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摘 要:本文介绍了DVOR4000发射机中 SYN-D板件的功能、相关信号以及三种负反馈系统,并比较不同信号相关反馈控制的不同。
关键词:反馈 锁相 环路
0 引言
SYN-D板件是DVOR4000发射机中的第一个板件,在学习中,我们经常会关注MOD-110、MOD-110P、CCP-D、MSG-C这些板件之间的相位调整关系,而忽视SYN-D板件,但是SYN-D板件是整个发射机相位调整的基础。
1、SYN-D板件的主要功能
SYN-D板件分别产生两个f0信号,一个f0+9960Hz信号和一个f0-9960Hz四个信号。其中,一个f0信号送到载波调制器(MOD-110);另一个f0信号送到信号控制耦合器(CCP) ;f0+9960Hz信号送到上边带调制器(MOD-110P);f0-9960Hz信号送到下边带调制器(MOD-110P)。
2、SYN-D板件的相关信号
2.1、与MSG-C关联的信号,
DT0-DT15,决定波道频率;CSSYN1-CSSYN4,选通信号;
BLPLL0-BLPLL2,是SYN锁相检测输出,这个输出信号与MSG-C合并构成PLL环路。
2.2、与MSG-S关联的信号,
BFR1,基准频率;BFC1,载波频率;
BFSBA0,上边带频率;BFSC2,下边带频率。
以上四路信号进行相关的BITE数字检测。
2.3、与MSP-VD关联的信号,
BFM0-2,经过40分频后的频率,送给监视器做SYN-D的频率检测输出。
2.4、SYN-D板件的相关信号说明
经CSSYN1-4选通信号控制,SYN-D将接收从MSG-C来的选频率信号DT0-DT15,和锁相环路一同产生相应的频率。频率产生后,BLPLL0---2這3个信号作为环路的锁相检测回送给MSG-C,这个MSG-C再根据回送信号来决定DT0-DT5信号的输出调整。
BFR1,基准频率;BFC1,载波频率;BFSBA0,上边带频率;BFSC2,下边带频率四路信号先送到MSG-S,再送到MSG-C,进行相应的BITE信号检测。相应的测量结果我们可以在TX BITE Digital中的Synth.-level ref. frequency和Synth.-level CSB-Signal中得到状态确认。
对于BFM0-2这三个频率信号,是实际频率经过40分频后的频率,送给监视器做频率检测。这样就可以知道,监视器得到的频率测量值并不是真正的频率值,是与辐射出去的RF信号内容不一样。设计思想是采样信号(40分频后的信号)得到确认,则实际应用信号就可以保证。三个频率信号BFM0、BFM1、BMF2可以在Mon-1 /2 Measurement actual窗口中的Carrier Frequency、Upper Sideband Frequency, SBA和Lower Sideband Frequency, SBB中得到以kHz为单位的频率显示,
3、三种负反馈系统
负反馈控制系统的功能是检测误差和修正误差,最后使得被控制变量和输入变量一致或者基本一致,其基本结构如图3所示。反馈部件反馈被控对象的输出信号,输入信号与反馈变量比较得到误差信号,误差信号经过控制器输出与误差信号成比例的控制信号,修正被控对象,减少误差,最终使输入信号和输出信号的误差为零。
图3 负反馈系统框图
3.1 载波通路和两个边带通路的负反馈系统
在DVOR4000设备中,f0信号,f0+9960Hz信号和f0-9960Hz每一路,都有一个锁相环路,锁相环路也是一种负反馈系统,锁相环路由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)组成。鉴相器又称为相位比较器,它的作用是检测输入信号vi和输出信号Vo的相位差,并将检测出的相位差信号转换成VD(t)电压信号输出,该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压VC(t),对振荡器输出信号的频率实施控制,如图4所示。
图4 锁相环路
载波通路的基准晶振产生20MHz的频率信号,经过400(R=400)分频后,50kHz的频率信号送到鉴相器,与最终输出信号fo(例如,fo=119MHz)信号经过2380分频(N=2380)的信号(正常值是50kHz)进行比较,并将检测出的相位差信号转换成VD(t)电压信号输出,该信号经环路滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压VC(t),对振荡器输出信号的频率实施控制,产生我们所需的频率。如图5所示
图5 载波通路的锁相环路电路图
边带通路与载波通路的锁相环路电路基本形同,不同在基准晶振产生7868.4kHZ的频率信号,R和N的取值不同。如图6所示。
图6 边带通路的锁相环路电路图
3.2 两个边带与载波通路的负反馈系统
边带通路通过U1/U2混频器,得到边带与载波频率的差频9960Hz,两差频分别与具有同一个相位基准的9960Hz锁相,确保了F0、F0±9960Hz三路信号之间严格的相位关系,为三路信号在空间的重新合成奠定基础,如图7所示,也就是说,不论上边带还是下边带通路比载波通路要多一路锁相环路。
在DVOR4000中,SB2通道RF相位恒定,通过调整SB1通道RF相位来间接实现空间合成信号中9960Hz间的相位一致。调SB1通道RF相位会使辐射出去的SB1、SB2信号矢量的和与CSB矢量间产生相对角度变化,当和矢量与CSB矢量方向相反或相同时,合成VOR信号上具有最大的副载波调制,即CSB、SB1、SB2在空间具有最佳合成。
图7 上边带通路与载波通路的锁相环路电路图
3.3 SYN-D与MSG-C之间的负反馈系统
SYN-D接收从MSG-C来的选频率信号DT0-DT15,和锁相环路一同产生相应的频率。频率产生后,BLPLL0---2这3个信号作为环路的锁相检测回送给MSG-C,这个MSG-C再根据回送信号来决定DT0-DT5信号的输出调整。因此SYN-D和MSG-C板件形成负反馈系统。如图8所示。
4、结束语
通过以上分析可以看出,在DVOR4000发射机中 SYN-D板件中,设计了三种负反馈系统来确定F0、F0±9960Hz信号的输出稳定,并且在边带与载波频率的负反馈系统中,确保了F0、F0±9960Hz三路信号之间严格的相位关系,为后级通过调整SB1通道的RF相位来改变SB1、SB2信号的矢量和与CSB 矢量的相位关系,使合成VOR信号上具有最大的副载波调制,即CSB、SB1、SB2在空间具有最佳合成做好准备。
参考文献
[1] THALES DVOR-4000.技术手册第一册. [Z]. 2007 1-2
[2] THALES DVOR-4000.技术手册第一册. [Z]. 2007 1-2
关键词:反馈 锁相 环路
0 引言
SYN-D板件是DVOR4000发射机中的第一个板件,在学习中,我们经常会关注MOD-110、MOD-110P、CCP-D、MSG-C这些板件之间的相位调整关系,而忽视SYN-D板件,但是SYN-D板件是整个发射机相位调整的基础。
1、SYN-D板件的主要功能
SYN-D板件分别产生两个f0信号,一个f0+9960Hz信号和一个f0-9960Hz四个信号。其中,一个f0信号送到载波调制器(MOD-110);另一个f0信号送到信号控制耦合器(CCP) ;f0+9960Hz信号送到上边带调制器(MOD-110P);f0-9960Hz信号送到下边带调制器(MOD-110P)。
2、SYN-D板件的相关信号
2.1、与MSG-C关联的信号,
DT0-DT15,决定波道频率;CSSYN1-CSSYN4,选通信号;
BLPLL0-BLPLL2,是SYN锁相检测输出,这个输出信号与MSG-C合并构成PLL环路。
2.2、与MSG-S关联的信号,
BFR1,基准频率;BFC1,载波频率;
BFSBA0,上边带频率;BFSC2,下边带频率。
以上四路信号进行相关的BITE数字检测。
2.3、与MSP-VD关联的信号,
BFM0-2,经过40分频后的频率,送给监视器做SYN-D的频率检测输出。
2.4、SYN-D板件的相关信号说明
经CSSYN1-4选通信号控制,SYN-D将接收从MSG-C来的选频率信号DT0-DT15,和锁相环路一同产生相应的频率。频率产生后,BLPLL0---2這3个信号作为环路的锁相检测回送给MSG-C,这个MSG-C再根据回送信号来决定DT0-DT5信号的输出调整。
BFR1,基准频率;BFC1,载波频率;BFSBA0,上边带频率;BFSC2,下边带频率四路信号先送到MSG-S,再送到MSG-C,进行相应的BITE信号检测。相应的测量结果我们可以在TX BITE Digital中的Synth.-level ref. frequency和Synth.-level CSB-Signal中得到状态确认。
对于BFM0-2这三个频率信号,是实际频率经过40分频后的频率,送给监视器做频率检测。这样就可以知道,监视器得到的频率测量值并不是真正的频率值,是与辐射出去的RF信号内容不一样。设计思想是采样信号(40分频后的信号)得到确认,则实际应用信号就可以保证。三个频率信号BFM0、BFM1、BMF2可以在Mon-1 /2 Measurement actual窗口中的Carrier Frequency、Upper Sideband Frequency, SBA和Lower Sideband Frequency, SBB中得到以kHz为单位的频率显示,
3、三种负反馈系统
负反馈控制系统的功能是检测误差和修正误差,最后使得被控制变量和输入变量一致或者基本一致,其基本结构如图3所示。反馈部件反馈被控对象的输出信号,输入信号与反馈变量比较得到误差信号,误差信号经过控制器输出与误差信号成比例的控制信号,修正被控对象,减少误差,最终使输入信号和输出信号的误差为零。
图3 负反馈系统框图
3.1 载波通路和两个边带通路的负反馈系统
在DVOR4000设备中,f0信号,f0+9960Hz信号和f0-9960Hz每一路,都有一个锁相环路,锁相环路也是一种负反馈系统,锁相环路由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)组成。鉴相器又称为相位比较器,它的作用是检测输入信号vi和输出信号Vo的相位差,并将检测出的相位差信号转换成VD(t)电压信号输出,该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压VC(t),对振荡器输出信号的频率实施控制,如图4所示。
图4 锁相环路
载波通路的基准晶振产生20MHz的频率信号,经过400(R=400)分频后,50kHz的频率信号送到鉴相器,与最终输出信号fo(例如,fo=119MHz)信号经过2380分频(N=2380)的信号(正常值是50kHz)进行比较,并将检测出的相位差信号转换成VD(t)电压信号输出,该信号经环路滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压VC(t),对振荡器输出信号的频率实施控制,产生我们所需的频率。如图5所示
图5 载波通路的锁相环路电路图
边带通路与载波通路的锁相环路电路基本形同,不同在基准晶振产生7868.4kHZ的频率信号,R和N的取值不同。如图6所示。
图6 边带通路的锁相环路电路图
3.2 两个边带与载波通路的负反馈系统
边带通路通过U1/U2混频器,得到边带与载波频率的差频9960Hz,两差频分别与具有同一个相位基准的9960Hz锁相,确保了F0、F0±9960Hz三路信号之间严格的相位关系,为三路信号在空间的重新合成奠定基础,如图7所示,也就是说,不论上边带还是下边带通路比载波通路要多一路锁相环路。
在DVOR4000中,SB2通道RF相位恒定,通过调整SB1通道RF相位来间接实现空间合成信号中9960Hz间的相位一致。调SB1通道RF相位会使辐射出去的SB1、SB2信号矢量的和与CSB矢量间产生相对角度变化,当和矢量与CSB矢量方向相反或相同时,合成VOR信号上具有最大的副载波调制,即CSB、SB1、SB2在空间具有最佳合成。
图7 上边带通路与载波通路的锁相环路电路图
3.3 SYN-D与MSG-C之间的负反馈系统
SYN-D接收从MSG-C来的选频率信号DT0-DT15,和锁相环路一同产生相应的频率。频率产生后,BLPLL0---2这3个信号作为环路的锁相检测回送给MSG-C,这个MSG-C再根据回送信号来决定DT0-DT5信号的输出调整。因此SYN-D和MSG-C板件形成负反馈系统。如图8所示。
4、结束语
通过以上分析可以看出,在DVOR4000发射机中 SYN-D板件中,设计了三种负反馈系统来确定F0、F0±9960Hz信号的输出稳定,并且在边带与载波频率的负反馈系统中,确保了F0、F0±9960Hz三路信号之间严格的相位关系,为后级通过调整SB1通道的RF相位来改变SB1、SB2信号的矢量和与CSB 矢量的相位关系,使合成VOR信号上具有最大的副载波调制,即CSB、SB1、SB2在空间具有最佳合成做好准备。
参考文献
[1] THALES DVOR-4000.技术手册第一册. [Z]. 2007 1-2
[2] THALES DVOR-4000.技术手册第一册. [Z]. 2007 1-2