КВАРЦЕВЫЙ РЕЗОНАТОР В КАЧЕСТВЕ ДИСКРИМИНАТОРА

КВАРЦЕВЫЙ РЕЗОНАТОР В КАЧЕСТВЕ ДИСКРИМИНАТОРА


RU (11) 2206956 (13) C2

(51) 7 H03D3/16 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2003.06.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2001103020/09 
(22) Дата подачи заявки: 2001.02.05 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.02.05 
(43) Дата публикации заявки: 2003.01.20 
(45) Опубликовано: 2003.06.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 98107499 A, 10.02.2000. SU 1756829 A1, 23.08.1992. US 2686871, 17.08.1954. US 3949312, 06.04.1976. US 3512095, 08.11.1967. US 3772605, 13.11.1973. 
(71) Имя заявителя: Бескаравайный Юрий Михайлович 
(72) Имя изобретателя: Бескаравайный Ю.М. 
(73) Имя патентообладателя: Бескаравайный Юрий Михайлович 
(98) Адрес для переписки: 121087, Москва, ул.Тучковская, 9, кв.59, Ю.М.Бескаравайному 

(54) КВАРЦЕВЫЙ РЕЗОНАТОР В КАЧЕСТВЕ ДИСКРИМИНАТОРА 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в аппаратуре мобильной связи. Достигаемый технический результат: - точное измерение малых величин девиации частоты. Частотный дискриминатор содержит кварцевый резонатор, резистор, катушку, которая вместе с емкостью С0 кварцевого резонатора образует параллельный колебательный контур, амплитудный детектор, конденсатор C2, микроамперметр, который подключен как вольтметр и предназначен для контроля уровня подаваемого на вход частотно-модулированного сигнала нужного уровня напряжения, кривая амплитудно-частотной характеристики кварцевого резонатора выбрана в промежутке частот между его частотами последовательного и параллельного резонансов. 5 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение предназначено для использования в измерительной аппаратуре, в аппаратуре связи в УКВ и ДЦВ диапазонах, в аппаратуре мобильной связи.

Наиболее близкими аналогами являются патент US 268687 А, Н 03 D, 17.08.54 г. , и публикация "Изобретения. Полезные модели". Официальный бюллетень Рос. Агентства по патентам и товарным знакам. ФИПС. Москва, 4/12/2000 г. Стр.234. "Устройство для измерения малых величин девиации частоты". Бескаравайный Ю.М. [5].

Использование кварцевого частотного дискриминатора позволит точно измерять малые величины девиации частоты и детектировать частотно-модулированные сигналы в аппаратуре связи.

В кварцевом частотном дискриминаторе используется кривая амплитудно-частотной характеристики кварцевого резонатора в промежутке частот между частотами последовательного fs и параллельного fp резонансами. Рабочая точка выбирается посредине кривой.

На вход кварцевого частотного дискриминатора (фиг.1) подается частотно-модулированный сигнал, частотой соответствующий выбранной рабочей точке нужного уровня, ограниченный по амплитуде - снята паразитная амплитудная модуляция с тем, чтобы сигнал был неизменным по амплитуде - по напряжению.

Кварцевый резонатор эквивалентен последовательному колебательному контуру с параметрами Lкв. Cкв. rкв. (Л.1, стр.310 и фиг.2). В полосе частот между fs. и fp. кварцевый резонатор, как и всякий колебательный контур, обладает определенным сопротивлением Z, определяемым по известной формуле - 5, 70 Л. стр.350.

Z=[rкв.(1+i)]/(1-S0+iS0)

Если по данной формуле определить Z кварцевого резонатора для частот несколько выше и ниже выбранной рабочей точки, то обнаружится, что Z кв. резонатора резко и линейно изменяется при изменениях частоты в интервале от fs. до fp..

Таким образом, кварцевый резонатор является частотным дискриминатором для частот в диапазоне от fs. до fp., сопротивление которого резко и линейно изменяется при изменении частоты сигнала - известно, что дискриминатором является устройство, сопротивление которого зависит от частоты. Л. 2, стр. 305.

Кварцевый резонатор и резистор R1, соединенные последовательно, второй конец резистора R1 соединен с общей шиной, представляют собой делитель напряжения (фиг. 3). Величина напряжения сигнала в точке А схемы резко изменяется при изменении Z кварцевого резонатора, что, в свою очередь, является следствием изменения частоты сигнала, поданного на вход данного делителя при частотной модуляции.

Для того чтобы ослабить влияние С0 кварцевого резонатора, как параллельный шунтирующий путь сигнала, используется катушка L, которая совместно с С0 кв. резонатора образуют параллельный колебательный контур, настроенный на частоту, соответствующую выбранной рабочей точке. Так создается "фильтр - пробка" для данной частоты, сопротивление которой Z намного превышает XC0 емкости С0.



Как видно из формулы, индуктивность катушки L и С0 являются заданными величинами, следовательно, необходимо использовать катушку максимальной добротности.

Далее сигнал детектируется амплитудным детектором Д1, конденсатор С2 - для подавления высокой частоты на выходе амплитудного детектора.

С выхода амплитудного детектора снимается низкочастотный сигнал, частота и форма которого соответствуют параметрам модуляции ЧМ сигнала, поданного на вход частотного кварцевого дискриминатора.

К выходу амплитудного детектора подключен микроамперметр, как вольтметр, предназначенный для контроля уровня сигнала, поданного на вход кварцевого дискриминатора, причем он нужен только при использовании частотного кварцевого дискриминатора в измерительной аппаратуре, а в аппаратуре связи - в радиоприемниках УКВ и ДЦВ диапазонов он не нужен, т.к. в каналах связи этих диапазонов используются высокостабильные задающие генераторы, гетеродины, синтезаторы частот и, следовательно, на вход дискриминатора от усилителя ПЧ и амплитудного ограничителя приемника поступает стабильный по частоте и ограниченный по амплитуде сигнал.

Следует отметить, что наиболее приемлем частотный кварцевый дискриминатор для аппаратуры мобильной связи, где полоса модулирующих частот невелика по сравнению с радиовещательными каналами, и для измерения стабильности высокочастотных генераторов - в измерительной аппаратуре.

Работа кварцевого частотного дискриминатора может быть рассмотрена при помощи фиг.4 и 5.

Если на вход частотного кварцевого дискриминатора подать немодулированный сигнал частотой несколько ниже fs, а потом постепенно повышать частоту с малым шагом дискретизации - изменения частоты и регистрировать показания микроамперметра, то можно по точкам построить амплитудно-частотную характеристику дискриминатора - фиг.5. Для этого можно также использовать анализатор спектра, подключенный к точке А схемы. (Л. 3, стр.204).

Следует отметить, что в данной схеме частотного кварцевого дискриминатора нет электронной лампы или транзистора, следовательно, нет собственного источника шума и кв. частотный дискриминатор стабилен во времени. Схема не требует эл. питания. Все это является преимуществом по сравнению с кварцевым дискриминатором - патент US 2686871, Н 3 D, 17.08.54 г.

В разработанной схеме частотного кварцевого дискриминатора кварцевый резонатор используется как на основной частоте, так и на его гармониках.

Библиографические данные

1. Валитов Р.А. Радиотехнические схемы на транзисторах и туннельных диодах. Москва.: Связь, 1972г. Cтр. 309-316, 350-351.

2. Ремез Г.А. Радиоизмерения". Москва.: Связь, 1966 г. Стр. 305-306.

3. Альтшуллер Г. Б. Кварцевые генераторы. Справочное пособие. Москва.: Радио и связь, 1984 г. Стр. 204-215.

4. Альтшуллер Г.Б. Управление частотой кварцевых генераторов. Москва.: Радио исвязь, 1975 г. Стр.9-24.

5. Патент US 2686871 А, Н 03 D, 17.08.54 г.

6. Бескаравайный Ю.М. Публикация. "Изобретения. Полезные модели." Официальный бюллетень Рос. Агентства по патентам и товарным знакам. ФИПС. Москва. 4 /12/. Стр.234. 2000 г. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Частотный дискриминатор, содержащий соединенные последовательно кварцевый резонатор и резистор, который вторым концом подключен к общей шине, которые представляют собой делитель напряжения, катушку L, которая совместно с емкостью С0 кварцевого резонатора образует параллельный колебательный контур, настроенный на частоту, соответствующую выбранной рабочей точке, амплитудный детектор, который детектирует сигнал, конденсатор C2 для подавления высокой частоты на выходе амплитудного детектора, к выходу амплитудного детектора подключен микроамперметр как вольтметр, предназначенный для контроля уровня подаваемого на вход частотно-модулированного сигнала нужного уровня напряжения, ограниченного по амплитуде, кривая амплитудно-частотной характеристики кварцевого резонатора выбрана в промежутке частот между его частотами последовательного и параллельного резонансов, а рабочая точка выбрана посередине упомянутой кривой амплитудно-частотной характеристики, при этом сигнал с выхода кварцевого резонатора поступает на амплитудный детектор, фильтруется и поступает на выход в виде низкочастотного сигнала, соответствующего параметрам модуляции частотно-модулированного сигнала, подаваемого на вход частотного дискриминатора.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru