ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована в радиопередающих устройствах сантиметрового диапазона в качестве задающего генератора.
Известен «Формирователь парных сигналов с низким уровнем флюктуаций»
[RU №75113 U1 опубл. 20.07.2008 г.], содержащий устройство управления, синхронизатор, опорный генератор, первый амплитудный модулятор, второй амплитудный модулятор, первый коммутатор, первый преобразователь частоты, второй преобразователь частоты. Кроме того содержит 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.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является «Устройство формирования многочастотных сигналов с низким уровнем флюктуаций» [RU №75901 U1 опубл. 27.08.2008 г.], содержащее устройство управления, опорный генератор, амплитудный модулятор, коммутатор, первый преобразователь частоты, второй преобразователь частоты, первый делитель мощности, синхронизатор при этом, вход устройства управления является входом сигналов управления режимами работы устройства формирования многочастотных сигналов с низким уровнем флюктуаций, пятый выход устройства управления соединен со вторым входом коммутатора, выход коммутатора соединен со вторым входом первого преобразователя частоты, первый выход синхронизатора соединен со вторым входом амплитудного модулятора, третий выход опорного генератора соединен с первым входом синхронизатора, седьмой выход устройства управления соединен со вторым входом синхронизатора, отличающееся тем, что дополнительно введены формирователь линейной частотной модуляции, генератор, первый генератор частоты сдвига, второй генератор частоты сдвига, третий генератор частоты сдвига, четвертый генератор частоты сдвига, сумматор, первый усилитель, второй усилитель, третий преобразователь частоты, второй делитель мощности, перестраиваемый полосно-пропускающий фильтр, второй выход опорного генератора соединен со вторым входом формирователя линейной частотной модуляции, шестой выход устройства управления соединен со вторым входом перестраиваемого полосно-пропускающего фильтра, второй выход синхронизатора соединен с первым входом формирователя линейной частотной модуляции, первый выход устройства управления соединен с входом первого генератора частоты сдвига, второй выход устройства управления соединен с входом второго генератора частоты сдвига, третий выход устройства управления соединен с входом третьего генератора частоты сдвига, четвертый выход устройства управления соединен с входом четвертого генератора частоты сдвига, выход первого генератора частоты сдвига соединен с первым входом сумматора, выход второго генератора частоты сдвига соединен со вторым входом сумматора, выход третьего генератора частоты сдвига соединен с третьим входом сумматора, выход четвертого генератора частоты сдвига соединен с четвертым входом сумматора, первый выход опорного генератора соединен с третьим входом коммутатора, выход формирователя линейной частотной модуляции соединен с первым входом коммутатора, выход сумматора соединен с входом первого делителя мощности, первый выход первого делителя мощности соединен с первым входом второго преобразователя частоты, второй выход первого делителя мощности соединен с первым входом первого преобразователя частоты, выход первого преобразователя частоты соединен с первым входом перестраиваемого полосно-пропускающего фильтра, выход полосно-пропускающего фильтра соединен со вторым входом третьего преобразователя частоты, выход генератора соединен с входом второго делителя мощности, первый выход второго делителя мощности соединен со вторым входом второго преобразователя частоты, второй выход второго делителя мощности соединен с первым входом третьего преобразователя частоты, выход второго преобразователя частоты соединен с входом первого усилителя, выход которого является первым выходом сигнала, формируемого устройством формирования многочастотных сигналов с низким уровнем флюктуаций, выход третьего преобразователя частоты соединен с первым входом амплитудного модулятора, выход амплитудного модулятора соединен с входом второго усилителя, выход которого является вторым выходом сигнала, формируемого устройством формирования многочастотных сигналов с низким уровнем флюктуаций.
Недостатками известных устройств является не возможность одновременно формировать в расширенном частотном диапазоне перестройки парные, сдвинутые относительно друг друга по частоте сигналы на двух выходах с двадцатью четырьмя фиксированными значениями частоты на каждом выходе, синхронно переключаемые и имеющие низкий уровень флюктуаций.
Технический результат предлагаемого формирователя сигналов заключается в возможности формировать в расширенном частотном диапазоне перестройки парные, сдвинутые относительно друг друга по частоте сигналы на двух выходах с двадцатью четырьмя фиксированными значениями частоты на каждом выходе, синхронно переключаемые и имеющие низкий уровень флюктуаций.
Сущность предлагаемого технического решения состоит в том, что формирователь сигналов содержит устройство управления, первый генератор, первый генератор частоты сдвига, второй генератор частоты сдвига, третий генератор частоты сдвига, четвертый генератор частоты сдвига, формирователь линейной частотной модуляции, первый сумматор, первый делитель мощности, первый преобразователь частоты, коммутатор, второй делитель мощности, второй преобразователь частоты, третий преобразователь частоты, перестраиваемый полосно-пропускающий фильтр, опорный генератор, первый усилитель, амплитудный модулятор, второй усилитель, синхронизатор, при этом, вход устройства управления является входом сигналов управления режимами работы формирователя сигналов, седьмой выход устройства управления соединен с входом первого генератора частоты сдвига, восьмой выход устройства управления соединен с входом второго генератора частоты сдвига, девятый выход устройства управления соединен с входом третьего генератора частоты сдвига, десятый выход устройства управления соединен с входом четвертого генератора частоты сдвига, одиннадцатый выход устройства управления соединен со вторым входом синхронизатора, двенадцатый выход устройства управления соединен со вторым входом перестраиваемого полосно-пропускающего фильтра, тринадцатый выход устройства управления соединен со вторым входом коммутатора, выход первого генератора частоты сдвига соединен с первым входом первого сумматора, выход второго генератора частоты сдвига соединен со вторым входом первого сумматора, выход третьего генератора частоты сдвига соединен с третьим входом первого сумматора, выход четвертого генератора частоты сдвига соединен с четвертым входом первого сумматора, выход формирователя линейной частотной модуляции соединен с первым входом коммутатора, выход первого сумматора соединен с входом первого делителя мощности, первый выход первого делителя мощности соединен с первым входом второго преобразователя частоты, второй выход первого делителя мощности соединен с первым входом первого преобразователя частоты, выход первого преобразователя частоты соединен с первым входом перестраиваемого полосно-пропускающего фильтра, выход коммутатора соединен со вторым входом первого преобразователя частоты, первый выход второго делителя мощности соединен со вторым входом второго преобразователя частоты, второй выход второго делителя мощности соединен с первым входом третьего преобразователя частоты, выход второго преобразователя частоты соединен с входом первого усилителя, выход третьего преобразователя частоты соединен с первым входом амплитудного модулятора, выход полосно-пропускающего фильтра соединен со вторым входом третьего преобразователя частоты, первый выход опорного генератора соединен с третьим входом коммутатора, второй выход опорного генератора соединен со вторым входом формирователя линейной частотной модуляции, третий выход опорного генератора соединен с первым входом синхронизатора, выход первого усилителя является первым выходом формирователя сигналов, выход амплитудного модулятора соединен с входом второго усилителя, выход второго усилителя является вторым выходом формирователя сигналов, первый выход синхронизатора соединен со вторым входом амплитудного модулятора, второй выход синхронизатора соединен с первым входом формирователя линейной частотной модуляции.
Для достижения возможности формирования сигналов, введены, второй генератор, третий генератор, четвертый генератор, пятый генератор, шестой генератор, второй сумматор, причем, первый выход устройства управления соединен с входом первого генератора, второй выход устройства управления соединен с входом четвертого генератора, третий выход устройства управления соединен с входом второго генератора, четвертый выход устройства управления соединен с входом пятого генератора, пятый выход устройства управления соединен с входом третьего генератора, шестой выход устройства управления соединен с входом шестого генератора, выход первого генератора соединен с четвертым входом второго сумматора, выход второго генератора соединен со вторым входом второго сумматора, выход третьего генератора соединен с шестым входом второго сумматора, выход четвертого генератора соединен с третьим входом второго сумматора, выход пятого генератора соединен с первым входом второго сумматора, выход шестого генератора соединен с пятым входом второго сумматора, выход второго сумматора соединен с входом второго делителя мощности.
На фиг.1 представлена функциональная схема формирователя сигналов.
Формирователь сигналов содержит устройство управления 1, первый генератор 2, второй генератор 3, третий генератор 4, первый генератор частоты сдвига 5, второй генератор частоты сдвига 6, третий генератор частоты сдвига 7, четвертый генератор частоты сдвига 8, формирователь линейной частотной модуляции 9, четвертый генератор 10, пятый генератор 11, шестой генератор 12, первый сумматор 13, второй сумматор 14, первый делитель мощности 15, первый преобразователь частоты 16, коммутатор 17, второй делитель мощности 18, второй преобразователь частоты 19, третий преобразователь частоты 20, перестраиваемый полосно-пропускающий фильтр 21, опорный генератор 22, первый усилитель 23, амплитудный модулятор 24, второй усилитель 25, синхронизатор 26.
Вход устройства управления 1 является входом сигналов управления режимом работы формирователя сигналов.
Первый выход устройства управления 1 соединен с входом первого генератора 2.
Второй выход устройства управления 1 соединен с входом четвертого генератора 10.
Третий выход устройства управления 1 соединен с входом второго генератора 3.
Четвертый выход устройства управления 1 соединен с входом пятого генератора 11.
Пятый выход устройства управления 1 соединен с входом третьего генератора 4.
Шестой выход устройства управления 1 соединен с входом шестого генератора 12.
Седьмой выход устройства управления 1 соединен с входом первого генератора частоты сдвига 5.
Восьмой выход устройства управления 1 соединен с входом второго генератора частоты сдвига 6.
Девятый выход устройства управления 1 соединен с входом третьего генератора частоты сдвига 7.
Десятый выход устройства управления 1 соединен с входом четвертого генератора частоты сдвига 8.
Одиннадцатый выход устройства управления 1 соединен со вторым входом синхронизатора 26.
Двенадцатый выход устройства управления 1 соединен со вторым входом перестраиваемого полосно-пропускающего фильтра 21.
Тринадцатый выход устройства управления 1 соединен со вторым входом коммутатора 17.
Выход первого генератора 2 соединен с четвертым входом второго сумматора 14.
Выход второго генератора 3 соединен со вторым входом второго сумматора 14.
Выход третьего генератора 4 соединен с шестым входом второго сумматора 14.
Выход первого генератора частоты 5 сдвига соединен с первым входом первого сумматора 13.
Выход второго генератора частоты сдвига 6 соединен со вторым входом первого сумматора 13.
Выход третьего генератора частоты сдвига 7 соединен с третьим входом первого сумматора 13.
Выход четвертого генератора частоты сдвига 8 соединен с четвертым входом первого сумматора 13.
Выход формирователя линейной частотной модуляции 9 соединен с первым входом коммутатора 17.
Выход четвертого генератора 10 соединен с третьим входом второго сумматора 14.
Выход пятого генератора 11 соединен с первым входом второго сумматора 14.
Выход шестого генератора 12 соединен с пятым входом второго сумматора 14.
Выход второго сумматора 14 соединен с входом второго делителя мощности 18.
Выход первого сумматора 13 соединен с входом первого делителя мощности 15.
Первый выход первого делителя мощности 15 соединен с первым входом второго преобразователя частоты 19.
Второй выход первого делителя мощности 15 соединен с первым входом первого преобразователя частоты 16.
Выход первого преобразователя частоты 16 соединен с первым входом перестраиваемого полосно-пропускающего фильтра 21.
Выход коммутатора 17 соединен со вторым входом первого преобразователя частоты 16.
Первый выход второго делителя мощности 18 соединен со вторым входом второго преобразователя частоты 19.
Второй выход второго делителя мощности 18 соединен с первым входом третьего преобразователя частоты 20.
Выход второго преобразователя частоты 19 соединен с входом первого усилителя 23.
Выход третьего преобразователя частоты 20 соединен с первым входом амплитудного модулятора 24.
Выход перестраиваемого полосно-пропускающего фильтра 21 соединен со вторым входом третьего преобразователя частоты 20.
Первый выход опорного генератора 22 соединен с третьим входом коммутатора 17.
Второй выход опорного генератора 22 соединен со вторым входом формирователя линейной частотной модуляции 9.
Третий выход опорного генератора 22 соединен с первым входом синхронизатора 26.
Выход первого усилителя 23 является первым выходом формирователя сигналов.
Выход амплитудного модулятора 24 соединен с входом второго усилителя 25.
Выход второго усилителя 25 является вторым выходом формирователя сигналов.
Первый выход синхронизатора 26 соединен со вторым входом амплитудного модулятора 24.
Второй выход синхронизатора 26 соединен с первым входом формирователя линейной частотной модуляции 9.
Работает формирователь сигналов следующим образом.
Генераторы: - первый 2; - второй 3; - третий 4; - четвертый 10; - пятый 11;
- шестой 12, в соответствии с командами, поступающими на их входы с выходов, соответственно, первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого устройства управления 1, формируют сигналы, соответственно, Fаг1, Fаг2, Fаг3, Fаг4, Fаг5, Fаг6 в сантиметровом диапазоне частот с низким уровнем шумов. Сигнал Fаг1 с выхода первого генератора 2 поступает на четвертый вход второго сумматора 14. Сигнал Fаг2 с выхода второго генератора 3 поступает на второй вход второго сумматора 14. Сигнал Fаг3 с выхода третьего генератора 4 поступает на шестой вход второго сумматора 14. Сигнал Fаг4 с выхода четвертого генератора 10 поступает на третий вход второго сумматора 14. Сигнал Fаг5 с выхода пятого генератора 11 поступает на первый вход второго сумматора 14. Сигнал Fаг6 с выхода шестого генератора 22 поступает на пятый вход второго сумматора 14. Один из СВЧ сигналов Fаг1, Fаг2, Fаг3, Fаг4, Fаг5, Fаг6 с выхода второго сумматора 14 поступает на вход второго делителя мощности 18, где его мощность делится в равной пропорции на первом и втором выходах и поступает, соответственно, на второй вход второго преобразователя частоты 19 и на первый вход третьего преобразователя частоты 20.
Во втором преобразователе частоты 19 происходит преобразование сигнала с частотой Fаг(1÷6), поступающего на его второй вход с первого выхода второго делителя мощности 18 и сигала Fс1(i) дециметрового диапазона, который поступает на его первый вход с первого выхода первого делителя мощности 15, в сигнал Fг(j)=Fаг(1÷6)-Fс1(i) сантиметрового диапазона с низким уровнем шумов. Сигнал Fг(j) с выхода второго преобразователя частоты 19 поступает на вход первого усилителя 23, выход которого является первым выходом 1U формирователя сигналов.
В третьем преобразователе частоты 20 происходит преобразование сигнала Fаг(1÷6), поступающего на его первый вход со второго выхода второго делителя мощности 18 и сигала Fс2(i) дециметрового диапазона, который поступает на его второй вход с выхода перестраиваемого полосно-пропускающего фильтра 21, в сигнал Fо(j)=Fаг(1÷6)-Fс2(i) сантиметрового диапазона с низким уровнем шумов. Сигнал Fо(j) с выхода третьего преобразователя частоты 20 поступает на первый вход амплитудного модулятора 24, в котором происходит его амплитудная модуляция модулирующим импульсом, поступающим на его второй вход с первого выхода синхронизатора 26. Сигнал Fо(j)c выхода амплитудного модулятора 24 поступает на вход второго усилителя 19, выход которого является вторым выходом 2U формирователя сигналов. Сигнал Fc1(i) формируется в первом сумматоре 13 из сигналов Fс1(лит.1), Fс1(лит.2), Fс1(лит.3), Fс1(лит.4), поступающих на его первый, второй, третий и четвертый входы с выходов, соответственно, первого генератора частоты сдвига 5, второго генератора частоты сдвига 6, третьего генератора частоты сдвига 7, и четвертого генератора частоты сдвига 8, которые включаются сигналами управления, поступающими на входы этих генераторов, соответственно, с седьмого, восьмого, девятого и десятого выходов устройства управления 1. С выхода первого сумматора 13 сигнал Fс1(i) поступает на вход первого делителя мощности 15, а с его первого и второго выходов, соответственно, на первый вход второго преобразователя частоты 19 и первый вход первого преобразователя частоты 16. На второй вход первого преобразователя частоты 16, с выхода коммутатора 17 поступает, либо сигнал Fлчм (радиоимпульсный, линейно частотно модулированный сигнал), либо сигнал Fоп (без частотной модуляции). Сигналы Fлчм и Fоп поступают, соответственно, на первый и третий входы коммутатора 17 с выходов, соответственно, формирователя линейной частотной модуляции 9 и опорного генератора 22. Переключение сигналов Fоп и Fлчм на выходе коммутатора 17 осуществляется по сигналу управления, поступающему на его второй вход с тринадцатого выхода устройства управления 1. В первом преобразователе частоты 16 происходит преобразование сигнала с частотой Fс1(i) при участии сигала Fоп или Fлчм в сигнал Fс2(i), который с его выхода поступает на вход перестраиваемого полосно пропускающего фильтра (ППФ) 15, частота пропускания которого переключается синхронно с изменением частоты Fс2(i) по сигналу управления, поступающего на его второй вход с двенадцатого выхода устройства управления 1. Формирователь линейной частотной модуляции 9 формирует линейно частотно модулированный сигнал на частоте сигнала Fоп, поступающего на его второй вход со второго выхода опорного генератора 22 при поступлении на первый вход видеоимпульса со второго выхода синхронизатора 26, запускающего процесс формирования сигнала Fлчм.
Использование предлагаемого формирователя сигналов позволяет формировать на двух выходах парные, сдвинутые относительно друг друга по частоте, с синхронно переключаемой несущей частотой сигналы, с увеличенным количеством фиксированных значений частот, формируемых в расширенном частотном диапазоне перестройки, и низким уровнем флюктуаций. На выходе 1U формируется непрерывный сигнал Fг(j) в сантиметровом диапазоне волн, дискретно перестраиваемый по частоте с низким уровнем флюктуаций, а на выходе 2U формируется импульсный сигнал Fо(j) в сантиметровом диапазоне волн, дискретно перестраиваемый по частоте с низким уровнем флюктуаций, имеющий два режима модуляции - амплитудный и амплитудный с внутриимпульсной линейной частотной модуляцией.