Основні характеристики і параметри синтезаторів частот

В сучасних передавачах як збудників використовують синтезатори частот - пристрої, що створюють коливання дискретної сітки частот, що синтезуються з коливань декілька або одного еталонного генератора з високою стабільністю еталонної частоти. Як еталонний зазвичай застосовують кварцевий автогенератор, а в найбільш відповідальних випадках використовують квантові стандарти частоти, відносна нестабільність яких не гірше 10^-10...10^-12.

Для оцінки властивостей синтезаторів частот використовують наступні основні параметри:

- діапазон робочих частот ƒ _мін...ƒ _макс;

- крок дискретної сітки частот F_c або кількість робочих частот:

(F_c - від долі герца до декількох десятків кілогерц, N= = 10...10⁵);

- довготривалу відносну нестабільність робочої частоти;

- фазові шуми;

- коефіцієнт придушення побічних коливань, що характеризує відношення потужності робочого коливання Р_роб до потужності побічного Р_поб на виході синтезатора:

(по нормах, що діють D > 40...60 дБ, в окремих випадках потрібно D > 100 дБ);

- час переходу з однієї робочої частоти на іншу;

- потужність коливань на виході синтезатора (зазвичай 1...10 мВт, оскільки задовольнити іншим перерахованим вимогам набагато легше на малому рівні потужності).

Для формування дискретної сітки частот найширше використовуються дві групи методів - 1) методи прямого синтезу і 2) методи непрямого синтезу. У синтезаторах прямого синтезу вихідне коливання формують безпосередньо з еталонного, виділяючи потрібну частоту вузькосмуговими фільтрами. У синтезаторах непрямого синтезу вихідний сигнал виробляють в перебудовуваному по частоті генераторі (ПГ), поточна частота якого безперервно порівнюється з еталонною і підтримується з високою точністю за допомогою системи частотного або фазового автопідстроювання частоти.

Зазвичай синтезатори сітки частот складаються з двох блоків: датчика опорних частот (ДОЧ) і датчика сітки частот (ДСЧ). У ДОЧ формуються допоміжні коливання опорних частот, з яких в ДСЧ синтезуються вихідні коливання із заданою частотою.

У радіопередавальній апаратурі найширше використовуються синтезатори з кроком сітки F_c = 10 ^k Гц, де k - ціле позитивне або негативне число або нуль. При цьому значення частот, створюючих сітку, описуються співвідношенням

,

де всі n_i можуть приймати цілочисельні значення від 0 до 9, m - число значущих цифр у відносному значенні максимальної частоти на виході синтезатора.

7.2 Пасивні синтезатори (метод прямого синтезу частот)

Метод прямого синтезу частот заснований на використанні операцій складання, віднімання, множення і ділення частот, що формуються від одного високостабільного кварцевого генератора.

Прикладом най простішого є синтезатор, структура якого приведена на мал. 7.1. З коливань еталонного кварцевого задаючого генератора ЗГ за допомогою нелінійного перетворювача (генератора гармонік) формують послідовність дуже коротких прямокутних імпульсів. Якщо тривалість цих імпульсів у багато разів менше їх періоду повторення, то їх спектр багатий гармоніками.

Мал. 7.1

За допомогою вузькосмугових фільтрів в селекторі гармонік виділяється сигнал необхідної частоти. Ступінь придушення небажаних компонентів на виході синтезатора визначається параметрами фільтрів.

У складніших синтезаторах, побудованих по методу прямого синтезу, використовується декадний синтезатор (мал. 7.2). Полосові фільтри виділяють сигнали сумарної частоти. Далі частота виділеного сигналу зменшується в 10 разів дільником.

m – коефіцієнт кратності частоти.

Мал. 7.2

Додавання кожної нової декади зменшує крок формованої сітки в 10 разів і в стільки ж разів збільшує число формованих частот.

Дата добавления: 2015-09-06