RU2736918C1 - Broadband frequency meter for microwave signals with frequency pre-multiplication and one delay line (versions) - Google Patents

Abstract

FIELD: measuring equipment.SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment and can be used for rapid measurement of frequency of continuous microwave signals in a wide frequency range. Essence of the disclosed solution lies in the fact that a broadband frequency meter for microwave signals is made in several versions. In the first case, this device consisting of series-connected input amplifier-limiter, band-pass microwave filter, first divider of microwave power by N, N frequency multipliers, which inputs are connected to outputs of power divider by N, N phase detectors, which outputs are connected to a computing device, characterized by that it further includes an N-port microwave power adder, the inputs of which are connected to corresponding outputs of the frequency multipliers, the in-phase microwave power divider by two, input of which is connected to output of N-port adder of microwave power, wherein one of outputs of in-phase microwave dual-port power divider by two is connected to first input of in-phase double-port microwave power adder, and second output is to input of delay line, output of delay line is connected to second input of in-phase dual-port adder of microwave power, output of the in-phase double-port microwave power adder is connected to the input of the second microwave power divider by N, outputs of the second microwave power divider at N are connected to corresponding band-pass filters, the total number of which is N, the outputs of the band-pass filters are connected to the inputs of the corresponding phase correlators.EFFECT: technical result when implementing the disclosed group of solutions is to reduce the cumbersomeness of the device by using a single delay line with preliminary conversion of the frequency of the input signal by dividing and / or multiplying and subsequent frequency division of signals.3 cl, 4 dwg

Description

Translated fromRussian

Известно устройство широкополосного измерителя частоты СВЧ сигналов [1]. Широкополосный измеритель частоты СВЧ сигналов состоит из входного широкополосного усилителя, набора линий задержки, фазовых детекторов, аналого-цифровых преобразователей, вычислительного устройства и устройства управления.The known device is a broadband microwave frequency meter [1]. The broadband microwave frequency meter consists of an input broadband amplifier, a set of delay lines, phase detectors, analog-to-digital converters, a computing device and a control device.

Недостатком данного устройства является громоздкость, вызванная необходимостью применения нескольких линий задержки, минимальное и максимальное время задержки которых для достижения заданной точности и диапазона рабочих частот должны отличаться в несколько раз. Другим недостатком указанного устройства является узкий диапазон рабочих частот, который ограничивается сложностью проектирования и изготовления широкополосной линии задержки с большим временем задержки. Еще одним недостатком указанного устройства является невысокая чувствительность устройства, ограничиваемая погонными потерями в длинных линиях задержки.The disadvantage of this device is its cumbersomeness, caused by the need to use several delay lines, the minimum and maximum delay times of which must differ several times to achieve the specified accuracy and operating frequency range. Another disadvantage of this device is the narrow range of operating frequencies, which is limited by the complexity of designing and manufacturing a broadband delay line with a long delay time. Another disadvantage of this device is the low sensitivity of the device, which is limited by linear losses in long delay lines.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому изобретению является устройство широкополосного измерителя частоты СВЧ сигналов [2]. Широкополосный измеритель частоты СВЧ сигналов состоит из входного широкополосного усилителя-ограничителя, входного полосового СВЧ фильтра, набора линий задержки, преобразователей частоты (умножителей частоты, делителей частоты, умножителей и делителей частоты в зависимости от варианта) фазовых детекторов, вычислительного устройства.The closest in technical essence and the achieved technical result to the claimed invention is the device of a broadband microwave frequency meter [2]. The broadband frequency meter of microwave signals consists of an input broadband amplifier-limiter, an input bandpass microwave filter, a set of delay lines, frequency converters (frequency multipliers, frequency dividers, multipliers and frequency dividers, depending on the version), phase detectors, and a computing device.

Недостатком данного устройства является громоздкость, вызванная необходимостью применения нескольких линий задержки.The disadvantage of this device is its cumbersomeness, caused by the need to use several delay lines.

Техническим результатом изобретения является уменьшение габаритных размеров и массы устройства.The technical result of the invention is to reduce the overall dimensions and weight of the device.

Целью изобретения является снижение громоздкости устройства за счет использования одной линии задержки с предварительным преобразованием частоты входного сигнала путем деления и/или умножения и последующим частотным разделением сигналов.The aim of the invention is to reduce the bulkiness of the device by using a single delay line with a preliminary conversion of the frequency of the input signal by division and / or multiplication and subsequent frequency division of the signals.

Заявленный результат достигается тем, что в устройство широкополосного измерителя частоты СВЧ сигналов, состоящего из последовательно включенных входного усилителя-ограничителя, полосно-пропускающего СВЧ фильтра, первого делителя СВЧ мощности на N, N умножителей частоты, входы которых соединены с выходами делителя СВЧ мощности на N, N фазовых детекторов, выходы которых подключены к вычислительному устройству, дополнительно введены N-портовый сумматор СВЧ мощности, входы которого соединены с соответствующими выходами умножителей частоты, синфазный делитель СВЧ мощности на два, вход которого соединен с выходом N-портового сумматора СВЧ мощности, при этом один из выходов синфазного делителя СВЧ мощности на два соединен с первым входом синфазного двух-портового сумматора СВЧ мощности, а второй выход с входом линии задержки, выход линии задержки соединен со вторым входом синфазного двух-портового сумматора СВЧ мощности, выход синфазного двух-портового сумматора СВЧ мощности соединен с входом второго делителя СВЧ мощности на N, выходы второго делителя мощности на N соединены с соответствующими полосовыми фильтрами, общее количество которых N, выходы полосовых фильтров соединены с входами соответствующих фазовых детекторов.The claimed result is achieved by the fact that the device of a broadband microwave signal frequency meter, consisting of a series-connected input amplifier-limiter, a bandpass microwave filter, a first microwave power divider by N, N frequency multipliers, the inputs of which are connected to the outputs of the microwave power divider by N , N phase detectors, the outputs of which are connected to the computing device, an N-port microwave power adder is additionally introduced, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the frequency multipliers, an in-phase microwave power divider into two, the input of which is connected to the output of the N-port microwave power adder, when one of the outputs of the in-phase microwave power divider into two is connected to the first input of the in-phase two-port microwave power adder, and the second output to the input of the delay line, the output of the delay line is connected to the second input of the in-phase two-port microwave power adder, the output of the in-phase two-port combiner microwave power is connected to the input ohm of the second divider of microwave power by N, the outputs of the second divider of power by N are connected to the corresponding band-pass filters, the total number of which is N, the outputs of the band-pass filters are connected to the inputs of the corresponding phase detectors.

Заявленный результат также достигается тем, что в устройство широкополосного измерителя частоты СВЧ сигналов, состоящего из последовательно включенных входного усилителя-ограничителя, полосно-пропускающего СВЧ фильтра, первого делителя СВЧ мощности на M, M делителей частоты, входы которых соединены с выходами делителя СВЧ мощности на M, M фазовых детекторов, выходы которых подключены к вычислительному устройству, дополнительно введены M-портовый сумматор СВЧ мощности, входы которого соединены с соответствующими выходами делителей частоты, синфазный делитель СВЧ мощности на два, вход которого соединен с выходом M-портового сумматора СВЧ мощности, при этом один из выходов синфазного делителя СВЧ мощности на два соединен с первым входом синфазного двух-портового сумматора СВЧ мощности, а второй выход с входом линии задержки, выход линии задержки соединен со вторым входом синфазного двух-портового сумматора СВЧ мощности, выход синфазного двух-портового сумматора СВЧ мощности соединен с входом второго делителя СВЧ мощности на M, выходы второго делителя мощности на M соединены с соответствующими полосовыми фильтрами, общее количество которых M, выходы полосовых фильтров соединены с входами соответствующих фазовых детекторов.The claimed result is also achieved by the fact that in the device of a broadband microwave signal frequency meter, consisting of a series-connected input amplifier-limiter, a bandpass microwave filter, a first microwave power divider into M, M frequency dividers, the inputs of which are connected to the outputs of the microwave power divider by M, M phase detectors, the outputs of which are connected to the computing device, an M-port microwave power adder is additionally introduced, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the frequency dividers, an in-phase microwave power divider into two, the input of which is connected to the output of the M-port microwave power adder, wherein one of the outputs of the in-phase microwave power divider into two is connected to the first input of the in-phase two-port microwave power adder, and the second output to the input of the delay line, the output of the delay line is connected to the second input of the in-phase two-port microwave power adder, the output of the in-phase two- of the port combiner of microwave power is connected to the input One of the second microwave power divider by M, the outputs of the second power divider by M are connected to the corresponding band-pass filters, the total number of which is M, the outputs of the band-pass filters are connected to the inputs of the corresponding phase detectors.

Заявленный результат достигается также в устройстве широкополосного измерителя частоты СВЧ сигналов, состоящего из последовательно включенных входного усилителя-ограничителя, полосно-пропускающего СВЧ фильтра, первого синфазного делителя СВЧ мощности на N+M, N умножителей частоты, входы которых соединены с выходами синфазного делителя мощности на N+M, M делителей частоты, входы которых соединены с выходами синфазного делителя мощности на N+M, N+M фазовых детекторов, выходы которых подключены к вычислительному устройству, в которое дополнительно введены N+M портовый сумматор СВЧ мощности, входы которого соединены с соответствующими выходами умножителей частоты и делителей частоты, делитель СВЧ мощности на два, вход которого соединен с выходом N+M портового сумматора СВЧ мощности, при этом один из выходов делителя СВЧ мощности на два соединен с первым входом двух-портового сумматора СВЧ мощности, а второй выход с входом линии задержки, выход линии задержки соединен со вторым входом двух-портового сумматора СВЧ мощности, выход двух-портового сумматора СВЧ мощности соединен с входом второго делителя СВЧ мощности на N+M, выходы второго делителя СВЧ мощности на N+M соединены с соответствующими полосовыми фильтрами, общее количество которых N+M, выходы полосовых фильтров соединены с входами соответствующих фазовых детекторов.The claimed result is also achieved in the device of a broadband microwave signal frequency meter, consisting of a series-connected input limiter amplifier, a bandpass microwave filter, a first in-phase microwave power divider into N + M, N frequency multipliers, the inputs of which are connected to the outputs of the in-phase power divider on N + M, M frequency dividers, the inputs of which are connected to the outputs of the in-phase power divider into N + M, N + M phase detectors, the outputs of which are connected to a computing device, into which an N + M port microwave power adder is additionally introduced, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of frequency multipliers and frequency dividers, a microwave power divider into two, the input of which is connected to the output of the N + M port microwave power combiner, while one of the outputs of the microwave power divider into two is connected to the first input of the two-port microwave power combiner, and the second output with delay line input, delay line output is connected to the second input of two -port microwave power adder, the output of the two-port microwave power adder is connected to the input of the second microwave power divider by N + M, the outputs of the second microwave power divider by N + M are connected to the corresponding bandpass filters, the total number of which is N + M, the outputs of the bandpass filters connected to the inputs of the corresponding phase detectors.

Сущность изобретения поясняется чертежами на фигурах 1,2,3. На фиг.1 представлена структурная схема широкополосного измерителя частоты СВЧ сигналов с умножителями частоты. Широкополосный измеритель частоты СВЧ сигналов содержит: входной широкополосный усилитель-ограничитель 1, полосно-пропускающий СВЧ фильтр 2, делитель 3 СВЧ мощности на N, умножители частоты 4.1…4.N, N портовый сумматор 5 СВЧ мощности, синфазный делитель 6 СВЧ мощности на два, линию 7 задержки, синфазный двух-портовый сумматор 8 СВЧ мощности, делитель 9 СВЧ мощности на N, полосно-пропускающие фильтры 10.1…10.N, фазовые детекторы 11.1…11.N, вычислительное устройство 12.The essence of the invention is illustrated by drawings in figures 1,2,3. Figure 1 shows a block diagram of a broadband frequency meter of microwave signals with frequency multipliers. The broadband microwave frequency meter contains: an input broadband amplifier-limiter 1, abandpass microwave filter 2, amicrowave power divider 3 by N, frequency multipliers 4.1 ... 4.N, an N port combiner 5 microwave power, an in-phase divider 6 microwave power into two ,delay line 7, in-phase two-port adder 8 of microwave power, divider 9 of microwave power by N, bandpass filters 10.1 ... 10.N, phase detectors 11.1 ... 11.N,computing device 12.

На фиг.2 представлена структурная схема широкополосного измерителя частоты СВЧ сигналов с делителями частоты. Широкополосный измеритель частоты СВЧ сигналов содержит: входной широкополосный усилитель-ограничитель 13, полосно-пропускающий СВЧ фильтр 14, делитель 15 СВЧ мощности на M, делители частоты 16.1…16.M, M портовый сумматор 17 СВЧ мощности, синфазный делитель 18 СВЧ мощности на два, линию 19 задержки, синфазный двух-портовый сумматор 20 СВЧ мощности, делитель 21 СВЧ мощности на M, полосно-пропускающие фильтры 22.1…22.M, фазовые детекторы 23.1…23.M, вычислительное устройство 24.Figure 2 shows a block diagram of a broadband microwave frequency meter with frequency dividers. The broadband frequency meter of microwave signals contains: an input broadband amplifier-limiter 13, abandpass microwave filter 14, amicrowave power divider 15 by M, frequency dividers 16.1 ... 16.M, an M port combiner 17 microwave power, an in-phase divider 18 microwave power into two ,delay line 19, in-phase two-portmicrowave power adder 20,microwave power divider 21 by M, bandpass filters 22.1 ... 22.M, phase detectors 23.1 ... 23.M,computing device 24.

На фиг.3 представлена структурная схема широкополосного измерителя частоты СВЧ сигналов с умножителями и делителями частоты. Широкополосный измеритель частоты СВЧ сигналов содержит: входной широкополосный усилитель-ограничитель 25, полосно-пропускающий СВЧ фильтр 26, делитель 27 СВЧ мощности на N+M, умножители частоты 28.1…28N, делители частоты 29.1…29.M, N+M портовый сумматор 30 СВЧ мощности, синфазный делитель 31 СВЧ мощности на два, линию 32 задержки, синфазный двух портовый сумматор 33 СВЧ мощности, делитель 34 СВЧ мощности на N+M, полосно-пропускающие фильтры 35.1…35.N+M, фазовые детекторы 36.1…36. N+M, вычислительное устройство 37.Figure 3 shows a block diagram of a broadband frequency meter of microwave signals with multipliers and frequency dividers. The broadband microwave frequency meter contains: an input broadband amplifier-limiter 25, abandpass microwave filter 26, amicrowave power divider 27 by N + M, frequency multipliers 28.1 ... 28N, frequency dividers 29.1 ... 29.M, N +M port adder 30 Microwave power, in-phase divider 31 microwave power into two,delay line 32, in-phase two-port combiner 33 microwave power, divider 34 microwave power by N + M, bandpass filters 35.1 ... 35.N + M, phase detectors 36.1 ... 36. N + M,computing device 37.

На фиг.4 представлена дискриминационная характеристика фазовых корреляторов.Figure 4 shows the discrimination characteristic of phase correlators.

Для удобства рассмотрим работу широкополосного измерителя частоты, функциональная схема которого представлена на фигуре 1. Широкополосный измеритель частоты СВЧ сигналов работает следующим образом. Входной гармонический СВЧ сигнал с круговой частотой ω₀ поступает через усилитель-ограничитель 1 на полосно-пропускающий фильтр 2, ограничивающий входную полосу частот. Полоса пропускания фильтра 2 определяется следующим образом f_н…1,9-1,95f_н, где f_н – нижняя частота измеряемого диапазона частот. Далее сигнал поступает на делитель 3 СВЧ мощности на N, где происходит деление мощности входного сигнала на N равных частей. Умножители частоты 4.1…4.N осуществляют функцию умножения частоты и могут быть выполнены на основе диода или транзистора, работающего в нелинейном режиме, или в виде специализированной микросхемы. Коэффициенты умножения умножителей частоты 4.1…4.N выбраны из ряда 1,2,4…A полностью или с пропусками, где А - конечное число, предельный коэффициент умножения, выбираемый из условия физической реализуемости или заданной точности измерения частоты. При коэффициенте умножения частоты одного из умножителей равном 1 преобразования частоты не происходит, и входной сигнал через делитель мощности поступает на вход N портового сумматора 5 непосредственно. Число умножителей 4.1…4.N, полосовых фильтров 10.1…10.N, фазовых детекторов 11.1…11.N определяется рабочей полосой устройства и требуемой точностью измерения частоты. Предположим, что коэффициент умножения умножителя частоты 4.1 равен n₁, умножителя частоты 4.2 равен n₂, умножителя частоты 4.3 равен n₃, и так далее до n_N, причем n_N>…>n₃>n₂>n₁. При этом на выходах умножителей 4.1,4.2,…,4.N частоты получим сигналы с частотами n₁ω₀, n₂ω₀, n₃ω₀,…, n_Nω₀ соответственно. N – портовый сумматор 5 СВЧ мощности осуществляет суммирование сигналов с частотами n₁ω₀, n₂ω₀, n₃ω₀,…, n_Nω₀.Двух-портовый делитель СВЧ мощности 6 делит сигналы с частотами n₁ω₀, n₂ω₀, n₃ω₀,…, n_Nω₀ на две равные по мощности части. Одна из частей поступает непосредственно на один из входов синфазного двух-портового сумматора 8 СВЧ-мощности. Вторая часть поступает на вход линии 7 задержки с временем задержки равным τ. Тогда фазовые набеги, приобретаемые сигналами на выходе линии 7 задержки составят: θ₁=n₁ω₀τ, θ₂=n₂ω₀τ, θ₃=n₃ω₀τ,…, θ_N=n_Nω₀τ. Далее, задержанные и незадержанные сигналы с частотами n₁ω₀, n₂ω₀, n₃ω₀,…, n_Nω₀ поступают на входы синфазного двух-портового сумматора 8 СВЧ мощности, где происходит их суммирование. С выхода синфазного двух-портового сумматора 8 СВЧ мощности сигналы поступают на N-портовый делитель 9 СВЧ мощности, где происходит их деление на N равных частей по мощности. Выходы N-портового делителя 9 СВЧ мощности соединены с соответствующими полосно-пропускающими фильтрами 10.1…10.N, которые осуществляют частотную селекцию задержанных и незадержанных сигналов с частотами n₁ω₀, n₂ω₀, n₃ω₀,…, n_Nω₀ соответственно. Полосы пропускания фильтров 10.1…10.3 задаются выражением n₁f_н…1,9-1,95n₁f_н, n₂f_н…1,9-1,95n₂f_н, n₃f_н…1,9-1,95n₃f_н,…,n_Nf_н…1,9-1,95n_Nf_н. Фазовые детекторы 11.1,11.2,11.3,…,11.N на основе задержанного и незадержанного сигнала формируют следующие передаточные функции, вид которых показан на фигуре 4 (PD_n1 – 1, PD_n2 – 2, PD_n3 - 3):For convenience, let us consider the operation of a broadband frequency meter, the functional diagram of which is shown in figure 1. A broadband microwave frequency meter operates as follows. Input harmonic microwave signal with circular frequency ω₀ goes through the amplifier-limiter 1 to the band-pass filter 2, which limits the input frequency band. The passband offilter 2 is determined as follows f_n... 1.9-1.95f_nwhere f_n - the lowest frequency of the measured frequency range. Then the signal goes to thedivider 3 of the microwave power by N, where the power of the input signal is divided into N equal parts. Frequency multipliers 4.1 ... 4.N carry out the function of frequency multiplication and can be based on a diode or transistor operating in a nonlinear mode, or in the form of a specialized microcircuit. The multiplication factors of the frequency multipliers 4.1 ... 4.N are selected from therange 1,2,4 ... A completely or with gaps, where A is a finite number, the limiting multiplication factor, selected from the condition of physical feasibility or a given frequency measurement accuracy. When the frequency multiplication factor of one of the multipliers is equal to 1, frequency conversion does not take place, and the input signal through the power divider goes to the input N of theport adder 5 directly. The number of multipliers 4.1 ... 4.N, bandpass filters 10.1 ... 10.N, phase detectors 11.1 ... 11.N is determined by the operating band of the device and the required frequency measurement accuracy. Assume that the multiplier factor of the frequency multiplier 4.1 is n₁, the frequency multiplier 4.2 is n₂, the frequency multiplier 4.3 is n₃, and so on up to n_Nand n_N>…> N₃> n₂> n₁... In this case, at the outputs of the frequency multipliers 4.1, 4.2, ..., 4.N, we obtain signals with frequencies n₁ω₀, n₂ω₀, n₃ω₀,…, N_Nω₀ respectively. N - port combiner 5 microwave power carries out the summation of signals with frequencies n₁ω₀, n₂ω₀, n₃ω₀,…, N_Nω₀...2-portmicrowave power divider 6 divides signals with frequencies n₁ω₀, n₂ω₀, n₃ω₀,…, N_Nω₀ into two parts equal in power. One of the parts is fed directly to one of the inputs of the in-phase two-port adder 8 of the microwave power. The second part is fed to the input of thedelay line 7 with a delay time equal to τ. Then the phase incursions acquired by the signals at the output of thedelay line 7 will be: θ₁= n₁ω₀τ, θ₂= n₂ω₀τ, θ₃= n₃ω₀τ,…, θ_N= n_Nω₀τ. Further, delayed and non-delayed signals with frequencies n₁ω₀, n₂ω₀, n₃ω₀,…, N_Nω₀ are fed to the inputs of the in-phase two-port adder 8 of the microwave power, where they are summed up. From the output of the in-phase two-port combiner 8 of the microwave power, the signals are fed to the N-port divider 9 of the microwave power, where they are divided into N equal parts by power. The outputs of the N-port divider 9 microwave power are connected to the corresponding bandpass filters 10.1 ... 10.N, which carry out frequency selection of delayed and non-delayed signals with frequencies n₁ω₀, n₂ω₀, n₃ω₀,…, N_Nω₀ respectively. The passbands of the filters 10.1 ... 10.3 are given by the expression n₁f_n... 1.9-1.95n₁f_n, n₂f_n... 1.9-1.95n₂f_n, n₃f_n... 1.9-1.95n₃f_n, ...,n_Nf_n... 1.9-1.95n_Nf_n... Phase detectors 11.1,11.2,11.3, ..., 11.N on the basis of the delayed and non-delayed signal form the following transfer functions, the view of which is shown in figure 4 (PD_n1 - 1, PD_n2 - 2, PD_n3 - 3):

(1)

(1)

(2)

(2)

(3)

(3)

......

(4)

(4)

где A_n1, A_n2, A_n3, A_nN – коэффициенты пропорциональности;where A_n1 , A_n2 , A_n3 , A_nN - proportionality coefficients;

n₁, n₂, n₃, n_N – коэффициенты умножения частоты;n₁, n₂, n₃, n_N - frequency multiplication factors;

τ – время задержки линии задержки;τ is the delay time of the delay line;

ω – круговая частота.ω - circular frequency.

Детектор 11.1, имеет в рабочем диапазоне частот однозначную, но относительно пологую дискриминационную характеристику, по этой причине детектор 11.1 служит для грубой оценки частоты входного сигнала. В тоже время фазовые детекторы 11.2, 11.3,…,11.N имеют неоднозначные функции преобразования, крутизна которых выше по сравнению с крутизной передаточной функции детектора 11.1. Детекторы 11.2…11.N служат для повышения точности измерения частоты входного сигнала. Вычислительное устройство 12 предназначено определения частоты входного сигнала по напряжениям от фазовых детекторов 11.1,…,11.N.The detector 11.1 has an unambiguous but relatively flat discrimination characteristic in the operating frequency range, for this reason the detector 11.1 serves for a rough estimate of the frequency of the input signal. At the same time, phase detectors 11.2, 11.3,…, 11.N have ambiguous conversion functions, the slope of which is higher compared to the slope of the transfer function of the detector 11.1. Detectors 11.2 ... 11.N serve to improve the accuracy of measuring the frequency of the input signal.Computing device 12 is designed to determine the frequency of the input signal by voltages from phase detectors 11.1, ..., 11.N.

Широкополосный измеритель частоты также может быть реализован с применением делителей частоты. Широкополосный измеритель частоты СВЧ сигналов работает следующим образом. Входной гармонический СВЧ сигнал с круговой частотой ω₀ поступает через усилитель-ограничитель 13 на полосно-пропускающий фильтр 14, ограничивающий входную полосу частот. Полоса пропускания фильтра 14 определяется следующим образом f_н…1,9-1,95f_н, где f_н – нижняя частота измеряемого диапазона частот. Далее сигнал поступает на делитель 15 СВЧ мощности на M, где происходит деление мощности входного сигнала на M равных частей. Делители частоты 16.1…16.M осуществляют функцию деления частоты и могут быть выполнены на основе нелинейных элементов или специализированных микросхем делителей частоты. Коэффициенты деления делителей частоты 16.1…16.M выбраны из ряда 1,2,4…B полностью или с пропусками, где B - конечное число, предельный коэффициент деления, выбираемый из условия физической реализуемости или заданной точности измерения частоты. При коэффициенте деления частоты одного из делителей равном 1 преобразования частоты не происходит, и входной сигнал через делитель мощности поступает на вход M портового сумматора 17 СВЧ мощности непосредственно. Число делителей 16.1…16.M частоты, полосовых фильтров 22.1…22.M, фазовых детекторов 23.1…23.M определяется рабочей полосой устройства и требуемой точностью измерения частоты. Предположим, что коэффициент деления делителя частоты 16.1 равен m₁, делителя частоты 16.2 равен m₂, делителя частоты 16.3 равен m₃, и так далее до m_M, причем m_M>…>m₂>m₁. При этом на выходах делителей 16.1,16.2,…,16.M частоты получим сигналы с частотами ω₀/m₁, ω₀/m₂,…, ω₀/m_M. M – портовый сумматор 17 СВЧ мощности осуществляет суммирование сигналов с частотами ω₀/m₁, ω₀/m₂,…,ω₀/m_M.Двух-портовый делитель СВЧ мощности 18 делит сигналы с частотами ω₀/m₁, ω₀/m₂, ω₀/m₃на две равные по мощности части. Одна из частей поступает непосредственно на один из входов синфазного двух-портового сумматора 20 СВЧ-мощности. Вторая часть поступает на вход линии 19 задержки с временем задержки равным τ. Тогда фазовые набеги, приобретаемые сигналами на выходе линии 19 задержки составят: θ₁=ω₀τ/m₁, θ₂=ω₀τ/m₂,…,θ_M= ω₀τ/m_M. Далее, задержанные и незадержанные сигналы с частотами ω₀/m₁, ω₀/m₂,…,ω₀/m_M поступают на входы синфазного двух-портового сумматора 20 СВЧ мощности, где происходит их суммирование. С выхода синфазного двух-портового сумматора 20 СВЧ мощности сигналы поступают на M-портовый делитель 21 СВЧ мощности, где происходит их деление на M равных частей по мощности. Выходы M-портового делителя 21 СВЧ мощности соединены с соответствующими полосно-пропускающими фильтрами 22.1…22.M, которые осуществляют частотную селекцию задержанных и незадержанных сигналов с частотами ω₀/m₁, ω₀/m₂,…,ω₀/m_M соответственно. Полосы пропускания фильтров 22.1…22.M задаются выражением f_н/m₁…1,9-1,95f_н/m₁, f_н/m₂…1,9-1,95f_н/m₂,…, f_н/m_M…1,9-1,95f_н/m_M. Фазовые детекторы 23.1, 23.2,…, 23.M формируют следующие передаточные функции, вид которых показан на фигуре 4 (PD_m1 – 3, PD_m2 – 2, PD_m3 - 1):A broadband frequency meter can also be implemented using frequency dividers. Broadband microwave frequency meter works as follows. Input harmonic microwave signal with circular frequency ω₀ goes through the amplifier-limiter 13 to thebandpass filter 14, limiting the input frequency band. The bandwidth of thefilter 14 is determined as follows f_n... 1.9-1.95f_nwhere f_n - the lowest frequency of the measured frequency range. Then the signal goes to thedivider 15 of the microwave power by M, where the power of the input signal is divided into M equal parts. Frequency dividers 16.1 ... 16.M carry out the function of frequency division and can be performed on the basis of non-linear elements or specialized frequency dividers microcircuits. Division factors of frequency dividers 16.1 ... 16.M are selected from therange 1,2,4 ... B completely or with gaps, where B is a finite number, the limiting division factor selected from the condition of physical feasibility or a given frequency measurement accuracy. When the frequency division ratio of one of the dividers is equal to 1, frequency conversion does not occur, and the input signal through the power divider is fed to the input M of the microwavepower port adder 17 directly. The number of frequency dividers 16.1 ... 16.M, bandpass filters 22.1 ... 22.M, phase detectors 23.1 ... 23.M is determined by the operating band of the device and the required frequency measurement accuracy. Suppose the division factor of the frequency divider 16.1 is m₁, the frequency divider 16.2 is equal to m₂, the frequency divider 16.3 is equal to m₃, and so on up to m_Mand m_M>…> M₂> m₁... At the same time, at the outputs of frequency dividers 16.1,16.2, ..., 16.M we will receive signals with frequencies ω₀/ m₁, ω₀/ m₂, ..., ω₀/ m_M... M -port combiner 17 of microwave power sums up signals with frequencies ω₀/ m₁, ω₀/ m₂, ..., ω₀/ m_M...Two-portmicrowave power divider 18 divides signals with frequencies ω₀/ m₁, ω₀/ m₂, ω₀/ m₃into two parts equal in power. One of the parts is fed directly to one of the inputs of the in-phase two-port adder 20 of the microwave power. The second part is fed to the input of thedelay line 19 with a delay time equal to τ. Then the phase incursions acquired by the signals at the output of thedelay line 19 will be: θ₁= ω₀τ / m₁, θ₂= ω₀τ / m₂,…, Θ_M= ω₀τ / m_M... Further, delayed and non-delayed signals with frequencies ω₀/ m₁, ω₀/ m₂, ..., ω₀/ m_M are fed to the inputs of the in-phase two-port adder 20 of the microwave power, where they are summed. From the output of the in-phase two-portmicrowave power adder 20, the signals are fed to the M-portmicrowave power divider 21, where they are divided into M equal parts in terms of power. The outputs of the M-portmicrowave power divider 21 are connected to the corresponding bandpass filters 22.1 ... 22.M, which perform frequency selection of delayed and non-delayed signals with frequencies ω₀/ m₁, ω₀/ m₂, ..., ω₀/ m_M respectively. The passbands of the filters 22.1 ... 22.M are given by the expression f_n/ m₁... 1.9-1.95f_n/ m₁, f_n/ m₂... 1.9-1.95f_n/ m₂, ..., f_n/ m_M... 1.9-1.95f_n/ m_M... Phase detectors 23.1, 23.2, ..., 23.M form the following transfer functions, the view of which is shown in figure 4 (PD_m1 - 3, PD_m2 - 2, PD_m3 - 1):

(5)

(five)

(6)

(6)

(7)

(7)

......

(8)

(eight)

где A_m1, A_m2, A_m3, A_mM – коэффициенты пропорциональности;where A_m1 , A_m2 , A_m3 , A_mM - proportionality coefficients;

m₁,m₂,m₃,m_M – коэффициенты деления частоты;m₁, m₂, m₃, m_M - frequency division factors;

τ – время задержки линии задержки;τ is the delay time of the delay line;

ω – круговая частота.ω - circular frequency.

Детектор 23.M имеет в рабочем диапазоне частот однозначную, но относительно пологую дискриминационную характеристику, по этой причине детектор 23.M служит для грубой оценки частоты входного сигнала. В тоже время фазовые детекторы 23.1…23.M-1 имеют неоднозначные передаточные функции, крутизна которых выше по сравнению с крутизной передаточной функции детектора 23.M. Детекторы 23.1…23.M-1 служат для повышения точности измерения частоты входного сигнала. Вычислительное устройство 24 предназначено для определения частоты входного сигнала по напряжениям от фазовых детекторов 23.1,…,23.M. The 23.M detector has an unambiguous but relatively flat discrimination characteristic in the operating frequency range, for this reason the 23.M detector serves for a rough estimate of the frequency of the input signal. At the same time, phase detectors 23.1 ... 23.M-1 have ambiguous transfer functions, the slope of which is higher compared to the slope of the transfer function of the 23.M. detector. Detectors 23.1 ... 23.M-1 serve to improve the accuracy of measuring the frequency of the input signal. Thecomputing device 24 is designed to determine the frequency of the input signal by voltages from the phase detectors 23.1, ..., 23.M.

Широкополосный измеритель частоты также может быть реализован с применением делителей частоты и умножителей частоты. Входной гармонический СВЧ сигнал с круговой частотой ω₀ поступает через усилитель-ограничитель 25 на полосно-пропускающий фильтр 26, ограничивающий входную полосу частот. Полоса пропускания фильтра 26 определяется следующим образом f_н…1,9-1,95f_н, где f_н – нижняя частота измеряемого диапазона частот. Далее сигнал поступает на синфазный делитель 27 СВЧ мощности, где происходит деление мощности входного сигнала на N+M равных частей. Умножители частоты 28.1…28.N осуществляют функцию умножения и могут быть выполнены на основе диода или транзистора, работающего в нелинейном режиме, или в виде специализированной микросхемы. Делители частоты 29.1…29.M осуществляют функцию деления частоты и могут быть выполнены на основе нелинейных элементов или специализированных микросхем. Коэффициенты умножения умножителей частоты 28.1…28.N выбраны из ряда 1,2,4…C полностью или с пропусками, где C - конечное число, предельный коэффициент умножения, выбираемый из условия физической реализуемости или заданной точности измерения частоты. Коэффициенты деления делителей частоты 29.1…29.M выбраны из ряда 1,2,4…D полностью или с пропусками, где D - конечное число, предельный коэффициент деления, выбираемый из условия физической реализуемости или заданной точности измерения частоты. При коэффициенте умножения частоты одного из умножителей или коэффициенте деления одного из делителей частоты равном 1 преобразования частоты не происходит, и входной сигнал поступает на соответствующий вход N+M портового сумматора 30 СВЧ мощности непосредственно. Число умножителей 28.1…28.N частоты, делителей 29.1…29.M частоты, фазовых детекторов 36.1…36.N+M определяется рабочей полосой устройства и требуемой точностью измерения частоты. Предположим, что коэффициент умножения умножителя частоты 28.1 равен n₁, умножителя 28.2 частоты равен n₂ и так далее до n_N, причем n_N>…>n₃>n₂>n₁. Коэффициенты деления делителей частоты 29.1…29.M равны m₁, m₂,… и так далее до m_M, причем m_M>…>m₂>m₁.. При этом на выходах умножителей 28.1,…,28.N частоты получим сигналы с частотами n₁ω₀, n₂ω₀,…,n_Nω₀ а на выходе делителей 29.1…29.M частоты получим сигнал с частотами ω₀/m₁, ω₀/m₂,…,ω₀/m_M.M+N – портовый сумматор 30 СВЧ мощности осуществляет суммирование сигналов с частотами n₁ω₀, n₂ω₀,…,n_Nω₀ и ω₀/m₁, ω₀/m₂,…,ω₀/m_M.Двух-портовый делитель СВЧ мощности 31 делит сигналы с частотами n₁ω₀, n₂ω₀,…,n_Nω₀ и ω₀/m₁, ω₀/m₂, ω₀/m₃на две равные по мощности части. Одна из частей поступает непосредственно на один из входов синфазного двух-портового сумматора 33 СВЧ-мощности. Вторая часть поступает на вход линии 32 задержки с временем задержки равным τ. Тогда фазовые набеги, приобретаемые сигналами на выходе линии 32 задержки составят: θ₁=n₁ω₀τ, θ₂=n₂ω₀τ,…, θ_N=n_Nω₀τ δ₁=ω₀τ/m₁, δ₂=ω₀τ/m₂,…, δ_M= ω₀τ/m_M. Далее, задержанные и незадержанные сигналы с частотами n₁ω₀, n₂ω₀,…,n_Nω₀ и ω₀/m₁, ω₀/m₂,…,ω₀/m_M поступают на входы синфазного двух-портового сумматора 33 СВЧ мощности, где происходит их суммирование. С выхода синфазного двух-портового сумматора 33 СВЧ мощности сигналы поступают на N+M-портовый делитель 34 СВЧ мощности, где происходит их деление на N+M равных частей по мощности. Выходы N+M-портового делителя 34 СВЧ мощности соединены с соответствующими полосно-пропускающими фильтрами 35.1…35.N+M, которые осуществляют частотную селекцию задержанных и незадержанных сигналов с частотами n₁ω₀, n₂ω₀,…,n_Nω₀ и ω₀/m₁, ω₀/m₂,…,ω₀/m_M соответственно. Полосы пропускания фильтров 35.1…35.N задаются выражениями n₁f_н…1,9-1,95n₁f_н, n₂f_н…1,9-1,95n₂f_н, n₃f_н…1,9-1,95n₃f_н,…,n_Nf_н…1,9-1,95n_Nf_н. Полосы пропускания фильтров 35.N+1…35.M задаются выражениями f_н/m₁…1,9-1,95f_н/m₁, f_н/m₂…1,9-1,95f_н/m₂,…, f_н/m_M…1,9-1,95f_н/m_M. Фазовые детекторы 36.1, 36.2,…, 36.N+M формируют следующие передаточные функции, вид которых показан на фигуре 4 (PD_nN – 3, PD_mM - 1):A broadband frequency meter can also be implemented using frequency dividers and frequency multipliers. Input harmonic microwave signal with circular frequency ω₀ goes through the amplifier-limiter 25 to thebandpass filter 26, limiting the input frequency band. The bandwidth of thefilter 26 is determined as follows: f_n... 1.9-1.95f_nwhere f_n - the lowest frequency of the measured frequency range. Further, the signal is fed to the in-phasemicrowave power divider 27, where the input signal power is divided into N + M equal parts. Frequency multipliers 28.1 ... 28.N carry out the multiplication function and can be based on a diode or transistor operating in a nonlinear mode, or in the form of a specialized microcircuit. Frequency dividers 29.1 ... 29.M carry out the function of frequency division and can be based on nonlinear elements or specialized microcircuits. The multiplication factors of the frequency multipliers 28.1 ... 28.N are selected from therange 1,2,4 ... C in full or with gaps, where C is a finite number, the limiting multiplication factor selected from the condition of physical feasibility or a given frequency measurement accuracy. Division factors of frequency dividers 29.1 ... 29.M are selected from therange 1,2,4 ... D completely or with gaps, where D is a finite number, the limiting division factor, selected from the condition of physical feasibility or a given frequency measurement accuracy. When the frequency multiplication factor of one of the multipliers or the division factor of one of the frequency dividers is equal to 1, frequency conversion does not take place, and the input signal is fed to the corresponding input of the N +M port adder 30 of the microwave power directly. The number of frequency multipliers 28.1 ... 28.N, frequency dividers 29.1 ... 29.M, phase detectors 36.1 ... 36.N + M is determined by the operating band of the device and the required frequency measurement accuracy. Suppose that the multiplier of the frequency multiplier 28.1 is n₁, the frequency multiplier 28.2 is n₂ and so on up to n_Nand n_N>…> N₃> n₂> n₁... Division factors of frequency dividers 29.1 ... 29.M are equal to m₁, m₂, ... and so on up to m_Mand m_M>…> M₂> m₁.. In this case, at the outputs of frequency multipliers 28.1, ..., 28.N, we will receive signals with frequencies n₁ω₀, n₂ω₀,…, N_Nω₀ and at the output of frequency dividers 29.1 ... 29.M we get a signal with frequencies ω₀/ m₁, ω₀/ m₂, ..., ω₀/ m_M...M + N -port combiner 30 microwave power summarizes signals with frequencies n₁ω₀, n₂ω₀,…, N_Nω₀ and ω₀/ m₁, ω₀/ m₂, ..., ω₀/ m_M...A two-portmicrowave power divider 31 divides signals with frequencies n₁ω₀, n₂ω₀,…, N_Nω₀ and ω₀/ m₁, ω₀/ m₂, ω₀/ m₃into two parts equal in power. One of the parts is fed directly to one of the inputs of the in-phase two-port adder 33 of the microwave power. The second part is fed to the input of thedelay line 32 with a delay time equal to τ. Then the phase incursions acquired by the signals at the output of thedelay line 32 will be: θ₁= n₁ω₀τ, θ₂= n₂ω₀τ,…, θ_N= n_Nω₀τ δ₁= ω₀τ / m₁, δ₂= ω₀τ / m₂,…, Δ_M= ω₀τ / m_M... Further, delayed and non-delayed signals with frequencies n₁ω₀, n₂ω₀,…, N_Nω₀ and ω₀/ m₁, ω₀/ m₂, ..., ω₀/ m_M are fed to the inputs of the in-phase two-port adder 33 of the microwave power, where they are summed. From the output of the in-phase two-portmicrowave power adder 33, the signals are fed to the N + M-portmicrowave power divider 34, where they are divided into N + M equal parts in terms of power. The outputs of the N + M-portmicrowave power divider 34 are connected to the corresponding bandpass filters 35.1 ... 35.N + M, which perform frequency selection of delayed and non-delayed signals with frequencies n₁ω₀, n₂ω₀,…, N_Nω₀ and ω₀/ m₁, ω₀/ m₂, ..., ω₀/ m_M respectively. The bandwidths of filters 35.1 ... 35.N are given by the expressions n₁f_n... 1.9-1.95n₁f_n, n₂f_n... 1.9-1.95n₂f_n, n₃f_n... 1.9-1.95n₃f_n, ...,n_Nf_n... 1.9-1.95n_Nf_n... Bandwidths of filters 35.N + 1 ... 35.M are given by expressions f_n/ m₁... 1.9-1.95f_n/ m₁, f_n/ m₂... 1.9-1.95f_n/ m₂, ..., f_n/ m_M... 1.9-1.95f_n/ m_M... Phase detectors 36.1, 36.2, ..., 36.N + M form the following transfer functions, the view of which is shown in figure 4 (PD_nN - 3, PD_mM - 1):

(9)

(nine)

......

(10)

(ten)

(11)

(eleven)

......

(12)

(12)

где A_n1, ..., A_nN, A_m1, ..., A_mM – коэффициенты пропорциональности;where A_n1 , ..., A_nN , A_m1 , ..., A_mM are proportionality coefficients;

n₁,n₂, n_N – коэффициенты умножения частоты;n₁, n₂, n_N - frequency multiplication factors;

m₁, m₂, m_M – коэффициенты деления частоты;m₁ , m₂ , m_M - frequency division factors;

τ – время задержки линии задержки;τ is the delay time of the delay line;

ω – круговая частота.ω - circular frequency.

Детектор 36.N+M, имеет в рабочем диапазоне частот однозначную (кривая 1), но относительно пологую передаточную функцию, по этой причине детектор 36.N+M служит для грубой оценки частоты входного сигнала. В тоже время фазовые детекторы 36.1…36.N+M-1 имеют неоднозначные передаточные функции (кривые 2 и 3 соответственно), крутизна которых выше по сравнению с крутизной передаточной функции детектора 36.N+M. Детекоры 36.1…36.N+M-1 служат для повышения точности измерения частоты входного сигнала. Вычислительное устройство 37 предназначено определения частоты входного сигнала по напряжениям от фазовых детекторов 36.1…36.N+M.The 36.N + M detector has an unambiguous (curve 1) but relatively flat transfer function in the operating frequency range, for this reason, the 36.N + M detector serves for a rough estimate of the input signal frequency. At the same time, phase detectors 36.1 ... 36.N + M-1 have ambiguous transfer functions (curves 2 and 3, respectively), the slope of which is higher compared to the slope of the transfer function of the 36.N + M detector. Detectors 36.1 ... 36.N + M-1 are used to increase the accuracy of measuring the frequency of the input signal. Thecomputing device 37 is designed to determine the frequency of the input signal by voltages from the phase detectors 36.1 ... 36.N + M.

Из описанных принципов работы следует, что предварительное преобразование частоты входного сигнала (умножение и/или деление) позволяет использовать частотное уплотнение для сокращения числа линий задержки до одной.From the described operating principles it follows that the preliminary conversion of the input signal frequency (multiplication and / or division) allows the use of frequency division multiplexing to reduce the number of delay lines to one.

Из описанных принципов работы понятно, что число каналов, включающих в себя делитель или умножитель частоты, линию задержки, фазовый детектор, может быть изменено для достижения заданного рабочего диапазона частот и точности измерения частоты.From the described principles of operation, it is clear that the number of channels, including a frequency divider or multiplier, a delay line, a phase detector, can be changed to achieve a given operating frequency range and frequency measurement accuracy.

Список использованных источниковList of sources used

1. Schmidt, R.O. Simultaneous signals IFM receiver using plural delay line correlators. Патент США на изобретение №54402281. Schmidt, R.O. Simultaneous signals IFM receiver using plural delay line correlators. US patent for invention No. 5440228

2. Аткишкин С.Ф., Широкополосный измеритель частоты СВЧ сигналов на линиях задержки с предварительным преобразованием частоты (варианты). Патент РФ на изобретение № RU 2710896 C12. Atkishkin SF, Broadband frequency meter of microwave signals on delay lines with preliminary frequency conversion (options). RF patent for invention No. RU 2710896 C1

Claims (3)

Translated fromRussian

1. Широкополосный измеритель частоты СВЧ-сигналов, состоящий из последовательно включенных входного усилителя-ограничителя, полосно-пропускающего СВЧ-фильтра, первого делителя СВЧ-мощности на N, N умножителей частоты, входы которых соединены с выходами делителя мощности на N, N фазовых детекторов, выходы которых подключены к вычислительному устройству, отличающийся тем, что в него дополнительно введены N-портовый сумматор СВЧ-мощности, входы которого соединены с соответствующими выходами умножителей частоты, синфазный делитель СВЧ-мощности на два, вход которого соединен с выходом N-портового сумматора СВЧ-мощности, при этом один из выходов синфазного делителя СВЧ-мощности на два соединен с первым входом синфазного двухпортового сумматора СВЧ-мощности, а второй выход - с входом линии задержки, выход линии задержки соединен со вторым входом синфазного двухпортового сумматора СВЧ-мощности, выход синфазного двухпортового сумматора СВЧ-мощности соединен с входом второго делителя СВЧ-мощности на N, выходы второго делителя СВЧ-мощности на N соединены с соответствующими полосовыми фильтрами, общее количество которых N, выходы полосовых фильтров соединены с входами соответствующих фазовых корреляторов.1. Broadband microwave frequency meter, consisting of a series-connected input amplifier-limiter, a band-pass microwave filter, the first microwave power divider into N, N frequency multipliers, the inputs of which are connected to the outputs of the power divider into N, N phase detectors , the outputs of which are connected to a computing device, characterized in that an N-port microwave power adder is additionally introduced into it, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the frequency multipliers, an in-phase microwave power divider into two, the input of which is connected to the output of the N-port adder Microwave power, while one of the outputs of the in-phase microwave power divider into two is connected to the first input of the in-phase two-port microwave power adder, and the second output to the input of the delay line, the output of the delay line is connected to the second input of the in-phase two-port microwave power adder, the output of the in-phase two-port microwave power adder is connected to the input of the second microwave power divider and to N, the outputs of the second microwave power divider by N are connected to the corresponding bandpass filters, the total number of which is N, the outputs of the bandpass filters are connected to the inputs of the corresponding phase correlators.2. Широкополосный измеритель частоты СВЧ-сигналов, состоящий из последовательно включенных входного усилителя-ограничителя, полосно-пропускающего СВЧ-фильтра, первого делителя СВЧ-мощности на M, M делителей частоты, входы которых соединены с выходами делителя СВЧ-мощности на M, M фазовых детекторов, выходы которых подключены к вычислительному устройству, отличающийся тем, что в него дополнительно введены M-портовый сумматор СВЧ-мощности, входы которого соединены с соответствующими выходами делителей частоты, синфазный делитель СВЧ-мощности на два, вход которого соединен с выходом M-портового сумматора СВЧ-мощности, при этом один из выходов синфазного делителя СВЧ-мощности на два соединен с первым входом синфазного двухпортового сумматора СВЧ-мощности, а второй выход - с входом линии задержки, выход линии задержки соединен со вторым входом синфазного двухпортового сумматора СВЧ-мощности, выход синфазного двухпортового сумматора СВЧ-мощности соединен с входом второго делителя СВЧ-мощности на M, выходы второго делителя СВЧ-мощности на M соединены с соответствующими полосовыми фильтрами, общее количество которых M, выходы полосовых фильтров соединены с входами соответствующих фазовых детекторов.2. A broadband microwave frequency meter, consisting of a series-connected input limiter amplifier, a band-pass microwave filter, a first microwave power divider into M, M frequency dividers, the inputs of which are connected to the outputs of a microwave power divider into M, M phase detectors, the outputs of which are connected to a computing device, characterized in that an M-port microwave power adder is additionally introduced into it, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of frequency dividers, an in-phase microwave power divider into two, the input of which is connected to the output M- port adder of microwave power, while one of the outputs of the in-phase microwave power divider into two is connected to the first input of the in-phase two-port adder of microwave power, and the second output is connected to the input of the delay line, the output of the delay line is connected to the second input of the in-phase two-port adder of microwave power, the output of the in-phase two-port microwave power adder is connected to the input of the second microwave power divider and at M, the outputs of the second microwave power divider at M are connected to corresponding bandpass filters, the total number of which is M, the outputs of the bandpass filters are connected to the inputs of the corresponding phase detectors.3. Широкополосный измеритель частоты СВЧ-сигналов, состоящий из последовательно включенных входного усилителя-ограничителя, полосно-пропускающего СВЧ-фильтра, первого делителя СВЧ-мощности на N+M, N умножителей частоты, входы которых соединены с выходами делителя СВЧ-мощности на N+M, M делителей частоты, входы которых соединены с выходами делителя СВЧ-мощности на N+M, N+M фазовых детекторов, выходы которых подключены к вычислительному устройству, отличающийся тем, что в него дополнительно введены N+M-портовый сумматор СВЧ-мощности, входы которого соединены с соответствующими выходами умножителей частоты и делителей частоты, синфазный делитель СВЧ-мощности на два, вход которого соединен с выходом N+M-портового сумматора СВЧ-мощности, при этом один из выходов синфазного делителя СВЧ-мощности на два соединен с первым входом синфазного двухпортового сумматора СВЧ-мощности, а второй выход - с входом линии задержки, выход линии задержки соединен со вторым входом синфазного двухпортового сумматора СВЧ-мощности, выход синфазного двухпортового сумматора СВЧ-мощности соединен с входом второго делителя СВЧ-мощности на N+M, выходы второго делителя мощности на N+M соединены с соответствующими полосовыми фильтрами, общее количество которых N+M, выходы полосовых фильтров соединены с входами соответствующих фазовых детекторов.3. A broadband microwave frequency meter, consisting of a series-connected input amplifier-limiter, a band-pass microwave filter, a first microwave power divider by N + M, N frequency multipliers, the inputs of which are connected to the outputs of the microwave power divider by N + M, M frequency dividers, the inputs of which are connected to the outputs of the microwave power divider to N + M, N + M phase detectors, the outputs of which are connected to a computing device, characterized in that an N + M-port microwave adder is added to it. power, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the frequency multipliers and frequency dividers, the in-phase microwave power divider into two, the input of which is connected to the output of the N + M-port microwave power adder, while one of the outputs of the in-phase microwave power divider into two is connected with the first input of the in-phase two-port microwave power adder, and the second output with the input of the delay line, the output of the delay line is connected to the second input of the in-phase two-port sums the output of the in-phase two-port microwave power combiner is connected to the input of the second microwave power divider by N + M, the outputs of the second power divider by N + M are connected to the corresponding bandpass filters, the total number of which is N + M, the outputs of the bandpass filters are connected with the inputs of the corresponding phase detectors.

Images