RU1798893C - Device for automatic correction of phase distortions in amplifying circuit - Google Patents

Abstract

Использование: радиотехника, в прием- но-передающей аппаратуре. Сущность изобретени : устройство содержит: входной направленный ответвитель, усилительный тракт, выходной направленный ответвитель , линию задержки, линию св зи N зон- довых датчиков, 2N вычитателей, источник опорного напр жени , N коммутационных  чеек и N делителей напр жени . Кажда  из N коммутационных  чеек содержит селектор пол рностей, элемент сравнени  и ключ. Цель - повышение точности - достигнута благодар  уменьшению вли ни  амплитудных погрешностей, вызванных, например, паразитной внутриимпульсной модул цией в усилительном тракте. 1 ил.Usage: radio engineering, in receiving and transmitting equipment. SUMMARY OF THE INVENTION The device comprises: an input directional coupler, an amplifying path, an output directional coupler, a delay line, a communication line of N probe sensors, 2N subtractors, a reference voltage source, N switching cells and N voltage dividers. Each of the N switching cells contains a polarity selector, a comparison element, and a key. The goal - improving accuracy - was achieved by reducing the influence of amplitude errors caused, for example, by spurious intrapulse modulation in the amplification path. 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и.может быть использовано в приемно-пере- дающей аппаратуре различного назначени , например, в передающих устройствах, радиолокационных станций с оптимальной фильтрацией сигнала и  вл етс  усовершенствованием известного устройства по авт.св. № 1720158.The invention relates to radio engineering and can be used in transmitting and receiving equipment for various purposes, for example, in transmitting devices, radar stations with optimal signal filtering and is an improvement of the known device for autoswitching. No. 1720158.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение точности коррекции фазовых искажений в усилительных трактах с переменным коэффициентом усилени .An object of the present invention is to improve the accuracy of phase distortion correction in variable gain amplification paths.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема устройства автоматической коррекции фазовых искажений в усилительном тракте.The drawing shows a structural circuit diagram of a device for automatic correction of phase distortion in the amplification path.

Устройство автоматической коррекции фазовых искажений в усилительном тракте содержит последовательно соединенные входной направленный ответвитель 1, усилительный тракт 2 и выходной направленный ответвитель 3, линию задержки 4, включенную между выходом ответвленнойThe device for automatic correction of phase distortions in the amplification path contains a series-connected input directional coupler 1, amplifier path 2 and output directional coupler 3, a delay line 4 connected between the output of the branch

мощности входного направленного отьетви- тел  1 и аналогичным выходом выходного направленного ответаител  3, N зондовых датчиков мощности 5, где N 1 - целое число, помещенных в волноводную линию св зи 6, соедин ющую линию задержки 4, выход ответвленной мощности входного направленного ответвител  1, N вычитателей 7, первый вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего зондового датчика мощности 5, вторые входы всех вычитателей 7 соединены с выходом источника стандартного напр жени  8, запускающий вход которого соединен с синхронизирующим входом усилительного тракта 2, N ком- мутационных  чеек 9, содержащих N управл емых ключей 10, N дискриминаторов пол рности 11, N элементов И 12, выход каждого из которых соединен с управл ющим входом соответствующего управл емого ключа 10, причем первый вход каждого элемента И 12 подключен к выходу положительной пол рности соответствующего дис- .power of the input directional detectors 1 and a similar output of the output directional coupler 3, N probe power sensors 5, where N 1 is an integer placed in the waveguide communication line 6 connecting the delay line 4, the output of the branch power of the input directional coupler 1, N subtractors 7, the first input of each of which is connected to the output of the corresponding probe of the power sensor 5, the second inputs of all subtractors 7 are connected to the output of the standard voltage source 8, the triggering input of which is connected to the input of the amplifier path 2, N switching cells 9, containing N controlled keys 10, N discriminators of polarity 11, N elements And 12, the output of each of which is connected to the control input of the corresponding managed key 10, the first input of each And element 12 is connected to the output of positive polarity of the corresponding dis.

елate

xjxj

юYu

WW

криминатора пол рное™ 11, второй вход первого элемента И 12 соединен с выходом отрицательной пол рности N-ro дискриминатора пол рности 11, второй вход 1-го элемента И 12, где 2 N, соединен с выходом отрицательной пол рности i-1-ro дискриминатора пол рности 11/вход каждого из управл емых ключей 10 подключен к выходу соответствующего вычитател  7, а их .выходы соединены с входом управлени  фазой усилительного тракта 2, N управл емых Делителей напр жени  13, причем выход каждого из в ычита телей 7 подключен к входу соответствующего управл емого ключа 10 через соответствующий управл емый делитель напр жени  13, а также N дополнительных вычитателей 14, выход каждого из которых соединен с входом управлени  соответствующего делител  напр жени  13, первый вход j-ro дополнительного вычитател  14 подключен к выходу j-1-го вычитател  7, где 2 j N-1, второй вход того же дополнительного вычитател  14 соединен с выходом j+1-го вычитател  7, первый вход 1-го дополнительного вычитател  14 соединен с выходом Khro вычитател  7, второ.й вход N-ro. дополнительного вычитател  14 подключен к выходу 1-го вычитател  7.criminals ™ 11, the second input of the first And 12 element is connected to the negative polarity output N-ro of the discriminator of polarity 11, the second input of the 1st And 12 element, where 2 N is connected to the negative polarity output i-1-ro a discriminator of polarity 11 / the input of each of the controlled keys 10 is connected to the output of the corresponding subtractor 7, and their outputs are connected to the phase control input of the amplifier path 2, N of the controlled voltage dividers 13, and the output of each of the subtractors 7 is connected to the input of the corresponding managed key 10 through an appropriate controlled voltage divider 13, as well as N additional subtractors 14, the output of each of which is connected to the control input of the corresponding voltage divider 13, the first input j-ro of additional subtractor 14 is connected to the output of the j-1st subtractor 7, where 2 j N-1, the second input of the same additional subtractor 14 is connected to the output of j + the 1st subtractor 7, the first input of the 1st additional subtractor 14 is connected to the Khro output of the subtractor 7, the second input is N-ro. additional subtractor 14 is connected to the output of the 1st subtractor 7.

Устройство работает следующим образом . ;, :.. . ... The device operates as follows. ;,: ... ...

Часть мощности входного и .выходного (усиленного в тракте 2) радиосигнала, соответственно1 , через направленный ответви- тель 1 и. линию задержки 4 и через ответвитель 3 подаетс  с противоположных концов в линию св зи 6. Переходные ослаб- .лени  в ответвител х 1 и. 3 выбраны таким образом, чтобы амплитуды сигналов на концах линии-св зи 6 были одинаковы, а группова  задержка в линии 4 совпадает с задержкой сигнала в усилительном тракте 2, что при усилении в тракте 2 модулированных радиосигналов обеспечивает идентичность фаз модул ции встречных сигналов в линии 6. Как известно, в линии св зи 6 образуетс  сто ча  волна, и напр жение DJ на выходе j-ro (1 j N) зондового датчика мощности 5, расположенного в линии б на рассто нии I от выхода ответвленной мощности направленного ответвител  .3, зависит от разности фаз радиосигналов на выходе и входе усилительного тракта 2:A part of the power of the input and output (amplified in the path 2) radio signal, respectively, 1, through the directional coupler 1 and. delay line 4 and through the coupler 3 is fed from opposite ends to the communication line 6. Transient attenuation in the couplers 1 and. 3 are selected so that the amplitudes of the signals at the ends of communication line 6 are the same, and the group delay in line 4 coincides with the delay of the signal in amplifier path 2, which, when the modulated radio signals are amplified in path 2, ensures that the phases of the modulation of the oncoming signals in the line are identical 6. It is well known that a frequency wave is generated in the communication line 6, and the voltage DJ at the output j-ro (1 j N) of the power probe 5 located in line b at a distance of I from the output of the branch power of the directional coupler. 3 depends on the difference of the radio signals at the output and input of the amplification path 2:

. Uj-aj 1 + /3 + (f 1,+у).. Uj-aj 1 + / 3 + (f 1, + y).

где р - амплитуда сто чей волны в линии б, а aj-одинаковые дл  всех зондовых датчиков мощности 6 коэффициенты передачи.where p is the amplitude of the standing wave in line b, and aj are the transmission coefficients identical for all probe power sensors 6.

При включении усилительного тракта 2 на его синхронизирующем выходе по вл етс  сигнал, запускающий источник стандартного напр жени  8. На выходе последнегоWhen the amplifier path 2 is turned on, a signal appears at its synchronizing output, triggering a standard voltage source 8.

вырабатываетс  напр жение Uc, соответствующее среднему напр жению сто чей волны в линии 6. Напр жение Uc источника 8 вычитаетс  в вычитател х 7 из выходного напр жени  Uj каждого j-ro датчика 5. Следовательно , напр жени  на выходах вычитателей 7 описываетс  выражениемthe voltage Uc corresponding to the average voltage of the standing wave in line 6 is generated. The voltage Uc of the source 8 is subtracted from the output voltage Uj of each j-ro sensor 5. Therefore, the voltages at the outputs of the subtractors 7 are described by the expression

15fifteen

.(1).(1)

4л:4l:

Ul4 2ajps n(-lp lj+ (p)Ul4 2ajps n (-lp lj + (p)

Далее эти напр жени  поступают на соответствующие делители 13, на управл ющие входы которых подаютс  напр жени , формируемые дополнительными вычитате- л ми 14 в соответствии с выражени миFurther, these voltages are applied to the respective dividers 13, to the control inputs of which voltages are generated by additional subtractors 14 in accordance with the expressions

TU{1)N -U(1)2.TU {1) N -U (1) 2.

UP t-u ti,UP t-u ti,

u(Vi-u(1)iu (Vi-u (1) i

j-1j-1

К j N j NK j N j N

Таким образом, на выходах управл емых делителей 13 формируютс  напр жени  . - : Thus, voltages are generated at the outputs of the controlled dividers 13. -:

. .(3).. v.. . (3) .. v.

U®jU®j

мЧГ mcg

Uj - 1 - Uj +1Uj - 1 - Uj +1

-2 sin-2 sin

2nd2nd

3535

..

lj + Јjlj + Јj

пропорциональные p и не завис щие от р. . Дискриминаторы пол рности 11 определ ют знаки напр жений на выходах соответствующих вычитателей 7. Рассто ни  зондами 5 в линии 6 установлены таким образом , что из всей совокупности датчиков 5 найдетс  единственна  пара датчиков 5 с последовательными номерами т. и т+1,proportional to p and independent of p. . The discriminators of polarity 11 determine the signs of the voltages at the outputs of the corresponding subtractors 7. The distances of the probes 5 in line 6 are set in such a way that from the entire set of sensors 5 there is a unique pair of sensors 5 with consecutive numbers t and t + 1.

напр жени  на выходах которых после вычитани  из них среднего напр жени  будут иметь разный знак; именно эта пара зондов будет расположена ближе других к точке максимальной крутизны функции амплитуды сто чей волны в линии 6.. Входы элементов И 12 соединены с выходами дискриминатора пол рности 11 таким образом , что на выходах всех элементов И 12 с номерами j m устанавливаетс  уровеньthe voltage at the outputs of which, after subtracting from them, the average voltage will have a different sign; it is this pair of probes that will be located closest to the point of maximum steepness of the amplitude function of the standing wave in line 6 .. The inputs of the elements And 12 are connected to the outputs of the discriminator of polarity 11 so that at the outputs of all the elements And 12 with numbers j m the level is set

логического нул , в то врем , как на выходе элемента И 12 с номером m будет установлен уровень логической единицы. Этот уровень установит m-й управл емый ключ 9 в открытое состо ние, что приведет к подаче на вход управлени  фазой усилительного тракта 2 управл ющего напр жени  Л.logical zero, while at the output of AND element 12 with number m, the level of the logical unit will be set. This level will set the m-th controlled key 9 in the open state, which will lead to the supply to the phase control input of the amplifier path 2 of the control voltage L.

Использование изобретени  позволит осуществл ть автоматическую коррекцию фазовых искажений в усилительном тракте с переменным коэффициентом усилени  с повышенной по сравнению с известными аналогами точностью.Using the invention, it will be possible to carry out automatic correction of phase distortions in the amplification path with a variable gain with increased accuracy compared to known analogues.

Имеет место повышение точности, св занное с уменьшением вли ни  на формирование сигнала управлени  фазой амплитудных погрешностей, вызванных, например, наличием паразитной внутриим- пульсной амплитуды сто чей волны от заданного значени  на 10%, погрешность коррекции фазы составл ет 20%. в то врем  как в устройстве поавт.св. № 1720158 такое же отклонение амплитуды вызывает ошибку коррекции фазы 40%. Таким образом, имеет место двухкратное повышение точности коррекции фазовых искажений.There is an increase in accuracy associated with a decrease in the influence on the formation of the phase control signal of amplitude errors caused, for example, by the presence of a stray intrapulse amplitude of a standing wave from a given value by 10%, the phase correction error is 20%. while in the device No. 1720158 the same amplitude deviation causes a phase correction error of 40%. Thus, there is a twofold increase in the accuracy of phase distortion correction.

Формуле изобретени  Устройство автоматической коррекции фазовых искажений в усилительном тракте по п. 1 авт.св. № 1720158, отличающеес   тем, что, с целью повышени  точности, в него введены N дополнительных вычитателей и N делителей напр жени , при этом кажда  1-  коммутационна   чейка включена между выходом 1-го вычитател  и входомSUMMARY OF THE INVENTION A device for automatically correcting phase distortions in an amplification path according to claim 1, No. 1720158, characterized in that, in order to improve accuracy, N additional subtractors and N voltage dividers are introduced into it, with each 1-switching cell connected between the output of the 1st subtractor and the input

управлени  фазой усилительного тракта через соответствующий делитель напр жени , к входу делител  которого подключен выход 1-го дополнительного вычитател , входы 1-го дополнительного вычитател ,controlling the phase of the amplifier path through the corresponding voltage divider, to the input of the divider of which the output of the 1st additional subtractor is connected, the inputs of the 1st additional subtractor,

кроме первого и N-ro, подключены к выходам (М)-го и (1+1)-го вычитателей соответственно , входы первого дополнительного вычитател  подключены к выходам N-ro и второго вычитателей соответственно, а входы N-ro дополнительного вычитател  подключены соответственно к выходам первого и (№-1)тго вычитателей.except the first and N-ro, connected to the outputs of the (M) -th and (1 + 1) -th subtracters, respectively, the inputs of the first additional subtractor are connected to the outputs of N-ro and the second subtractors, respectively, and the N-ro inputs of the additional subtractor are connected, respectively to the outputs of the first and (No.-1) tgo subtractors.