Patent RU-181253-U1 (RU)
Title: Цифровой гетеродин на программируемой логической интегральной схеме
IPC: H04B1/16
Filed: 2017-11-13
Granted: 2018-07-06
Abstract: Полезная модель относится к радиоастрономической аппаратуре, а точнее - к видеоконверторам систем преобразования сигналов (СПС), которые выделяют из цифрового широкополосного сигнала промежуточной частоты (ПЧ) сигнал со сравнительно узкой полосой и преобразуют выделенный сигнал в область видеочастот. Гетеродин-прототип, построенный по принципу прямого цифрового синтеза частот, содержит схему формирования кодов фаз α(i) гетеродинных сигналов, где i - порядковый номер кода гетеродинного сигнала, два банка кодов гетеродинных сигналов (синусного и косинусного), которые адресными входами подключены к выходу формирователя кодов фаз, датчик кода частоты гетеродина и генератор импульсов тактовой частоты F, которыми тактируются узлы гетеродина. Формирователь кодов фаз в известном устройстве (прототипе), содержит накопитель кодов фаз, компаратор кодов, инвертор меандра тактовой частоты и элементы коммутации. В каждом банке кодов гетеродинных сигналов записано N кодов гармонического сигнала, различающихся по фазе на ϕ=2π/N. На каждом такте формирователь кодов фаз вычисляет текущее значение фазы α(i), изменяя его в пределах 2π с шагом Δα=b ϕ, где b - код частоты гетеродина ƒ, который задается датчиком кода частоты. Недостаток известного устройства - неширокий рабочий диапазон частот Δƒ, ограниченный максимальной тактовой частотой работы программируемой логической интегральной схемы. Цель заявляемой полезной модели - расширение частотного диапазона перестройки гетеродина, что позволит расширить рабочую полосу частот цифрового видеоконвертора СПС. Эта цель достигается за счет того, что в гетеродин, содержащий формирователь кодов фаз гетеродинного сигнала, соединенный по входу с датчиком кода частоты, а по выходу - с адресными входами банка синусного гетеродинного сигнала и банка косинусного гетеродинного сигнала, а также генератор импульсов тактовой частоты, введены дополнительно n-1 банков синусных сигналов и n-1 банков косинусных сигналов, соединенных адресными входами с выходом упомянутого формирователя кодов фаз, а также два n-канальных мультиплексора, один из которых подключен к выходам n банков синусных сигналов, а другой - к выходам n банков косинусных сигналов, и делитель частоты на n, соединенный по входу с упомянутым генератором импульсов тактовой частоты, причем генератор импульсов тактовой частоты соединен с тактирующими входами обоих мультиплексоров, а выход делителя частоты на n соединен с тактирующими входами упомянутого формирователя кодов фаз и всех банков синусных и косинусных гетеродинных сигналов, а выходы мультиплексоров являются выходами гетеродина. При этом записанные в эти банки коды гетеродинных сигналов смещены по фазе один относительно другого. Входной широкополосный сигнал поступает на вход видеоконвертора с высокой тактовой частотой F(например, F-F), а формирователь кодов фаз и банки кодов гетеродинных сигналов работают с пониженной тактовой частотой F=F/n. Но на каждом такте формируются одновременно по n сдвинутых по фазе на ϕ=ϕ/n кодов синусных и косинусных гетеродинных сигналов, которые воспринимает n-канальный мультиплексор, работающий с тактовой частотой F. С выхода каждого мультиплексора снимается последовательность кодов гетеродинного сигнала (синусного и косинусного) с той же частотой F, с которой в видеоконвертор поступает широкополосный сигнал.