ШИРОКОПОЛОСНЫЙ БИБАЛАНСНЫЙ ПРЕОБРАЗУЮЩИЙ МОДУЛЬ

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