Claims (3)
Изобретение относитс к высокоча тотной технике и предназначено дл формировани высокочастотных сигналов с малым фазовым дрейфом в устройствах различного назначени . Известен умножитель частоты, содержащий последовательно соединенные первый формирователь гармоник и первый пepecтpaивae ш й фильтр, а также последовательно соединенные второй формирователь гармоник и вто рой перестраиваемый фильтр, при это входы первого и второго формировате 1ей гармоник подключены к выходу ис точника опорной частоты l . Недостатком указанного умножител частоты вл етс значительна нестабильность частоты выходного сигнала. Цель изобретени - повышение фазовой стабильности выходного сигнала . Дл этого в умножителе частоты, содержащем последовательные соединенные первый формирователь гармоник и первый перестраиваемый фильтр а также последовательно соединенные второй формирователь гармоник и второй перестраиваемый фильтр,при этом входы первого и второго формирователей гармоник подключены к выходу источника опорной частоты, первый и второй перестраиваемый фильтры выполнены в виде автоматически пepecтpaивae ttJx след щих фильтров, а выход первого перестраиваемого фильтра соединен с управл ющим входом второго перестраиваемого фильтра через фазовращатель, причем первый перестраиваемый фильтр выполнен в виде замкнутых в кольцо первого резонансного фильтра, амплитудного детектора, синхронного детектора, первого фильтра нижних частот, сумматора и первого управл ющего элемента , при этом к другим входам сумматора и синхронного детектора подключен выход низкочастотного генератора , а второй перестраиваемый фильтр выполнен в виде замкнутых в кольцо второго резонансного фильтра , фазового детектора, второго фильтра нижних частот и второго управл ющего элемента. Па чертеже представлена структурна электрическа схема описываемого умножител частоты. Умножитель частоты, содержащий последовательно соединенные.первый формирователь 1 гармоник и первый перестраиваекый фильтр 2, а также последовате1 ьно соединенные второй формирователь 3 гармоник и второй перестраиваемый фильтр 4, при этом входы первого и второго формировате лей гармоник подключены к выходу источника опорной частоты 5, первый и второй перестраиваемый фильтры 2, 4 выполнены в виде автс 4атически перестраиваемых след щих фильтров, выход первого перестраиваемого фильтра соединен с управл ющим вхйдом второго перестраиваемого фильтр через фазовращатель 6, первый перестраиваешой фильтр 2 выполнен в вид замкнутых в кольцо первого резонанс ного фильтра 7, амплитудного детект pa 8, синхронного детектора 9, первого фильтра 10 нижних частот, сумматора 11, и первого управл ющего элемента 12, при этом к другим вход сумматора 11 и синхронного детектор 9подключен выход низкочастотного генератора 13, второй перестраиваем фильтр 4 выполнен в виде замкнутых в кольцо второго резонансного фильт 14, фазового детектора 15, второго фильтра 16 нижних частот и второго управл ющего элемента 17. Работа описываемого умножител частоты происходит следующим образом . Петл обратной св зи, состо ща из амплитудного детектора 8, синхронного детектора 9, первого фильтр 10низких частот,низкочастотного генератора 13, сумматора 11 и первого управл ющего элемента 12 вл етс контуром автоматической под стройки частоты первого резонансного фильтра 7 на частоту вьщел емой им гармоники входного сигнала. Выходной синусоидальный сигнал низкочастотного генератора 13, про д через сул®4атор 11 и первый упра л ющий элемент 12 (например, варикап ) , модулирует частоту настройки первого резонансного фильтра 7. Благодар этому сигнал на выходе первого резонансного фильтра 7 оказьшаетс амплитудно-модулирован ным, причем глубина модул ции и ее фаза завис т от величины и знака расстройки между частотой выдел вмой гармоники и частотой настройки первого резонансного фильтра 7. Ин формаци , заключенна в модул ции амплитуды выходного сигнала этого фильтра, последовательно выдел етс амплитудным и синхронным детектора 8 и 9. В результате посто нна составл юща выходного си: нала син ронного детектора 9 несет в себе всю информацию о расстройке между частотой выдел емой гармоники и частотой настройки первого резонан ного фильтра 7, причем величина и знак посто нной составл ющей однозначно соответствуют величине и знаку расстройки. Далее выходной сигнал первого фильтра 10 низких частот подаетс на второй вход сумматора 11 и затем через первый управл надий элемент 12 корректирует настройку первого резонансного фильтра 7, тем самым свод к минимуму сдвиг фазы его выходного сигнала. Таким образом, посто нна составл юща фазы выходного сигнала первого резонансного фильтра 7 оказываетс практически не завис щей от всехфакторов, вли ющих на настройку этого фильтра (температуры, давлени , влажности и т.д.), поскольку эта настройка, благодар действию описанной части устройства, всегда совпадает с частотой выдел емой гармоники входного сигнала умножител частоты. Следовательно, эта посто нна составл юща фазы в дальнейшем может использоватьс в качестве опорной. Далее на фазовом детекторе 15 происходит сравнение фаз выходных сигналов первого и второго резона1ксных фильтров 7,14. В случае, если поворот фазы, вносимый фазовращателем 6, близок к 11/2 , выходной сигнал фазового детектора 15 практически пропорционален разности фаз сравниваеких сигналов. Посто нна составл юща этого сигнала выдел етс вторь 4 фильтром 16 нижних частот, и с помощью второго управл ющего элемента 17 компенсирует вариации фазы, возникакйцие во втором резонансном фильтре 14 путем соответствующей.подстрейки его резонансной частоты. ,-; Выходной сигнал второго резонансного фильтра 14 в отличие от первого резонансного фильтра 7 не содержит принудительной модул ции с частотой низкочастотного генератора 13 и может использоватьс , в частности, дл дальнейшего умножени . Формула изобретени 1. Умножитель частоты, содержащий последовательно соединенные первый формирователь гармоник и первый перестраиваемый фильтр, а также последовательно соединенные второй формирователь , гармоник и второй перестраиваемый фильтр, при этом входы первого и второго формирователей гармоник подключены к выходу источника опорной частоты, отличающийс тем, что, с целью повышени фазовой стабильности выходного сигнала, первый и второй перестраиваемый фильтры выполнены в виде автоматически перестраиваемых след щих фильтров, а выход первого перестраиваемого фильтра соединен с управл ющим входом : второго перестраиваемого фильтра через фазовращатель.The invention relates to high-frequency technology and is intended to generate high-frequency signals with small phase drift in devices for various purposes. A frequency multiplier is known that contains the first harmonic shaper and the first intercountry filter, the second harmonic shaper and the second tunable filter sequentially connected, and the first and second harmonic shaper inputs are connected to the output of the reference frequency source l. The disadvantage of this frequency multiplier is the considerable instability of the frequency of the output signal. The purpose of the invention is to increase the phase stability of the output signal. To do this, in a frequency multiplier containing serially connected first harmonic shaper and first tunable filter as well as serially connected second harmonic shaper and second tunable filter, while the inputs of the first and second harmonic shapers are connected to the output of the reference frequency source, the first and second tunable filters are made automatically trace the ttJx of the following filters, and the output of the first tunable filter is connected to the control input of the second tunable filter through a phase shifter, the first tunable filter made in the form of a first resonant filter, an amplitude detector, a synchronous detector, a first low pass filter, an adder and a first control element closed in a ring, while the output of the low-frequency generator is connected to the other inputs of the adder and synchronous detector , and the second tunable filter is made in the form of a second resonant filter, a phase detector, a second low-pass filter and a second control element closed in a ring nta The drawing shows a structural electrical circuit of the described frequency multiplier. A frequency multiplier containing serially connected. First harmonic shaper 1 and first tunable filter 2, as well as sequentially connected second harmonic shaper 3 and a second tunable filter 4, while the inputs of the first and second harmonic shaper are connected to the output of the reference frequency source 5, the first and the second tunable filters 2, 4 are made in the form of automatic tunable tracking filters; the output of the first tunable filter is connected to the control input of the second tunable About the filter through the phase shifter 6, the first tunable filter 2 is made in the form of the first resonant filter 7 closed in a ring, the amplitude detector pa 8, the synchronous detector 9, the first lowpass filter 10, the adder 11, and the first control element 12, while the other input of the adder 11 and the synchronous detector 9 is connected to the output of the low-frequency generator 13, the second tunable filter 4 is made in the form of a second resonant filter 14 closed into the ring, the phase detector 15, the second low-pass filter 16 and the second control element 17. The work described frequency multiplier is as follows. A feedback loop consisting of an amplitude detector 8, a synchronous detector 9, a first low-pass filter 10, a low-frequency generator 13, an adder 11 and the first control element 12 is a loop for automatically adjusting the frequency of the first resonant filter 7 to the frequency of its harmonic input signal. The output sinusoidal signal of the low-frequency oscillator 13, passing through the Sul®4ator 11 and the first control element 12 (for example, varicap), modulates the tuning frequency of the first resonant filter 7. Due to this, the output signal of the first resonant filter 7 turns out to be amplitude-modulated, moreover, the modulation depth and its phase depend on the magnitude and sign of the detuning between the frequency of selection of my harmonic and the tuning frequency of the first resonant filter 7. Information contained in the modulation of the amplitude of the output signal of this filter trap, are consistently selected by the amplitude and synchronous detectors 8 and 9. As a result, the constant component of the output signal: the detector signal 9 carries all information about the detuning between the frequency of the extracted harmonic and the tuning frequency of the first resonant filter 7, and and the sign of the constant component unambiguously corresponds to the magnitude and sign of the mismatch. Next, the output of the first low-pass filter 10 is fed to the second input of the adder 11 and then through the first control element 12 adjusts the setting of the first resonant filter 7, thereby minimizing the phase shift of its output signal. Thus, the constant phase component of the output signal of the first resonant filter 7 is almost independent of all factors affecting the setting of this filter (temperature, pressure, humidity, etc.), since this setting is due to the action of the described part of the device , always coincides with the frequency of the extracted harmonic of the input signal of the frequency multiplier. Consequently, this constant component of the phase can later be used as a reference. Next, a phase detector 15 compares the phases of the output signals of the first and second resonance filters 7,14. If the phase rotation introduced by the phase shifter 6 is close to 11/2, the output signal of the phase detector 15 is almost proportional to the phase difference of the compared signals. The constant component of this signal is extracted by the second 4 low pass filter 16, and with the help of the second control element 17 it compensates for the phase variations that occur in the second resonant filter 14 by matching its resonant frequency. , -; The output of the second resonant filter 14, unlike the first resonant filter 7, does not contain forced modulation with the frequency of the low-frequency generator 13 and can be used, in particular, for further multiplication. Claim 1. A frequency multiplier comprising a serially connected first harmonic shaper and a first tunable filter, as well as serially connected second shaper, harmonics and a second tunable filter, while the inputs of the first and second harmonic shapers are connected to the output of the reference frequency source, characterized in that In order to increase the phase stability of the output signal, the first and second tunable filters are made in the form of automatically tunable tracking filters. s, and the output of the first tunable filter is connected to the control input: the second filter through a tunable phase shifter.
2,Умножитель по п.1, о т л и ч аю щ и и с тем, что первый перестраиваемый фильтр выполнен в виде замкнутых в кольцо первого резонансного фильтра, амплитудного детектора синхронного детектора, первого фильтра нижних частот, сумматора и первого управл ющего элемента, при этом к другим входам сумматора и синхронного детектора подключен выход низкочастотного генератора.2, The multiplier of claim 1, wherein the first tunable filter is made up of a first resonant filter, an amplitude detector of a synchronous detector, a first low-pass filter, an adder, and the first control element closed in a ring , while the output of the low-frequency generator is connected to other inputs of the adder and the synchronous detector.
3.Умножитель по пп.1 и 2, о т личающийс тем, что3. The multiplier of PP.1 and 2, about the fact that
второй перестраиваемый фильтр выполнен в виде замкнутых в кольцо второго резонансного фильтра, фазового детектора, второго фильтра нижних частот и второго управл ющего элемента .the second tunable filter is made up of a second resonant filter, a phase detector, a second low pass filter, and a second control element closed in a ring.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination
1. Воейков Д.Д. Конструирование низкочастотных генераторов. М.-л.,1. Voyeikov D.D. Designing low-frequency generators. M.-L.
Энерги Energy
1964, с.172.1964, p.
L..,.IL ..,. I