ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПАРНЫХ СИГНАЛОВ С НИЗКИМ УРОВНЕМ ФЛЮКТУАЦИЙ

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована в радиопередающих устройствах сантиметрового диапазона в качестве задающего генератора.
Известно многочастотное генераторное устройство [RU №2076549 С1, 6 Н03В 5/18, 1997 г.], содержащее N, где N=2, 3..., соединенных с общей нагрузкой посредством N-канального переключателя или сумматора СВЧ автогенераторов, каждый из которых содержит усилитель и цепь обратной связи, выполненную в виде полоснопропускающего фильтра на диэлектрическом резонаторе и включенную между входом и выходом усилителя, отличающуюся тем, что активные элементы всех автогенераторов непосредственно подключены к источнику питания, а в цепи обратной связи каждого автогенератора введен р-i-n-диодный фазовращатель, выполненный с возможностью нарушения баланса фаз в автогенераторе.
Известен формирователь амплитудно-фазомодулированных сигналов сантиметрового диапазона [RU №26708, Н03С 5/00, 2002 г.], содержащий опорный генератор, делитель частоты, первый и второй преобразователи частоты, амплитудный модулятор, синтезатор частот, умножитель сигналов, фазовый модулятор. Кроме того, первый и второй коммутаторы, первый и второй формирователи импульсов, схему управления, сумматор сигналов, волновод выходного сигнала, разъем входного сигнала переключения фазы, разъемы первого и второго входных модулирующих импульсов, разъемы выходных сигналов первого и второго гетеродина частоты приемника, разъем сигналов управления режимами и разъем сигналов управления синтезатором. Так же 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 парных сложно-манипулированных сигналов сантиметрового диапазона [RU №68817, Н03С 5/00, 2006 г.], содержащее синтезатор сетки частот, умножитель частоты, первый преобразователь частоты, опорный генератор, делитель частоты, второй преобразователь частоты, первый амплитудный модулятор и коммутатор, причем выход синтезатора сетки частот соединен с входом умножителя частоты, выход умножителя частоты соединен со вторым входом первого преобразователя частоты, первый выход опорного генератора соединен с первым входом синтезатора сетки частот, второй выход опорного генератора подключен к входу делителя частоты, третий выход опорного генератора соединен с первым входом второго
преобразователя частоты, первый выход делителя частоты подключен ко второму входу синтезатора сетки частот, второй выход делителя частоты подключен к третьему входу синтезатора сетки частот, выход второго преобразователя частоты соединен с первым входом первого амплитудного модулятора, отличающееся тем, что дополнительно введены второй амплитудный модулятор, первый перестраиваемый генератор, второй перестраиваемый генератор, устройство управления, синхронизатор и делитель мощности, причем четвертый выход опорного генератора соединен с третьим входом первого перестраиваемого генератора, пятый выход опорного генератора соединен с третьим входом второго перестраиваемого генератора, шестой выход опорного генератора соединен с первым входом синхронизатора, первый выход устройства управления подключен к четвертому входу синтезатора сетки частот, второй выход устройства управления подключен к первому входу первого перестраиваемого генератора, третий выход устройства управления подключен к первому входу коммутатора, четвертый выход устройства управления соединен с первым входом второго перестраиваемого генератора, пятый выход устройства управления соединен со вторым входом синхронизатора, а вход устройства управления является входом сигналов управления режимами работы устройства формирования парных сложно-манипулированных сигналов сантиметрового диапазона, выход первого перестраиваемого генератора соединен с третьим входом коммутатора, выход коммутатора подключен ко второму входу второго преобразователя частоты, второй вход первого амплитудного модулятора соединен с первым выходом синхронизатора, второй выход синхронизатора соединен со вторым входом второго перестраиваемого генератора, выход которого подключен ко второму входу коммутатора, третий выход синхронизатора соединен с вторым входом второго амплитудного модулятора, выход которого подключен к первому входу первого преобразователя частоты, а первый вход второго амплитудного модулятора соединен с выходом первого
амплитудного модулятора, четвертый выход синхронизатора соединен с вторым входом первого перестраиваемого генератора, выход первого преобразователя частоты соединен с входом делителя мощности, второй выход делителя мощности является вторым выходом устройства формирования парных сложно-манипулированных сигналов сантиметрового диапазона, первым выходом которого является первый выход делителя мощности.
Недостатками известных устройств является не возможность формировать на нескольких выходах сигналы, с низким уровнем флюктуаций, парные, переключаемые по частоте и сдвинутые относительно друг друга по частоте на величину, меняющуюся по линейному закону во времени.
Технический результат предлагаемого формирователя парных сигналов с низким уровнем флюктуаций заключается в возможности формировать на нескольких выходах сигналы, с низким уровнем флюктуаций, парные, переключаемые по частоте и сдвинутые относительно друг друга по частоте на величину, меняющуюся по линейному закону во времени, что расширяет его функциональные возможности.
Сущность предлагаемого технического решения состоит в том, что формирователь парных сигналов с низким уровнем флюктуаций содержит устройство управления, синхронизатор, опорный генератор, первый амплитудный модулятор, второй амплитудный модулятор, коммутатор, первый преобразователь частоты, второй преобразователь частоты при этом, вход устройства управления является входом сигналов управления режимами работы формирователя парных сигналов с низким уровнем флюктуаций, первый выход устройства управления соединен с первым входом синхронизатора, второй выход устройства управления соединен с первым входом первого коммутатора, второй выход первого коммутатора соединен со вторым входом второго преобразователя частоты, первый выход синхронизатора соединен со вторым входом второго амплитудного модулятора, второй выход синхронизатора соединен со вторым входом
первого амплитудного модулятора, первый выход опорного генератора соединен со вторым входом синхронизатора, выход второго амплитудного модулятора соединен с первым входом второго преобразователя частоты. Для достижения возможности формирования парных сигналов с низким уровнем флюктуаций, введены второй коммутатор, третий коммутатор, четвертый коммутатор, пятый коммутатор, шестой коммутатор, седьмой коммутатор, первый генератор, второй генератор, третий генератор, четвертый генератор, формирователь управляющих напряжений, первый сумматор, второй, сумматор, третий сумматор, формирователь линейной частотной модуляции, первый усилитель, второй усилитель, третий усилитель. Третий выход устройства управления соединен со вторым входом шестого коммутатора, четвертый выход устройства управления соединен со вторым входом седьмого коммутатора, пятый выход устройства управления соединен со вторым входом второго коммутатора, шестой выход устройства управления соединен со вторым входом третьего коммутатора, седьмой выход устройства управления соединен со вторым входом четвертого коммутатора, восьмой выход устройства управления соединен со вторым входом пятого коммутатора, первый вход второго коммутатора соединен с первым входом третьего коммутатора, соединен с первым входом четвертого коммутатора, соединен с первым входом пятого коммутатора, соединен с первым входом шестого коммутатора, соединен с первым входом седьмого коммутатора, соединен с третьим входом второго усилителя и соединен с первым выходом формирователь управляющих напряжений, второй вход первого генератора соединен со вторым входом второго генератора, соединен со вторым входом третьего генератора, соединен со вторым входом четвертого генератора, соединен со вторым входом первого усилителя, соединен со вторым входом второго усилителя, соединен со вторым входом третьего усилителя и соединен со вторым формирователь управляющих напряжений, выход второго коммутатора соединен с первым входом первого генератора, выход третьего коммутатора соединен с первым
входом второго генератора, выход четвертого коммутатора соединен с первым входом третьего генератора, выход пятого коммутатора соединен с первым входом четвертого генератора, выход шестого коммутатора соединен с третьим входом первого усилителя, выход седьмого коммутатора соединен с третьим входом третьего усилителя, третий выход синхронизатора соединен с первым входом формирователя линейной частотной модуляции, второй выход опорного генератора соединен со вторым входом формирователя линейной частотной модуляции, третий выход опорного генератора соединен со вторым входом первого коммутатора, а с его третьим входом соединен выход формирователя линейной частотной модуляции, первый выход первого коммутатора соединен со вторым входом первого преобразователя частоты, выход первого генератора соединен с первым входом первого сумматора, выход второго генератора соединен со вторым входом первого сумматора, выход третьего генератора соединен с первым входом второго сумматора, выход четвертого генератора соединен со вторым входом второго сумматора, первый выход первого сумматора соединен с первым входом первого амплитудного модулятора, второй выход второго сумматора соединен с первым входом второго амплитудного модулятора, второй выход первого сумматора соединен с первым входом третьего сумматора, первый выход второго сумматора соединен со вторым входом третьего сумматора, выход первого амплитудного модулятора соединен с первым входом первого преобразователя частоты. Выход первого преобразователя частоты соединен с первым входом первого усилителя, выход которого является первым выходом формирователя парных сигналов с низким уровнем флюктуаций, выход третьего сумматора соединен с первым входом второго усилителя, выход которого является вторым выходом формирователя парных сигналов с низким уровнем флюктуаций, выход второго преобразователя частоты соединен с первым входом третьего усилителя, выход которого является
третьим выходом формирователя парных сигналов с низким уровнем флюктуаций.
На фиг.1 представлена функциональная схема формирователя парных сигналов с низким уровнем флюктуаций.
Формирователь парных сигналов с низким уровнем флюктуаций содержит устройство управления 1, второй коммутатор 2, третий коммутатор 3, четвертый коммутатор 4, пятый коммутатор 5, формирователь управляющих напряжений 6, первый генератор 7, второй генератор 8, третий генератор 9, четвертый генератор 10, синхронизатор 11, первый сумматор 12, второй, сумматор 13, первый амплитудный модулятор 14, третий сумматор 15, второй амплитудный модулятор 16, опорный генератор 17, первый коммутатор 18, первый преобразователь частоты 19, второй преобразователь частоты 20, формирователь линейной частотной модуляции 21, первый усилитель 22, второй усилитель 23, третий усилитель 24, шестой коммутатор 25, седьмой коммутатор 26.
Вход устройства управления 1 является входом сигналов управления режимами работы формирователя парных сигналов с низким уровнем флюктуаций.
Первый выход устройства управления 1 соединен с первым входом синхронизатора 11.
Второй выход устройства управления 1 соединен с первым входом первого коммутатора 18.
Второй выход первого коммутатора 18 соединен со вторым входом второго преобразователя частоты 20.
Первый выход синхронизатора 11 соединен со вторым входом второго амплитудного модулятора 16.
Второй выход синхронизатора соединен 11 со вторым входом первого амплитудного модулятора 14.
Первый выход опорного генератора 17 соединен со вторым входом синхронизатора 11.
Выход второго амплитудного модулятора 16 соединен с первым входом второго преобразователя частоты 20.
Третий выход устройства управления 1 соединен со вторым входом шестого коммутатора 25.
Четвертый выход устройства управления 1 соединен со вторым входом седьмого коммутатора 26.
Пятый выход устройства управления 1 соединен со вторым входом второго коммутатора 2.
Шестой выход устройства управления 1 соединен со вторым входом третьего коммутатора 3.
Седьмой выход устройства управления 1 соединен со вторым входом четвертого коммутатора 4.
Восьмой выход устройства управления 1 соединен со вторым входом пятого коммутатора 5.
Первый вход второго коммутатора 2 соединен с первым входом третьего коммутатора 3, соединен с первым входом четвертого коммутатора 4, соединен с первым входом пятого коммутатора 5, соединен с первым входом шестого коммутатора 25, соединен с первым входом седьмого коммутатора 26, соединен с третьим входом второго усилителя 23 и соединен с первым выходом формирователя управляющих напряжений 6.
Второй вход первого генератора 7 соединен со вторым входом второго генератора 8, соединен со вторым входом третьего генератора 9, соединен со вторым входом четвертого генератора 10, соединен со вторым входом первого усилителя 22, соединен со вторым входом второго усилителя 23, соединен со вторым входом третьего усилителя 24 и соединен со вторым выходом формирователя управляющих напряжений 6.
Выход второго коммутатора 2 соединен с первым входом первого генератора 7.
Выход третьего коммутатора 3 соединен с первым входом второго генератора 8.
Выход четвертого коммутатора 4 соединен с первым входом третьего генератора 9.
Выход пятого коммутатора 5 соединен с первым входом четвертого генератора 10.
Выход шестого коммутатора 25 соединен с третьим входом первого усилителя 22.
Выход седьмого коммутатора 26 соединен с третьим входом третьего усилителя 24.
Третий выход синхронизатора 11 соединен с первым входом формирователя линейной частотной модуляции 21. Второй выход опорного генератора 17 соединен со вторым входом формирователя линейной частотной модуляции 21. Третий выход опорного генератора 17 соединен со вторым входом первого коммутатора 18.
С третьим входом первого коммутатора 18 соединен выход формирователя линейной частотной модуляции 21.
Первый выход первого коммутатора 18 соединен со вторым входом первого преобразователя частоты 19.
Выход первого генератора 7 соединен с первым входом первого сумматора 12.
Выход второго генератора 8 соединен со вторым входом первого сумматора 12.
Выход третьего генератора 9 соединен с первым входом второго сумматора 13.
Выход четвертого генератора 10 соединен со вторым входом второго сумматора 13.
Первый выход первого сумматора 12 соединен с первым входом первого амплитудного модулятора 14.
Второй выход второго сумматора 13 соединен с первым входом второго амплитудного модулятора 16.
Второй выход первого сумматора 12 соединен с первым входом третьего сумматора 15.
Первый выход второго сумматора 13 соединен со вторым входом третьего сумматора 15.
Выход первого амплитудного модулятора 14 соединен с первым входом первого преобразователя частоты 19.
Выход первого преобразователя частоты 19 соединен с первым входом первого усилителя 22, выход которого является первым выходом формирователя парных сигналов с низким уровнем флюктуаций. Выход третьего сумматора 15 соединен с первым входом второго усилителя 23, выход которого является вторым выходом формирователя парных сигналов с низким уровнем флюктуаций.
Выход второго преобразователя частоты 20 соединен с первым входом третьего усилителя 24, выход которого является третьим выходом формирователя парных сигналов с низким уровнем флюктуаций.
Формирователь парных сигналов с низким уровнем флюктуаций работает следующим образом. Четыре (в рассматриваемом случае) малошумящих клистронных СВЧ генератора, первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 (Фиг.1) последовательно формируют на своих выходах сигналы, соответственно, F1, F2, F3, F4 с частотами сантиметрового диапазона волн с низким уровнем флюктуаций. Сформированные сигналы поступают на первый (F1) и второй (F2) входы первого сумматора 12 и на первый (F3) и второй (F4) входы второго сумматора 13. Со вторых выходов первого сумматора 12 и второго сумматора 13 сигналы F1 либо F2 и F3 либо F4 поступают, соответственно на первый и второй входы третьего сумматора 15, а с его выхода, на первый вход второго клистронного резонансного усилителя 23, выход которого является вторым выходом 2U для одного из
выходных сигналов Fг.лит.1, Fг.лит.2, Fг.лит.3, Fг.лит.4 формирователя парных сигналов с низким уровнем флюктуаций. Сигналы F1 либо F2 либо F3 либо F4 с первых выходов первого сумматора 12 и второго сумматора 13 поступают на первые входы, соответственно, первого амплитудного модулятора 14 и второго амплитудного модулятора 16. Модуляция осуществляется с помощью импульсов Т1 и Т2, поступающих со второго и первого выходов синхронизатора 11 на вторые входы соответственно первого амплитудного модулятора 14 и второго амплитудного модулятора 16. Модулированные по амплитуде сигналы, с выходов первого амплитудного модулятора 14 и второго амплитудного модулятора 16 поступают, соответственно на первые входы первого преобразователя частоты 19 и второго преобразователя частоты 20. На вторые входы первого преобразователя частоты 19 и второго преобразователя частоты 20, соответственно с первого и второго выходов первого коммутатора 18, поступает сигнал Fоп (либо Fлчм.). После преобразования сигналы Fo кни лит.1 либо Fo кни лит.2 (Fo лчм лит.1 либо Fo лчм лит.2) с выхода первого преобразователя частоты 19 поступают на первый вход первого клистронного резонаторного усилителя 22, выход которого является первым выходом 1U формирователя парных сигналов с низким уровнем флюктуаций для выходных сигналов Fo кни лит.1 или Fo кни, либо Fo лчм лит.1 или Fo лчм лит.2. После преобразования сигналы Fo кни лит.3 либо Fo кни лит4 (Fo лчм лит.3 либо Fo лчм лит.4) с выхода второго преобразователя частоты 20 поступают на первый вход третьего клистронного резонаторного усилителя 24, выход которого является третьим выходом 3U формирователя парных сигналов с низким уровнем флюктуаций для выходных сигналов Fo кни лит.3 или Fo кни лит.4, либо Fo лчм лит.3 или Fo лчм лит.4. По сигналу управления поступающему со второго выхода устройства управления 1 на первый вход первого коммутатора 18 происходит переключение на его выход сигналов Fоп и Fлчм, поступающих на его второй и третий входы, соответственно с третьего выхода опорного генератора 17 и выхода формирователя линейной
частотной модуляции 21. Опорный генератор 21 вырабатывает сигнал Fоп, который поступает с его первого. Второго и третьего выходов на, соответственно второй вход синхронизатора 11, второй вход формирователя линейной частотной модуляции 21 и на второй вход первого коммутатора 18. Формирователь линейной частотной модуляции 21 формирует сигнал Fлчм на частоте Fоп (сигнал на частоте Fоп поступает на его второй вход из опорного генератора 17) при поступлении импульса Т3, на его первый вход с третьего выхода синхронизатора 11. Синхронизатор 11 вырабатывает на своих, первом, втором, третьем выходах импульсы, поступающие, соответственно, на второй вход второго амплитудного модулятора 16, второй вход первого амплитудного модулятора 14, первый вход формирователя линейной частотной модуляции 21, для синхронизации их работы. Устройство управления 1, по сигналам управления, поступающим на его вход, являющийся входом формирователя парных сигналов с низким уровнем флюктуаций, формирует на своих первом, втором, третьем, четвертом, пятом, шестом, седьмом и восьмом выходах сигналы управления, поступающие, соответственно, на первый вход синхронизатора 11, первый вход первого коммутатора 18, второй вход шестого коммутатора 25, второй вход седьмого коммутатора 26, на вторые входы второго, третьего, четвертого и пятого коммутаторов (со второго по пятый).
Включение генераторов первого, второго, третьего и четвертого (с 7 по 10) осуществляется подачей на их первые и вторые входы двух напряжений, соответственно Uн (напряжение накала) и Uв (напряжение катода). Напряжение Uн подается постоянно с первого выхода формирователя управляющих напряжений 6, а подключение напряжения Uв осуществляется со второго выхода формирователя управляющих напряжений 6 через коммутаторы со второго по пятый (с 2 по 5) через их первые входы на выход по сигналам управления, поступающим на вторые входы со второго по пятый коммутаторов (с 2 по 5) с выходов, соответственно с пятого по восьмой устройства управления 1. Включение первого усилителя 22, второго
усилителя 23. третьего усилителя 24 осуществляется подачей на их вторые и третьи входы двух напряжений, соответственно Uн и Uв. Напряжение Uн подается постоянно с первого выхода формирователя управляющих напряжений 6. Подключение напряжения uв осуществляется, со второго выхода формирователя управляющих напряжений 6 через первый вход шестого коммутатора 25 на третий вход первого усилителя 22, и, через первый вход седьмого коммутатора 26 на третий вход третьего усилителя 24, по сигналам управления, поступающим, на второй входы шестого коммутатора 25 и второй вход седьмого коммутатора 26, с третьего и четвертого выходов устройства управления 1. В результате, на выходах 1U, 2U или 3U, 2U, одновременно, формируются парные сигналы с низким уровнем флюктуаций, а именно: - на выходе 2U - непрерывный сигнал с частотой Fг.лит.1 (Fг.лит.2, Fг.лит.3, Fг.лит.4); - а на выходах 1U или 3U -импульсные сигналы с частотами Fo кни лит.1 (Fo кни лит.2) и Fo кни лит.3 (Fo кни лит4) (без внутриимпульсной ЛЧМ), либо импульсные сигналы (с внутриимпульсной ЛЧМ) Fo лчм лит.1 (Fo лчм лит.2) и Fo лчм лит.3 (Fo лчм лит.4).