1.7. Применение импульсно-фазовой автоподстройки частоты

С целью упрощения МОЧ и входных устройств декад в ряде систем с применением ФАПЧ в декадах используется импульсно-фазовая автоподстройка частоты (ИФАПЧ) [28], [35], [68], [86]-[89]; метод, схожий с ИФАПЧ, описан в [90]. Особенности применения ИФАПЧ вместо ФАПЧ иллюстрируются рис. 1.8. Как видно из рисунка, схема по построению подобна схеме рис. 1.7а. Основным ее отличием является применение колец ИФАПЧ вместо входных перестраиваемых пассивных фильтров. Это усложнение направлено на уменьшение числа требуемых опорных частот с МОЧ. Действительно, с МОЧ на импульсно-фазовый дискриминатор ИФД каждой декады поступает только одна последовательность видеоимпульсов с частотой следования β₁, β₂, ..., β_k соответственно. На ИФД n-я гармоника разложения спектра импульсной последовательности сравнивается по фазе с колебаниями ГУН декады и, таким образом, вырабатывается сигнал ошибки. Кроме того, применение колец ИФАПЧ облегчает подавление побочных составляющих (коэффициенты гармоничности могут быть получены порядка 20-40 дБ при f_ГУН/β ≅ 200 [91]). Вообще указанную кратность можно довести до 400-500 [28], однако, чтобы не ошибиться в настройке генератора, ее выбирают не более 60-70 [86] или даже 40-50 [15].

Рис. 1.8. Структурная схема синтезатора с общим кольцом ФАПЧ и с применением ИФАПЧ в декадах

Принципиально введение в декады колец ИФАПЧ улучшает электрические характеристики системы, но эксплуатационные характеристики ее ухудшаются. Кроме того, системе рис. 1.8 свойственны все недостатки системы рис. 1.7а, так как принципы их построения общие. Дополнительной трудностью реализации схемы рис. 1.8 является формирование последовательностей коротких импульсов при высоких частотах следования. Это препятствует применению систем ИФАПЧ на СВЧ.

Уместно заметить, что вопрос предварительной селекции колебаний опорных частот, поступающих на декады, является весьма серьезным даже при применении в системе ФАПЧ. Доказательством тому служит система без предварительной селекции [92], в которой захват частоты генератора системой ФАПЧ может осуществляться на ряде частот, отстоящих от рабочей на целое число β, только при перестройке генератора. Во избежание ошибки в настройке в тракт включен волномер.

Метод ИФАПЧ не может применяться на СВЧ полностью, так как для последних декад требуются опорные импульсные сигналы чрезвычайно малой длительности и очень высокой частоты следования. В настоящее время формирование таких импульсов хотя и возможно, но очень сложно, что несовместимо с предъявляемыми к синтезаторам требованиями. В низкочастотных декадах. СВЧ синтезаторов принцип ИФАПЧ может быть с успехом применен.