SE463005B - Anordning foer frekvenssyntes i ett radiosystem foer frekvenshopp - Google Patents

Description

1D 15 20 25 30 0O5 ul -f-ÉÖ 2 Idén enligt föreliggande uppfinning är att utnyttja den intermittenta driften genom att i tidsintervallet mellan tva skurar, då någon bärfrekvens ej behöver sändas ut, åstadkomma en snabb inlasning av den faslâsta slingan. Inlàsningen sker därvid antingen till samma frekvens som i föregående skur eller till en ny frekvens i nästföljande skur. Den faslasta slingan kan dimensioneras helt utan avseende pà den läckning som normalt uppträder fràn referensgeneratorn till den spänningsstyrda oscillatorn (VCO), eftersom denna bortkopplas fràn refe- rensgeneratorn under skurintervallet. När slingan läses, vilket sker under ett pausintervall och just innan skuren börjar, fryses VCOms styrspänning och hàlles fast under hela skuren. Detta innebär att under det intervall som VCO:n är bortkopplad även övriga strömförbrukande kretsar (framför allt delar kretsen i den faslåsta slingan) kan bortkopplas. Inför nästa skurintsrvall startas åter den faslàsta slingan, varvid den spänningsstyrda oscillatorn snabbt inställs på rätt frekvens. Inlasningsprocessen kan ytterligare paskyndas genom att ingående frekvensdelare nollställs vid processens början. Ändamålet med föreliggande uppfiming är att åstadkomma en anordwing för frekvenssyntes, vilken innehåller en faslast slinga och vilken ger en utsignal i skurar med en viss bärfrekvens och vilken utnyttjar tidsintervallet mellan tvâ skurar fór snabb inlasning av slingan sä att en stabil och störningsfri signal erhålles, under själva skuren, samt att spara ström genom intermittent drift.

Anordningen är därvid kämetecknad sa som framgår av patentkravets 1 kännetecknande del.

FIGURFÖRTECKNING Anordningen enligt uppfinningen skall närmare beskrivas med hänvisning till bifogad ritning där Figur l visar ett blockschema över en anordning enligt uppfinningen; Figur 2 visar ett tidsdiagram över vissa signaler vilka uppträder i anorclningen enligt figur 1; Figur 3 visar ett förenklat blockschema över en fasdetektor ingående i anorchingsn enligt figur l; Figur 4 visar ett tidsdiagram till fasdetektorn enligt figur 3. 10 15 2D 25 30 -F> Cñ LN f: CD CI! UTFÖ RINGSFORMER I blockschemat enligt figur 1 har endast de för uppfinningen väsentliga delarna visats. En referensgenerator 1 avger en pulsformad eller sinusformad signal vars frekvens fr är stabil och av storleksordningen 150 kHZ. Generatorn 1 kan besta av exempelvis en kristalloscillator. Referensfrekvensen fr utgör referens för den bärfrekvens som i skurar skall utsändas fran syntetiseringsanordningen.

Blocket 2 utgör en synkroniseringsenhet som intermittent med en viss takt inkopplar referensfrekvensen fr till en fasdetektor 3 av sampel-halltyp, som ger en niva vars storlek är beroende av fasskillnaden mellan de bada inkommande signalerna till fasdetektorn sasom närmare skall beskrivas i figur 3. Synkroni- seringsenheten 2 styrs av ett pulstag P med en repetitionsfrekvens ft = takt- frekvensen. I figur 2a visas närmare pulstaget P. Under tidsintervallet to - tl är pulsen "hög" (“inlasningsfasen") och referensfrekvensen fr inkopplas till fasdetektorn 3. Under tidsintervallet tl -tz är pulsen "lag" ("arbetsfasen") och fasdetektom 3 är bortkopplad fran referensgeneratorn 1. Pulstaget P behöver ej vara periodiskt.

F asdetektorn 3 är pa känt sätt ansluten till ett slíngfilter 4 och till en styrbar oscillator 5 (VCO). Utgangen av oscillatorn 5 är ansluten till en styrbar delningsenhet 6, som styrs intermittent enligt ovan fran synkroníseringsenheten 2. Delningsenheten 6 avger en neddelad frekvens till fasdetektorns 3 andra ingang.

Delningsenheten 6 kan via en ingang d inställas sa att den dividerar frekvensen f=fl hos den styrbara oscillatorns 5 utsignal med olika värden N, varvid frekvensen fn hos utsignalen blir fl/N. Fasen hos utsignalen jämförs i fasdetek- torn med referenssignalens fas. Delningsfaktorn N ändras vid tiden t6 i figur 2 da hopp skall utföras till en annan utfrekvens f=f2_ under inlàsningsfasen (t6 - t7 i figur 2) sker faslasning i slingan 3,4,5,6 till referenssignalens fas.

Exempelvis är utfrekvensen f=9UÛ MHz och N=6000, varvid fn=l5ÛKI-lz.

Slíngfiltret 4 utgörs av ett lagpassfilter, vars bandgräns ej, som l tidigare kända faslasta slingor, ligger vid en lag frekvens relativt referensfrekvensen för att spärra vid denna frekvens, utan kan ha en högre bandgräns (av storleksorchingen 10 15 2D 25 30 465' 005 4 10-100 ganger bredare), varigenom en snabbare faslasning uppnås under lås- ningsintervallet. Eftersom slingan är bortkopplad under arbetsfasen (ingen referenssignal till fasdetektorn 3, delarenheten 6 bortkopplad) sker ingen läckning av den lagfrekventa signalen fn och/eller referenssignalen till den spänningsstyrda oscillatorn 5. Denna oscillator arbetar helt självständigt under arbetsfasen. Den faslasta slingan 3,4,5,6 kan därmed dimensioneras helt utan hänsyn till läckningen ("spurious") för snabbast tänkbara insvängning.

För syntetisatorer avsedda för hög bärfrekvens kan en speciell frekvensdelare, s k prescaler, förega frekvensdelaren 6. Prescalern är avsedd för höga frekvenser och i fall de inte är förinställbara, och därmed kan ställas i ett visst läge vid paslagning av matningsspänningen, kan nollställningen ersättas med noll- ställningen av frekvensdelaren 6 samt samtidigt som prescalern passerar sitt noll-läge. Detta minskar det initiala fasfelet och ersätter delvis den fördel nollställning av alla delare skullen medfört.

Figur 2 visar i ett tidsdiagram närmare verkningssättet hos anordningen enligt i figur 1.

Under intervallet to - tl är referensgeneratorn l ansluten till fasdetektorn 3 och frekvensdelaren 6 år inkopplad islingan. Man far en "skur" med referensfre- kvensen fr till fasdetektorns ena ingang, (figur Zb). Figur 2c visar schematiskt utsignalen fran fasdetektorn som under lasningsförloppet först stiger och därefter sjunker till ett visst värde som under resten av intervallet tÛ - tl är konstant och som anger att lasning skett. Detta värde halles konstant även under den därefter förljande arbetsfasen tl -tz da referensgeneratorn 1 och frekvensdelaren 6 (dvs slingan) är frankopplade. Under intervallet tl - tz avger cillatorn 5 en högfrekvent skur med frekvensen f=fl. Denna frekvens varierar emellertid nagot beroende pa oscillatorns 5 drivning. Figur 2d visar det fel som fas under de olika intervallen. Eftersom arbetsfasen tl _ tz är mycket kort kan detta fel hållas lagt.

Vid tiden tó sker hopp till en annan frekvens f=f2 genom att delningsfaktorn N ändras. Utsignalen fran fasdetektorn 3 ändras därvid till ett högre (negativt) värde än under föregående inlasningsfaser och frekvensfelet enligt figur 2d blir stort. Eftersom slingan har hög bandbredd sker en snabb inlasning till den nya frekvensen f=f2. »å 10 15 20 25 -IX CA UJ :ID C D (fl 5 Med hänvisning till figur 3 och 4 skall fasdetektorn 3 närmare förklaras. Den består enligt figur 3 av en rampgenerator 31 som mottar referenssignalen Ur fran synkroniseringsenheten 2 under inlasningsfasen, och avger en trapetsfor- mad signal UR till en samplingsenhet 32. Denna enhet styrs av signalen Un från delningsenheten 6 pa sadant sätt att framflanken hos pulstaget Un fryser värdet pa rampen UR enligt figur 4. Det värde UC som da erhålles utgör hallvärdet och varar pa utgången av enheten 32 till dess att nästa framflank hos pulstaget Un uppträder.

Pulstaget Ur har repetitionsfrekvensen fr och pulstaget Un har repetitionsfre- kvensen f/N, där f är utfrekvensen fran oscillatorn 5. Pulstaget Un fran frekvensdelaren skall faslasas till referenspulstagets Ur fas. Rampspänningen samplas därför av pulstaget Un, för att ge en styrspänning UC som efter filtrering i slingfiltret 4 tillförs den styrbara oscillatorn 5 för att styra dess frekvens f.

Vid t=tÛ enligt figur 4 fas ett visst fasfel mellan pulstaget Un och Ur och styrspämingen (nivan) hos UC ökas sa att oscillatorn 5 avger en signal med en nagot ändrad frekvens f, vilken efter division med faktorn N ändrats nagot men ej sa mycket att vid t=tl anyo fas ett fasfel. Styrspänningens niva ändras ater och den erhållna pulstaget Un har en ändrad frekvens. Vid t=t3 antages att denna frekvens har ändrats sa att fasfelet stabiliserats kring noll. Styr- spänningsnivan lases därför under efterföljande tidsintervall. Därmed har ut- frekvensens fas lasts till referensfrekvensens fas. Det bör observeras att tiderna tl, tz... i figur 4 ej är samma som i figur 2 eftersom faslasningen sker under inlasningsfasen, exempelvis tidsintervallet to - tl i figur 2.

Med den föreslagna syntetiseringsanordningen kan saledes inlasningsskedet för- kortas samtidigt som störningar fran referensfrekvensen inte paverkar den styrbara oscillatorn under arbetsfasen.

Claims (3)

10 15 2D PATENTKRAV

1. l. Anordning för frekvenssyntes ingående i ett radiosystem för frekvenshopp för att alstra en nyttosignal med bestämd frekvens och fas under ett visst första delintervall av periodtiden hos en taktsignal (P), omfattande en re- ferensgenerator (l) för alstring av en referenssignal med en bestämd referens- frekvens (fr) och fas, samt en faslåst slinga, vilken består av en spänningsstyrd oscillator (5) som avger en viss variabel frekvens (f), en styr- och synkroni- seringsenhet (2) för inkoppling och urkoppling av en i slingan anordnad frekvens- delarenhet (6) och referensgeneratorn i beroende av nämnda taktsignal för att vid inkoppling dela frekvensen (f) hos nämnda utsignal från oscillatorn med ett visst tal (N) och för att avge en signal med en frekvens (fn) vars värde ligger nära nämnda referensfrekvens, en fasdetektor (3) för att avge en skillnadssignal svarande mot fasskillnaden mellan referensfrekvenssignalen och signalen fran delaranordningen (6) och ett slingfilter (4) för att motta nämnda skillnadssignal och åstadkomma en styrsignal som styr frekvensen från nämnda spänningsstyrda oscillator (5), k ä n n e t e c k n a d av att styr- och synkroniseringsenheten (2) är anordnad att synkront inkoppla frekvensdelarenheten (6) och referens- generatorn (l) under ett första tidsintervall (to-tl) då nämnda nyttosignal ej skall alstras för låsning av utsignalens fas till referenssignalens fas, och att urkoppla frekvensdelarenheten (6) och referensgeneratorn (1) under ett andra tidsintervall (tl-tz) då nyttosignalen skall alstras, varvid slingfiltret (4) har en övre bandgräns vilken är vald väsentligt högre än den frekvens som skulle varit betingad av en acceptabel störnivå i en kontinuerligt arbetande syntetisator och i stället vald för att ge en snabb inlasning under nämnda första tidsintervall (tO-tl) av den faslasta slingan.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda fas- detektor (3) är av sampel-hålltyp med en samplingsfrekvens lika med referens- frekvensen (fry

3. Anordning enligt patentkrav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att oscilla- torn (5) bortkopplas under nämnda första tidsintervall (t O-tl) då någon nytto- signal ej skall alstras och ater inkopplas vid början av nämnda andra tidsinter- vall (tl-tz) då nyttosignalen skall alstras.