Устройство автоматической коррекции фазовых искажений в усилительном тракте

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 20158 А 1 19) 5 Ц я)5 Н 03 3 7/00 Е ИЗОБРЕТЕНИИДЕТЕЛ ЬСТВУ ПИСА К АВТОРСКОМ титута ракт им- ВЧ, - М ЧЕСКОЙ ЕНИЙ В отехнике емопересигналов ретения -4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Уманский В,С. Усилительныйпульсных передающих устройств ССов. радио, 1973, с.65.(54) УСТРОИСТВО АВТОМАТИ КОРРЕКЦИИ ФАЗОВЫХ ИСКАЖ УСИЛИТЕЛЬНОМ ТРАКТЕ (57) Изобретение относится к рад и может быть использовано в пр дающей аппаратуре импульсных различного назначения. Цель изоб повышение быстродействия и точности коррекции. Устройство содержит усилительный тракт 2, имеющий дополнительные выход синхронизации и вход управления фазой, а также направленные ответвители 1 и 3, линию 4 задержки, источник 6 опорного напряжения. Цель достигается за счет уменьшения максимального значения отрабатываемой фазовой ошибки благодаря включению в линию 5 связи зондовых датчиков 6 мощности,.выбор которых осуществляется коммутационными ячейками 9, каждая из которых содержит селектор 10 полярности, элемент 11 сравнения и ключ 12, а также сумматор, дополнительный се- ф лектор полярностей, второй и первый дополнительные элементы сравнения и элемент ИЛИ, 1 з.п,ф-лы, 2 ил,.Изобретение относится к радиотехникеи может быть использовано в приемопере- .дающей аппаратуре импульсных сигналовразличного назначения.Цель изобретения - повышения быстродействия и точности,На фиг. 1 представлена структурнаяэлектрическая схема устройства автоматической коррекции фазовых искажений в усилительном тракте; на фиг, 2 - то же, но приином выполнении коммутационной ячейки.Устройство автоматической коррекциифазовых искажений в усилительном трактесодержит входной направленный ответвитель 1, усилительный тракт 2, выходной направленный ответвитель 3, линию 4задержки, линию 5 связи, зондовые датчики616 к мощности, вычитатели 7, источникопорного напрякения 8 и коммутационныеячейки 91 9 и, каждая из которых содержитселектор полярностей 10, элемент сравнения 11 и ключ 12, а также сумматор 13,дополнительный селектор полярностей 14,второй и первый дополнительные элементысравнения 15 и 16 и элемент ИЛИ 17.Устройство работает следующим образом,Часть мощности входного и выходного(усиленного в усилительном тракте 2) радиосигнала соответственно через входной направленный ответвитель 1 и линию 4задеркки и через выходной направленныйответвитель 3 подается с противоположныхконцов в линию 5 связи. Переходные ослабления в направленных ответвителях 1 и 3выбраны таким образом, чтобы амплитудысигналов на концах линии 5 связи были одинаковы, а групповая задержка в линии 4совпадает с задержкой сигнала в усилительном тракте 2, что при усилении в тракте 2модулированных радиосигналов обеспечивает идентичности фаз модуляции встречных сигналов в линии 5,В линии 5 связи образуется стоячая волна, и напряжение на выходе 01-го(1 5 1И ) зондового датчика 6 мощности, расположенного в линии 5 на расстоянии х от выхода ответвленной мощностивыходного направленного ответвителя 3,зависит от разности у фаз радиосигналовна выходе и входе усилительного тракта 20 -- 2 а(1 + сов ( -- х + Р,4 йгде а- одинаковые для всех зондовых датчиков 6 мощности коэффициенты передачи.При включении усилительного тракта 2на его синхронизирующем выходе(в качестве которого можно использовать, например, выхОд делителя напряжения питанияусилительных приборов в тракте 2) появляется сигнал, запускающий источник 8 опорного напряжения, На выходе последнеговырабатывается напряжение 2 а, соответствующее среднему напряжению в стоячей5 волне в линии 5; это напряжение достигается в тех точках линии 5, где крутизна зависимости напряжения от разности рфазмаксимальна,Напряжение а источника 8 вычитается10 в вычитателях 7 из выходного напряжения0 каждого 1-го датчика 6. а знак получаемойразности определяется в селекторе 10 полярности 1-й коммутационной ячейки. Расстояния между зондами 6 в линии 515 установлены таким образом, что из всей совокупности датчиков 6 найдется единственная пара датчиков 6 с последовательныминомерами, из которых первый выдает напряжение меньше среднего 2 а, а второй -больше него. Пусть это будут датчики 6 (и 20 1)-й и а-й, они расположены по разные стороны от точки максимальной крутизныамплитуды стоячей волны в линии 5 и извсех датчиков 6 наиболее близки к этой точке.25 Итак, в этом случае на выходе (щ)-говычитателя 7 напряжение отрицательное, ана выходе п-го - положительное, поэтому уподключенных к их выходам селекторов 10полярности соответственно (гп)-го и в-го30 коммутационных ячеек сигнал "1" будет соответственно на выходе синала отрицательной полярности и выходе сигналаположительной полярности. К этим выходамподключены входы элемента сравнения п-й35 коммутационной ячейки и из всех элементов сравнения только он будет иметь на своем выходе сигнал "1", поэтому в замкнутомсостоянии оказывается только ключ 12 т-йкоммутационной ячейки. Напряжение40 О - 2 а с выхода этого ключа 12 подаетсяна вход управления фазой усилительноготракта 2 (этим входом может быть, например, вход управления включенного в трактуправляемого фазовращателя, или вход ви 45 деоусилителя, подключенного к замедляющей системе ЛБВ), Усилительный тракт 2отрабаты ает это напряжение управления,стремясь свести его к нулю. При этом сдвигфаз между выходным и входным радиосиг 50 налами в усилительном тракте 2 поддерживается постоянным и равным2 л 1 -- у - ).Леко понять, что вышеизложеное рас 55 пространяется и на тот случай, когда напряжение на всех датчиках 6, кроме первого,меньше 2 а, - тогда в = 1, В устройстве пофиг, 1 для формирования управляющего на40 45 50 онной ячейки 9, Сигнал с выхода элементов 5515 и 16 через элемент 17 ИЛИ поступает науправляющий вход ключа 12 и замыкает его .в единственной 1-й коммутационной ячейке 9,пряжения, подаваемого на вход управления фазой усилительноо тракта, используется тот из зондовых датчиков мощности, который расположен на восходящем участке стоячей волны в линии связи и из всех датчиков впервые превосходит по напряжению выходного сигнала среднее напряжение в стоячей волне, Поэтому этот датчик расположен наиболее близко к точке максимальной крутизны стоячей волны (а следовательно, и к точке, в которой обеспечиваются наибольшие быстродействие и точность) со стороны напряжений, выше среднего, Вместе с тем, предыдущий (по номеру) зондовый датчик мощности может оказаться в точке с напряжением ниже среднего, однако более к нему близким и поэтому оптимальным для формирования сигнала управления.Выход элемента сравнения 11 в-й коммутационной ячейки соединен с первыми входами первого и второго дополнительных элементов сравнения 15 и 16, и, значит, из всех элементов 15 и 16 сигнал "1" на их выходе может появиться только в в-м коммутационной ячейке причем лишь у одного из этих элементов, а какого именно -зависит от знака напряжения на сумматоре 13, определяемого в дополнительном селекторе 14 полярности, выходы которого соответственно к вторым входам элементов 15 и 16,В сумматоре 13 в-й коммутационной ячейки 9 складываются разности Оп.1 - 2 а0 и Оа О, а знак суммы определяется тем, какая из этих разностей меньше по абсолютной величине, напряжение какого из датчиков 6 (в)-го или в-го ближе по модулю к среднему в стоячей волне, т.е., который из них находится максимально возможно близко к точке максимальной крутизны зависимости напряжения на датчике 6 от разности фаз.Если это в)-й датчик б, то напряжение на выходе сумматора 13 в-й коммутационной ячейки 9 положительное и "1" появится на выходе первого дополнительного элемента сравнения 16 в-й коммутационной ячейки 9, первый вход которого подключен к выходу положительной полярности дополнительного селетора 17 полярности этой коммутационной ячейки 9. Если напряжение в-го датчика б ближе по модулю к среднему 2 а, то аналогичным образом "1" будет на выходе второгодополнительного элемента сравнения 15 И в-й коммутаци 5 10 15 20 25 30 35 где= в, если Оп аОгп+1- 2 аи 1= в, если ОпаО,+1-2 а 1, так как выход первого дополнительного элемента 16 в - й.коммутационной ячейки 9 соединен с элементом ИЛИ 17 (в)-й коммутационной ячейки 9, а выход второго элемента 15 в-й коммутационной ячейки 9 - с элементом ИЛИ 17 этой же ячейки.Таким образом, 1-й зондовый датчик 6 мощности находится в линии 5 связи в точке, максимальной из всех датчиков 6 крутизны зависимости своего выходного напряжения от стабилизируемого сдвига фаз. Замкнутый управляемый ключ 12 1-й коммутационной ячейки 9 обеспечивает подачу на вход управления фазой усилительного тракта 2 напряжения О - 2 а с выхода вычитателя 7 1-й коммутационной ячейки.В предположении безынерционности управления фазой в усилительном тракте (по крайней мере обеспечивающих отработку искажений таким образом, чтобы текущее отклонение их от стационарного значения не превышало по модулю л /(К), максимальная ошибка в предложенном устройстве равна л/(К), т.е. в Краз меньше, чем в прототипе. При выполнении устройства по и. 2 максимальная ошибка уменьшается еще в два раза. Приблизительно во столько же раз улучшаются быстродействие и точность автоматической коррекции фазовых искаженийй в усил ител ьном тракте.Формула изобретения 1. Устройство автоматической коррекции фазовых искажений в усилительном тракте, содержащее последовательно соединенные входной направленный ответвитель, усилительный тракт, и выходной направленный ответвитель, линию задержки, линию связи, включенную между линией задержки и выходом ответвленной мощности выходного направленного ответвителя, первый и второй зондовые датчики мощности, подключенные к линии связи, и первый вычитатель, причем выход ответвленной мощности входного направленного ответвителя соединен с входом линии задержки, выход первого зондового датчика мощности соединен с первым входом первого вычитателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, усилительный тракт снабжен выходом синхронизации, а в устройство введены Кзондовых датчиков мощности, причем все зондовые датчики мощности подключены к линии связи на расстояниях (К 1 А+В (К+1/2 между любыми )-м и ф+1)-м зондовыми датчиками мощности, где) =1, 2;К; А-длина волнырадиосигнала в линии связи; К 1 = 1, 2, - произвольные целые числа, источник опорного напряжения, вход которого подключен к выходу синхронизации усилительного тракта, Мвычитателей, каждый 1-й, где 1 1,2,5 й, вычитатель одним входом подключен к выходу 1-го зондового датчика мощности, другим - к выходу источника опорного напряжения, й коммутационных ячеек, каждая из которых выполнена в виде ключа, 10 вход и выход которого являются входом и выходом коммутационной ячейки, и последовательно соединенных селектора полярностей и элемента сравнения, включенных между входом коммутационной ячейки и уп равляющим входом ключа, 1-я коммутационная ячейка включена между выходом 1-го вычитателя и входом управления фазой усилительного тракта, выход сигнала другой полярности селектора полярности 20 предыдущей коммутационной ячейки подключен к другому входу элемента сравнения последующей коммутационной ячейки, при этом выход сигнала другой полярности селектора полярностей й-й коммутационной 25 ячейки подключен к другому входу элемента сравнения первой коммутационной ячейки,2. Устройство поп.1,отл ич а ю щеес я тем, что в каждую коммутационную ячейку введены последовательно соединенные сумматор, один вход которого подключен к входу коммутационной ячейки, дополнительный селектор полярностей и первый дополнительный элемент сравнения, другой вход которого подключен к выходу элемента сравнения, а также второй дополнительный элемент сравнения и элемент ИЛИ, при этом элемент сравнения подключен к управляющему входу ключа через последовательно соединенные второй дополнительный элемент сравнения, другой вход которого подключен к выходу сигнала другой полярности дополнительного селектора полярностей, при этом другой вход сумматора и выход первого дополнительного элемента сравнения предыдущей ячейки подключены соответственно к входу и другому входу элемента ИЛИ последующей ячейки, другой вход сумматора и выход первого дополнительного элемента сравнения И-й коммутационной ячейки подключены соответственно к входу и другому входу элемента ИЛИ первой коммутационной ячейки.1720158Составитель Л.Шурухин едактор М.Товтин Техред М,Моргентал Корректор Т,Мале аказ 777 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 йоизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10