Синтезатор частот

Союз Советскик Социалистическик Республик(51)М. Кл.з Н 03 1, 7/06 Государственный комитет СССР ио деяам изобретений и открытий(53) УДК 621. 373.42(088.8) Опубликовано 23,04,81, Бюллетень М 15 Дата опубликования описания 2304.81 72) Авторы изрбретен ифОРов р Р А И в, П.А.Алексее 71) Заявитель СИНТЕЗА АСТОТ алонной частоты,оммутатор и сум ненные генератор з двоичный счетчик, матор 21.Однако данный с также не обеспечив спектральной чисто нтезатор частотыет достаточнойы выходного сигнак ерених еты, мма- гим с с од.р иоф ер Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве гетеродинных устройств радиоприемников, задающих устройств радиопередатчиков, а также в качестве диапа зонных генераторов точных частот.Известен синтезатор частоты, содержащий выходное кольцо автоподстройки, включающее перестраиваемый генератор, делитель частоты с перемен ным коэффициентом деления, фазовый детектор, фильтр нижних частот, при этом к другому входу фазового детектора через преобразователь и делитель частоты подключен выход делителя час тоты с переменным коэффициентом деления, изменение коэффициентов деления которого сопряжено с изменением коэффициентов деления делителя выходного кольца Ц . 20Однако известный синтезатор частот не обеспечивает достаточной .чистоты спектра выходного сигнала.Наиболее близким к предлагаемому является синтезатор частоты, содер жащий соединенные в кольцо автогенератор, первый делитель частоты с дробно-переменным коэффициентом деления, фазовый детектор и Фильтр нижних частот, а также последовательно соедиЦель изобретения - улучшение сптральной чистоты выходных сигналовПоставленная цель достигаетсятем, что в синтезаторе частот, соджащем соединенные в кольцо автогенратор, первый делитель частоты сдробно-переменным коэффициентом делния, фазовый детектор и фильтр нижчастот, а также последовательно.содиненные генератор эталонной частодвоичный счетчик, коммутатор, и сутор, между выходом сумматора и друвходом Фазового детектора включеныпоследовательно соединенные логичекий цифровой преобразователь импулной последовательности, второй делтель частоты с дробно-переиенным кэффициентом деления и полосовой фильпри этом другой вход логического црового преобразователя импульснойпоследовательности подключен к выхду генератора эталонной частоты, пвый вход управления коммутатора ивходы управления первого и второгоделителей частоты с дробно-переменным коэффициентом деления объединены,а точка их объединения и второй входуправления коммутатора являются входами управления частотой.5На чертеже представлена структурная электрическая. схема предлагаемого синтезатора частот.Синтезатор частот содержит генератор 1 эталонной частоты, двоичныйсчетчик 2, коммутатор 3, сумматор 4,логический цифровой преобразователь5 импульсной последовательности, второй делитель б с дробно-переменнымкоэффициентом деления (ДДП КД), полосовой фильтр 7, автогенератор 8, первый делитель 9 с дробно-переменнымкоэффициентом деления (ДДПКД) , фазовый детектор (ФД)10, фильтр 11 нижнихчастот .(ФНЧ).Синтезатор частот работает следующим образом.Генератор 1, двоичный счетчик 2,коммутатор 3 и сумматор 4 образуютобычным путем из эталонной частотыГ последовательность импульсов с нарушенной периодичностью повторения,которой соответствует дискретныйспектр частот с шагом аГ - з Логический цифровой преобразователь 5 очищает этот сигнал от,составляющей оумов стохастической фазовой модуляцииФронтов, приобретенной в счетчике 2Логический цифровой преобразователь5 осуществляет логическое вычитаниеимпульсной последовательности с выхода сумматора 4 из импульсной последовательности эталонной частоты генератора 1. При взаимодействии импульсной последовательности с выхода сумматора 4, обладающей стохастическойфазовой модуляцией Фронтов импульсов, 40и импульсной последовательности эталонной частоты генератора 1 образуется новая последовательность с "вырезами" на месте импульсов первой последовательности (обратная по цифровому кодовому значению). В ее,спектреподчеркнута частота, разностная меж-ду эталонной и частотой синтеза в спектре на выходе сумматора 4. Так какновая, последовательность составленаиз импульсов эталонной частоты, неимеющих стохастической фазовой модуляции Фронтов, то составляющие шумов,обусловленные этим явлением, в нейотсутствуют и общее отношение сигнал,шум .оказывается выше, чем для сигна-ла на выходе сумматора 4,Если представить, чт синтезатордолжен синтезировать 10 - 10 щ значений частот с шагом М, значение частотына выходе логического цифровогс бОпреобразователя 5 может быть обозначено, какГ, Г +(д 10+8) лГ,где А 0,1, 2 10 ффф;В - О,1, г 10"; 65Го - наименьшее значение синтезируемых частот.При этом установка частоты в коммутаторе 3 производится кодом А, определяющим старшие изменяемые разряды значения, и кодом В, определяющим ее младшие разряды.Частота с выхода логического цифрового преобразователя 5,делится с помощью делителя б с дробно-переменным коэффициентом деления в(йо+Аад) раз где М 0 - наименьшее значение коэффициента деления;Ь й - шаг его изменения, вследствие чего частота на выходе делителя б понижается до значенияоК ф(А 10 +Ь)ЬВЕслй шаг коэффициента деления дй подобрать таким образом, что при В=О и каждом изменении А на единицу значения Г будет оставаться одним и тем же, рабочая полоса синтеза 10 10 ЬГ будет приведена к значению10 Ь аадЯЯ т.е, за счет изменения коэффициента деления синхронно с изменением значения старших разрядов синтезируемого значения частоты, она при каждом изменении А на единицу будет покусочно переноситься в ту же самую полосу шириной 10 .ь Г и одновременно сжиматьи ся за счет наличия деления до значения Рс, Шаг разноса побочных составляющих спектра, равный ЬГ, при этом не претерпевает сжатия вследствие отмеченного свойства. Если установить ЬРС С Ь Г и пропустить сигнал через полосовой фильтр 7 с полосовой прозрачностью фильтра дРф такой, что ОР АРФ аГ, свернутая и сжатая рабочая полоса синтеза окажется в полосе прозрачности полосового фильтра 7, а побочные составляющие спектра вне ее. При использовании Фильтров с малым коэффициентом прямоугольности (кварцевых или электромеханического типа) может быть достигнуто подавление побочных составляющих на 60-70 дБ относительно .их уровня на входе фильтра 7. Покусочное свертывание рабочей полосы Фильтра в 10 раз, достигаемое соединением управляющего входа делителя б с входом кода А в сумматоре 3, дает возможность получить практически реализуемое в высокоселективных фильтрах необходймое для указанной. фильтрации соотношение частоты Фильтра Г 0 и полосы прозрачности аРФ независимо от относительного значения рабочей полосы синтеза (поскольку1 рф 0"ДЮ заменяет отношениео отношением ь "фоФ оУправляемый по частоте автогенератор 8, делитель 9, Фазовый детектор 10 и фильтр 11 нижних частот образуют систему автоподстройки частоты, опирающуюся на.частоту Гоф с выхода Фильтра 7,: Соединение управляющего входа делителя 9 с управляющим входом кода А коммутатора 3, которое дает возможность установки коэффициента деления делителя 9 синхронно со значением синтезируемой частоты, как Г (й +Адй), приводит к тому, что сис О тема автоподстройки с помощью авто; генератора 8 производит восстанавливающее развертывание .свернутой рабочей полосы, синтеза путем умножения частотй Г 0 ф в Г (Йо+Адй) раз. Выбор коэф фициента делейия делителя 9, кратным коэффициенту деления делителя 6, дает возможность выбором кратности устанавливать, желательный масштаб сетки выходных частот синтезатора по отно О шению к сетке первичного синтеза на выходе логического цифрового преобразователя 5.Предлагаемый синтезатор частот дает возможность получить малый уровень 25 шумов и достичь малого уровня побочных гармонических составляющих спектра еще до системы автоподстройки и, следовательно, снять с последней функции подавления шумов и побочных гармонических составляющих спектра опорного сигнала. Это дает возможность получить подавление побочных составляющих спектра не хуже 75-80 дБ, независимо от шага синтезируемых значений частоты и значения граничной частоты системыавтоподстройки; использовать за счет этого в 10-100 раэ меньший шаг последовательности синтеэируемых частот и соответственно увеличить в той же полосе их ко личество; оптимизировать параметры выходной системы автоподстройки, исходя из достижения ее быстродействия и лучшего подавления собственных шумов и сохранить при этом все положи-тельные качества выполнения синтезаторов на основе сложения импульсных последовательностей,формула изобретенияСинтезатор частот, содержащий соединенные в кольцо автогенератор, первый делитель частоты с дробно-переменным коэффициентом деления, фазовый детектор и фильтр нижних частот, а также последовательно соединенные генератор эталонной частоты, двоичный счетчик, коммутатор и сумматор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения спектральной чистоты выходных сигналов, между выходом сумматора и другим входом фазо" вого детектора включены последовательно соединенные логический цифровой преобразователь импульсной последова,тельности, второй делитель частоты с, дробно-переменным коэффициентом. деления и полосовой фильтр, при этом другой вход логического цифрового преобразователя импульсной последовательности подключен к выходу генератора эталонной частоты, первый вход управления коммутатора и входы управления первого и второго делителей частоты с дробно-переменным коэффициентом деления объединены, а точка их объединения и второй вход управления коммутатора являются входами управления частотой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3435367,кл. 331-2, 24.08.67.2. Патент Великобритании Р 1264903,кл. Н 3 А, 23.02.72 (прототип)./5 илиал ППП фПатентф, г. ужгород, у ектная, 4 Заказ 2149/83ВНИИПИ Гпо дел113035,Тираж 988дарственниэобретеква, Жго комитета СССий и открытийРаушская наб.,