выходах видеоконвертора достигает десятков МГц. Для повышения чувствительности радиотелескопов и точности получаемых результатов радиоинтерферометрических наблюдений применяют ряд видеоконверторов, смещенных один относительно другого по частоте так, чтобы перекрыть всю полосу частот входных сигналов. Чем шире полоса частот, тем выше чувствительность и точность.A video converter for a modern radio interferometric terminal should have a working frequency range with an overlap factor f max / f min of at least 10 and with sideband separation (attenuation of specular interference) of at least 25 dB. Even more should be weakened Raman noise arising from the conversion of frequencies in the video converter. The frequency band of the input signals of modern video converters reaches 900 ÷ 1000 MHz and a tendency to its expansion is visible. At the same time, the frequency bandwidth of the video converter outputs reaches tens of MHz. To increase the sensitivity of radio telescopes and the accuracy of the results of radio interferometric observations, a number of video converters are used that are offset from each other in frequency so as to cover the entire frequency band of the input signals. The wider the frequency band, the higher the sensitivity and accuracy.

Для работы в нешироких диапазонах частот применяют сравнительно простые видеоконверторы с одним квадратурным преобразованием частоты, которые содержат пару смесителей, соединенных с сигнальным входом и с гетеродином через делители мощности с жестко определенными параметрами (см. например обзор: А.Н.Абрамов, А.С.Астахов, В.П.Камишкинцев, Д.А.Усанов. «Смесители СВЧ с фазовым подавлением зеркального канала в гибридно-интегральном исполнении». Обзоры по электронной технике. Сер.1. Электроника СВЧ. Вып.5 (1447). М. ЦНИИ «Электроника». 1989, или статью: S.Padin, В.Arend, G.Narayanan. "A Wideband SSB Mixer Using High Frequency Operation Amplifiers". Microwave Journal, March 1992, p.131-133). Так построены видеоконверторы радиоинтерферометрических терминалов, которые используются при сравнительно нешироких полосах частот входных сигналов - до 500 МГц. Например, видеоконверторы широко используемого терминала VLBA 3 работают на частотах от 500 To work in narrow frequency ranges, relatively simple video converters with one quadrature frequency conversion are used, which contain a pair of mixers connected to the signal input and a local oscillator through power dividers with hard-defined parameters (see, for example, review: A.N. Abramov, A.S. .Astakhov, V.P. Kamishkintsev, D.A. Usanov. “Microwave Mixers with Phase Suppression of the Mirror Channel in Hybrid Integrated Design.” Reviews on Electronic Engineering. Ser. 1. Microwave Electronics. Issue 5 (1447). M Central Research Institute "Electronics". 1989, or an article : S. Padin, B. Arend, G. Narayanan. "A Wideband SSB Mixer Using High Frequency Operation Amplifiers." Microwave Journal, March 1992, p. 131-133). Thus, video converters of radio interferometric terminals were constructed, which are used for relatively narrow input signal frequency bands - up to 500 MHz. For example, video converters of the widely used VLBA 3 terminal operate at frequencies from 500

до 1000 МГц, то есть только с 2-х кратным перекрытием по частоте. Видеоконверторы другого распространенного терминала Mark III DAS хотя и работают с 5-кратным перекрытием по частоте (100÷500 МГц), но на частотах выше 500 МГц работать не могут.up to 1000 MHz, that is, only with a 2-fold overlap in frequency. Video converters of another common Mark III DAS terminal, although they work with 5-fold frequency overlap (100 ÷ 500 MHz), can’t work at frequencies above 500 MHz.

Указанные ограничения связаны с тем, что для обеспечения требуемой развязки боковых полос (ослабления зеркальной помехи) необходимо во всей полосе частот входных сигналов выдерживать с очень высокой точностью относительные фазовые сдвиги, а также равенство амплитуд сигналов, подаваемых на входы пары смесителей и на суммо-разностное устройство. Для ослабления зеркальной помехи на 25 дБ необходимо выдерживать сдвиг фаз с точностью не хуже 6° при неравномерности деления мощности не более 1 дБ. Выполнение столь жестких требований (особенно по фазовым сдвигам) можно обеспечить лишь в относительно узком диапазоне частот. Несмотря на различные способы выполнения делителей мощности, смесителей и фазосдвигающих устройств, известные видеоконверторы с одним квадратурным преобразованием частоты не могут обеспечить широкий диапазон входных рабочих частот при высокой степени подавления зеркальной помехи на выходах. Отношение максимальной рабочей частоты к минимальной для видеоконверторов, работающих на частотах выше 500 МГц, не превышает 2.These limitations are related to the fact that in order to ensure the required isolation of the sidebands (weakening the mirror noise), it is necessary to maintain relative phase shifts with very high accuracy in the entire frequency band of the input signals, as well as the equality of the amplitudes of the signals supplied to the inputs of the mixer pair and to the sum-difference device. To attenuate specular interference by 25 dB, it is necessary to withstand a phase shift with an accuracy of no worse than 6 ° with uneven power division of no more than 1 dB. The fulfillment of such stringent requirements (especially in terms of phase shifts) can be ensured only in a relatively narrow frequency range. Despite the various ways of performing power dividers, mixers, and phase-shifting devices, known video converters with one quadrature frequency conversion cannot provide a wide range of input operating frequencies with a high degree of suppression of specular noise at the outputs. The ratio of the maximum working frequency to the minimum for video converters operating at frequencies above 500 MHz does not exceed 2.

Для обеспечения широкополосности во всех известных видеоконверторах используют двойное преобразование частот (см. например W.T.Petrachenko, M.Bujold, W.H.Cannon, B.R.Carison, P.E.Dewdney, G.H.Feil, P.Newby, A.Novikov, J.Popelar, R.D.Wietfeldt. "The S2 VLBI System: DAS, RT/PT and Correlator." International VLBI Service for Geodesy and Astrometry. 200 General Meeting Proceedings. February 21-24, 2000. Germany, p.378-382). Так построены видеоконверторы широкополосных радиоинтерферометрических терминалов Mark IV DAS и S2 DAS зарубежного производства. Применение двойного преобразования частот значительно усложняет схему и конструкцию, так как в таком случае необходимо применить два гетеродина и обеспечить подавление помех от гетеродинных сигналов, проникающих из одного преобразователя частот в другой. К фильтрам между преобразователями частот предъявляются очень жесткие требования по избирательности, что ограничивает возможности расширения полосы пропускания видеоконвертора. Кроме того, в фильтрах с высокой избирательностью трудно обеспечить высокую линейность фазо-частотной и равномерность амплитудно-частотной характеристики в полосе пропускания, что необходимо для неискаженного приема шумовых сигналов. Особенно возрастает этот недостаток в многоканальной аппаратуре, в которой параллельно включено большое To ensure broadband, all known video converters use double frequency conversion (see, for example, WTPetrachenko, M. Bujold, WHCannon, BRCarison, PEDewdney, GHFeil, P.Newby, A.Novikov, J.Popelar, RDWietfeldt. " The S2 VLBI System: DAS, RT / PT and Correlator. "International VLBI Service for Geodesy and Astrometry. 200 General Meeting Proceedings. February 21-24, 2000. Germany, p.378-382). Thus, video converters of Mark IV DAS and S2 DAS broadband radio interferometric terminals of foreign production were built. The use of double frequency conversion significantly complicates the circuit and design, since in this case it is necessary to use two local oscillators and to suppress interference from local oscillator signals penetrating from one frequency converter to another. Filters between frequency converters have very stringent selectivity requirements, which limits the possibility of expanding the bandwidth of the video converter. In addition, in filters with high selectivity it is difficult to ensure high phase-frequency linearity and uniformity of the amplitude-frequency characteristics in the passband, which is necessary for undistorted reception of noise signals. This drawback is especially growing in multichannel equipment, in which a large

число видеоконверторов. Наиболее близким к полезной модели аналогом является видеоконвертор радиоинтерферометрического терминала, разработанного в Chalmers University of technology (cm. Emrich Anders. "Spectrometers and Receiver Systems for Ground, Ballon and Satellite Based (Sub)millimeter Radio Astronomy". School of electrical engineering. Technical report №225. Chalmers University of technology. 1992, p.98-100). Указанный видеоконвертор содержит синфазный делитель мощности входного сигнала, выходы которого соединены с двумя идентичными смесителями, а выходы смесителей через фильтры и вторые преобразователи частот подключены к входам суммо-разностного устройства, выходы которого являются выходами видеоконвертора соответственно для верхней и нижней боковых полос. Оба гетеродина соединены с соответствующими входами смесителей через квадратурные делители мощности, обеспечивающие фазовый сдвиг гетеродинных сигналов на 90°.number of video converters. The analogue closest to the utility model is the video converter of the radio interferometric terminal developed at Chalmers University of technology (see Emrich Anders. "Spectrometers and Receiver Systems for Ground, Ballon and Satellite Based (Sub) millimeter Radio Astronomy." School of electrical engineering. Technical report No. 225. Chalmers University of technology. 1992, p. 98-100). The specified video converter contains an in-phase power divider of the input signal, the outputs of which are connected to two identical mixers, and the outputs of the mixers are connected to the inputs of the sum-difference device through filters and second frequency converters, the outputs of which are the outputs of the video converter for the upper and lower side bands, respectively. Both local oscillators are connected to the corresponding inputs of the mixers through quadrature power dividers, which provide a phase shift of the local oscillator signals by 90 °.

Недостатком такого видеоконвертора является наличие комбинационных помех от второго преобразования частот и, особенно, взаимных комбинационных помех первого и второго преобразования частот. Это предъявляет очень жесткие требования к фильтрам между смесителями и ограничивает полосу пропускания видеоконвертора (менее 16 МГц), так как при расширении полосы пропускания в нее попадает большее число комбинационных помех. В указанном видеоконверторе используются узкополосные квадратурные делители мощности, выполненные обычным способом на ферритовых трансформаторах. Это ограничивает диапазон входных частот видеоконвертора (перекрытие по частоте не более 2).The disadvantage of this video converter is the presence of Raman interference from the second frequency conversion and, especially, mutual Raman interference of the first and second frequency conversion. This places very stringent filter requirements between the mixers and limits the bandwidth of the video converter (less than 16 MHz), since a larger number of combinational noise gets into it when the bandwidth is expanded. The specified video converter uses narrow-band quadrature power dividers, made in the usual way on ferrite transformers. This limits the input frequency range of the video converter (frequency overlap no more than 2).

Целью предлагаемой полезной модели является уменьшение помех в широкой полосе рабочих частот и расширение полосы пропускания видеоконвертора. Для этого в видеоконвертор (фиг.1), содержащий входной синфазный делитель мощности (1), два смесителя (2, 3), квадратурный делитель мощности (4), соединенный с гетеродином, и выходное суммо-разностное устройство (5), введены две многокаскадные фазосдвигающие цепи (6, 7) из n фазовых звеньев каждая, а квадратурный делитель мощности гетеродинного сигнала выполнен в виде удвоителя частоты (8) с двумя противофазными выходами, которые через делители частоты на два (9, 10) соединены с гетеродинными входами упомянутых смесителей (2, 3). Отказ от второго преобразования частот за счет введения многокаскадных фазосдвигающих цепей и выполнения квадратурного делителя мощности указанным способом позволяет не только избавиться от комбинационных помех, связанных с двойным преобразование частот, но и снимает ограничения по полосе пропускания видеоконвертора.The purpose of the proposed utility model is to reduce interference in a wide band of operating frequencies and expand the bandwidth of the video converter. For this, two video mixers (2), a quadrature power divider (4) connected to the local oscillator, and an output sum-difference device (5) are introduced into the video converter (Fig. 1), which contains an input common-mode power divider (1), two multi-stage phase-shifting circuits (6, 7) of n phase links each, and the quadrature power divider of the heterodyne signal is made in the form of a frequency doubler (8) with two antiphase outputs, which are connected through two frequency dividers (9, 10) to the heterodyne inputs of the above-mentioned mixers (2, 3). The refusal of the second frequency conversion by introducing multistage phase-shifting circuits and performing a quadrature power divider in this way allows not only to get rid of the Raman noise associated with double frequency conversion, but also removes the bandwidth limitations of the video converter.

Многокаскадные фазосдвигающие цепи на операционных усилителях, теория и методы проектирования которых известны (см. например С.А.Букашкин, В.П.Власов, Б.Р.Змий и др. Справочник по расчету и проектированию ARC-схем. М. Радио и связь. 1984.), позволяют обеспечить фазовый сдвиг 90° между видеосигналами на выходах смесителей с высокой точностью, которая зависит от числа каскадов (звеньев) n и требуемой полосы пропускания видеоконвертора. Например, при n=5 в полосе до 32 МГц эта точность не хуже 3°, что позволяет при абсолютной точности фазового сдвига в квадратурном делителе мощности получить ослабление зеркальной помехи более чем на 35 дБ. Чтобы расширить полосу пропускания еще больше (например, до 64 МГц) достаточно лишь увеличить число каскадов n до 7.Multistage phase-shifting circuits on operational amplifiers, the theory and design methods of which are known (see, for example, S.A.Bukashkin, V.P. Vlasov, B.R. Zmiy and others. Reference for the calculation and design of ARC-schemes. M. Radio and communication. 1984.), allow to provide a phase shift of 90 ° between the video signals at the outputs of the mixers with high accuracy, which depends on the number of cascades (links) n and the required bandwidth of the video converter. For example, with n = 5 in the band up to 32 MHz, this accuracy is no worse than 3 °, which allows for absolute phase shift accuracy in the quadrature power divider to obtain attenuation of specular interference by more than 35 dB. To expand the bandwidth even further (for example, to 64 MHz), it is enough to only increase the number of stages n to 7.

Чтобы обеспечить необходимое ослабление зеркальных помех, кроме точности указанного фазового сдвига на видеочастотах, большое значение имеет точность фазового сдвига 90° между сигналами на гетеродинных входах смесителей. Для ее обеспечения в широком диапазоне рабочих частот использовано удвоение частоты гетеродина, инверсия фазы сигнала с удвоенной частотой, а затем деление частоты на два (фиг.2). Получаемый при этом фазовый сдвиг 90° между сигналами на гетеродинных входах смесителей сохраняется с высокой точностью (не хуже 1,5°) во всем диапазоне частот, в котором сохраняется работоспособность удвоителя частоты, инвертора фазы и делителей частоты на два. При этом суммарная погрешность фазовых сдвигов в квадратурном делителе мощности и в многокаскадных фазосдвигающих цепях не превышает 4,5°, что существенно меньше допустимой величины (6°). Современный уровень техники интегральных схем, в том числе диапазонов ОВЧ и СВЧ, позволяет реализовать удвоитель частоты, инвертор фазы и делители частоты на два в диапазоне рабочих частот с коэффициентом перекрытия 10 и более, что расширяет диапазон рабочих частот видеоконвертора до указанных пределов.In order to provide the necessary attenuation of specular interference, in addition to the accuracy of the indicated phase shift at the video frequencies, the accuracy of the phase shift of 90 ° between the signals at the heterodyne inputs of the mixers is of great importance. To ensure it in a wide range of operating frequencies, a doubling of the local oscillator frequency, inversion of the signal phase with a doubled frequency, and then dividing the frequency into two (FIG. 2) were used. The resulting phase shift of 90 ° between the signals at the heterodyne inputs of the mixers is maintained with high accuracy (no worse than 1.5 °) in the entire frequency range in which the operability of the frequency doubler, phase inverter and frequency dividers by two is preserved. Moreover, the total error of phase shifts in the quadrature power divider and in multistage phase-shifting circuits does not exceed 4.5 °, which is significantly less than the permissible value (6 °). The current level of technology of integrated circuits, including VHF and microwave ranges, allows you to implement a frequency doubler, a phase inverter and frequency dividers into two in the operating frequency range with an overlap factor of 10 or more, which extends the operating frequency range of the video converter to the specified limits.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого широкополосного видеоконвертора шумовых сигналов. На схеме обозначены:Figure 1 shows the structural diagram of the proposed broadband video converter noise signals. The diagram indicates:

1 - синфазный делитель мощности,1 - common-mode power divider,

2, 3 - смесители,2, 3 - mixers,

4 - квадратурный делитель мощности,4 - quadrature power divider,

5 - суммо-разностное устройство,5 - sum-difference device,

6, 7 - многокаскадные фазосдвигающие цепи,6, 7 - multistage phase-shifting circuit,

8 - удвоитель частоты с двумя противофазными выходами,8 - frequency doubler with two antiphase outputs,

9, 10 - делители частоты на два.9, 10 - frequency dividers into two.

На фиг.2 показаны временные диаграммы сигналов в основных точках схемы квадратурного делителя мощности, поясняющие, как осуществляется поворот фазы гетеродинного сигнала на 90°, прежде чем он поступает на смесители. Здесь u - напряжение сигнала, t - время.Figure 2 shows the timing diagrams of the signals at the main points of the quadrature power divider circuit, explaining how the phase of the heterodyne signal is rotated 90 ° before it enters the mixers. Here u is the signal voltage, t is time.

На фиг.3 приведены результаты измерения ослабления помех на выходах верхней боковой полосы (ВБП) и нижней боковой полосы (НБП) видеоконвертора для двух экспериментальных образцов устройства.Figure 3 shows the results of measuring the attenuation of noise at the outputs of the upper sideband (PFS) and lower sideband (NBP) of the video converter for two experimental samples of the device.

Мощность входного сигнала видеоконвертора делится поровну и синфазно между сигнальными входами смесителей (2, 3). В результате сдвига фазы гетеродинного сигнала на 90° на радиочастоте fг (с помощью квадратурного делителя мощности) и сдвига фаз сигналов разностной частоты fв в фазосдвигающих цепях после смесителей на 90° в одном плече относительно другого, сигналы верхней боковой полосы, преобразуемые по правилу fв=fс-fг оказываются синфазными и складываются на выходе сумматора, а сигналы нижней боковой полосы, преобразуемые по правилу fв=fг-fc, оказываются противофазными и взаимно компенсируются. Здесь fc - частота входного сигнала видеоконвертора. Аналогично происходит выделение сигнала нижней боковой полосы на выходе вычитателя. Для получения достаточного ослабления зеркальной помехи необходимо выдерживать фазовые сдвиги и деление мощности пополам с высокой точностью.The input signal power of the video converter is divided equally and in phase between the signal inputs of the mixers (2, 3). As a result of a phase shift of the heterodyne signal by 90 ° at the radio frequency f g (using a quadrature power divider) and phase shift of the signals of the differential frequency f in the phase-shifting circuits after the mixers by 90 ° in one arm relative to the other, the signals of the upper sideband are converted according to the rule f in = f with -f g turn out to be in phase and add up to the output of the adder, and the signals of the lower sideband, converted according to the rule f in = f g -f c , are out of phase and mutually compensated. Here f c is the frequency of the input signal of the video converter. Similarly, the signal is allocated the lower sideband at the output of the subtractor. To obtain sufficient attenuation of specular interference, it is necessary to withstand phase shifts and power division in half with high accuracy.

Схема предлагаемого видеоконвертора реализуется на обычных радиоэлементах и интегральных микросхемах. Удвоитель частоты с противофазными выходами может быть реализован, например, в виде аналогового перемножителя сигнала самого на себя на дифференциальных каскадах в микросхемном исполнении. Возможен и другой вариант выполнения: в виде полупроводникового удвоителя частоты, синфазного резистивного делителя мощности и инвертора на одном из его выходов. Синфазный делитель мощности обычно выполняется на резисторах. Балансные смесители могут быть построены на полупроводниковые диодах или на интегральных микросхемах. Цифровые делители частоты на два реализуются обычными методами на цифровых интегральных микросхемах. При этом все указанные элементы могут быть выполнены в виде одной интегральной схемы. Многокаскадные фазосдвигающие цепи реализуются в виде последовательного соединения однотипных фазовых звеньев на широкополосных операционных усилителях. Современные интегральные операционные усилители имеют полосу рабочих частот 100 МГц и более и, таким образом, практически не ограничивают полосу пропускания видеоконвертора.The circuit of the proposed video converter is implemented on conventional radio elements and integrated circuits. A frequency doubler with antiphase outputs can be implemented, for example, in the form of an analog signal multiplier for itself on differential stages in a microcircuit design. Another embodiment is also possible: in the form of a semiconductor frequency doubler, a common-mode resistive power divider, and an inverter at one of its outputs. An in-phase power divider is usually performed on resistors. Balanced mixers can be built on semiconductor diodes or on integrated circuits. Digital frequency dividers into two are implemented by conventional methods on digital integrated circuits. Moreover, all these elements can be made in the form of a single integrated circuit. Multistage phase-shifting circuits are implemented as a series connection of the same type of phase links on broadband operational amplifiers. Modern integrated operational amplifiers have a working frequency band of 100 MHz or more and, thus, practically do not limit the bandwidth of the video converter.

Авторами была разработана принципиальная схема и конструкция видеоконвертора, изготовлены два экспериментальных образца. Они успешно прошли испытания в составе систем преобразования шумовых сигналов на радиотелескопах РТФ-32 в обсерваториях Светлое (Ленинградская обл.) и Зеленчукская (Карачаево-Черкессия). В диапазоне рабочих частот 100÷1000 МГц и в полосе пропускания до 32 МГц ослабление зеркальной помехи было не менее 26 дБ, а комбинационные помехи отсутствовали в динамическом диапазоне 40 дБ. Проведенные исследования образцов видеоконвертора показали, что он может обеспечивать и более широкую полосу пропускания (по крайней мере, до 64 МГц). Это существенно превосходит лучшие зарубежные аналоги, у которых в диапазоне рабочих частот 100÷1000 МГц полоса пропускания не превышает 16 МГц.The authors developed the circuit diagram and design of the video converter, made two experimental samples. They successfully passed tests as part of noise signal conversion systems at RTF-32 radio telescopes at the Svetloye (Leningrad Region) and Zelenchukskaya (Karachay-Cherkessia) observatories. In the operating frequency range 100–1000 MHz and in the passband up to 32 MHz, the attenuation of specular interference was not less than 26 dB, and Raman noise was absent in the dynamic range of 40 dB. Studies of samples of the video converter showed that it can provide a wider bandwidth (at least up to 64 MHz). This significantly exceeds the best foreign analogues, in which in the range of operating frequencies 100 ÷ 1000 MHz the bandwidth does not exceed 16 MHz.

Claims (1)

Широкополосный видеоконвертор шумовых сигналов, содержащий два смесителя, соединенных с сигнальным входом видеоконвертора через синфазный делитель мощности, а с гетеродином через квадратурный делитель мощности и выходное суммо-разностное устройство, отличающийся тем, что с целью уменьшения помех и расширения полосы пропускания введены две многокаскадные фазосдвигающие цепи на операционных усилителях, соединяющие выходы смесителей с входами суммо-разностного устройства, а квадратурный делитель мощности выполнен в виде удвоителя частоты с двумя противофазными выходами, которые через делители частоты на два соединены с гетеродинными входами упомянутых смесителей.A wideband noise signal video converter containing two mixers connected to the signal input of the video converter through an in-phase power divider, and with a local oscillator through a quadrature power divider and an output sum-difference device, characterized in that two multi-stage phase-shifting circuits are introduced to reduce interference and expand the bandwidth on operational amplifiers connecting the outputs of the mixers with the inputs of the sum-difference device, and the quadrature power divider is made in the form of a doubler frequencies with two antiphase outputs, which are connected through two frequency dividers to the heterodyne inputs of the above-mentioned mixers.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2004129874/22U 2004-10-12 2004-10-12 BROADBAND VIDEO CONVERTER OF NOISE SIGNALS RU44019U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004129874/22U RU44019U1 (en) 2004-10-12 2004-10-12 BROADBAND VIDEO CONVERTER OF NOISE SIGNALS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004129874/22U RU44019U1 (en) 2004-10-12 2004-10-12 BROADBAND VIDEO CONVERTER OF NOISE SIGNALS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU44019U1 true RU44019U1 (en) 2005-02-10

Family

ID=35209626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004129874/22U RU44019U1 (en) 2004-10-12 2004-10-12 BROADBAND VIDEO CONVERTER OF NOISE SIGNALS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU44019U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181253U1 (en) * 2017-11-13 2018-07-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной астрономии Российской академии наук (ИПА РАН) DIGITAL HETERODINES ON THE PROGRAMMABLE LOGIC INTEGRAL DIAGRAM

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181253U1 (en) * 2017-11-13 2018-07-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной астрономии Российской академии наук (ИПА РАН) DIGITAL HETERODINES ON THE PROGRAMMABLE LOGIC INTEGRAL DIAGRAM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6020783A (en) RF notch filter having multiple notch and variable notch frequency characteristics
Hentschel The six-port as a communications receiver
US8116359B2 (en) Single oscillator transceiver
EP0172560A2 (en) Variable frequency synthesizer
US9191127B2 (en) Signal filtering
US20160294591A1 (en) Multichannel receiver
US6304751B1 (en) Circuits, systems and methods for digital correction of phase and magnitude errors in image reject mixers
US20030143966A1 (en) Mixer circuit with spurious rejection by using mismatch compensation
KR102096007B1 (en) Direct-onversion Communication Device including a 3x Sub-harmonic Mixer
US20050159129A1 (en) Image rejection mixer and multiband generator
EP1199796A1 (en) Frequency Converter
EP1351378B1 (en) Quadrature divider
Rieß et al. Analysis and design of a 60 GHz fully-differential frequency doubler in 130 nm SiGe BiCMOS
RU44019U1 (en) BROADBAND VIDEO CONVERTER OF NOISE SIGNALS
JP2001358537A (en) Low noise frequency converter eliminating image frequency firmly
KR20050094754A (en) Improved wideband i/q signal generation technique
US7398074B2 (en) Integrated transceiver circuit with low interference production and sensitivity
US8116358B2 (en) Single oscillator transceiver
JP2009231883A (en) Radio receiver
CN105245242B (en) A kind of spaceborne phase-locked receive of X frequency ranges
US20050075089A1 (en) Image rejection mixer and multiband generator
RU2680974C1 (en) Microwave radio receiver
KR100331596B1 (en) Radio device
JP4849422B2 (en) Image rejection mixer and wireless device
RU2100821C1 (en) Receiver for user equipment of global satellite navigation system

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20081013