SU1319235A1 - Device for stabilizing frequency of tuneable super-high-frequency generator - Google Patents

Abstract

Цзобретение относитс  к радиотехнике и обеспечивает повышение стабильпости частоты. Устр-во содержит опорный генератор 1, делители 2 и 10 частоты, формирователь 3 задающих временной интервал сигналов , формирователь 4 импульсов начальной установки и считывани , умножитель 5 частоты, преобразователь 6 частоты, перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор (ПГ) 7, элементы И 8 и 9, инвертор 11, триггер 12. счетчик 13 обратного счета, счетчик 14 пр мого счета, накапливающий сумматор (НС) 15, дешифратор 16, ЦАП 17, Импульсом начальной устагкижи счетчик 14 и триггер 12 обнул кггс , а в счетчик 13 заноситс  код требуемой частоты. С началом временного интервала, формируемого формирователем 3, открываетс  эле-, мент И 9 и импульсы с делител  10 поступают на счетчик 13, уменьша  его содержание . Если требуема  частота болыпе icuc- рируемой ПГ 7, то в счетчике 13 к концу кро- менного интервала останетс  кол. Код со счетчика 13 прибавл етс  к содержимому НС 15, а код со счетчика 14 вычитаетс . Изменение числа в НС 15 вызывает изменение папр жепи  на выходе ЦА11 17 и соответственно изменение частоты ПГ 7. Если требуема  частота меньше генерируемой ПГ 7, то в какой-то момент счетчик 13 обнул етс , дешифратор формирует соотв.сигна.п, по которому срабатывает тригге) 12. В результате закрываетс  элемент И 9 и открываетс  элемент И 8. 1 ил. ю СО со Гч СО елThe invention relates to radio engineering and provides an increase in frequency stability. The device contains a reference oscillator 1, frequency dividers 2 and 10, a shaper 3 specifying the time interval of signals, a shaper 4 of the initial setting and reading pulses, a frequency multiplier 5, a frequency converter 6, a tunable microwave generator (PG) 7, and elements 8 and 9 , inverter 11, trigger 12. countdown counter 13, forward counting counter 14, accumulator accumulator (NS) 15, decoder 16, D / A converter 17, counter 14 and trigger 12 reset the kilogram of the required frequency into Pulse Initial Setup, 14 . With the beginning of the time interval formed by the shaper 3, the element, the moment 9 and 9 and the pulses from the divider 10 arrive at the counter 13, reducing its content. If the required frequency is larger than icuculated PG 7, then in the counter 13 by the end of the minimum interval the count will remain. The code from counter 13 is added to the contents of HC 15, and the code from counter 14 is subtracted. The change in the number in NA 15 causes a change in the pair at the output of TSA11 17 and, accordingly, the change in the frequency of PG 7. If the required frequency is less than the generated PG 7, then at some point the counter 13 starts to zero, the decoder generates a corresponding signal. trigger) 12. As a result, the element And 9 is closed and the element And 8 is opened. 1 Il. YO SO SO HCH SO Ate

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в устройствах стабилизации частоты.The invention relates to radio engineering and can be used in frequency stabilization devices.

Цель изобретени  - повышение стабильности .The purpose of the invention is to increase stability.

На чертеже представлена структурна  схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство стабилизации частоты перестраиваемого сверхвысокочастотного (СВЧ) генератора содержит опорный генераторA device for stabilizing the frequency of a tunable microwave (microwave) generator contains a reference generator

а счетчик 14 по-нрежнему обнулен. Импульс считывани , поступивший с формировател  4 после окончани  высокостабильного временного интервала, считывает коды в накапливающий сумматор 15 таким образом, что, например, код счетчика 13 всегда прибавл етс  к содержимому сумматора 15, а код счетчика 14 всегда вычитаетс  из него. Тогда в данной ситуации число в накапливающем сумматоре 15 возрастет, что выпервый делитель 2 частоты, форми- 10 зывает рост напр жени  на выходе ЦАП 17and counter 14 is still reset. The read pulse received from the imaging unit 4 after the end of the highly stable time interval reads the codes into the accumulating adder 15 such that, for example, the counter code 13 is always added to the contents of the adder 15, and the counter code 14 is always subtracted from it. Then, in this situation, the number in the accumulating adder 15 will increase, which from the first divider 2 frequencies, forms a voltage rise at the output of the DAC 17

1515

2525

рователь 3 задающих временной интервал . сигналов, формирователь 4 импульсов начальной установки и считывани  умножитель 5 частоты, преобразователь 6 частоты , перестраиваемый сверхвысокочастотный (СВЧ) генератор 7, первый элемент И 8, второй элемент И 9, второй делитель 10 частоты, инвертор 11,триггер 12, счетчик 13 обратного счета, счетчик 14 пр мого счета, накапливающий сумматор 15, депшфратор 16, цифроаналоговый преобра- 2Q зователь (ЦАП) 17.Rover 3 specifies the time interval. signals, shaper 4 pulses of the initial installation and reading frequency multiplier 5, frequency converter 6, tunable microwave (microwave) generator 7, first element 8, second element 9, second frequency divider 10, inverter 11, trigger 12, countdown counter 13 , counter 14 of the forward count, accumulating adder 15, depfraurator 16, digital-to-analog converter 2Q (DAC) 17.

Устройство стабилизации частоты перестраиваемого СВЧ-генератора работает сле- дуюн.1,им образом.A device for stabilizing the frequency of a tunable microwave generator works as follows 1, in its own way.

Опорный генератор 1 генерирует гармоническое колебание высокой частоты (несколько сотен мегагерц), а перестраиваемый СВЧ-генератор 7 - гармоническое колебание с частотой, измер емой гигагерцами и заметно завис щей от различных эксплуатационных факторов. Умножитель 5 позвол ет сформировать высокостабильный гетеродинный сигнал дл  преобразовател  6. Цри перестройке перестраиваемого СВЧ-генератора 7 выходна  частота преобра зовател  мен етс  от f до /2, причем верхний предел ее изменени  f не должен превышать частотных возможностей второго делител  10, которые в насто щее врем  составл ют величину пор дка 1 ГГц.The reference oscillator 1 generates a high frequency harmonic oscillation (several hundred megahertz), and the tunable microwave oscillator 7 generates a harmonic oscillation with a frequency measured by gigahertz and noticeably dependent on various operational factors. A multiplier 5 allows a highly stable heterodyne signal to be generated in converter 6. When the tunable microwave generator 7 tunes, the output frequency of the converter varies from f to / 2, and the upper limit of its change f should not exceed the frequency capabilities of the second divider 10, which currently time is of the order of 1 GHz.

Первый делитель 2 обеспечивает формирование формирователем 3 высокостабильного временного интервала, которому в каждом цикле подстройки предшествует короткий импульс начальной установки, после которого следует импульс считывани . Оба импульса вырабатываютс  формирователем 4.The first divider 2 ensures that the shaper 3 forms a highly stable time interval, which is preceded in each adjustment cycle by a short initial setting pulse, followed by a read pulse. Both pulses are generated by shaper 4.

и увеличение частоты генерации перестраиваемого СВЧ-генератора 7.and an increase in the generation frequency of the tunable microwave generator 7.

Если требуема  частота оказалась меньше генерируемой в указанном цикле перестраиваемым СВЧ-генератором 7, то к какому-то моменту высокостабильного временного интервала счетчик 13 обнулитс . Это его состо ние дешифрируетс  дешифратором 16 и вызывает срабатывание триггера 12, который закрывает второй элемент И 9 и открывает первый элемент И 8. Импульсы с делител  10 поступают на счетчик 14 и к концу временного интервала в нем накапливаетс  определенное число, счетчик 13 остаетс  обнуленным. После считывани  кодов в накапливающий сумматор 15 число, содержащеес  в нем, у.меньшитс  и уменьшитс  управл ющее напр жение на перестраиваемом СВЧ-генераторе 7. Частота генерации снизитс .If the required frequency turned out to be less than that generated by the tunable microwave generator 7 in the specified cycle, then by some moment of a highly stable time interval, the counter 13 will be reset. This state is decrypted by the decoder 16 and triggers the trigger 12, which closes the second element 9 and opens the first element 8. The pulses from the divider 10 are sent to the counter 14 and a certain number accumulates in it, the counter 13 remains zero. After reading the codes into the accumulating adder, the 15th number contained in it will decrease and the control voltage on the tunable microwave generator 7 will decrease. The generation frequency will decrease.

По прошествии р да циклов частота перестраиваемого СВЧ-генератора 7 принимает заданное кодом частоты значение и поддерживаетс  около него с большой точностью. Высока  точность стабилизации обеспечиваетс  большой крутизной дискриминационной характеристики канала перестройки. В предлагаемом устройсгве канал перестройки выполнен так, что даже небольшое отличие генерируемой частоты от требуемой вызывает накопление кода этого отличи  в накапливающем сумматоре 15 от цикла к циклу, что соответствует росту крутизны дискримина- 40 ционной характеристики канала перестройки во времени.After a series of cycles, the frequency of the tunable microwave generator 7 takes the value specified by the frequency code and is maintained around it with great accuracy. High stabilization accuracy is provided by the large slope of the discriminatory characteristics of the adjustment channel. In the proposed device, the tuning channel is designed so that even a small difference between the generated frequency and the required frequency causes the accumulation of this difference code in accumulating adder 15 from the cycle to the cycle, which corresponds to an increase in the slope of the discrimination characteristic of the tuning channel in time.

SS

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство стабилизации частоты пере30The invention of the device frequency stabilization 30 3535 Цикл работы начинаетс  с того, что 45 страиваемого сверхвысокочастотного генера50The work cycle begins with the fact that 45 tuned microwave oscillators50 импульсом начальной установки счетчик 14 и триггер 12 обнул ютс , а в счетчик 13 заноситс  код требуемой частоты. С началом высокостабильното временного интервала, поступающего в виде импульса с формировател  3, второй элемент И 9 открываетс  и импульсы с выхода делител  10 начинают поступать на счетчик 13. При поступлении каждого импульса содержимое счетчика 13 уменьшаетс  на единицу. Если требуема  частота больше генерируемой в указанном цикле перестраиваемым СВЧ-генератором 7, то к концу временного интервала в счетчике 13 сохран етс  отличное от нул  число.a pulse of the initial installation, the counter 14 and the trigger 12 are zeroed, and the code of the required frequency is entered into the counter 13. With the beginning of a highly stable time interval, arriving in the form of a pulse from the imaging unit 3, the second element I 9 opens and the pulses from the output of the divider 10 begin to flow to the counter 13. When each pulse arrives, the contents of the counter 13 are reduced by one. If the required frequency is greater than the tunable microwave generator 7 generated in the specified cycle, then by the end of the time interval, a number other than zero is stored in the counter 13. тора, содержащее перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор, преобразователь частоты, опорный генератор, формирователь задающих временной интервал сигналов, формирователь импульсов начальной установки и считывани , счетчик пр мого счета и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к управл ющему входу перестраиваемого сверхвысокочастотного генератора, при этом выход перестраиваемого сверхвысокочастотного генератора подключен к сигнальному входу преобразовател  частоты, отличающеес  тем, что, с целью повышени  стабильности частоты, вa torus containing a tunable microwave generator, a frequency converter, a reference oscillator, a time interval driver, an initial setup and read pulse shaper, a direct count counter and a digital-analog converter, the output of which is connected to the control input of a tunable microwave generator, and the output of a tunable super tuner A generator is connected to a signal input of a frequency converter, characterized in that, in order to increase tim frequency stability, 13192351319235 а счетчик 14 по-нрежнему обнулен. Импульс считывани , поступивший с формировател  4 после окончани  высокостабильного временного интервала, считывает коды в накапливающий сумматор 15 таким образом, что, например, код счетчика 13 всегда прибавл етс  к содержимому сумматора 15, а код счетчика 14 всегда вычитаетс  из него. Тогда в данной ситуации число в накапливающем сумматоре 15 возрастет, что вы5and counter 14 is still reset. The read pulse received from the imaging unit 4 after the end of the highly stable time interval reads the codes into the accumulating adder 15 such that, for example, the counter code 13 is always added to the contents of the adder 15, and the counter code 14 is always subtracted from it. Then in this situation, the number in the accumulating adder 15 will increase, which is 5 5five Q Q и увеличение частоты генерации перестраиваемого СВЧ-генератора 7.and an increase in the generation frequency of the tunable microwave generator 7. Если требуема  частота оказалась меньше генерируемой в указанном цикле перестраиваемым СВЧ-генератором 7, то к какому-то моменту высокостабильного временного интервала счетчик 13 обнулитс . Это его состо ние дешифрируетс  дешифратором 16 и вызывает срабатывание триггера 12, который закрывает второй элемент И 9 и открывает первый элемент И 8. Импульсы с делител  10 поступают на счетчик 14 и к концу временного интервала в нем накапливаетс  определенное число, счетчик 13 остаетс  обнуленным. После считывани  кодов в накапливающий сумматор 15 число, содержащеес  в нем, у.меньшитс  и уменьшитс  управл ющее напр жение на перестраиваемом СВЧ-генераторе 7. Частота генерации снизитс .If the required frequency turned out to be less than that generated by the tunable microwave generator 7 in the specified cycle, then by some moment of a highly stable time interval, the counter 13 will be reset. This state is decrypted by the decoder 16 and triggers the trigger 12, which closes the second element 9 and opens the first element 8. The pulses from the divider 10 are sent to the counter 14 and a certain number accumulates in it, the counter 13 remains zero. After reading the codes into the accumulating adder, the 15th number contained in it will decrease and the control voltage on the tunable microwave generator 7 will decrease. The generation frequency will decrease. По прошествии р да циклов частота перестраиваемого СВЧ-генератора 7 принимает заданное кодом частоты значение и поддерживаетс  около него с большой точностью. Высока  точность стабилизации обеспечиваетс  большой крутизной дискриминационной характеристики канала перестройки. В предлагаемом устройсгве канал перестройки выполнен так, что даже небольшое отличие генерируемой частоты от требуемой вызывает накопление кода этого отличи  в накапливающем сумматоре 15 от цикла к циклу, что соответствует росту крутизны дискримина- 0 ционной характеристики канала перестройки во времени.After a series of cycles, the frequency of the tunable microwave generator 7 takes the value specified by the frequency code and is maintained around it with great accuracy. High stabilization accuracy is provided by the large slope of the discriminatory characteristics of the adjustment channel. In the proposed device, the tuning channel is designed so that even a slight difference between the generated frequency and the required frequency causes the accumulation of this difference code in accumulating adder 15 from the cycle to the cycle, which corresponds to an increase in the slope of the discrimination characteristic of the tuning channel in time. SS Формула изобретени  Устройство стабилизации частоты пере0Formula of the Invention 5five 5 страиваемого сверхвысокочастотного генера5 tuned microwave generator тора, содержащее перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор, преобразователь частоты, опорный генератор, формирователь задающих временной интервал сигналов, формирователь импульсов начальной установки и считывани , счетчик пр мого счета и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к управл ющему входу перестраиваемого сверхвысокочастотного генератора, при этом выход перестраиваемого сверхвысокочастотного генератора подключен к сигнальному входу преобразовател  частоты, отличающеес  тем, что, с целью повышени  стабильности частоты, вa torus containing a tunable microwave generator, a frequency converter, a reference oscillator, a time interval driver, an initial setup and read pulse shaper, a direct count counter and a digital-analog converter, the output of which is connected to the control input of a tunable microwave generator, and the output of a tunable super tuner A generator is connected to a signal input of a frequency converter, characterized in that, in order to increase tim frequency stability, 13192351319235 3434 него введены первый и второй делители час-вого и второго элементов И подключены кhe introduced the first and second dividers of the hour and second elements And connected to тоты, умножитель частоты, первый и второйсчетным входам соответственно счетчикаtots, frequency multiplier, first and second count inputs respectively counter элементы И, накапливающий сумматор,пр мого счета и счетчика обратного счета,AND elements, accumulating adder, direct count and countdown counter, последовательно соединенные счетчик обрат-выходы счетчика пр мого счета поразр дноserially connected counter reverse-outputs of the direct counting counter bitwise кого счета, дешифратор, триггер и инвер- соединены с входами, вычитани  накапливаюwhom accounts, descrambler, trigger and inverter are connected to the inputs, subtracting accumulate тор, при этом выход опорного генераторащего сумматора, выходы счетчика обратногоthe torus, while the output of the reference generator of the adder, the outputs of the counter подключен к входам первого делител  час-счета поразр дно соединены с входами сумтоты и умножител  частоты, выход пер-мировани  накапливающего сумматора, вывого делител  частоты подклюен к входамходы накапливающего сумматора поразр дформировател  задающих временной интер-но подключены к входам цифроаналоговогоconnected to the inputs of the first hour-count divider, bitwise connected to the sums of the sum and frequency multiplier inputs; output of the accumulating adder; the output frequency divider is connected to the input inputs of the accumulating adder of the framer that specifies the time interconnect to the digital analog inputs вал сигналов и формировател  импульсов 0 преобразовател , третий вход первого эленачальной установки и считывани , выходмента И подключен к выходу триггера, выумножител  частоты подключен к гетеро-ход инвертора подключен к третьему входуshaft of signals and pulse shaper 0 of the converter, the third input of the first electric installation and readout, the output I is connected to the trigger output, the frequency multiplier is connected to the hetero-course of the inverter connected to the third input динному входу преобразовател  частоты,второго элемента И, первый выход формировыход преобразовател  частоты соединен свател  импульсов начальной установки иthe input of the frequency converter, the second element I, the first output of the output output of the frequency converter is connected to an initial pulse puller and входом второго делител  частоты, выход 5 считывани  подключен к установочным вхокоторого подключен к первым входам пер-дам счетчика пр мого счета, счетчика обратвого и второго элементов И, вторые вхо-ного счета и триггера, а второй выходthe input of the second frequency divider, the output 5 of the readout is connected to the installation terminal of which is connected to the first inputs of the first counters of the direct counting counter, the counter of the return and second elements And, the second input of the counting and trigger, and the second output ды первого и второго элементов И иод-формировател  импульсов начальной устаключены к выходу формировател  задающихновки и считывани  подключен к управвременной интервал сигналов, выходы пер-л ющему входу накапливающего сумматора.The first and second elements and the initial pulse generator iodine are installed at the output of the driver of the driver and readout connected to the control time interval of the signals, the outputs of the primary input of the accumulating adder.