УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ДИСКРЕТНО ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ СТАБИЛЬНЫХ ПО ЧАСТОТЕ СИГНАЛОВ

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована в радиопередающих устройствах.
Известен формирователь сигналов сантиметрового диапазона с амплитудной, фазовой и линейно-частотной модуляциями [RU №2253182 С1, МПК Н03С 5/00, 2005 г.], содержащий опорный генератор, делитель частоты, первый и второй преобразователи частоты, амплитудный модулятор, фазовый модулятор, синтезатор частоты, умножитель частоты, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй коммутаторы, схему управления и сумматор.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство формирования составного многочастотного сложно манипулированного сигнала [RU №71195 U1, МПК Н03С 5/00, 2006 г.], содержащий синтезатор частот, умножитель частоты, первый преобразователь частоты, опорный генератор, второй преобразователь частоты, амплитудный модулятор, фазовый модулятор, сумматор, первый коммутатор, второй коммутатор, первый генератор линейной частотной модуляции, формирователь импульсов, устройство управления, причем, первый выход синтезатора частот соединен с первым входом умножителя частоты, первый выход опорного генератора соединен с первым входом синтезатора частот, третий выход опорного генератора подключен ко второму входу первого преобразователя частоты, второй выход опорного генератора соединен с первым входом первого генератора частотной модуляции, выход фазового модулятора соединен с первым входом второго
преобразователя частоты, первый выход формирователя импульсов соединен с шестым входом амплитудного модулятора, третий выход устройства управления соединен со вторым входом первого коммутатора, отличающийся тем, что дополнительно введен второй генератор частотной модуляции, синхронизатор, делитель мощности, третий коммутатор, причем, вход устройства управления является входом сигналов управления режимами работы формирователя составного многочастотного сложно-манипулированного сигнала, выход первого преобразователя частоты соединен с первым входом фазового модулятора, четвертый выход опорного генератора соединен с первым входом второго генератора частотной модуляции, пятый выход опорного генератора соединен с первым входом синхронизатора, выход второго генератора линейной частотной модуляции соединен с первым входом первого коммутатора, выход первого генератора линейной частотной модуляции соединен с третьим входом первого коммутатора, выход первого коммутатора соединен с первым входом первого преобразователя частоты, четвертый выход устройства управления соединен с третьим входом второго генератора линейной частотной модуляции, второй выход устройства управления соединен с третьим входом первого генератора частотной модуляции, первый выход устройства управления соединен со вторым входом синтезатора частот, пятый выход устройства управления соединен со вторым входом синхронизатора, шестой выход устройства управления соединен с первым входом формирователя импульсов, первый выход синхронизатора соединен со вторым входом формирователя импульсов, третий выход синхронизатора соединен со вторым входом фазового модулятора, четвертый выход синхронизатора подключен к второму входу первого генератора частотной модуляции, второй выход синхронизатора подключен ко второму входу второго генератора частотной модуляции, пятый выход синхронизатора подключен ко второму входу второго коммутатора, шестой выход синхронизатора подключен ко второму входу третьего коммутатора, второй выход синтезатора частот подключен ко второму входу умножителя частоты, третий выход синтезатора частот подключен к третьему входу умножителя частоты, четвертый выход синтезатора частот подключен к четвертому входу умножителя частоты, пятый выход синтезатора частот подключен к пятому входу умножителя частоты, первый выход умножителя частоты подключен к первому входу амплитудного модулятора, второй выход умножителя частоты подключен ко второму входу амплитудного модулятора, третий выход умножителя частоты подключен к третьему входу амплитудного модулятора, четвертый выход умножителя частоты подключен к четвертому входу амплитудного модулятора, пятый выход умножителя частоты подключен к пятому входу амплитудного модулятора, второй выход
формирователя импульсов подключен к седьмому входу амплитудного модулятора, третий выход формирователя импульсов подключен к восьмому входу амплитудного модулятора, четвертый выход формирователя импульсов подключен к девятому входу амплитудного модулятора, пятый выход формирователя импульсов подключен к десятому входу амплитудного модулятора, первый выход амплитудного модулятора подключен к первому входу сумматора, второй выход амплитудного модулятора подключен ко второму входу сумматора, третий выход амплитудного модулятора подключен к третьему входу сумматора, четвертый выход амплитудного модулятора подключен к четвертому входу сумматора, пятый выход амплитудного модулятора подключен к пятому входу сумматора, выход сумматора подключен ко второму входу второго преобразователя частоты, выход второго преобразователя частоты соединен с входом делителя мощности, первый выход делителя мощности соединен с первым входом второго коммутатора, выход которого является первым выходом формирователя составного многочастотного сложно манипулированного сигнала, второй выход делителя мощности соединен с первым входом третьего коммутатора, выход которого является вторым выходом формирователя составного многочастотного сложно манипулированного сигнала.
Недостатками известных устройств является недостаточная долговременная стабильность несущей частоты формируемых сигналов, отсутствие возможности формирования на четырех выходах дискретно переключаемых когерентных сигналов, отсутствие возможности дополнительного сдвига диапазона формируемых выходных рабочих частот на фиксированную, изменяемую величину.
Технический результат предлагаемого устройства формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов заключается в дополнительной возможности повышения долговременной стабильность несущей частоты формируемых сигналов, в формировании на четырех выходах дискретно переключаемых когерентных сигналов, в возможности дополнительного сдвига диапазона формируемых выходных рабочих частот на фиксированную величину с сохранением возможности последовательно формировать на двух параллельных выходах составные многочастотные импульсные сигналы, состоящие из нескольких, следующих один за другим, видео импульсных, когерентно сформированных сигналов, различающихся несущими частотами, модулированными по частоте и фазе, с регулируемой относительной задержкой по времени, регулируемым сдвигом по частоте спектров составных многочастотных сигналов на одном выходе относительно другого.
При использовании таких устройств в бортовых радиолокационных станциях разделяя зону импульсов запуска передатчика на интервал для излучения полезного сигнала, на
частоте которого производится прием отраженного сигнала, и, интервал для излучения помехового сигнала, а, также, используя возможность перестройки частоты сигналов от импульса к импульсу запуска передатчика, увеличивать помехозащищенность бортовой радиолокационной станции квази непрерывного излучения от прицельных шумовых помех. Формировать, помимо импульса запуска передатчика 1Uo, импульс контрольного сигнала 2Uo.
Сущность предлагаемого технического решения состоит в том, что устройство формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов содержит синтезатор частот, умножитель частоты, амплитудный модулятор, сумматор, формирователь импульсов, первый преобразователь частоты, опорный генератор, второй преобразователь частоты, фазовый модулятор, первый коммутатор, второй коммутатор, первый генератор линейной частотной модуляции, второй генератор линейной частотной модуляции, устройство управления, синхронизатор. Вход устройства управления является входом устройства формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов, первый выход устройства управления соединен с первым входом синтезатора частот, первый выход синтезатора частот соединен с первым входом умножителя частоты, второй выход синтезатора частот соединен со вторым входом умножителя частоты, третий выход синтезатора частот соединен с третьим входом умножителя частоты, четвертый выход синтезатора частот соединен с четвертым входом умножителя частоты, пятый выход синтезатора частот соединен с пятым входом умножителя частоты, первый выход умножителя частоты соединен с первым входом первого амплитудного модулятора, умножителя частоты соединен со вторым входом первого амплитудного модулятора, третий выход умножителя частоты соединен с третьим входом первого амплитудного модулятора, четвертый выход умножителя частоты соединен с четвертым входом первого амплитудного модулятора, пятый выход умножителя частоты соединен с пятым входом первого амплитудного модулятора, первый выход первого амплитудного модулятора соединен с первым входом сумматора, второй выход первого амплитудного модулятора соединен со вторым входом сумматора, третий выход первого амплитудного модулятора соединен с третьим входом сумматора, четвертый выход первого амплитудного модулятора соединен с четвертым входом сумматора, пятый выход первого амплитудного модулятора соединен с пятым входом сумматора, выход сумматора соединен с первым входом второго преобразователя частоты, первый выход опорного генератора соединен со вторым входом синтезатора частот, третий выход устройства управления соединен с первым входом формирователя импульсов, первый выход формирователя импульсов соединен с шестым входом первого
амплитудного модулятора, второй выход формирователя импульсов соединен с седьмым входом первого амплитудного модулятора, третий выход формирователя импульсов соединен с восьмым входом первого амплитудного модулятора, четвертый выход формирователя импульсов соединен с девятым входом первого амплитудного модулятора, пятый выход формирователя импульсов соединен с десятым входом первого амплитудного модулятора, четвертый выход устройства управления соединен с третьим входом второго генератора частотной модуляции, шестой выход устройства управления соединен с третьим входом первого генератора частотной модуляции, седьмой выход устройства управления соединен со вторым входом синхронизатора, восьмой выход устройства управления соединен с первым входом первого коммутатора, выход первого генератора частотной модуляции соединен со вторым входом первого коммутатора, выход второго генератора частотной модуляции соединен с четвертым входом первого коммутатора, выход первого коммутатора соединен с первым входом первого преобразователя частоты, первый выход первого преобразователя частоты соединен с первым входом фазового модулятора, третий выход опорного генератора соединен с первым входом синхронизатора, первый выход синхронизатора соединен со вторым входом второго генератора частотной модуляции, второй выход синхронизатора соединен со вторым входом первого генератора частотной модуляции, третий выход синхронизатора соединен со вторым входом формирователя импульсов, пятый выход синхронизатора соединен со вторым входом фазового модулятора, первый выход второго коммутатора является первым выходом устройства формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов.
Для достижения возможности формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов, дополнительно введены, второй амплитудный модулятор, генератор стабильной частоты, фазовый детектор, первый делитель частоты, второй делитель частоты, первый формирователь частоты, второй формирователь частоты.
Выход фазового модулятора соединен с первым входом второго амплитудного модулятора, шестой выход синтезатора частот является третьим входом устройства формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов, четвертый выход синхронизатора соединен со вторым входом второго амплитудного модулятора, выход второго амплитудного модулятора соединен со вторым входом второго преобразователя частоты, выход второго преобразователя частоты соединен с первым входом второго коммутатора, второй выход устройства управления соединен со вторым входом второго коммутатора, второй выход коммутатора является вторым выходом устройства формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов,
четвертый выход опорного генератора соединен с первым входом первого формирователя частоты, пятый выход устройства управления соединен со вторым входом первого формирователя частоты, третий выход первого формирователя частоты соединен с первым входом первого генератора частотной модуляции, второй выход первого формирователя частоты соединен с первым входом второго генератора частотной модуляции, первый выход первого формирователя частоты соединен с третьим входом первого коммутатора, пятый выход опорного генератора соединен с входом второго делителя частоты, выход второго делителя частоты соединен со вторым входом фазового детектора, выход генератора стабильной частоты соединен с входом первого делителя частоты, выход первого делителя частоты соединен с первым входом фазового детектора, выход фазового детектора соединен с входом опорного генератора, второй выход опорного генератора соединен с входом второго формирователя частоты, первый выход второго формирователя частоты соединен со вторым входом первого преобразователя частоты, второй выход второго формирователя частоты соединен с третьим входом первого преобразователя частоты, второй выход первого преобразователя частоты является четвертым выходом устройства формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов. Устройство формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов содержит формирователь импульсов 1, первый амплитудный модулятор 2, сумматор 3, второй коммутатор 4, генератор стабильной частоты 5, умножитель частоты 6, второй преобразователь частоты 7, второй амплитудный модулятор 8, первый делитель частоты 9, фазовый детектор 10, синтезатор частот 11, фазовый модулятор 12, первый преобразователь частоты 13, второй делитель частоты 14, первый формирователь частоты 15, опорный генератор 16, первый коммутатор 17, второй формирователь частоты 18, первый генератор линейной частотной модуляции 19, второй генератор линейной частотной модуляции 20, синхронизатор 21, устройство управления 22. Вход устройства управления 22 является входом устройства формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов. Первый выход устройства управления 22 соединен с первым входом синтезатора частот 11.
Первый выход синтезатора частот 11 соединен с первым входом умножителя частоты 6. Второй выход синтезатора 11 частот соединен со вторым входом умножителя частоты 6. Третий выход синтезатора частот 11 соединен с третьим входом умножителя частоты 6.
Четвертый выход синтезатора частот 11 соединен с четвертым входом умножителя частоты 6.
Пятый выход синтезатора частот 11 соединен с пятым входом умножителя частоты 6.
Первый выход умножителя частоты 6 соединен с первым входом первого амплитудного модулятора 2.
Второй выход умножителя частоты 6 соединен со вторым входом первого амплитудного модулятора 2.
Третий выход умножителя частоты 6 соединен с третьим входом первого амплитудного модулятора 2.
Четвертый выход умножителя частоты 6 соединен с четвертым входом первого амплитудного модулятора 2.
Пятый выход умножителя частоты 6 соединен с пятым входом первого амплитудного модулятора 2.
Первый выход первого амплитудного модулятора 2 соединен с первым входом сумматора 3.
Второй выход первого амплитудного модулятора 2 соединен со вторым входом сумматора 3.
Третий выход первого амплитудного модулятора 2 соединен с третьим входом сумматора 3.
Четвертый выход первого амплитудного модулятора 2 соединен с четвертым входом сумматора 3.
Пятый выход первого амплитудного модулятора 2 соединен с пятым входом сумматора 3.
Выход сумматора 3 соединен с первым входом второго преобразователя частоты 7.
Первый выход опорного генератора 16 соединен со вторым входом синтезатора частот 11.
Третий выход устройства управления 22 соединен с первым входом формирователя импульсов 1.
Первый выход формирователя импульсов 1 соединен с шестым входом первого амплитудного модулятора 2.
Второй выход формирователя 1 импульсов соединен с седьмым входом первого амплитудного модулятора 2.
Третий выход формирователя импульсов 1 соединен с восьмым входом первого амплитудного модулятора 2.
Четвертый выход формирователя импульсов 1 соединен с девятым входом первого амплитудного модулятора 2.
Пятый выход формирователя импульсов 1 соединен с десятым входом первого амплитудного модулятора 2.
Четвертый выход устройства управления 22 соединен с третьим входом второго генератора частотной модуляции 20.
Шестой выход устройства управления 22 соединен с третьим входом первого генератора частотной модуляции 19.
Седьмой выход устройства управления 22 соединен со вторым входом синхронизатора 21.
Восьмой выход устройства управления 22 соединен с первым входом первого коммутатора 17.
Выход первого генератора частотной модуляции 19 соединен со вторым входом первого коммутатора 17.
Выход второго генератора частотной модуляции 20 соединен с четвертым входом первого коммутатора 17.
Выход первого коммутатора 17 соединен с первым входом первого преобразователя частоты 13.
Первый выход первого преобразователя частоты 13 соединен с первым входом фазового модулятора 12.
Третий выход опорного генератора 16 соединен с первым входом синхронизатора 21.
Первый выход синхронизатора 21 соединен со вторым входом второго генератора частотной модуляции 20.
Второй выход синхронизатора 21 соединен со вторым входом первого генератора частотной модуляции 19.
Третий выход синхронизатора 21 соединен со вторым входом формирователя импульсов 1.
Пятый выход синхронизатора 21 соединен со вторым входом фазового модулятора 12.
Первый выход второго коммутатора 4 является первым выходом устройства формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов.
Выход фазового модулятора 12 соединен с первым входом второго амплитудного модулятора 8.
Шестой выход синтезатора частот 11 является третьим входом устройства формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов.
Четвертый выход синхронизатора 21 соединен со вторым входом второго амплитудного модулятора 8.
Выход второго амплитудного модулятора 8 соединен со вторым входом второго преобразователя частоты 7.
Выход второго преобразователя частоты 7 соединен с первым входом второго коммутатора 4.
Второй выход устройства управления 22 соединен со вторым входом второго коммутатора 4.
Второй выход коммутатора 4 является вторым выходом устройства формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов.
Четвертый выход опорного генератора 16 соединен с первым входом первого формирователя частоты 15.
Пятый выход устройства управления 22 соединен со вторым входом первого формирователя частоты 15.
Третий выход первого формирователя частоты 15 соединен с первым входом первого генератора частотной модуляции 19.
Второй выход первого формирователя частоты 15 соединен с первым входом второго генератора частотной модуляции 20.
Первый выход первого формирователя частоты 15 соединен с третьим входом первого коммутатора 17.
Пятый выход опорного генератора 16 соединен с входом второго делителя частоты 14.
Выход второго делителя частоты 14 соединен со вторым входом фазового детектора 10.
Выход генератора стабильной частоты 5 соединен с входом первого делителя частоты 9.
Выход первого делителя частоты 9 соединен с первым входом фазового детектора 10.
Выход фазового детектора 10 соединен с входом опорного генератора 16.
Второй выход опорного генератора 16 соединен с входом второго формирователя частоты 18.
Первый выход второго формирователя частоты 18 соединен со вторым входом первого преобразователя частоты 13.
Второй выход второго формирователя частоты 18 соединен с третьим входом первого преобразователя частоты 13.
Второй выход первого преобразователя частоты 13 является четвертым выходом устройства формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов.
Устройство формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов работает следующим образом.
Опорный генератор 16 вырабатывает на своих выходах сигнал опорной частоты Fоп, который поступает: - с первого выхода на второй вход синтезатора частот 11; - со второго выхода на вход второго формирователя частоты 18; - с третьего выхода на первый вход синхронизатора 21; - с четвертого выхода на первый первого формирователя частоты 15; -
с пяторго входа на вход второго делителя частоты 14. На выходе второго делителя частоты 14 формируется сигнал Fоп/n, где n - коэффициент деления второго делителя частоты 14, который поступает на второй вход фазового детектора 10. С выхода генератора стабильной частоты 5 сигнал Fcт поступает на вход первого делителя частоты 9, где делиться на коэффициент деления m до частоты Fcт/m=Fоп/n, и с его выхода поступает на первый вход фазового детектора 10. Вырабатываемый на выходе фазового детектора 10 сигнал ошибки, равный разности фаз входных сигналов, поступает на вход опорного генератора 16, стабильность частоты которого становится равной стабильности генератора стабильной частоты 5. Синтезатор частот 11, из сигнала Foп, по командам управления на первом входе, поступившем с первого выхода устройства управления 22, одновременно формирует на своих пяти выходах, с первого по пятый, сигналы соответственно Fci, Fcj, Fck, Fcl, Fcg. Частоты сформированных сигналов отличаются между собой. На шестом выходе синтезатора частот 11 формируется сигнал Fc(i, j, k, l, g), частота которого может быть равной частоте любого сигнала, формируемого на выходах с первого по пятый. Этот сигнал поступает на выход 3U устройства формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов. Сигналы Fci, Fcj, Fck, Fcl, Fcg с пяти выходов, соответственно с первого по пятый, синтезатора частот 11 поступают на пять входов, с первого по пятый соответственно, пятиканального умножителя частоты 6, где умножаются на коэффициент умножения а, до частоты соответственно a×Fci, a×Fcj, a×Fck, a×Fcl, a×Fcg. С пяти выходов, с первого по пятый умножителя частоты 6, сигналы a×Fci, a×Fcj, a×Fck, a×Fcl, a×Fcg поступают на пять входов, соответственно с первого по пятый, пяти канального первого амплитудного модулятора 2, где модулируются по амплитуде модулирующими импульсами, поступающими на пять входов, с шестого по десятый, с пяти выходов, с первого по пятый, формирователя импульсов 1 и которые формируются из синхронизирующего импульса на втором входе формирователя импульсов 1, поступающего с третьего выхода синхронизатора 21 и из сигналов управления, поступающих на первый вход с третьего выхода устройства управления 22. Модулированные по амплитуде сигналы a×Fci, a×Fcj, a×Fck, a×Fcl, a×Fcg, с пяти выходов, с первого по пятый первого амплитудного модулятора 2, поступают на пять входов с первого по пятый, соответственно, сумматора 3, с выхода которого поступают на первый вход второго преобразователя частоты 7. На второй вход второго преобразователя частоты 7 поступает сигнал Fпр.1 с выхода второго амплитудного модулятора 8, в котором, при поступлении на второй вход с четвертого выхода синхронизатора 22 модулирующего импульса, происходит амплитудная модуляция входного сигнала. Сигнал Fпр.1 поступает на первый вход второго амплитудного модулятора с выхода фазового
модулятора 12, в котором, при поступлении на его второй вход с пятого выхода синхронизатора 22 модулирующего импульса, происходит фазовая модуляция входного сигнала Fпp.1, поступающего на его первый вход с первого выхода первого преобразователя частоты 13. Сигнал с частотой Fпp.1 формируется на первом выходе первого преобразователя частоты 13 из сигнала Fпр.2 на его первом входе и из сигнала (23×Foп) на его втором входе в соответствии с формулой преобразования Fпp.1=(23×Foп)+Fпp.2. На втором выходе первого преобразователя частоты 13 формируется сигнал Fг2 из сигнала Fпp.2 на его первом входе, из сигнала (23×Foп) на его втором входе и из сигнала (3×Fоп/2) на его третьем входе в соответствии с формулой преобразования Fг2=[(23×Foп)+Fпp.2]-(3×Foп/2). Сформированный на втором выходе первого преобразователя частоты 13 сигнал Fг2 поступает на выход U4 устройства формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов. Сигналы (23×Foп) и (3×Fоп/2) на первом и втором выходах второго формирователя частоты 18 формируются из сигнала Foп, который поступает на его первый вход, соответственно, умножением последнего на 23 или делением на 2 и умножением на 3. Сигнал Fпp.2 на первом входе первого преобразователя частоты 13 поступает с выхода первого коммутатора 17, который переключает сигналы на своих, втором, третьем или четвертом, входах на выход, в соответствии с командами управления, поступающими на первый вход с восьмого  выхода устройства управления 22. На второй вход первого коммутатора 17 поступает сигнал Fчм1, который формируется на выходе первого генератора частотной модуляции 19 при поступлении на его входы сигналов: - на первый вход - сигнала Fформ.i с третьего выхода первого формирователя частоты 15; - на второй вход - импульса синхронизации со второго выхода синхронизатора 21; - на третий вход - команд управления режимом работы с шестого выхода устройства управления 22. На четвертый вход первого коммутатора 17 поступает сигнал Fчм2, который формируется на выходе второго генератора частотной модуляции 20 при поступлении на его входы  сигналов: - на первый вход - сигнала Fформ.i со второго выхода первого формирователя частоты 15; - на второй вход - импульса синхронизации с первого выхода синхронизатора 21; - на третий вход - команд управления режимом работы с четвертого выхода устройства управления 22. На третий вход первого коммутатора 17 поступает сигнал Fформ.i, который формируется на первом выходе первого формирователя частоты 15. Первый формирователь частоты 15, на своих первом, втором и третьем выходах, из сигнала Foп, поступающего на его первый вход с четвертого выхода генератора опоры 16, по командам управления, поступающим на его второй вход с пятого выхода устройства управления 22, формирует сигнал Fформ.i=Foп+ΔFi. Синхронизатор 21, на своих первом втором,
третьем, четвертом и пятом выходах, из сигнала Foп, поступающего на его первый вход с третьего выхода генератора опоры 16, по командам управления, поступающим на его второй вход с седьмого выхода устройства управления 22, формирует импульсы синхронизации работы всех устройств. Команды управления режимом работы на первом, втором, третьем, четвертом пятом, шестом, седьмом и восьмом выходах устройства управления 22 формируются сигналами, поступающими на его вход, который является входом сигналов управления режимом работы устройства формирования дискретно перестраиваемых стабильных по частоте сигналов.