Петля Уодли
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
« Петля подавления дрейфа Уодли» , также известная как «петля Уодли» , представляет собой систему из двух генераторов , синтезатора частоты и двух смесителей частот в тракте радиочастотного сигнала. Система была разработана доктором Тревором Уодли в 1940-х годах в Южной Африке . Схема была впервые использована для стабильного волномера . (Волновой прибор используется для измерения длины волны и, следовательно, частоты сигнала).
нет цикла регулирования В «петле Уодли» , поэтому этот термин взят в кавычки. Однако более точные названия конфигурации схемы неизвестны. [2]
« Петля Уодли» использовалась в радиоприемниках с 1950-х годов примерно до 1980-х годов. «Петля Уодли» в основном использовалась в более дорогих стационарных радиоприемниках, но «петля Уодли» также использовалась в портативном радиоприемнике (Барлоу-Уодли). XCR-30 Марк II). [3] [4]
Обзор
[ редактировать ]В традиционном супергетеродинном радиоприемнике большая часть генератора дрейфа и нестабильности возникает в первом каскаде преобразователя частоты , поскольку он перестраиваемый и работает на высокой частоте.
В отличие от других методов уменьшения дрейфа (таких как контроль кристалла или синтез частоты ), петля Уодли не пытается стабилизировать генератор. Вместо этого он математически отменяет дрейф.
Принципы работы
[ редактировать ]
Петля Уодли работает следующим образом:
- объединение первого генератора с принятым сигналом в смесителе частот для перевода его на промежуточную частоту , которая находится выше диапазона настройки приемника,
- смешивание того же генератора с гребенкой гармоник кварцевого генератора ,
- выбор одного из результатов (2) с помощью полосового фильтра и
- смешивая его с сигналом ПЧ из (1).
Поскольку высокая ПЧ части 1 дрейфует в том же направлении и на ту же величину, что и «синтетический генератор» части 3, когда они смешиваются в части 4, члены дрейфа компенсируются, и в результате получается кристаллически стабильный сигнал на вторая промежуточная частота.
Однако дрейф делает невозможным использование избирательности высокой ПЧ для отклонения нежелательных сигналов. Вместо этого высокая ПЧ спроектирована с полосовой характеристикой. Кроме того, поскольку первый генератор погашен, его нельзя использовать для настройки определенного сигнала. Вместо этого он выбирает целую полосу сигналов — какая из них зависит от того, какая гармоника была выбрана в части 3 выше. Размер полосы равен расстоянию между кристаллическими гармониками. Традиционно настроенный «сервер» выбирает нужный сигнал из диапазона сигналов, представленных на второй ПЧ.
Пример
[ редактировать ]Примером может служить прием сигналов от 0 до 30 МГц. Он делится на 30 полос по 1 МГц, которые затем преобразуются в полосу 44–45 МГц. Для преобразования 0–1 МГц первый генератор должен иметь частоту 45 МГц; для преобразования 1-2 МГц должно быть 46 МГц; и так далее. При этом первый генератор также смешивается с гармониками кристалла частотой 1 МГц, и результаты проходят через фильтр 42 МГц. Проходит только одна гармоника. Когда первый генератор имеет частоту 45 МГц, это третья гармоника, потому что 45 – 3 = 42. При 46 МГц это четвертая гармоника и так далее. Генератор не обязательно должен быть точно 45, 46 и т. д., достаточно близко, чтобы пройти через полосовой фильтр 42 МГц . Допустим, это 45,1 . Тогда получаем от фильтра 42,1, а 45,1 - 42,1 это все равно 3. При смешивании высокой ПЧ с 42 МГц в результате получается полоса сигналов от 3 МГц до 2 МГц, из которой выбирается нужный сигнал. Это потенциально может быть достигнуто с помощью обычного супергетеродинного преобразователя частоты 3–2 МГц в 455 кГц и, наконец, демодуляция сигнала обратно в аудио. Общий дрейф приемника состоит из дрейфа кристалла плюс 3 МГц на входе. Когда мы слушаем сигнал частотой 30 МГц, этот приемник примерно в десять раз стабильнее, чем тот, который использует высокочастотный настраиваемый VFO .
Для нового пользователя ощущения от управления настройкой первого генератора кажутся нелогичными. Хотя ручка перемещается непрерывно, аналогово, ее влияние на работу приемника дискретно , то есть настройка происходит скачками в 1 МГц.
Примером может служить Yaesu . компании FRG-7 приемник связи [5] который использует систему для устранения дрейфа гетеродина. Racal RA17 и Realistic DX-302 [6] также использовали в своей конструкции петлю Уодли.
Недавно была предложена оптическая реализация петли Уодли. Это позволяет использовать компактный относительно нестабильный лазер в качестве гетеродина. Стабильность системы достигается за счет главного «гребенчатого источника» (обычно импульсного лазера, такого как лазер с синхронизацией мод), который, возможно, является общим для многих приемников на станции. [7]
Примечания
[ редактировать ]- ^ radiomuseum.org: Yaesu FRG-7000 Цитата: «... Принцип петли Уодли (включая двойной супергетер) ...»
- ^ «Петля Уодли — принцип настройки приемника с подавлением дрейфа» . Февраль 2017 г. Архивировано из оригинала 30 января 2020 г.
Они, а не его создатели, называют это петлей, но это не так. Чтобы это был цикл, у него должна быть обратная связь, которой нет. Существует так много дезинформации об этой схеме, что я часто задаюсь вопросом, действительно ли люди понимают, что это такое... Петля Уодли... это концепция настройки, которая устраняет дрейф одного генератора в приемнике, используя его дважды в схеме преобразования. ..
- ^ radiomuseum.org: Barlow-Wadley XCR-30 Mark II
- ^ manualslib.com: Barlow-Wadley XCR-30 Mark II
- ^ Петля отмены дрейфа Уодли
- ^ «Руководство пользователя DX-302» (PDF) . Проверено 3 февраля 2018 г.
- ^ Лоури, Артур Джеймс; Коркоран, Билл; Чжу, Чен (2015). «Широко перестраиваемый когерентный приемник с низким фазовым шумом и использованием оптической петли Уодли» . Оптика Экспресс . 23 (15): 19891–20700. Бибкод : 2015OExpr..2319891L . дои : 10.1364/OE.23.019891 . ПМИД 26367649 .