ЧАСТОТОМЕР СВЧ-ДИАПАЗОНА

ЧАСТОТОМЕР СВЧ-ДИАПАЗОНА


RU (11) 2289141 (13) C1

(51) МПК
G01R 23/04 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

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

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.12.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005119773/28 
(22) Дата подачи заявки: 2005.06.27 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.06.27 
(45) Опубликовано: 2006.12.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2226741 С2, 10.04.2004. US 6407540, 18.06.2002. SU 631837, 05.11.1978. 
(72) Имя изобретателя: Хорев Анатолий Анатольевич (RU); Омельченко Борис Валентинович (RU); Николаев Алексей Владимирович (RU); Аксенов Станислав Сергеевич (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого (RU) 
(98) Адрес для переписки: 109074, Москва, Китайгородский пр-д, 9/5, Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого 

(54) ЧАСТОТОМЕР СВЧ-ДИАПАЗОНА

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для измерения обнаруженных излучений маломощных радиопередающих устройств СВЧ-диапазона. Вход коаксиальной линии соединен с точкой соединения катода первого диода с первым согласующим резистором. Второй выход согласующего резистора соединен с земляной шиной. Анод первого диода соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к земляной шине. Выход операционного усилителя через цепь отрицательной обратной связи соединен с его инвертирующим входом, выход коаксиальной линии соединен с точкой соединения катода второго диода со вторым согласующим резистором, второй выход которого соединен с земляной шиной. Анод второго диода соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к земляной шине. Выход второго операционного усилителя через цепь отрицательной обратной связи соединен с его инвертирующим входом. Вход Z аналогового перемножителя соединен с выходом первого операционного усилителя. Вход Х - с выходом второго операционного усилителя. Выход перемножителя соединен с входом индикатора. Технический результат - возможность работы в области сверхвысоких частот, расширение диапазона измеряемых частот и упрощение конструкции. 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для измерения обнаруженных излучений маломощных радиопередающих устройств СВЧ-диапазона.

Известны измерители частоты - частотомеры, принцип действия которых основан на измерении реактивного сопротивления, меняющегося монотонно и однозначно с изменением частоты [4, 5]. Наиболее распространенными элементами с такой частотной зависимостью являются катушка индуктивности, электрический конденсатор и их композиции - последовательный или параллельный колебательный контур [2, 3].

Основными недостатками данных устройств являются их сложность и невозможность работы в СВЧ-диапазоне.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому изобретению является преобразователь тока в напряжение, описанный в [1]. Преобразователь тока в напряжение содержит операционный усилитель, цепь отрицательной обратной связи и два диода Шотки.

При этом анод первого диода соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого через резистор подключен к земляной шине, к которой также подсоединен катод второго диода, а выход операционного усилителя через цепь отрицательной обратной связи соединен с его инвертирующим входом, причем, точка соединения катода первого диода с анодом второго диода является входом данного устройства, а выход операционного усилителя - его выходом.

Недостатком указанного устройства является отсутствие возможности измерения частоты обнаруженного сигнала.

Требуемый технический результат изобретения заключается в создании частотомера, работающего в области сверхвысоких частот, обладающего простой конструкцией и широким диапазоном измеряемых частот.

Требуемый технический результат достигается тем, что в устройство, состоящее из операционного усилителя, цепи отрицательной обратной связи и диода Шотки, причем анод диода соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к земляной шине, а выход операционного усилителя через цепь отрицательной обратной связи соединен с его инвертирующим входом, дополнительно введены отрезок коаксиальной линии, второй операционный усилитель с цепью отрицательной обратной связи и диодом Шотки, два согласующих резистора, аналоговый перемножитель и индикатор, при этом вход коаксиальной линии соединен с точкой соединения катода первого диода с первым согласующим резистором, второй выход которого соединен с земляной шиной, выход коаксиальной линии соединен с точкой соединения катода второго диода со вторым согласующим резистором, второй выход которого соединен с земляной шиной, анод второго диода соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к земляной шине, а выход операционного усилителя через цепь отрицательной обратной связи соединен с его инвертирующим входом, при этом вход Z аналогового перемножителя соединен с выходом первого операционного усилителя, вход Х - с выходом второго операционного усилителя, а выход - с входом индикатора.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа наличием новых блоков: отрезка коаксиальной линии, второго операционного усилителя с цепью отрицательной обратной связи и диодом Шотки, двух согласующих резисторов, аналогового перемножителя и индикатора и их связями с остальными элементами схемы. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «новизна».

Требуемый результат достигается всей вновь введенной совокупностью существенных признаков, которые в известной патентной и научной литературе не обнаружены на дату подачи заявки. Следовательно, техническое решение соответствует «изобретательскому уровню».

На чертеже представлена структурная схема частотомера СВЧ-диапазона.

Частотомер СВЧ-диапазона содержит отрезок коаксиальной линии 1, два операционных усилителя 4 и 8, две цепи отрицательной обратной связи 5 и 9, два диода Шотки 3 и 6, два согласующих резистора 2 и 7, аналоговый перемножитель 10 и индикатор 11.

При этом вход коаксиальной линии 1 соединен с точкой соединения катода первого диода 3, с первым согласующим резистором 2, второй выход которого соединен с земляной шиной, анод первого диода 3 соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя 4, неинвертирующий вход которого подключен к земляной шине, а выход операционного усилителя 4 через цепь отрицательной обратной связи 5 соединен с его инвертирующим входом, выход коаксиальной линии 1 соединен с точкой соединения катода второго диода 6 со вторым согласующим резистором 7, второй выход которого соединен с земляной шиной, анод второго диода 6 соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя 8, неинвертирующий вход которого подключен к земляной шине, а выход операционного усилителя 8 через цепь отрицательной обратной связи 9 соединен с его инвертирующим входом, при этом вход Z аналогового перемножителя 10 соединен с выходом первого операционного усилителя 4, вход Х - с выходом второго операционного усилителя 8, а выход - с входом индикатора 11.

Частотомер СВЧ-диапазона работает следующим образом.

Уровень сигнала на выходе аналогового перемножителя 10 будет определяться отношением уровней сигналов на выходах первого 4 и второго 8 операционных усилителей, которые, в свою очередь, зависят от уровней сигналов в точках соединения катода первого диода 3 с первым согласующим резистором 2 и катода второго диода 6 со вторым согласующим резистором 7. Разница уровней сигналов в этих точках будет определяться величиной затухания сигнала в коаксиальной линии 1, которое, в свою очередь, зависит от частоты входного сигнала. При подаче на вход устройства сигнала высокой частоты через диоды 3 и 6 начнет протекать ток, величины которого будут зависеть от уровня напряжения на входе и выходе коаксиальной линии 1 соответственно. Сила тока через диоды 3 и 6 будет определять величину напряжения на выходах операционных усилителей 4 и 8. Аналоговый перемножитель 10 перемножает эти напряжения, устраняя зависимость выходного напряжения от уровня напряжения на входе устройства, а индикатор 11 по известным зависимостям затухания сигнала в отрезке коаксиальной линии от частоты сигнала [2, 3] рассчитывает значение частоты сигнала на входе устройства и отображает это значение.

Таким образом, предложенный частотомер СВЧ-диапазона в сравнении с прототипом позволяет измерять частоту сигналов СВЧ-диапазона.

Источники, принятые во внимание

1. Николаев А.В., Омельченко Б.В., Асеев А.О. Преобразователь тока в напряжение. Патент на изобретение №2226741.

2. Антенны и устройства СВЧ. Под редакцией профессора Д.И.Воскресенского. - М.: Советское радио, 1972. - С.33-35.

3. Гасанов Л.Г. и др. Твердотельные устройства СВЧ в технике связи. - М.: Радио и связь. 1988. - с.38, 39.

4. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. - М.: Мир, 1983. - С.165.

5. The Radio Amateur's Handbook. Published by The American Radio Relay League. Newington, Conn., USA, 1968. - pp.557-559.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Частотомер СВЧ-диапазона, состоящий из операционного усилителя, цепи отрицательной обратной связи и диода Шотки, причем анод диода соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к земляной шине, а выход операционного усилителя через цепь отрицательной обратной связи соединен с его инвертирующим входом, отличающийся тем, что в него дополнительно введены отрезок коаксиальной линии, второй операционный усилитель с цепью отрицательной обратной связи и диодом Шотки, два согласующих резистора, аналоговый перемножитель и индикатор, при этом вход коаксиальной линии соединен с точкой соединения катода первого диода с первым согласующим резистором, второй выход которого соединен с земляной шиной, анод первого диода соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к земляной шине, а выход операционного усилителя через цепь отрицательной обратной связи соединен с его инвертирующим входом, выход коаксиальной линии соединен с точкой соединения катода второго диода со вторым согласующим резистором, второй выход которого соединен с земляной шиной, анод второго диода соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к земляной шине, а выход операционного усилителя через цепь отрицательной обратной связи соединен с его инвертирующим входом, при этом вход Z аналогового перемножителя соединен с выходом первого операционного усилителя, вход Х - с выходом второго операционного усилителя, а выход - с входом индикатора.




РИСУНКИ





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