Рис. 3.1

-D>-

Рис. 3.2

интерполяционный метод, схема которого дана на рис. 3.2. На преобразователь частоты Пр подается два колебания: одно - от высокостабильного ОГ с частотой /ог. другое - от интерполяционного (перестраиваемого по частоте) генератора ИГ с частотой колебаний fr-На выходе Пр получают токи различных частот: for, fnr. "/о1±«/иг- Фильтр Ф выделяет из всех частот одну комбинационную - суммарную или разностную. Пусть фильтр выделяет суммарную частоту- Тогда колебание на выходе фильтра Ф имеет частоту / = /ог + /иг- Поскольку частота ИГ плавно меняется от минимального значения /иг,,п до максимального /нг„д, то частота колебания на выходе СЧ также будет меняться в диапазоне частот

от f mm = /о1 + /иг mm ДО f max = /ог + f иг max-

В рассматриваемых СЧ обычно /ог/иг- Частота ОГ высокостабильна, стабильность же частоты ИГ не высокая, так как этот генератор плавно перестраиваемый. Поскольку fnr<.for> нестабильность частоты ИГ мало влияет на общую нестабильность частоты на выходе СЧ. Действительно, относительная нестабильность e = /f/f, где Л/= Л/ог + Л/иг- Частота колебания на выходе СЧ / = /ог+/иг. с учетом /ог>/иг получаем /«/ог- Тогда

Afor-t-AfHF

Nor , А/иг/иг . /иг

~,--г -.-;- =еог+ 7- еиг,

/ог Imlor /ог

где в ог и е - относительные нестабильности частот генераторов ОГ и ИГ.

Из этого выражения видно, что чем ниже частота /иг, тем в большей степени определяется стабильность частоты на выходе СЧ стабильностью частоты ОГ. Однако с понижением частоты ИГ уменьшается диапазон частот, в пределах которого меняется частота СЧ, при этом труднее расфильтровать комбинационные частоты. Указанные недостатки не позволяют выбрать частоту ИГ очень низкой; поэтому у СЧ, построенных по схеме рис. 3.2, не удается реализовать высокую стабильность частоты.

Стабильность СЧ, построенного по интерполяционному методу, можно повысить, если в качестве ИГ использовать кварцевый автогенератор, генерирующий ряд колебаний

(сетку частот), кратных основной частоте. Для этого в aSToreiiepaTope можно либо переключать кварцевые резонаторы, либо использовать после одночастного высокостабильного ИГ генератор гармоник с фильтром на его выходе. В таком СЧ частота выходных колебаний будет 1 = п1±т1ш, где п и т - коэффициенты кратности соответственно частот от ОГ и ИГ. При такой схеме СЧ ПРПУ может принимать сигналы только ограниченного числа частот.

Большее число фиксированных частот можно получить в СЧ, использующих принцип многократной интерполяции. Этот принцип состоит в том, что колебание с выхода фильтра Ф (см. рис. 3.2) подается на последующие узлы, состоящие из преобразователя, ИГ и фильтра.

Колебание требуемой гармоники частоты ОГ выделяется после ГГ узкополосным фильтром. Частотная составляющая фильтруется и на выходе синтезатора С (см. рис. 3.1). К фильтрам предъявляются очень высокие требования. Это объясняется тем, что колебание на выходе СЧ должно обладать высокой спектральной чистотой. В результате преобразований опорного колебания в различных каскадах синтезатора С в спектре выходного напряжения появляются различные паразитные составляющие (паразитные амплитудная и угловая модуляции, побочные колебания). Попадание этих паразитных составляющих на преобразователи приемника может привести к ухудшению его реальной селективности, к снижению помехоустойчивости принимаемого сообщения. Поэтому обеспечение чистоты спектра на выходе цег!ей синтеза крайне важно.

Естсствегию, в первую очередь необходимо свести к минимуму причины, вызывающие «загрязнение» выходного спектра. Это обеспечивается правильным выбором уровня входною сигнала и режима преобразовательных каскадов, необходимой фильтрацией в цепях питания, выбором нужных деталей и узлов и т. д. Однако, несмотря на все эти мероприятия, спек-р выходного напряжения будет «загрязненным». Тогда необходимо осуществить фильтрацию выходного напряжения.

Обеспечить фильтрацию нужной гармонической составляющей с помощью резонансных систем простыми способами не удается. Для этого широко используются компенсационные цепи, а также фильтрующие свойства цели ФАПЧ.

f, А /j

Рис. 3.3

Принцип работы компенсационной цепи, схема которой дана на рис. 3.3, состоит в следующем. В преобразователе Пр1 частоты всех составляющих входного спектра понижаются. В зависимости от настройки плавного генератора в фильтр попадает нужная составляющая спектра входного колебания (для рассматриваемого случая составляющая с частотой /а), остальные после преобразования окажутся ослабленными фильтром. Во втором преобразователе Пр2 частота нужной составляющей восстанавливается. Отметим две особенности рассмотренной цепи. Во-первых, фильтрация производится на частоте, значительно более низкой, чем частота входного напряжения, что позволяет конструктивно легче осуществить узкополосную фильтрацию. Во-вторых, из-за двукратного преобразования частоты требуемой составляющей спектра входного напряжения компенсируется нестабильность частоты генератора с плавной настройкой и к нему не надо предъявлять высоких требований по стабильности.

Фильтрацию составляющей можно обеспечить и с помощью цепи ФАПЧ (рис. 3.4). В этом случае нужная спектральная составляющая входного напряжения (с частотой /г) используется для синхронизации генератора той же или близкой частоты. Входное напряжение и напряжение от генератора подаются на фазовый детектор ФД. Напряжение на выходе ФД определяется разностью фаз входных напряжений. В режиме синхронизации напряжение на выходе ФД равно нулю. Если генератор Г оказывается расстроенным по угловой частоте относительно /г на малое значение, то между входным колебанием и колеба-

Ч>Д ФНЧ