RU1841314C - autoheterodyne receiver - Google Patents
autoheterodyne receiver Download PDFInfo
- Publication number
- RU1841314C RU1841314C SU0001580297A SU1580297A RU1841314C RU 1841314 C RU1841314 C RU 1841314C SU 0001580297 A SU0001580297 A SU 0001580297A SU 1580297 A SU1580297 A SU 1580297A RU 1841314 C RU1841314 C RU 1841314C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- traveling wave
- autoheterodyne
- phase
- wave lamp
- Prior art date
Links
- 230000000051 modifying Effects 0.000 abstract 3
- 241001646071 Prioneris Species 0.000 abstract 1
- 241001442055 Vipera berus Species 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 230000003071 parasitic Effects 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Description
В технике разведки и радиопротиводействия находят применение так называемые автогетеродинные приемники, с помощью которых удается осуществить прием одного или сразу нескольких сигналов в широкой полосе несущих частот. В приемниках этого типа отсутствует перестраиваемый по частоте гетеродин и в то же время они не имеют громоздкой структуры, свойственной многоканальным или матричным приемникам. Для приема ЧМ или ФМ сигналов в автогетеродинных приемниках применяются линии задержки непосредственно на несущей или на промежуточной частоте. Сущность приема ЧМ сигналов состоит в преобразовании частоты задержанных по времени сигналов с помощью исходных, незадержанных.In the technology of reconnaissance and radio countermeasures, the so-called autoheterodyne receivers are used, with the help of which it is possible to receive one or several signals at once in a wide band of carrier frequencies. Receivers of this type do not have a frequency-tunable local oscillator and at the same time they do not have the bulky structure inherent in multichannel or matrix receivers. To receive FM or FM signals in autoheterodyne receivers, delay lines are used directly on the carrier or at an intermediate frequency. The essence of receiving FM signals is to convert the frequency of time-delayed signals using the original, undelayed ones.
Если преобразованный сигнал, кроме того, сдвинут по частоте относительно исходного, выделение огибающей ЧМ (или ФМ) производится на разностной частоте, равной частоте сдвига. Для обеспечения указанного сдвига частоты часто используются лампы бегущей волны. С этой целью на спираль ЛБВ подают пилообразные колебания, с частотой сдвига. ЛБВ применяются в таких схемах также для усиления сигналов, а в некоторых случаях и для их задержки (электронные линии задержки). Широкое применение ЛБВ в автогетеродинных приемниках обеспечивает большой коэффициент перекрытия по частоте, сравнительно высокую чувствительность приема и ряд других преимуществ. Вместе с тем у ЛБВ имеется недостаток, который затрудняет их применение в схемах автогетеродинных и иных приемников, рассчитанных на прием сигналов с малой девиацией частоты. Речь идет о паразитных фазовых искажениях сигнала, возникающих в ЛБВ под действием внешних механических, электрических или иных факторов. Так, например, при вибрациях или ударной нагрузке на ЛБВ вследствие механических колебаний спирали создается паразитная модуляция фазы сигнала с частотой воздействий, которая по величине может оказаться соизмеримой и даже превосходящей полезную модуляцию.If the converted signal is also shifted in frequency relative to the original, the selection of the FM (or PM) envelope is performed at a difference frequency equal to the shift frequency. Traveling wave tubes are often used to provide this frequency offset. For this purpose, sawtooth oscillations are applied to the TWT helix, with a shift frequency. TWTs are also used in such circuits to amplify signals, and in some cases to delay them (electronic delay lines). The widespread use of TWTs in autoheterodyne receivers provides a large frequency overlap ratio, a relatively high reception sensitivity, and a number of other advantages. At the same time, TWTs have a drawback that makes it difficult to use them in autoheterodyne and other receiver circuits designed to receive signals with a small frequency deviation. We are talking about parasitic phase distortions of the signal that occur in the TWT under the influence of external mechanical, electrical or other factors. So, for example, during vibrations or impact load on the TWT due to mechanical vibrations of the helix, a parasitic modulation of the signal phase is created with a frequency of impacts, which in magnitude can be commensurate with and even exceed the useful modulation.
Увеличение жесткости конструкции лампы возможно лишь до определенного предела и часто приводит к ухудшению ее электрических характеристик. Фазовые искажения могут возникать и при действии паразитных электрических сигналов (например, фона источников питания).An increase in the rigidity of the lamp design is possible only up to a certain limit and often leads to a deterioration in its electrical characteristics. Phase distortions can also occur under the action of parasitic electrical signals (for example, the background of power supplies).
Целью настоящего предложения является создание автогетеродинного приемника на лампах бегущей волны, в котором влияние паразитных фазовых искажений было бы существенно снижено.The purpose of this proposal is to create an autoheterodyne receiver based on traveling wave tubes, in which the influence of parasitic phase distortions would be significantly reduced.
Перечень фигурList of figures
Фиг. 1. Блок-схема автогетеродинного приемника.Fig. 1. Block diagram of an autoheterodyne receiver.
Фиг. 2. Блок-схема предлагаемого устройства.Fig. 2. Block diagram of the proposed device.
Сущность предложенияThe essence of the proposal
Предлагается устройство автогетеродинного типа на лампах бегущей волны, предназначенное для приема ЧМ (ФМ) сигналов, в котором с целью устранения влияния паразитной фазовой модуляции, возникающей в лампах бегущей волны, под действием внешних факторов, вводится дополнительный низкочастотный канал, по которому сигнал, компенсирующий указанную паразитную модуляцию, передается на выход частотного различителя устройства.An autoheterodyne type device based on traveling wave tubes is proposed for receiving FM (PM) signals, in which, in order to eliminate the influence of parasitic phase modulation that occurs in traveling wave tubes, under the influence of external factors, an additional low-frequency channel is introduced, through which a signal that compensates for the specified parasitic modulation is transmitted to the output of the device's frequency discriminator.
Рассмотрим схему автогетеродинного приемника, изображенную на фиг. 1.Consider the autoheterodyne receiver circuit shown in Fig. one.
Гетеродинный канал приемника состоит из линии задержки 1 и фазового модулятора 2. На фазовый модулятор поступают пилообразные колебания частоты ƒпр с амплитудой, соответствующей размаху фазовой характеристики 2π.The heterodyne channel of the receiver consists of a
На выходе преобразователя 3 выделяются колебания разностной частоты ƒпр, которые поступают на частотный различитель (детектор) 4.At the output of the converter 3, oscillations of the difference frequency ƒ pr are distinguished, which are fed to the frequency discriminator (detector) 4.
Вследствие того что гетеродинное колебание задержано во времени относительно преобразуемого сигнала, огибающая фазы полезного сигнала на выходе преобразователя изменяется таким образом, что вместо фазовой функции ϕ(t), заложенной во входном сигнале, образуется функция ϕ(t)-ϕ(t-τ), где τ - время задержки в линии.Due to the fact that the heterodyne oscillation is delayed in time relative to the converted signal, the phase envelope of the useful signal at the output of the converter changes in such a way that instead of the phase function ϕ(t) embedded in the input signal, the function ϕ(t)-ϕ(t-τ) is formed , where τ is the delay time in the line.
Обозначая Δϕ(t)=ϕ(t)-ϕ(t-τ) и учитывая, что на выходе идеального частотного детектора функция Δϕ(t) будет продифференцирована, получим Denoting Δϕ(t)=ϕ(t)-ϕ(t-τ) and taking into account that the function Δϕ(t) will be differentiated at the output of an ideal frequency detector, we obtain
Напряжение на выходе частотного детектора будет иметь вид (I), если отсутствует паразитная фазовая модуляция в каналах приемника.The voltage at the output of the frequency detector will have the form (I) if there is no parasitic phase modulation in the receiver channels.
Предположим теперь, что фазовый модулятор, о котором шла речь, выполнен на лампе бегущей волны, а сама эта лампа подвергается вибрационному или ударному воздействию. Вследствие недостаточной жесткости узлов лампы, в частности спирали, возникают механические колебания, которые приводят к появлению паразитной фазовой модуляции с частотой внешнего воздействия.Suppose now that the phase modulator, which was discussed, is made on a traveling wave lamp, and this lamp itself is subjected to vibration or shock. Due to the insufficient rigidity of the lamp components, in particular the spiral, mechanical vibrations occur, which lead to the appearance of parasitic phase modulation with the frequency of the external action.
Глубина модуляции зависит от конструкции лампы и режима воздействия и может достигать величины порядка нескольких градусов, что в ряде случаев соизмеримо с глубиной полезной модуляции.The depth of modulation depends on the design of the lamp and the exposure mode and can reach a value of the order of several degrees, which in some cases is commensurate with the depth of useful modulation.
В результате преобразования частоты паразитная фазовая модуляция передается далее в тракт и выделяется частотным различителем. Таким образом на выходе детектора получим напряжение в видеAs a result of the frequency conversion, the spurious phase modulation is transmitted further into the path and separated by a frequency discriminator. Thus, at the output of the detector, we obtain a voltage in the form
где - паразитная составлявшая сигнала.where is the parasitic component of the signal.
Наличие паразитной модуляции может существенно исказить полезный сигнал и даже сделать невозможным его прием.The presence of parasitic modulation can significantly distort the useful signal and even make it impossible to receive it.
Наличие паразитной фазовой модуляции в результате внешних воздействий характерно и при других применениях ЛБВ (усилители, электронные линии задержки и т.д.).The presence of parasitic phase modulation as a result of external influences is also characteristic of other TWT applications (amplifiers, electronic delay lines, etc.).
Устранение указанной паразитной модуляции затруднено тем, что в преобразованном сигнале имеются одновременно как полезная, так и паразитная модуляция и отделение их во многих случаях невозможно, так как частоты модуляций близки.The elimination of this parasitic modulation is complicated by the fact that the converted signal contains both useful and parasitic modulation at the same time, and in many cases it is impossible to separate them, since the modulation frequencies are close.
Предложение основано на том факте (подтвержденном экспериментально), что в токе спирали присутствует переменная составляющая, пропорциональная паразитному воздействию. Что касается полезной частотной или фазовой модуляции, то она в токе спирали не наблюдается. Это обуславливает возможность выделения паразитной модуляции путем непосредственного преобразования переменной составляющей тока спирали в напряжение.The proposal is based on the fact (experimentally confirmed) that there is an alternating component in the coil current proportional to the parasitic effect. As for the useful frequency or phase modulation, it is not observed in the current of the spiral. This makes it possible to isolate parasitic modulation by directly converting the variable current component of the spiral into voltage.
Полученное напряжение является исходным для последующего формирования компенсирующего сигнала.The resulting voltage is the initial for the subsequent formation of a compensating signal.
Основная цепь автогетеродинного приемника и дополнительная цепь компенсации должны иметь близкие частотные характеристики. При этом следует учитывать факт дифференцирования огибающей модуляции при выделении сигнала в частотном детекторе. Для компенсации необходимо, чтобы напряжение дополнительного канала было бы в противофазе к паразитной составляющей выделенного сигнала. Соответствующий сдвиг фазы обеспечивается с помощью фазовращателя.The main autoheterodyne receiver circuit and the additional compensation circuit must have similar frequency responses. In this case, one should take into account the fact of differentiation of the modulation envelope when separating the signal in the frequency detector. To compensate, it is necessary that the voltage of the additional channel be in antiphase to the parasitic component of the selected signal. An appropriate phase shift is provided by a phase shifter.
Блок-схема устройства показана на фиг. 2. Входной ЧМ (ФМ) сигнал поступает на преобразователь 3 и гетеродинный канал, состоящий из линии задержки 1 и ЛБВ 2. ЛБВ выполняет роль фазового модулятора. Сдвиг частоты осуществляется путем подачи пилообразных колебаний с генератора 6 на спираль ЛБВ. Колебания разностной частоты выделяются на выходе преобразователя 3, усиливаются в усилителе 5 и подаются на частотный различитель (детектор) 4. На выходе детектора выделяется колебание, состоящее из полезного и паразитного сигналов. Для устранения паразитной составляющей используется цепь компенсации. В нее входит схема формирования напряжения 8, фильтры и фазовращатель. Фильтр нижних частот 9 предназначен для устранения нежелательных составляющих, попадающих на спираль лампы, и, в частности, для подавления частоты пилообразных колебаний и ее гармоник.The block diagram of the device is shown in Fig. 2. The input FM (FM) signal is fed to converter 3 and a heterodyne channel consisting of
Дифференцирующий каскад 10 и формирующий фильтр 12 обеспечивают требуемые амплитудно- и фазочастотные характеристики. Усиление производится в усилителе 11. Сдвиг фазы осуществляется фазовращателем 13, с выхода которого сигнал через буферный каскад 14 подается на сумматор 7.Differentiating stage 10 and
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1841314C true RU1841314C (en) | 2022-07-20 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU248782A1 (en) * | ||||
US3387222A (en) * | 1965-07-01 | 1968-06-04 | Ibm | Adaptive threshold signal detector with noise suppression |
US3478268A (en) * | 1967-06-16 | 1969-11-11 | Sylvania Electric Prod | Suppression of strong interfering signals in a radio receiver |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU248782A1 (en) * | ||||
SU309466A1 (en) * | В. И. Поварков | DEVICE FOR ISOLATION OF USEFUL SIGNALING INTERFERENCE | ||
US3387222A (en) * | 1965-07-01 | 1968-06-04 | Ibm | Adaptive threshold signal detector with noise suppression |
US3478268A (en) * | 1967-06-16 | 1969-11-11 | Sylvania Electric Prod | Suppression of strong interfering signals in a radio receiver |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4178557A (en) | Linear amplification with nonlinear devices | |
JP3429395B2 (en) | Adaptive equalizer for analog optical signal transmission | |
RU1841314C (en) | autoheterodyne receiver | |
US2347398A (en) | Modulation system | |
US8532590B2 (en) | Digital phase feedback for determining phase distortion | |
US2465341A (en) | Electric wave transmission system | |
JPH05110369A (en) | Phase shifter | |
US3393363A (en) | Amplifying means employing pulse width modulation | |
JP3097618B2 (en) | FM modulator | |
US2457137A (en) | Ultra high frequency system | |
US4093820A (en) | Electronic echo generation equipment | |
SU809600A1 (en) | Device for compensating for noise at receiving phase-modulated signals | |
SU843255A1 (en) | Device compensating for noise at receiving frequency-modulater signals | |
SU680186A1 (en) | Retranslator of frequency-modulated oscillations | |
CN114826418B (en) | Photon-assisted interference elimination and anti-dispersion transmission integrated device and method | |
KR920000167B1 (en) | Apparatus for generating dual phase shift keying signals with constant amplitude | |
KR0149940B1 (en) | Narrowband mobile radio linearizer | |
US3991372A (en) | Circuit for reversing doppler signal modifying a carrier | |
RU2034409C1 (en) | Receiver of radar with synthetic antenna and optical signal processing | |
RU1841365C (en) | Method for extracting the frequency modulation envelope | |
US4510614A (en) | Predistorted AM stereo transmission | |
SU702533A1 (en) | Device for compounding frequency range of speech and music | |
SU978244A1 (en) | Active receiving array module | |
Dvornikov et al. | Radio Receiving Devices of Amplitude-Modulated Signals | |
SU566300A1 (en) | Frequency converter |