RU44213U1 - MICROWAVE RECEIVER WITH DIGITAL AUTO-FREQUENCY FREQUENCY - Google Patents

MICROWAVE RECEIVER WITH DIGITAL AUTO-FREQUENCY FREQUENCY Download PDF

Info

Publication number
RU44213U1
RU44213U1 RU2004116629/22U RU2004116629U RU44213U1 RU 44213 U1 RU44213 U1 RU 44213U1 RU 2004116629/22 U RU2004116629/22 U RU 2004116629/22U RU 2004116629 U RU2004116629 U RU 2004116629U RU 44213 U1 RU44213 U1 RU 44213U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
frequency
channel
amplifier
Prior art date
Application number
RU2004116629/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Э. Иванов
А.В. Гусев
О.В. Мироненко
Р.А. Петров
Original Assignee
Открытое акционерное общество ОАО "МЕТЕО"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество ОАО "МЕТЕО" filed Critical Открытое акционерное общество ОАО "МЕТЕО"
Priority to RU2004116629/22U priority Critical patent/RU44213U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU44213U1 publication Critical patent/RU44213U1/en

Links

Landscapes

  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

Устройство относится к радиотехнике, в частности к радиоприемным устройствам связи СВЧ, и может быть использовано для точной автоподстройки частоты, также может быть использовано в устройствах метео-РЛС для приема информации от радиозондов. Технической задачей является повышение эффективности регулировок АРУ и АПЧ в условиях дестабилизирующих факторов (низком отношении сигнал-шум и пр.) за счет: построения предлагаемого схемотехнического решения; технологической прозрачности; низкой стоимости аппаратных средств. Указанная цель достигается тем, что СВЧ-приемник имеет два канала: информационный, имеющий только АРУ и частотный, имеющий только АПЧ, при этом микроконтроллер находит в полезном сигнале частоту, имеющую максимальную амплитуду или энергетический максимум, эта частота и является искомой для регулировки по АПЧ, благодаря такому построению схемы имеем оптимальную структуру СВЧ-приемника.The device relates to radio engineering, in particular to microwave radio communication devices, and can be used for accurate frequency self-tuning, can also be used in weather radar devices to receive information from radiosondes. The technical task is to increase the efficiency of AGC and AFC adjustments in conditions of destabilizing factors (low signal-to-noise ratio, etc.) due to: constructing the proposed circuitry; technological transparency; low cost hardware. This goal is achieved by the fact that the microwave receiver has two channels: information, having only AGC and frequency, having only AFC, while the microcontroller finds in the useful signal a frequency that has a maximum amplitude or an energy maximum, this frequency is the one to be adjusted for AFC , due to this construction of the circuit, we have the optimal structure of the microwave receiver.

Description

Устройство относится к радиотехнике, в частности к радиоприемным устройствам связи СВЧ, и может быть использовано для точной автоподстройки частоты, также может быть использовано в устройствах метео-РЛС для приема информации от радиозондов.The device relates to radio engineering, in particular to microwave radio communication devices, and can be used for accurate frequency self-tuning, can also be used in weather radar devices to receive information from radiosondes.

Профессиональные радиоприемные устройства обеспечивают вхождение в связь без поиска и ведения связи без ручной подстройки. Эта задача решается повышением частотной точности приемника и применением автоматической подстройки частоты (АПЧ), которая осуществляет коррекцию неточности первоначальной установки частоты настройки приемника и уменьшает расстройку, возникающую в процессе приема сигнала за счет нестабильности гетеродина приемника и частоты передатчика. Классическая схема АПЧ содержит, кроме элементов основного тракта приемника, дополнительные элементы: дискриминатор и управитель. Дискриминатор предназначен для определения величины отклонения частоты от ее номинального значения. Управитель обеспечивает необходимое изменение частоты управляемого генератора, см. "Радиоприемные устройства" В.Д.Якимов и К.М.Павлов, М., Связь, 1975, стр.334-338.Professional radio receivers provide access to communication without searching and maintaining communication without manual adjustment. This problem is solved by increasing the frequency accuracy of the receiver and the use of automatic frequency control (AFC), which corrects the inaccuracy of the initial setting of the receiver tuning frequency and reduces the detuning that occurs during signal reception due to the instability of the receiver local oscillator and the transmitter frequency. The classical AFC circuit contains, in addition to the elements of the main path of the receiver, additional elements: a discriminator and a ruler. The discriminator is designed to determine the magnitude of the deviation of the frequency from its nominal value. The manager provides the necessary change in the frequency of the controlled generator, see "Radio receivers" V.D. Yakimov and K.M. Pavlov, M., Communication, 1975, pp. 344-338.

Недостатками этого способа являются: малый коэффициент автоподстройки в силу применения аналогового принципа; в СВЧ-приемниках этот принцип вообще неэффективен (даже при применении ФАПЧ), так как может быть захвачена неосновная частота; при малом отношении сигнал-шум, что особенно характерно при отношении меньше двух, этот способ почти неработоспособен.The disadvantages of this method are: low self-tuning coefficient due to the application of the analog principle; in microwave receivers this principle is generally ineffective (even when using a PLL), since a minor frequency can be captured; with a small signal-to-noise ratio, which is especially characteristic with a ratio of less than two, this method is almost inoperative.

Известны импульсные АПЧ, которые обеспечивают постоянство промежуточной частоты, подстраивая частоту гетеродина по принятому сигналу, см. "Основы радиотехники", Т.Т.Машкова и С.Н.Степанов, М., Радио и связь, Known pulsed AFCs that ensure the constancy of the intermediate frequency by adjusting the local oscillator frequency according to the received signal, see "Fundamentals of Radio Engineering", T. T. Mashkova and S. N. Stepanov, M., Radio and communications,

1992, стр217.1992, p. 217.

Недостатками этих АПЧ являются следующие: требуют наличие двух детекторов (частотного и пикового); низкая помехоустойчивость; сложность использования одновременно АПЧ и автоматической регулировки усиления (АРУ).The disadvantages of these AFCs are as follows: they require two detectors (frequency and peak); low noise immunity; the difficulty of using both automatic frequency response and automatic gain control (AGC).

Известен синхронный гетеродинный радиоприемник с системой фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) (см. заявку №93018635), в котором колебания гетеродина модулируются низкой частотой, что позволяет применить усилители переменного напряжения, кроме того в приемнике применена АРУ, что в итоге позволило повысить стабильность, чувствительность и помехоустойчивость.Known synchronous heterodyne radio receiver with a phase-locked loop (PLL) (see application No. 93018635), in which the oscillations of the local oscillator are modulated at a low frequency, which allows the use of AC amplifiers, in addition, the AGC is used in the receiver, which ultimately increased stability, sensitivity and noise immunity.

К его недостаткам относится: сложность схемотехнического решения, требующего дополнительного генератора НЧ, модулятора и пр.; объединение в одном канале АПЧ и АРУ, что обуславливает взаимное влияние этих регулировок друг на друга, а в результате на весть приемный тракт.Its disadvantages include: the complexity of the circuitry, requiring an additional low-frequency generator, modulator, etc .; the combination in one channel of the AFC and AGC, which determines the mutual influence of these adjustments on each other, and as a result on the news of the receiving path.

В современных приемниках находят применение цифровые схемы АПЧ, работающие совместно с цифровыми индикаторами частоты, см. например, "Радиооборудование самолетов", Сафронов Н.А., М., Машиностроение, 1978, в которых частота сигнала на выходе АПЧ оцифровывается, подается на микропроцессор, где сравнивается с заданной (записанной в ОЗУ), а полученная разность используется для регулировки гетеродина.In modern receivers, digital AFC circuits working in conjunction with digital frequency indicators are used, see, for example, Radio Equipment of Aircraft, N. A. Safronov, M., Mechanical Engineering, 1978, in which the signal frequency at the AFC output is digitized and fed to a microprocessor , where it is compared with a given (written in RAM), and the resulting difference is used to adjust the local oscillator.

Недостатками таких приемников являются следующие: в тракте также используется АРУ, а совместное использование этих двух регулировок, особенно в СВЧ диапазоне, может привести (и приводит) к пропаданию полезного сигнала, если например, для связных приемников это не особенно страшно, то для приемников метео-РЛС это приводит к невосполнимой потери информации.The disadvantages of such receivers are as follows: the AGC is also used in the path, and the combined use of these two adjustments, especially in the microwave range, can lead to (and leads to) the loss of a useful signal, if, for example, for connected receivers this is not particularly scary, then for meteo receivers -RADAR this leads to irreparable loss of information.

Наиболее близким техническим решением является цифровая система регулирования частоты гетеродина с использованием цифрового синтезатора частот, в котором используется импульсный частотный детектор, кварцевый The closest technical solution is a digital local oscillator frequency control system using a digital frequency synthesizer, which uses a pulsed frequency detector, quartz

генератор, реверсивный счетчик импульсов, ЦАП, делитель частоты с переменным и фиксированным коэффициентом деления, формирователи импульсных последовательностей и гетеродин с соответствующими соединениями, см. «Радиоприемные устройства», под ред. Н.Н.Фомина, М, Р и С, 1996 г., стр.373-378 - ПРОТОТИП.generator, reversible pulse counter, DAC, frequency divider with variable and fixed division coefficient, pulse shapers and local oscillators with corresponding connections, see "Radio receivers", ed. N.N. Fomina, M, P and S, 1996, pp. 373-378 - PROTOTYPE.

К недостаткам прототипа следует отнести: сложность схемно-технического решения, которая все равно не решает поставленную задачу - однозначность в определении синтезирующей частоты, особенно при низких соотношениях сигнал/шум; далее, взаимное влияние автоматических регулировок АРУ и АПЧ друг на друга, что отрицательно сказывается на качестве приема полезной информации.The disadvantages of the prototype include: the complexity of the circuit-technical solution, which still does not solve the problem - uniqueness in determining the synthesizing frequency, especially at low signal-to-noise ratios; further, the mutual influence of automatic AGC and AFC adjustments on each other, which negatively affects the quality of receiving useful information.

Технической задачей является повышение эффективности регулировок АРУ и АПЧ в условиях дестабилизирующих факторов (низком отношении сигнал-шум и пр.) за счет:The technical task is to increase the efficiency of AGC and AFC adjustments in conditions of destabilizing factors (low signal-to-noise ratio, etc.) due to:

построения предлагаемого схемотехнического решения;building the proposed circuitry;

технологической прозрачности;technological transparency;

низкой стоимости аппаратных средств.low cost hardware.

Для решения поставленной задачи предлагается СВЧ-приемник с цифровой автоподстройкой частоты, содержащий: входной канал, частотный канал и информационный канал; входной канал содержит приемную антенну, малошумящий усилитель (МШУ), первый и второй смесители, первый и второй генеродины и первый УПЧ, соединенные следующим образом: приемная антенна, являющаяся входом канала и СВЧ-приемника, соединена со входом МШУ, выход которого как и выход первого гетеродина соединены с входами первого смесителя, выход которого через первый УПЧ, как и выход второго гетеродина соединены со входами второго смесителя, выход последнего является информационным выходом входного канала, а выход первого УПЧ является частотным выходом этого канала, управляющий вход гетеродина является частотным входом этого канала; информационный канал содержит: второй УПЧ, полосовой фильтр, частотный детектор, линейный видеоусилитель To solve this problem, a microwave receiver with digital automatic frequency control is proposed, comprising: an input channel, a frequency channel and an information channel; the input channel contains a receiving antenna, a low-noise amplifier (LNA), the first and second mixers, the first and second oscillators and the first amplifier connected as follows: the receiving antenna, which is the input of the channel and the microwave receiver, is connected to the input of the LNA, the output of which is the same as the output the first local oscillator is connected to the inputs of the first mixer, the output of which through the first amplifier, as well as the output of the second local oscillator are connected to the inputs of the second mixer, the output of the latter is the information output of the input channel, and the output of the first amplifier is often you to exit the channel, the control input of the local oscillator is a frequency input of this channel; the information channel contains: a second amplifier, a bandpass filter, a frequency detector, a linear video amplifier

(ЛВУ) с АРУ, соединенные следующим образом: вход информационного канала (выход второго смесителя входного канала) через второй УПЧ, полосовой фильтр и частотный детектор, соединенные последовательно, соединен с входом ЛВУ, выход которого является выходом СВЧ-приемника, выходы АРУ ЛВУ соединены с управляющим входом УПЧ 2 и регулирующим входом МШУ входного канала; частотный канал содержит: первый и второй синтезатор, микроконтроллер, третий смеситель, гетеродин и УПЧ, АЦП, PLD и схему внешнего управления со следующими соединениями: входной сигнал (выход первого УПЧ входного канала) соединен с третьим смесителем, выход которого через третий УПЧ соединен с аналоговым входом АЦП, цифровой выход которого через PLD соединен с внутренним ОЗУ микроконтроллера, выходы которого соединены с первым и вторым синтезаторами, а выходы последних соединены с первым (плавная автоподстройка) и третьим гетеродинами (сканирования частоты), третий гетеродин своим выходом соединен с управляющим входом третьего смесителя, схема внешнего управления соединена с задающими входами микроконтроллера, выход которого соединен с управляющими входами АЦП.(TLD) with AGC, connected as follows: the input of the information channel (output of the second mixer of the input channel) through the second amplifier, a bandpass filter and a frequency detector connected in series, connected to the input of the TLD, the output of which is the output of the microwave receiver, the outputs of the AGC of the LVL are connected with control input UPCH 2 and control input LNA input channel; the frequency channel contains: a first and second synthesizer, a microcontroller, a third mixer, a local oscillator and a converter, an ADC, PLD and an external control circuit with the following connections: the input signal (output of the first converter of the input channel) is connected to the third mixer, the output of which is connected to ADC analog input, the digital output of which is connected via PLD to the internal RAM of the microcontroller, the outputs of which are connected to the first and second synthesizers, and the outputs of the latter are connected to the first (smooth auto-tuning) and third local oscillators (scan frequency control), the third local oscillator with its output is connected to the control input of the third mixer, the external control circuit is connected to the master inputs of the microcontroller, the output of which is connected to the control inputs of the ADC.

На фиг.1 представлена структурная схема СВЧ-приемника, на фиг.2 - алгоритм работы нахождения нужной частоты, на фиг.3 - АЧХ частотного канала, определяемая структурная схема имеет следующие соединения: антенна А, являющаяся входом СВЧ-приемника, через МШУ 1 соединена с одним входом первого смесителя 2, со вторым входом которого соединен выход первого гетеродина 8, выход первого смесителя через первый УПЧ 5 соединен с одним входом второго смесителя 3, со вторым входом которого соединен выход второго гетеродина 9, выход второго смесителя через последовательно включенные второй УПЧ 6, полосовой фильтр 15 и частотный детектор 16 соединен с ЛВУ 17, АРУ которого по цепям отрицательной ОС одним выходом соединена с регулирующим входом МШУ1, а другим выходом с регулирующим входом второго УПЧ 6, выход ЛВУ является выходом СВЧ-приемника; выход первого УПЧ 5 соединен также с третьим смесителем Figure 1 shows the structural diagram of the microwave receiver, figure 2 - the operation algorithm of finding the desired frequency, figure 3 - the frequency response of the frequency channel, the determined structural diagram has the following connections: antenna A, which is the input of the microwave receiver, through LNA 1 connected to one input of the first mixer 2, with the second input of which the output of the first local oscillator 8 is connected, the output of the first mixer through the first UPCH 5 is connected to one input of the second mixer 3, with the second input of which the output of the second local oscillator 9 is connected, the output of the second mixer through edovatelno included a second IF amplifier 6, a bandpass filter 15 and frequency detector 16 is connected to the linear accelerator 17, which on circuits negative feedback AGC one output coupled to the regulating input MSHU1, and by other output with a control input of the second IF amplifier 6, output of the linear accelerator is the output of the microwave receiver; the output of the first UPCH 5 is also connected to the third mixer

4, выход которого через третий УПЧ 7 соединен с аналоговым входом АЦП 18, цифровой выход которого через PLD 19 соединен с ОЗУ МК 13, последний сигнальными выходами соединен с первым и вторым синтезаторами 11 и 12 соответственно, последние соединены с управляющими входами первого 8 и второго 10 гетеродинов, выходы которых соединены с первым 2 и третьим 4 смесителями соответственно, выход МК 13 управляющими сигналами соединен с АЦП 18, а схема внешнего управления 14 соединена с задающим входом МК 22.4, the output of which through the third amplifier 7 is connected to the analog input of the ADC 18, the digital output of which through PLD 19 is connected to the RAM 13, the last signal outputs are connected to the first and second synthesizers 11 and 12, respectively, the latter are connected to the control inputs of the first 8 and second 10 local oscillators, the outputs of which are connected to the first 2 and third 4 mixers, respectively, the output of the MK 13 control signals is connected to the ADC 18, and the external control circuit 14 is connected to the master input MK 22.

Указанные узлы и блоки могут быть выполнены на следующих ЭРЭ и ИМС: МШУ 1 выполнен, например, на интегральной арсенид-галлиевой ИМС типа MGA-86563, см. каталог фирмы Hewlett Packard "Communications Components Designer's Catalog 1998", p.6-220; смесители 2, 3 и 4 могут быть выполнены на смесительных диодах, например, на обращенных туннельных диодах, варикапах, на диодами с барьерами Шоттки (см. "Микроэлектронные устройства СВЧ", под. ред. Г.И.Веселова, М., Высшая школа, 1988, стр.226-227); УПЧ 5, 6 и 7 могут быть выполнены, например, на полевых транзисторах с пьезокерамическим фильтром, см. "Радиоприемные устройства", В.Д.Екимов и др., М., Связь, 1975, стр.159; синтезаторы 11 и 12 могут быть выполнены на ИМС UMA1020 фирмы Philips, см. "Product Specification", 1995, Jun 15, File under integrated Circuits; АЦП 18 - быстродействующий 8-12 разрядный, например, на ИМС AD571KN с fпр=40 МГц, см. "Зарубежные интегральные микросхемы", А.В.Нефедов и др., М., Энергоатомиздат, 1989, стр.132; PLD 19 может быть выполнен на базовом матричном кристалле, см. ж. Chip News, М., Август 2000, стр.18-21; микроконтроллер 13 может быть выполнен на ИМС 80Х196КС, см. "Микроконтроллеры" под ред. Н.А.Казаченко, М, 1997, статья "Руководство по применению в системах управления 16 разрядных МК Jntel во встроенных системах управления"; частотный детектор 16 может быть выполнен по схеме см. "Радиоприемные устройства", под ред. Н.Н.Фомина, М., Р и С, 1996, стр.330-332; АРУ по схеме см. "Радиоприемные устройства", под ред. Н.Н.Фомина, М., Р и С, These nodes and blocks can be made on the following ERE and IC: LNA 1 is made, for example, on an integrated gallium arsenide IC type MGA-86563, see the Hewlett Packard catalog "Communications Components Designer's Catalog 1998", p.6-220; mixers 2, 3 and 4 can be performed on mixing diodes, for example, reverse tunnel diodes, varicaps, diodes with Schottky barriers (see "Microelectronic Microwave Devices", edited by G.I. Veselov, M., Higher School, 1988, pp. 226-227); UPCH 5, 6 and 7 can be performed, for example, on field-effect transistors with a piezoceramic filter, see "Radio receivers", V.D. Ekimov et al., M., Communication, 1975, p. 159; synthesizers 11 and 12 can be performed on the Philips UMA1020 IC, see "Product Specification", 1995, Jun 15, File under integrated Circuits; ADC 18 - high-speed 8-12 bit, for example, on the AD571KN IC with fpr = 40 MHz, see "Foreign Integrated Circuits", A. Nefedov et al., M., Energoatomizdat, 1989, p. 132; PLD 19 can be performed on a base matrix crystal, see g. Chip News, M., August 2000, pp. 18-21; microcontroller 13 can be implemented on the IC 80X196KS, see "Microcontrollers", ed. N.A. Kazachenko, M, 1997, article "Guidelines for the use in control systems of 16 bit MK Jntel in embedded control systems"; the frequency detector 16 can be performed according to the scheme see "Radio receivers", ed. N.N. Fomina, M., P and S, 1996, pp. 330-332; AGC according to the scheme, see "Radio receivers", ed. N.N. Fomina, M., P and C,

1996, стр.402-404.1996, pp. 402-404.

СВЧ-приемник с цифровой автоподстройкой частоты работает следующим образом. Вначале следует заметить, что информационные сигналы, поступающие на вход приемника представляют собой (для случая работы с аэрологическими радиозондами) СВЧ-сигналы с основной несущей частотой и модулирующими частотами, которые являются носителями телеметрической и радиолокационной информации. Входной СВЧ-сигнал через приемную антенну А поступает на МШУ 1, предназначенный для компенсации потерь на входе МШУ 1 увеличения отношения сигнал-шум всего приемника, предотвращение проникновения паразитного излучения радиочастоты смесителя 2 в приемную антенну А и для создания оптимального приема сигналов некогерентного режима работы. Выделенный на первом смесителе разностный сигнал частоты 260 кГц усиливается на первом УПЧ 5, вновь проходит второе преобразование на втором смесителе 3 при помощи второго гетеродина 9 до частоты 60 кГц, усиливается на втором УПЧ 6 (с широкой полосой пропуская Δf=4 кГц), отфильтровывается на полосовом фильтре 15, детектируется частотным детектором 16 и через ЛВУ 17 имеет полезный информационный сигнал; АРУ с выходов ЛВУ/АРУ 17 целью ООС связана с вторым УПЧ 6 полной величиной напряжения и частью этой величины с МШУ 1 («щадящая» АРУ) в случае насыщения ЛВУ, т.е. при очень большой величине сигнала на входе СВЧ-приемника, когда АРУ на втором УПЧ 6 не «справляется» с его величиной и происходит насыщение информационного сигнала. Одновременно сигнал f=260 кГц с первого УПЧ 5 поступает на третий смеситель 4, где смешивается с сигналом третьего гетеродина 10 с f=320 кГц и на выходе имеем разностную частоту 60 кГц, амплитуда которой оцифровывается АЦП 18 и в виде параллельного кода поступает на PLD 19, в которой принятое значение сигнала преобразуется в форму удобную для записи в ОЗУ МК 13, т.е. формируется адресная часть, данные, временные соотношения между сигналами управления, записи и т.д. Эти данные регулярно записываются в ОЗУ МК 13 с частотой выборки АЦП 18 (в нашем Microwave digitally tuned frequency receiver operates as follows. First, it should be noted that the information signals arriving at the input of the receiver are (for the case of working with aerological radiosonde) microwave signals with the main carrier frequency and modulating frequencies, which are carriers of telemetry and radar information. The input microwave signal through the receiving antenna A goes to the LNA 1, designed to compensate for losses at the input of the LNA 1 to increase the signal-to-noise ratio of the entire receiver, to prevent spurious radiation from the radio frequency of the mixer 2 from penetrating into the receiving antenna A and to create optimal reception of signals of incoherent mode of operation. The difference signal of a frequency of 260 kHz allocated on the first mixer is amplified at the first amplifier 5, the second conversion again takes place at the second mixer 3 with the second local oscillator 9 to a frequency of 60 kHz, amplified at the second amplifier 6 (with a wide band pass Δf = 4 kHz), it is filtered out on a band-pass filter 15, it is detected by a frequency detector 16 and through the LVL 17 has a useful information signal; The AGC from the outputs of the TLV / AGC 17 with the purpose of the environmental protection system is connected with the second amplifier 6 with the full voltage value and part of this value with LNA 1 (“gentle” AGC) in the case of saturation of the LVL, i.e. when the signal at the input of the microwave receiver is very large, when the AGC on the second amplifier 6 does not “cope” with its value and the information signal is saturated. At the same time, the signal f = 260 kHz from the first amplifier 5 goes to the third mixer 4, where it is mixed with the signal from the third local oscillator 10 with f = 320 kHz and at the output we have a difference frequency of 60 kHz, the amplitude of which is digitized by the ADC 18 and supplied as a parallel code to PLD 19, in which the received signal value is converted into a form convenient for recording in RAM MK 13, i.e. the address part, data, time relationships between control signals, records, etc. are formed. These data are regularly recorded in RAM MK 13 with a sampling frequency of the ADC 18 (in our

случае это единицы МГц). Программа нахождения частоты, имеющей максимальную амплитуду, записана в ПЗУ МК 13, по этой программе с частотой выборки АЦП 18 проходим спектр частот сигнала и определяем ту частоту, амплитуда которой максимальна, затем управляя синтезаторами 11 и 12, на этой частоте получаем максимальный сигнал на выходах УПЧ 5 и 7; можно по этому принципу, но по другому алгоритму, записанному также в ПЗУ МК 13, определять частоту, соответствующую энергетическому максимуму сигнала, для чего определяется площадь снятой АЧХ и находится центр ее «тяжести» (геометрический центр), частота, на которой он находится, и является искомой. Таким образом, найденная искомая частота определяет максимум сигнала на выходах УПЧ 5 и 7. Видим, что при таком построении схемы информационный канал 22 имеет собственную регулировку только по усилению (АРУ), а частотный канал 21 определяет регулировку по частоте, образно говоря, каждый канал занимается своим делом, но частотный канал 21 по частоте разгружает информационный 22, оставляя последнему функцию только обработки информации. Внешняя схема управления 14 служит для внесения изменений в программу работы МК 13 в случае необходимости, например, выбор работы модулячастотного канала 21 АПЧ 18 по амплитуде или энергетическому максимуму (определяется, исходя из следующих условий: по амплитуде имеем высокое быстродействие, по энергетическому максимуму - высокую эффективность или достоверность, повышенную помехоустойчивость, но более низкое быстродействие).case it is units of MHz). The program for finding the frequency with the maximum amplitude is recorded in the MK 13 ROM; according to this program, with the ADC 18 sampling frequency, we go through the frequency spectrum of the signal and determine the frequency whose amplitude is maximum, then controlling the synthesizers 11 and 12, at this frequency we obtain the maximum signal at the outputs UPCH 5 and 7; it is possible by this principle, but by a different algorithm, also written in the MK 13 ROM, to determine the frequency corresponding to the energy maximum of the signal, for which the area of the measured frequency response is determined and its “gravity” center (geometric center) is located, the frequency at which it is located and is the desired one. Thus, the desired frequency found determines the maximum signal at the outputs of the IFA 5 and 7. We see that with this construction of the circuit, the information channel 22 has its own gain control only (AGC), and the frequency channel 21 determines the frequency control, figuratively speaking, each channel does its job, but the frequency channel 21 in frequency offloads the information 22, leaving the latter with the function of only processing information. The external control circuit 14 serves to make changes to the program of work of MK 13 if necessary, for example, choosing the operation of the module of the frequency channel 21 of the AFC 18 in amplitude or energy maximum (determined based on the following conditions: we have high speed in amplitude, high in energy maximum efficiency or reliability, increased noise immunity, but lower performance).

На АЧХ (фиг.3) видно, что реально снятые характеристики (4 кривые) имеют очень большую сходимость при разных соотношениях сигнал-шум, т.е. отклонения кривых друг от друга связаны с различием случайных шумовых реализации, а небольшой "горб" на частоте 1770 МГц может быть при работе частотного канала 21 АПЧ по амплитуде принят устройством за истинную искомую величину, а при работе по энергетическому максимуму это не произойдет, т.к. будет обсчитана вся площадь АЧХ и ложного захвата не будет.On the frequency response (Fig. 3) it is seen that the actually taken characteristics (4 curves) have a very large convergence at different signal-to-noise ratios, i.e. deviations of the curves from each other are related to the difference in random noise implementations, and a small “hump” at a frequency of 1770 MHz can be taken by the device as the true unknown value when the frequency channel 21 is AFC, but this will not happen when working with the energy maximum, t. to. the entire frequency response area will be calculated and there will be no false capture.

Claims (1)

СВЧ-приемник с цифровой автоподстройкой частоты, содержащий входной канал, частотный канал и информационный канал; входной канал содержит приемную антенну, малошумящий усилитель (МШУ), первый и второй смесители, первый и второй гетеродины и первый УПЧ, соединенные следующим образом: приемная антенна, являющаяся входом канала и СВЧ-приемника, соединена со входом МШУ, выход которого как и выход первого гетеродина соединены с входами первого смесителя, выход которого через первый УПЧ, как и выход второго гетеродина соединены со входами второго смесителя, выход последнего является информационным выходом входного канала, а выход первого УПЧ является частотным выходом этого канала, управляющий вход гетеродина является частотным входом этого канала; информационный канал содержит: второй УПЧ, полосовой фильтр, частотный детектор, линейный видеоусилитель (ЛВУ) с автоматической регулировкой усиления (АРУ), соединенные следующим образом: вход информационного канала (выход второго смесителя входного канала) через второй УПЧ, полосовой фильтр и частотный детектор, соединенные последовательно, соединен с входом ЛВУ, выход которого является выходом СВЧ-приемника, выходы АРУ ЛВУ соединены с управляющим входом УПЧ 2 и регулирующим входом МШУ входного канала; частотный канал содержит: первый и второй синтезатор, микроконтроллер, третий смеситель, гетеродин и УПЧ, АЦП, PLD и схему внешнего управления со следующими соединениями: входной сигнал (выход первого УПЧ входного канала) соединен с третьим смесителем, выход которого через третий УПЧ соединен с аналоговым входом АЦП, цифровой выход которого через PLD соединен с внутренним ОЗУ микроконтроллера, выходы которого соединены с первым и вторым синтезаторами, а выходы последних соединены с первым (плавная автоподстройка) и третьим гетеродинами (сканирования частоты), третий гетеродин своим выходом соединен с управляющим входом третьего смесителя, схема внешнего управления соединена с задающими входами микроконтроллера, выход которого соединен с управляющими входами АЦП.Microwave-tuned microwave receiver comprising an input channel, a frequency channel, and an information channel; the input channel contains a receiving antenna, a low noise amplifier (LNA), the first and second mixers, the first and second local oscillators and the first IF amplifier, connected as follows: the receiving antenna, which is the channel input and the microwave receiver, is connected to the LNA input, the output of which is the same as the output the first local oscillator is connected to the inputs of the first mixer, the output of which through the first amplifier, as well as the output of the second local oscillator are connected to the inputs of the second mixer, the output of the latter is the information output of the input channel, and the output of the first amplifier is often you to exit the channel, the control input of the local oscillator is a frequency input of this channel; the information channel contains: a second IF amplifier, a bandpass filter, a frequency detector, a linear video amplifier (LLL) with automatic gain control (AGC), connected as follows: the input of the information channel (the output of the second mixer of the input channel) through a second amplifier, a bandpass filter and a frequency detector, connected in series, connected to the input of the LVD, the output of which is the output of the microwave receiver, the outputs of the AGC of the LVU are connected to the control input of the UHF 2 and the regulatory input of the LNA of the input channel; the frequency channel contains: a first and second synthesizer, a microcontroller, a third mixer, a local oscillator and a converter, an ADC, PLD and an external control circuit with the following connections: the input signal (output of the first converter of the input channel) is connected to the third mixer, the output of which is connected to ADC analog input, the digital output of which is connected via PLD to the internal RAM of the microcontroller, the outputs of which are connected to the first and second synthesizers, and the outputs of the latter are connected to the first (smooth auto-tuning) and third local oscillators (scan frequency control), the third local oscillator with its output is connected to the control input of the third mixer, the external control circuit is connected to the master inputs of the microcontroller, the output of which is connected to the control inputs of the ADC.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2004116629/22U 2004-05-31 2004-05-31 MICROWAVE RECEIVER WITH DIGITAL AUTO-FREQUENCY FREQUENCY RU44213U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004116629/22U RU44213U1 (en) 2004-05-31 2004-05-31 MICROWAVE RECEIVER WITH DIGITAL AUTO-FREQUENCY FREQUENCY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004116629/22U RU44213U1 (en) 2004-05-31 2004-05-31 MICROWAVE RECEIVER WITH DIGITAL AUTO-FREQUENCY FREQUENCY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU44213U1 true RU44213U1 (en) 2005-02-27

Family

ID=35286946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004116629/22U RU44213U1 (en) 2004-05-31 2004-05-31 MICROWAVE RECEIVER WITH DIGITAL AUTO-FREQUENCY FREQUENCY

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU44213U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4727591A (en) Microprocessor controlled tuning system
US4817197A (en) Mobile communication apparatus
US4520474A (en) Duplex communication transceiver with modulation cancellation
US6057735A (en) Amplifier for continuous high gain, narrowband signal amplification
US4955077A (en) Radio with broad band automatic gain control circuit
US5390168A (en) Radio frequency transmission circuit
US20050221776A1 (en) Test signal generation circuit, and reception circuit
US8280330B2 (en) Crystal-less clock generation for radio frequency receivers
US4977613A (en) Fine tuning frequency synthesizer with feedback loop for frequency control systems
US3032650A (en) Frequency standard receiver
RU44213U1 (en) MICROWAVE RECEIVER WITH DIGITAL AUTO-FREQUENCY FREQUENCY
US7449945B2 (en) Phase demodulator and portable telephone apparatus
RU41557U1 (en) MICROWAVE RECEIVER WITH DIGITAL AUTO-FREQUENCY FREQUENCY
US4277763A (en) Non-linear predistortion linearizing circuit for a varactor diode tuned oscillator
US4307398A (en) Tracking filter for use in hand held radar device
CN101330311A (en) Novel beacon receiver
US3076151A (en) Afc with search sweep control
JP2710930B2 (en) Double superheterodyne radio
US6169447B1 (en) Stabilization of passband active filters
JPS5995720A (en) Receiver
US8731025B2 (en) Offset phase-locked loop transmitter and method thereof
KR960000141B1 (en) Radio receiver circuit
JPS6326020A (en) Receiving equipment having frequency measuring function
JP3123776B2 (en) Electronic tuning receiver
JP2517964B2 (en) Mobile radio with frequency stabilization function

Legal Events

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

Effective date: 20060601