Устройство автоподстройки частоты сверхвысокочастотного генератора

Союз Советски кСоциалкстичеекикРеспублик О П И С А Н И Е (и)930694ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1/с присоединением заявки Ле 91 еудвретаевлыл кекитат СССР дв делам изобретении и втлрктий(71) Заявитель ф физико-технический институт низких температур АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ГЕНЕРАТОРАИзобретение относится к области электроники СВЧ и может быть исполЬзованодля стабилизации частоты СВЧ генератора с электронной настройкой,Известно устройство автоподстройки. частоты СВЧ содержащее соединенныепоследовательно направленный ответвитель, амплитудный модулятор, эталонныйрезонатор, смеситель, другрй вход которого подключен к другому выходу направленного ответвителя,. усилитель промежу 1 Оточной частоты, дополнительный выход.которого подключен к другому входу амплитудного модулятора, фазовый детектор,другой вход которого соединен с выходомопорного генератора промежуточной час 15тоты, фильтр нижних частот и управляе.мый сверхвысокочастотный генератор, атакже нагрузку 1Однако наличие в известном устрой 20стве инерционных элементов, приводяшихк сниженшо уровня подавления частотныхфлуктуаций с ростом частоты, и ограниченные возможности подавления частотных фпуктуаций уровнем собственных шу мов системы стабилизации приводят к ухудшению спектральных характеристик сигнала стабилизируемого СВЧ генераНель изобретения - улучшение спектральных характеристик выходного сигнала.Поставленная цель достигается тем, что в устройство автоподстройки частоты сверхвысокочастотного генератора, содержащее соединенные последовательно .направленный ответвитель, амплитудный модулятор, эталонный резонатор, смеси- тель, другой вход которого подключен к другому выходу направленного ответвителя, усилитель промежуточной частоты, дополнительный выход которого подклк- чен к другому входу амплитудного модулятора, фазовый детектор, другой вход которого соединен с выходом опорного генератора промежуточной частоты, фильтр нижних частот, и управляемый сверхвысокочастотный генератор, а так жс нагрузку, между выходом управляемого сьерхтоты. Полученный на выходе фазовогодетектора 6 сигнал ошибки через фильтрнижних частот 8 подается на управляющий вход управляемого СВЧ генератора 9,осуществляя подстройку его частоты дономинального значения, Сигнал от управляемого СВЧ генератора 9 поступаетчерез аттенюатор 11, фазовращатель 12,направленный ответвитель 1 в эталонныйрезонатор 3, С помощью аттенюатора 11и фазовращателя 12 обеспечивается такой режим работы, при котором реактивная проводимость эталонного резонатора 3,вносимая в контур управляемого СВЧ генератора 9, будет противодействоватьизменению значения генерируемой имчастоты от номинального значения, равного резонансной частоте колебания вида Н о в эталонном резонаторе 3. Виды колебаний Нои Но,ъ возбуждаются в эталонном резонаторе 3 независимо с помощью раздельных элементов связи, и значения их частот отличаются на величину, равную частоте настройки УПЧ 5. Сигнал стабильной частоты снимается в нагрузку 10 с выхода эталонного резонатора 3 через элемент связи для вида колебаний Но 30Таким образом, предложенное устройство позволяет улучшить спектральныехарактеристики выходного сигнала, Этосвязано с наличием в устройстве цепи 35фазовой автоподстройки частоты управляемого СВЧ генератора и цепи, обеспечивающей затягивание частоты стабилиэируемого СВЧ генератора по схеме сэталонным резонатором, включенным напроход. Эталонный резонатор являетсяобщим для обонх указанных цепей и воз- .буждается в процессе работы устройствана двух несвязанных видах колебаний Ни Но,. Работа цепи фазовой автоподстройки и цепи с затягиванием осуществляется одновременно, Коаффициент стабилизации предложенного устройства равен произведению коэффициентов стабилизации этих цепей, Выбранные видыколебаний эталонного резонатора позволяют получать максимальные значенияего собственной добротности что приводит к значительному ослаблению частотных шумов сигнала стабилизируемогоСВЧ генератора (как вблизи несущейчастоты, так и при удалении от нее) привысокой долговременной стабильностичастоты стабилизируемого СВЧ генера 3 930694высокочастотного генератора и входомнаправленного ответвителя включены последовательно аттенюатор и фазовращатель, основной выход неоправленного ответвителя подключен к нагрузке черезэталонный резонатор, при атом эталонный резонатор настроен на два несвязанных вида колебаний, значения частот которых отличаются на величину, равнуюlчастоте: настройки усилителя промежуточ 10ной частоты.На чертеже дана принципиальнаяэлектрическая схема предложенного устройства,Устройство автоподстройки частоты 15сверхвысокочастотного генератора соДержит направленный ответвитель 1,амплитудный модулятор 2, эталонныйрезонатор 3, смеситель 4, усилитель 5промежуточной частоты (УПЧ), фазовый 2 Одетектор 6; опорный генератор 7 промежуточной частоты, фильтр 8 нижних частот, управляемый сверхвысокочастотныйгенератор 9, нагрузку 10, аттенюатор 11,фазовращатель 12.25Устройство работает следующим об-,разом,Кольцо из последовательно соединенных смесителя 4, УПЧ 5, амплитудногомодулятора 2, эталонного резонатора 3и смесителя 4 представляет собой устройство с самовозбуждением.Часть мощности управляемого СВЧгенератора 9 через направленный ответ. витель 1 поступает на вход смесителя 4и вход амплитудного модулятора 2, входящих в состав устройства с самовозбуждением, Если частота сигналауправляемого СВЧ генератора 9 отличается от резонансной частоты (,Званоколебания вида Н возбуждаемого вэталонном резонаторе 3, на величину,равную частоте настройки .Й, УПЧ 5.то при условии баланса фаз и амплитуд"кольцо" самовозбудится на .частотебад,При атом флуктуации частотй ь и управялемого СВЧ генератора 9 переносятся в флуктуации частоты Ь 5 УПЧ 5.Сигнал с выхода УПЧ 5 сравнивается вфазовом детекторе 6 с сигналом опорного генератора 7 промежуточной частоты.В результате образуется сигнал ошибки,величина и полярность которого зависят. )от величины и направлении отклонениячастоты Ь.Я управляемого СВЧ генератора 9 от номинального значейия, задаваемого эталонным резонатором 3, ра 1ботающим в виде колебания НО 42, и опорным генератором 7 промежуточной час930694 Составитель М. Овчаренконир Техред М.Герге пь . К ектор Ю, Макаренк актор 9/84 Тираж 954 ВНИИПИ Государственного компо делам изобретений и откр 13.035, Москва, Ж 35, Раушск Подписноетета СССРтийя наб., д. 4/5 з илиал ППП. "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,5 формула изобретенияУстройство автоподстройки частоты сверхвысокочастотного генератора, содержащее соединенные последовательно ндпревленный ответвитель, амплитудный модулятор, эталонный резонатор, смеси- тель, другой вход которого подключен к щзугому выходу направленного ответви- .теля, усилитель промежуточной частоты, дополнительный выход которого подклю чен к другому входу амплитудного модулятора, фазовый детектор, другой вход которого соединен с выходом опорного генератора промежуточной частоты, фильтр нижних частот и управляемый сверхвысокочастотный генератор, а также нагрузку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения спектральных характеристик выходного сигнала, между вы.ходом управляемого сверхвысокочастозъного генератора и входом направленного.ответвителя включены последовательно 5 аттенюатор и фазовращатель, основнойвыход направленного ответвителя подключен к нагрузке через эталонный резонатор, при этом эталонный резонатор настроен на два насвязанных вида колебаний, значения частот которых отличаются на величину, равную частоте настройки усилителя промежуточной частоты,Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе1. Менде ф. ф. и др. Сверхпроводящие и охлаждаемые резонансные системы.Киев, "Наукова думка", 1976, с. 188