|
| |
|
Слаботочка Книги фазовый детектор ФД. Частота суперизации 1/fc изменяется под действием двух напряжений: напряжения, снимаемого с интегратора И, и напряжения вспомогательного генератора ВГ, имеющего частоту Fb<\/Tc. В режиме слежения, когда среднее значение частоты суперизации равно 1/Тз, выходное напряжение ФД равно нулю вследствие того, что на один его вход подано синусоидальное напряжение от ВГ, 2 на другой - косинусо-идальное напряжение /вых(0- Последнее меняется с частотой Fb в связи с тем, что на УГ вместе с напряжени- I Cfl {-I .....I ем ФД подан возмущающий I сигнал от ВГ, производя-д/=\ О]] Щий частотную модуляцию импульсов суперизации во- ГуП* РУ значения 1/Тз. U-i I-П Описанный высотомер Рис. 5.23. Структурная схема был использован для измере-высотомера с CP ВЫСОТЫ полета м,етеоро- логических шаров-зондов. Несущая частота системы 430 МГц, длительность вспышек 0,5 МКС, частота суперизации (0,5 ... 1) Ю* Гц. При массе высотомера 160 г и потребляемой мощности 0,7 Вт он обеспечивал измерение высоты 2 ... 20 км с точностью 10 м. 5.7. Квантователи фазы Для обработки непрерывных сигналов в цифровых системах фазового обнаружения и измерения параметров радиосигналов непрерывная функция (рс(0> которая является фазой узкополосной смеси полезного колебания и шума, должна быть преобразована в цифровую форму. Такое преобразование состоит из двух операций: дискретизации по времени, и квантования по значениям (чаще всего бинарного). Эти операции, как показано в § 2.2, производит нелинейный параметрический CP, именуемый при этом параметрическим квантователем фазы. Для преобразования вспышек CP в последовательность бинарных видеоимпульсов используется ФД. Таким образом, на практике в роли согласующего устройства между источником непрерывных сигналов и цифровбй системой обработки используется система параметрический CP- ФД . Опорное напряжение для ФД формируется ИЗ напряжения накачки посредством деления его частоты на 2. Детальное рассмотрение вопросов теории и применения параметрических квантователей фазы проведено в [15, 16, 22,41 ...43, 53 ...55, 64,93, 106]. Когда полезный сигнал принимается на фоне широкополосного шума, процедуре квантования фазы должна предшествовать узкополосная фильтрация. Собственный широкополосный шум квантователя, естественно, подобной фильтрации подвергнуть нельзя. Поэтому параметрические квантователи имеет смысл применять лишь в тех случаях, когда мощность внешнего отфильтрованного шума на один-два порядка превышает значение Смещение Накачка I : 1дй :дз Выход Вход Суперизация Рнс. 5.24. Парэметрнческий СР с шунтирующими диодами Afotim, где iVo -спектральная плотность мощности собственных шумов параметрического СР; Пш - шумовая полоса, которая определяется обычными методами через Si(jA ). Конструкции и схемы параметрически. квантователей фазы, являющихся разновидностью параметрических СР в глубоко логарифмическом режиме, изменяются в зависимости от диапазона частот и способа суперизации. На рис. 5.24 показана схема квантователя с шунтирующими диодами, который использовался для сравнения частот высокостабильных генераторов-цезиевых стандартов частоты на частоте 5 МГц [19]. Через разделительный конденсатор С1 в качестве накачки подается колебание опорного (эталонного) генератора, через С5 - сигнал испытуемого генератора с амплитудой 1 мВ. Двухполяр-ные видеоимпульсы суперизации вырабатываются релаксационным устройством, которое синхронизируется колебаниями опорного генератора. Эти видеоимпульсы сме- 12-3108 177 ЩаюТ рабочие точки шунтирующих диодов Л<5, Д4 и обеспечивают прерывистую генерацию -CP (элементы Д1, Д2,С2,СЗ, Ы). Благодаря синхронизации между опорным генератором и устройством суперизации ударные колебания в CP приводят лишь к асимметрии интервалов квантования фазы и не вносят дополнительных погрешностей в процедуру сравнения частот.. Вспышки CP через С4 подаются на -ФД, (Подключенному вторым входом к опорному генератору. На выходе ФД подсчитывало.оь число видеоимпульсов в двух соседних разнополярных пачках. Относительная погрешность сравиеПия частот составила 5-10-12 за 1 с. На рис. 5.25 изображена схема квантователя, суперизация которого осуществляется посредством амплитудной модуляции накачки [54]. Ударные колебания здесь - Bxad Выход АИт- ряжеиие ншчт Рис. 5.25. Схема балансного параметрического. CP с AM накачкой устраняются подбором варикапов Д/, Л2 и тщательной балансировкой контура. Баланс схемы по напряжению накачки производится с помощью резистора Щ, который позволяет получать противофазные колебания накачки на вторичной обмотке трансформатора Тр. Токи накачки через варикапы выравниваются регулировкой резистора R2. Резистор R1 позволяет получать необходим,ые напряжения смещения на каждом варикапе. Конденсаторы С/ ... С4, С6 и С7 - разделительные, С5 шунтирует источник смещения по переменному току. Точность балансировки контролируется измерением напряжения накачки иа L1. ; . 178 .., - , 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 [58] 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 |