Патентно.

Союз Соеетских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельства-Заявлено 29 Лт 1,1967 (Лое 1156459/26-9)с присоединением заявкип, 21 о 8 МПК Н ОЗЬУДК 621.373.42(088.8) оритет Комитет по делам зобретений и открытийпубликовано 21.11.1969. Бюллетень1 ата опубликования описания 19 Л 111.196 ри Секете тйинист СССР. Екимов, Ю. А. Котов, Л. А. Модестов, А, И, Соболев 1 и Е. Г. Щеголь ВС-"т.ттп 1 З 11ТПАТЕНТИОТт.1111 ЧЕС 1; Заявител нтд,УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАТОРА ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ С ДИСКРЕТНОЙ ПЕРЕСТРОЙКОЙ ЧАСТОТЫЛИОТЕ Известны устройства автоматической стабилизации частоты генератора гармонических колебаний, содержащие высокостабильный опорный генератор, усилитель мощности, умножитель частоты, полосовой фильтр, смеси- тель, амплитудный детектор, фазовый детектор, исполнительный элемент управления частотой стабилизируемого генератора и дискретный переключатель частоты генератора гармонических колебаний.Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в тракт опорного сигнала дополнительно включен фазовый модулятор, подключенный через фазовращатель к модулирующему генератору гармонических колебаний низкой частоты, который соединен с одним входом фазового детектора, ко второму входу которого через амплитудный детектор подсоединен дискриминационный видеоусилитель.Это позволяет повысить точность стабилизации частоты и уменьшить уровень побочных частот на выходе стабилизируемого генератора.На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства.Позиции на чертеже обозначают соответственно: 1 - опорный кварцевый генератор, 2 - фазовый модулятор, 3 - усилитель мощн н ности опорнои частоты, 4 - однокаскадныи ширикополосчый умножитель частоты (генератор гармоник) на кристаллическом СВЧ диоде, 5 - широкополосный неперестраиваемый полосовой СВЧ фильтр, б - балансный СВЧ смеситель, 7 - стабилизпруемый СВЧ генератор синусопдальных колебаний, 8 - частотно- зависимый усилитель, содержащий фильтр нижних частот, 9 - выделитель огибающих амплитудно-модулированных колебаний (азтплитудный детектор), 10 - фазочувствительный 10 резонансный усилитель, 11 - вспомогательныймодулнрующий генератор сннусоидальных колебаний ВЧ, 12 - фазовращатель и 13 - управитель частоты,Колебания опорного кварцевого генератора 15 1 с частотой, равной интервалу между соседними рабочими частотами стабилизнруемого СВЧ генератора 7, подвергаются спнусоидальной фазовой модуляции в модуляторе 2 под воздействием напряжения низкой частоты вспомсгательного генератора 11. Прп синусоидальной фазэвой модуляции отклонение часто.ты сгпнала от своего среднего значения на выходе фазового модулятора будет также синусоидальным, но сдвинутым по фазе на 90 по 25 отношению к модулирующему напряжению,Поэтому для обеспечения синфазности модулирующего напряжения и девиации частоты опорных колебаний между вспомогательным модулирующим генератором 11 и фазовым мо. зО дулятором 2 включен фазовращатель 12. По.40 45 50 55 60 лученные с выхода модулятора 2 частотно модулированные (ЧМ) колебания усиливаются в усилителе мощности опорной частоты 8. Затем их частота умножается в несколько сот раз однокаскадным широкополосным диодным умножителем частоты 4 сверхвысокой кратности, на выходе которого в диапазоне СВЧ об разуегся равномерная качающаяся по синусоидальному закону с небольшой девиацией и с индексом модуляции, значительно большим единицы, сетка опорных частот (гармоник кварца). Средние значения этих частиц совпа. дают с рабочими частотами стабилизируемого генератора 7 во всем диапазоне его перестрой ки. Затем эта сетка частот через широкополос. ный неперестраиваемый полосовой СВЧ фильтр б с частотами среза, лежащими вне диапазона перестройки генератора 7, поступает на балансный СВЧ смеситель б, где опорные колебания смешиваются с колебаниями стабилизируемого генератора 7.Этот полосовой СВЧ фильтр и балансная схема смесителя обеспечивают устранение помех в системе АПЧ от ненужных частот сетки, лежащих за пределами рабочего диапазона генератора 7. Полученные на выходе смесителя б ЧМ колебания с частотой, равной разности частот стабилизируемого генератора СВЧ 7 и ближайшей из гармоник кварца, преобразуются в амплитудно-модулированные (АМ) в частотно-зависимом усилителе 8, имеющем монотонно-возрастающую зависимость коэффициента усиления от частоты. В тракте усилителя 8 включен простой фильтр нижних ча. стот с частотой среза, не превосходящей половины промежутка между частотами сетки. Этот фильтр обеспечивает устранение помех в системе АПЧ от соседних опорных частот сетки, Огибающая АМ колебаний выделяется амплитудным детектором 9 и затем сравнива ется по фазе со вспомогательным модулирующим сигналом генератора 11 с помощью резонансного фазочувствительного усилителя 10, настроенного на частоту генератора 11. Фазочувствительный усилитель вырабатывает напряжение ошибки, полярность которого зависит от соотношения фаз сравниваемых сигналов, а следовательно, от знака расстройки стабилизируемого генератора 7 относительно ближайшей из гармоник кварца,Напряжение ошибки подается на управитель частоты 18, с помощью которого осуществляется коррекция частоты генератора 7.Работа описываемого устройства основана на модуляционном способе определения знака расстройки стабилизируемого генератора относительно эталонной частоты.Сущность этого способа состоит в том, что если частота стабилизируемого генератора лежит выше эталонной, то увеличение последней ведет к уменьшению абсолютной разности этих настот и наоборот. В зависимости от этого из 5 10 15 го 25 30 35 меняется и напряжение на выходе частотно-зависимого усилителя, через который пропускается сигнал разностчой частоты.Получение вспомогательной спнусоидальной ЧМ всей сетки опорных частот посредством синусоидальной фазовой модуляции сигнала опорной частоты на выходе у кварцевого генератора обладает тем преимуществом, что фазовый модулятор работает на фиксированной ,частоте, и что при этом обеспечивается отсутствие влияния модулирующего сигнала непосредственно ча частоту кварца и частоту стабилизируемого гечератора, благодаря чему достигается более высокая стабильность всего устройства в целом.Так как информация о расстройке стабилизируемого генератора заключена в фазе вспомогательного синусоидального сигнала, имеющего постоянную частоту, в данном устройстве включена узкополосное устройство - резонансный фазочувствительный усилитель, который ограничивает полосу частот и внутренние шумы системы АПЧ, позволяет работать при малых уровнях опорных частот и получать большую величину выходного управляющего напряжения ошибки и, следовательно, большую результирующую крутизну и разрешающую способность системы АПЧ.Сравнение стабилизируемой и эталонной частот по нулевым биениям позволило исключить пз системы АПЧ перестраиваемые полосовые СВЧ фильтры, выполнить все устройство на печатной полосовой СВь 1 плате и обычных транзисторах, благодаря чему оно получилось малогабаритным, экономичным и недорогим в производстве. Кроме того, это позволило устранить ошибки системы АПЧ за счет нестабильности нуля дискриминаторов. Предмет изобретения Устройство автоматической стабилизации частоты генератора гармонических колебаний с дискретной перестройкой частоты, содержащее высокостабильный опорный генератор, усилитель мощности, умножитель частоты, полосовой фильтр, смеситель, амплитудный детектор, фазовый детектор, исполнительный элемент управления частотой стабилизируемого генератора и дискретный переключатель частоты генератора гармонических колебаний, отличающееся тем, что, с целью повышения точности стабилизации частоты и уменьшения уровня побочных частот на выходе стабилизируемого генератора, в тракт опорного сигнала дополнительно включен фазовый модулятор, подключенный через фазовращатель к модулируюшему генератору гаомонических колебаний низкой частоты, который соединен с одним входом фазового детектора, ко второму входу которого через амплитудный детектор подсоединен дискриминационный видеоусилитель.240034 Составитель Э. ГилинскаяТехред Т. П. Курилко Корректор А С Колабин Редактор В. Кузнецов Заказ 1808/4 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений п открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, 2