RU9105U1 - Широкополосный бибалансный преобразующий модуль - Google Patents

Abstract

Широкополосный бибалансный преобразующий модуль, содержащий квадратурный мост и два диода, первый и второй входы моста подключены соответственно к источникам сигнальных и гетеродинных колебаний, первый и второй выходы моста подключены соответственно к анодам первого и второго диодов, катоды обоих диодов подключены к общей нагрузке, отличающийся тем, что в него вводятся третий и четвертый диоды, анод третьего диода соединен с общим проводом, а катод - с первым выходом моста и с анодом первого диода, анод четвертого диода соединен с общим проводом, а катод - со вторым выходом моста и с анодом второго диода.

Description

ШИРОКОПОЛОСНЫЙ БИБАЛАНСНЫЙ ПРЕОБРАЗУЮЩИЙ МОДУЛЬ

Полезная модель относится к радиоэлектронике, в частности к устройствам радиоприема и радиопередачи, может быть использована в панорамных приемниках, передатчиках, синтезаторах частоты и в других широкополосных устройствах телекоммуникационной аппаратуры.

Известен бибалансный преобразующий модуль, содержащий четыре диода, входной трансформатор (общий для источников сигнала и гетеродина) и выходной трансформатор, причем анод первого и катод второго диодов подключены к первому выводу вторичной обмотки входного трансформатора, а анод третьего и катод четвертого диодов подключены ко второму выводу этой обмотки, крайние выводы первичной обмотки входного трансформатора подключены к источнику сигнала и гетеродину, а средний вывод к общему проводу схемы, первый вывод первичной обмотки выходного трансформатора подключены к анодам второго и четвертого диодов, а второй вывод к катодам первого и третьего диодов, выводы вторичной обмотки выходного трансформатора соединены с нагрузкой и с общим проводом схемы 1, стр. 245. Однако практическая реализация такого модуля сложна из-за необходимости использования двух трансформаторов. Кроме того, модуль не обеспечивает избирательности по зеркальному каналу приема.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является широкополосный балансный преобразующий модуль, содержащий два диода и квадратурный мост, первый и второй входы моста подключены соответственно к источникам сигнальных и гетеродинных колебаний, а первый и второй выходы моста подкпючены соответственно к анодам первого и второго диодов, катоды обоих диодов подключены к общей нагрузке 2.

Н 03 D 7/04

В заявляемый широкополосный бибалансный преобразующий модуль, содержащий квадратурный мост и два диода, первый и второй входы моста подключены соответственно к источникам сигнальных и гетеродинных колебаний, первый и второй выходы моста подкпючены соответственно к анодам первого и второго диодов, катоды обоих диодов подключены к общей нагрузке, вводятся третий и четвертый диоды, причем анод третьего диода соединяется с общим проводом, а катод - с первым выходом моста и с анодом первого диода, анод четвертого диода соединяется с общим проводом, а катод - со вторым выходом моста и с анодом второго диода.

За счет введенных диодов комбинационные компоненты токов с промежуточной частотой синфазно суммируются в нагрузке модуля, не протекая через цепи источника сигнала и гетеродина, что обеспечивает повышенный коэффициент преобразования, а комбинационные компоненты токов преобразования третьего порядка и комбинационные компоненты токов интермодуляционных помех второго порядка взаимно подавляются в нагрузке за счет противофазного суммирования.

Принципиальная электрическая схема заявляемого широкополосного бибалансного преобразующего модуля с квадратурным мостом приведена на Фиг.

Модуль содержит первый диод 1 и второй диод 2, катоды которых подключены к нагрузке 5, третий диод 3 и четвертый диод 4, аноды которых подкпючены к общему проводу схемы, катод третьего диода подключен к аноду первого диода, катод четвертого диода подключен к аноду второго диода, квадратурный мост 6, первый выход которого подключен к аноду диода 1 и к катоду диода 3, второй выход подключен к аноду диода 2 и к катоду диода 4, первый вход подключен к источнику сигнальных колебаний 7, а второй вход подключен к источнику гетеродинных колебаний 8.

С помощью метода, изложенного в работах 3, с. 19-25; 4, с. 73-75 и

111-118. Условие подавления токов комбинационных компонентов в нагрузке для прототипа записывается в виде:

для предлагаемого устройства - в виде:

где ,±1,±2,±3,... ; п ±0,±1,±2,±3,... - номера гармоник соответственно частот сигнала (/ ) и гетеродина (fg, образующие

комбинационные частоты w/ + nf ;

К 0,1,2,... .

Условия (1) и (2) применимы для выявления подавления рассматриваемыми преобразующими модулями интермодуляционных помех любого вида и шумов гетеродина. При этом следует учитывать, что сигналы помех поступают на сигнальный вход, а шумы гетеродина - на гетеродинный вход.

Результаты анализа по (1) и (2) наличия или отсутствия интересующих комбинационных компонентов тока в нагрузке для прототипа и для предлагаемого устройства приведены в таблице.

Таблица

т-п +{4К + 2);(1)

т-п ±(4К + 2);

(2) т + п ±(2К + 1),

интермодуляционным помехам второго порядка (1 ±1)±1, первые две цифры в скобках соответствуют гармоникам частот помех, третья цифра - гармонике

(fp,±fp2)fg

частоты гетеродина

четвертой строках указывают на наличие или отсутствие соответствующего компонента тока в нафузке преобразующего модуля.

Данные таблицы показывают, что предлагаемый бибалансный преобразующий модуль, в сравнении с прототипом, обладает свойствами фазового подавления комбинационных компонентов преобразования третьего порядка и интермодуляционных помех второго порядка.

Расчет, проведенный по методике 6, стр. 149 в среде MatLab, а также экспериментальные исследования показали, что коэффициент преобразования полезной модели выше на 3 дБ, чем у прототипа (коэффициент преобразования полезной модели - минус 11 дБ, прототипа - минус 14 дБ), подавление комбинационных компонентов преобразования третьего порядка и интермодуляционных помех второго порядка не менее 26 дБ.

Таким образом положительный эффект полезной модели заключается в фазовом подавлении комбинационных компонентов преобразования третьего порядка и интермодуляционных помех второго порядка, а также в повышенном коэффициенте преобразования. Положительный эффект достигается за счёт введения в схему дополнительно двух диодов.

Предложенное устройство является широкополосным. Его частотные свойства определяются квадратурным мостом, который при сопротивлениях четного и нечетного типа колебаний 133Ом, z+ 18,8Ом имеет полосу

рабочих частот в две октавы при неидентичности частотных характеристик между первым и вторым выходами 3 дБ 7.

. Знаки + или - в третьей и

ЛИТЕРАТУРА

2.Полезная модель. Широкополосный балансный преобразующий модуль / Мелихов С.В. // Положительное решение ВНИИГПЭ по заявке № 97107287 от 06.05.97 г.

3.Сараев С.М. Ослабление чувствительности комбинационных каналов приема балансным смесителем // Радиотехника. - 1979. - Т. 34, № 4. - С. 19 25.

4.Сараев С.М. Двойные балансные СВЧ смесители // Радиотехника. - 1984. № 7. - С. 73 - 75.

5.Мелихов С.В., Майшев А.Н. Сравнительный анализ динамического диапазона различных схем широкополосных преобразователей частоты // Труды международных симпозиумов Распространение радиоволн в среде, Конверсия науки - международному сотрудничеству. - Томск: Томск, гос. ун-т систем управления и радиоэлектроники, 1997.

6.Мелихов С.В. Метод расчета динамического диапазона широкополосных преобразователей частоты по интермодуляции второго и третьего порядка // Труды международных симпозиумов Распространение радиоволн в среде, Конверсия науки - международному сотрудничеству. - Томск: Томск, гос. ун-т систем управления и радиоэлектроники, 1997.

7.Полезная модель / Широкополосный двойной балансный смеситель // Мелихов С.В., Колофивов В.А. / Положительное решение ВНИИГПЭ по заявке № 97102751 от 25.02.97 г.

Заявитель: проректор по HP Т

ГС. Шарыгин

Claims (1)

1. Широкополосный бибалансный преобразующий модуль, содержащий квадратурный мост и два диода, первый и второй входы моста подключены соответственно к источникам сигнальных и гетеродинных колебаний, первый и второй выходы моста подключены соответственно к анодам первого и второго диодов, катоды обоих диодов подключены к общей нагрузке, отличающийся тем, что в него вводятся третий и четвертый диоды, анод третьего диода соединен с общим проводом, а катод - с первым выходом моста и с анодом первого диода, анод четвертого диода соединен с общим проводом, а катод - со вторым выходом моста и с анодом второго диода.