Устройство для подавления узкополосных помех

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пп 98821ФуФ(22) Заявлено 12.02, 81 (21) 3249431/18,-09 Н 04 В 1/10 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР по делам изобретений иоткрытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ УЗКОПОЛОСНЫХ ПОМЕХ Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано всоставе радиотехнических устройствразличного назначения прн приемеимпульсных сигналов в условиях воздействия узкополосных помех.Известно устройство подавленияузкополосных помех, содержащее резонансный усилитель, выходной сумматор,фаэовое звено второго порядка, первый усилитель ограничитель, фазовыйдетектор, первый интегратор, сумматор, второй интегратор, Фазовый детектор, второй усилитель, ограничитель, фаэовращатель на 90 о и третийусилйтель-ограничитель (1,Однако данное устройство обладаетнедостаточнот.помехозащищенностью,.обусловленной его критичностью к разбалансу фаэ сравниваемых на фазовоМдетекторе напряжений, что приводитк наличию неподавленного остатка узкополосной помехи на его выходе.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяусТройство подавления узкополосных.помех, содержащее 0 соединенных последовательно блоков режекции, входпервого и выход последнего бЛоковрежекции является соответственно вхо. дом и выходом устройства, каждыйблок режекции содержит режекторныйфильтр, вход и режекторный выход которого являются соответственно вхо,дом и выходом блока режекции, последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель, вход которого соединен с полосовым выходом режекторного фильтра, Фазовый детектор и интегратор, выход которого соединенсуправляющим входом режекторногоФильтра, второй усилитель-ограничитгль, выход которого соединен сдругим входом фазового детектора,5 все блоки режекции, кроме последнего,содержат многовходовой сумматор, полосовой выход режекторного фильтракаждого последукщего блока режекциисоединен с соответствующим входом2 О многовходового сумматора каждого пре- дыдущего блока режекции (21,Это устройство характеризуетсясравнительно большим уровнем остатков узкополосных помех на его выходе обусловленного зависимостью точности настройки режекторного фильтра от разброса Фаэ цепей передачи напряжений на входй фазового детек р, 987821Цель изобретения - уменьшение остатков узкополосных помех на выходе УстРойства.Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве подавления узкополосных помех, содержащем Н соединен ных последовательно блоков режекции, вход первого и выход последнего блоков режекции являются .соответственно входом и выходом устройства, каждый блок режекции содержит режекторный 10 фильтр, вход и режекторный выход которого являются соответственно входом и выходом блока резекции, последовательно соединенная первый усилитель-ограничитель, вход которого соединен с полосовым выходом режекторно" го фильтра, Фазовый детектор и интегратор, выход которого соединен с управляющим входом режекторного фильтра, второй усилитель-ограничитель, 3 О выход которого соединен с другим входом Фазового детектора, все блоки режекции, кроме последнего, содержат многовходовой сумматор, полосовой выход режекторного фильтра каждого э 5 последующего блока режекции соединен с соответствующим входом многовходового сумматора каждого предыдущего, блока режекции, в каждом блоке режекции между полосовым выходом режекторного Фильтра и входом второго усилителя-ограничителя включены последовательно управляемый аттенюатор, вычитатель и фазовращатель на 900, между входами вычитателя включен блок сравнения, выход которого соединен с управляющим входом управляемого аттенюатора, во всех блоках режекции, кроме последнего, режекторный выход режекторного Фильтра соединен с соот",. ветствующим входом многовходового 4 О сумматора, выход которого соединен с другим входом вычитателя, а в последнем блоке режекции режекторный выход. режекторного Фильтра соединен с другим входом вычитателя непосредственно., 45.Режекторный фильтр выполнен в ви де соединенных последовательно перестраиваемого по частоте узкополосного усилителя, управляющий вход которого является управляющим входом, у) а выход - полосовым выходом режекторного фильтра, и сумматора, выходкоторого является режекторным выходом, режекторного фильтра, а точка соединения входа перестраиваемого по час тоте узкополосного усилителя и другого входа сумматора является входом режекторного фильтра.На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемо- ф го устройства.Устройство подавления узкополосных помех содержит блоки 1 режекции, режекторные фильтры 2, перестраиваемый по частоте узкополосные усиля- ;65 тели 3, Фазовые детекторы 4, интеграторы 5, первые усилители-ограничители б, Фаэовращатели 7 на 90, многовходовые сумматоры 8, управляемыеаттенюаторы 9, вычитатели 10, блоки11 сравнения, сумматоры 12 и вторыеусилители-ограничители 13,Устройство работает следующим образом,Для того, чтобы осуществить точную настройку режекторного фильтра 2на узкополосную помеху, необходимообеспечить равенство 180 ф Фазовогосдвига напряжений на входах сумматора 12, С другой стороны, условиемокончания автоподстройки перестраиваемого по частоте узкополосногоусилителя 3 на частоту помехи является равенство 90 фазового сдвиганапряжений непосредственно на входах фазового детектора 4.Фазовый сдвиг Ь 9 между напряжениями на входах сумматора 12 определяется выражением ЬЧ =ОгС+цо,где 06" обобщенная растройка контура перестраиваемого по частоте узкополосного усилителя 3. Фазовый разбаланс напряжений на входах сумматора 12 ЬЮ, вызванный неточностью на-стройки усилителей-ограничителей б,а также зависимостью Фазы Фазовращателя 7 от частоты подавляемой помехи,изменением температуры и т,п., приводит к наличию на выходе блока 2режекции нескомпенсированного остатка помехи с относительной амплитудойЕЫХ=8Предлагаемое устройство сводит кминимуму величину д 9, а следовательно, и величину остатка помехи.Сравниваемыми по фазе напряжениями помехи в блоке 1 режекции явля,ется напряжение Б, поступающее сполосового выхода режекторного фильтра 2 через первый усилитель-ограничитель б на вход фазового детектора4 к напряжение П, поступающее свыхода вычитателя 10 через фазовра"щатель 7, второй усилитель-ограничитель 13 на другой вход фазового детектора 4. Напряжение П формируется из напряжения ОЕье =ЪХ+Плпоступающее с Режекторного выхода режектооного фильтра 2 через многовходовой сумматор 8 с коэффициентом передачи равным единице на первый входвычитателя 10, и напряжения П по.ступающего с полосового выхода режекторного фильтра 2 через управляемый аттенюатор 9 с коэФФициентомпередачи Кд 1 на второй вход вычитателя 10, и, следовательно, П щП 8,+(1- ) П 1.Ьппроксимируя узкополосную помеху синусоидной единичной амплитуды,можно условно принять0= 8 ф фВ этом случае напряжение на полосовомвыходе режекторного фильтра 2 35ОО-ка) ад 9 -со"с 1, ФОсайф О сьс 1(3КагОф Ка. Из анализа выражений для ьЧ и А%ф 3. следует, что 2 ОЯа, фа Оо б ОО аКт,е, крутизна характеристики а, , (а)при а = 0 больше крутизны характеристики ДЧ(а) во столько раз, во сколько раз ослабляется напряжение управляемым аттенюаторсм 9. Это оп" ределяет более высокую эффективность предлагаемого устройства по сравне" ЗО нию спрототипом,При наличии Фазового разбаланса в цепях передачи напряжений О и О 4равном ЬЧ, перестраиваемый по частоте узкополосный усилитель 3, в со 0 тветствии с выражением для д будет расстроен на величину ар-КдФдь что приведет к Фазовому разбалансу напряжений Ц и Оь равному дГу = =афсфацр-сн"сф(Кафдъ 9 и пропусканию 4 О на выход блока 1 режекции нескомпенсированного остатка помехи с относи.тельной амплитудойаЬКдф 145. ройства подавлениямех позволяет произкую автоподстройку Чиваемых по частотеО лителей при наличиилансов в цепях передпо фазе напряженийтор и таким образомувеличить козффицие5 кополосных помех в длагаемого устзкополосных поодить более точастот перестразкополосных усиФазовых разбаачи сравниваемых а Фазовый дете дополнительно т подавления у -5 раз. кз. О= чи(цй-ОС 1 а), ,-т а напряжение на выходе вычитателя 10 и, следовательно фазовый сдвиг между напряжениями О и О определяется выражениж ОТНОШЕНИЕ О 8 мх ДЛЯПРОтОтИПа Ипредлагаемого устройства определяет коэффициент дополнительного подавления помехи предлагаемым устройством по сравнению с прототипом. Так, при 69=15 и КО=0,2 по-.одавление помехи увеличивается в 4,8. раза и относительный уровень нескомпенсированного остатка помехи снижается с 0,26 до 0,054.Настройка режекторных Фильтров 2 в .предлагаемом устройстве происходит следующим образом.В начальный момент после включения блоки 1 еще не настроены и уровни напряжений от адцитивной смеси И узкополосных помех (где И может быть больше Н) на выходах многовходо-..вых сумматоров 8 значительно превышают уровни напряжений с выходов перестраиваемых по частоте узкополосных усилителей 3. Сигналы управления на управляемый аттенюаторы 9 с блоков 1.1 сравнения не поступают, и ко-. эффициенты передачи управляемых ат- О тенюаторов 9. равны исходным значениям (равным или чуть меньше единицы).В этот момент времени принцип работы,.предлагаемого устройства ничем не отличается от принципа работы прототипа, так как сравниваемыми по Фазе напржкениями являются напряжение с выхода перестраиваемого по частоте узкополосного усилителя 3 и напряжение О с выхода вычитателя 10, кото.рое при К а 1 эквивалентно напряжению на входе перестраиваемого по частоте узкополосного усилителя -О.По мере настройки блоков 1 режекции на подавление узкополосных помех, начиная с первого, уровень помех на выходе многовходового сумматора 8 в результате частичной ком-пенсации помех будет снижен и станет меньше уровня напряжения с полосового выхода режектора Фильтра 2; На выходе блока 11 сравнения появится и будет действовать на управляющий вход управляемого аттенюатора 9 сигнал, который снизит его коэффициент передачи до значения, при котором уровень напряжения с выхода управляемого аттенюатора 9 станет практически равным уровню напряжения с выхода многовходового сумматора 8. Врезультате точность настройки режек-.торных Фильтров 2 повысится, коэффициенты подавления узкополосных помех увеличатся, уровни напряжений на вы,ходах многовходовых сумматоров 8 еще более понизятся, что приведет к дальнейшему снижению .коэффициентов передачи управляеьихаттенюаторов 9и более точному подавлению узкополосных помех. Этот процесс будет про" должаться до тех пор, пока уровень 50 напряжений на выходе выходных сумма.торов 8 не снизится до уровня, опре деляемого узкополосными помехами меньшей интенсивности, не входящими в число Б.Формула изобретения 30 1. Устройство для подавления узкополосных помех, содержащее Н соединенных последовательно блоков режекции, вход первого и выход послед ,него блоков режекции являются соответственно входом и выходом устройства, каждый блок режекции содержит режекторный Фильтр, вход и режектор" ный выход которого являются соответ стввнно входом и выходом блока ре жекции, последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель, вход которого соединен с полосовым выходом режекторного фильтра, Фазовый , 5 детектор и интегратор, выход которого соединен с управляющим входом режекторного фильтра, второй усили"тель-ограничитель, выход которого сое" динен с другим входом Фазового детек-,2 Отора,все блоки режекции,кроме последнего, содержат многовходовый сумматор, полосовой выход режекторного фильтракаждого последующего блока режекциисоединен с соответствующим входом мно.5говходового сумматора каждого предыдущего блока режекции, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения остатков узкополосных:помех на выходе устройства, в каждом блокережекции между полосовым выходом режекторного фильтра и входом второгоусилителя-ограничителя включены последовательно управляемый аттенюатор, ,вычитатель и фаэовращатель на 90 ч между входами вычитателя включенблок сравнейия, выход которого соединен с управляющим входом управляемого аттенюатора, во всех блоках режекции, кроме последнего, режекторный выход режекторного фильтра соединен с соответствующим входом многовходового сумматора, выход которо-го соединен с другим входом вычитателя, а в последнем блоке режекциирежекторный выход режекторного фильтра соединен с другим входом вычитателя непосредственно,2. Устройство по и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что режекторныйфильтр выполнен в виде соединенныхпоследовательно перестраиваемого почастоте узкополосного усилителя,управляющий вход которого являетсяуправляющим входом, а выход - полосовым выходом режекторного фильтра,и сумматора, выход которого являетсярежекторным выходом режекторногофильтра, а точка соединения входаперестраиваемого по частоте узкополосного усилителя и другого входасумматора является входом режекторного Фильтраисточники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 438126, кл. Н 04 В 1/12, 19742, Авторское свидетельство СССРР 675382, кл. Н 04 В 1/10, 1979987821 ико Составитель, Н.Техред А.Бабинец Редант Безродн 113 илиал ППП Патент Ужгород, ул, Проектн аказ 10328/47 Тираж 675 ВНИИПИ Государс до делам изоб 5, Москва," Ж"35 нного енийаушск ектор А. Ференц Подписномитета СССРоткрытийнаб., д, 4/5