Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU1841314C - autoheterodyne receiver - Google Patents

autoheterodyne receiver Download PDF

Info

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
Application number
SU0001580297A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Владимирович Млечин
Виктор Тимофеевич Калинин
Original Assignee
Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" filed Critical Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга"
Application granted granted Critical
Publication of RU1841314C publication Critical patent/RU1841314C/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio interference.
SUBSANCE: invention relates to the technique of reconnaissance and radio interference, in particular to the field of application of autoheterodyne receivers. An autoheterodyne receiving device of a frequency modulated signal, the input of which is connected to the mixer directly and through a phase modulator on a traveling wave lamp with a delay line at the input, contains an amplifier and a frequency detector at the mixer output, as well as a sawtooth voltage generator connected to the spiral of the traveling wave lamp. In this case, the spiral of the traveling wave lamp is connected to the adder switched on at the output of the frequency detector through a compensation channel containing a current-voltage converter, a filter and a phase shifter connected in series.
EFFECT: elimination of parasitic phase modulation.
1 cl, 2 dwg

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 delay line 1 and a phase modulator 2. The phase modulator receives sawtooth oscillations of the frequency ƒ pr with an amplitude corresponding to the amplitude of the phase characteristic 2π.

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

Figure 00000001
Figure 00000001

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

Figure 00000002
Figure 00000002

где

Figure 00000003
- паразитная составлявшая сигнала.where
Figure 00000003
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 delay line 1 and TWT 2. TWT acts as a phase modulator. The frequency shift is carried out by applying sawtooth oscillations from the generator 6 to the TWT helix. The difference frequency oscillations are isolated at the output of the transducer 3, amplified in the amplifier 5 and fed to the frequency discriminator (detector) 4. At the output of the detector, an oscillation consisting of useful and spurious signals is selected. To eliminate the parasitic component, a compensation circuit is used. It includes a voltage generation circuit 8, filters and a phase shifter. The low-pass filter 9 is designed to eliminate unwanted components that fall on the lamp coil, and, in particular, to suppress the sawtooth frequency and its harmonics.

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 shaping filter 12 provide the required amplitude and phase characteristics. The amplification is carried out in the amplifier 11. The phase shift is carried out by the phase shifter 13, from the output of which the signal is fed through the buffer stage 14 to the adder 7.

Claims (1)

Автогетеродинное приемное устройство частотно-модулированного сигнала, вход которого соединен со смесителем непосредственно и через фазовый модулятор на лампе бегущей волны с линией задержки на входе, содержащее на выходе смесителя усилитель и частотный детектор, а также подключенный к спирали лампы бегущей волны генератор пилообразного напряжения, отличающееся тем, что, с целью устранения паразитной фазовой модуляции, спираль лампы бегущей волны соединена с сумматором, включенным на выходе частотного детектора, через компенсационный канал, содержащий последовательно соединенные преобразователь ток-напряжение, фильтр и фазовращатель.An autoheterodyne receiving device of a frequency-modulated signal, the input of which is connected to the mixer directly and through a phase modulator on a traveling wave lamp with a delay line at the input, containing an amplifier and a frequency detector at the mixer output, as well as a sawtooth voltage generator connected to the spiral of the traveling wave lamp, which differs the fact that, in order to eliminate parasitic phase modulation, the spiral of the traveling wave lamp is connected to the adder connected at the output of the frequency detector through a compensation channel containing a current-voltage converter, a filter and a phase shifter connected in series.
SU0001580297A 1974-08-16 autoheterodyne receiver RU1841314C (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1841314C true RU1841314C (en) 2022-07-20

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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