РАДИОПЕРЕДАТЧИК Российский патент 2011 года по МПК H04B1/34 

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к импульсным устройствам радиолокационных систем, и может быть использовано для получения модулированных электрических колебаний в диапазонах радиочастот.

Известен радиопередатчик, содержащий генератор радиочастоты, делитель и квадратурный сумматор мощности, соединенные между собой линиями связи, состоящими из последовательно соединенных подстроенных фазовращателей и усилителей мощности, при этом квадратурный сумматор мощности одним выходом подключен, например, к антенне (кн. Проектирование радиопередатчиков: Учеб. Пособие для вузов/В.В.Шахгильдян, М.С.Шумилин, В.Б. Козырев и др.; Под ред. В.В.Шахгильдяна. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 2000. - 656 с.: ил. - стр.165, рис.2.26). Данное устройство принято за прототип.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является наличие в нем только одного выхода, требующего для переключения мощного СВЧ-сигнала с одной антенны на другую антенно-фидерной системы применения, например, электронного коммутатора, который вносит дополнительное затухание в антенно-фидерный тракт и уменьшает выходную мощность радиопередатчика, который не гарантирует надежное переключение за очень короткое время, менее одной микросекунды, и значительно усложняет конструкцию известного устройства.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является сохранение выходной мощности в антенно-фидерном тракте радиопередатчика и обеспечение гарантированного переключения мощного СВЧ-сигнала с одной антенны на другую.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого технического решения, является обеспечение необходимой выходной мощности в антенно-фидерном тракте радиопередатчика и гарантированное переключение мощного СВЧ-сигнала с одной антенны на другую антенно-фидерной системы.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном радиопередатчике, содержащем возбудитель радиоимпульсов, состоящий из последовательно соединенных генератора высокой частоты и предварительного усилителя, делитель и сумматор мощности, соединенные между собой параллельно работающими опорным каналом усиления и каналами усиления, включающими в себя последовательно соединенные фазовращатели и оконечные усилители мощности, при этом каждый выход делителя соединен через канал усиления с соответствующим входом сумматора, а сумматор мощности состоит из одного или нескольких направленных восьмиполюсников, соединенных между собой, причем выходы, на одном из которых получается суммарный сигнал в зависимости от состояния фазовращателей на входах оконечных усилителей, подключены к антенно-фидерной системе и к согласованной нагрузке, согласно предложенному техническому решению;

фазовращатель или фазовращатели выполнены управляемыми, для чего радиопередатчик снабжен устройством управления указанными фазовращателями, последние управляющими входами подключены к соответствующим выходам устройства управления, при этом вход оконечного усилителя мощности опорного канала усиления подключен непосредственно к соответствующему выходу делителя мощности;

число каналов усиления мощности N=2ⁿ, где n - целое положительное число, которое определяется выходной мощностью радиопередатчика и требуемым числом выходов, подключаемых к антенно-фидерному тракту;

он выполнен четырехканальным, для чего сумматор мощности содержит две пары направленных восьмиполюсников, подключенные друг к другу каскадно-перекрестным соединением, один из которых подключен двумя выходами к антенно-фидерной системе, а второй - одним выходом на эквивалент антенны, а другим - к согласованной нагрузке.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного радиопередатчика, отсутствуют. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками из заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

На фиг.1 показана функциональная схема радиопередатчика. Радиопередатчик содержит возбудитель радиоимпульсов 1, делитель 2 и сумматор 3 мощности. Возбудитель радиоимпульсов 1 состоит из генератора высокой частоты 4 и предварительного усилителя мощности 5. Делитель 2 и сумматор 3 мощности соединены между собой каналами усиления 6_а, 6_б, 6_в и 6_г, число которых N=2ⁿ, где n - целое положительное число, которое определяется выходной мощностью радиопередатчика и требуемым числом выходов. Сумматор мощности 3 состоит из направленных восьмиполюсников 7_а, 7_б, 7_в и 7_г с переходным ослаблением 3 дБ, при этом число выходов сумматора мощности 3 адекватно количеству каналов антенно-фидерной системы I и II и эквиваленту антенны III (условно не показаны), а также согласованной нагрузке 8. Каналы усиления 6_б, 6_в и 6_г включают в себя последовательно соединенные управляемые фазовращатели 9 и оконечные усилители мощности 10, при этом опорный канал усиления 6_а одним концом подключен к соответствующему выходу делителя мощности 2, а другим - к входу сумматора мощности 3. Радиопередатчик снабжен устройством 11 управления фазовращателями 9, последние управляющими входами подключены к соответствующим выходам устройства 11 управления.

Радиопередатчик работает следующим образом.

Радиоимпульс, выработанный генератором высокой частоты 4 возбудителя 1 и усиленный предварительным усилителем мощности 5, поступает на вход делителя мощности 2, последний обеспечивает равномерное распределение сигнала на входы оконечных усилителей мощности 10 с учетом потерь мощности проходящего сигнала в управляемых фазовращателях 9 каналов усиления 6_б, 6_в и 6_г, которое обеспечивает суммирование сигналов опорного канала 6_а и канала 6_б на выходе (3) направленного восьмиполюсника 7_а, каналов 6_в и 6_г - на выходе (3) направленного восьмиполюсника 7_б и всех сигналов - на выходе (3) направленного восьмиполюсника 7_в. Для переключения суммарного сигнала на выход II сумматора мощности 3 устройство управления 11 подает управляющий сигнал на фазовращатели 9 каналов усиления 6_в и 6_г, которые переходят в другое состояние, характеризующееся изменением фазы несущего колебания, прошедшего через фазовращатели сигнала, на 180°. Поскольку относительный сдвиг фаз несущего колебания в каналах 6_в и 6_г не изменился, колебания, усиленные в этих каналах, по-прежнему суммируются на выходе (3) направленного восьмиполюсника 7_б и переходят на вход (2) направленного восьмиполюсника 7_в. При этом относительное распределение фаз суммируемого сигнала на входах (1) и (2) направленного восьмиполюсника 7_в из-за перехода коммутируемых фазовращателей 9 в каналах 7_б и 7_в в другое состояние меняется таким образом, что суммарный сигнал появляется на выходе (4) направленного восьмиполюсника 7_в. Для переключения суммарного сигнала на выход III сумматора мощности 3 устройство управления 11 подает управляющий сигнал только на фазовращатели 9 каналов 6_б и 6_г. При этом суммарный сигнал опорного канала 6_а и канала усиления 6_б появляется на выходе (4) направленного восьмиполюсника 7_а, а суммарный сигнал каналов 6_в и 6_г - на выходе (4) направленного восьмиполюсника 7_б. Эти сигналы суммируются направленным восьмиполюсником 7_г и появляются на выходе III сумматора мощности 3.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к импульсным устройствам радиолокационных систем, и может быть использовано для получения модулированных электрических колебаний в диапазонах радиочастот. Достигаемый технический результат - обеспечение необходимой выходной мощности в антенно-фидерном тракте радиопередатчика и обеспечение гарантированного переключения мощного СВЧ-сигнала с одной антенны на другую. Радиопередатчик содержит возбудитель радиоимпульсов, состоящий из генератора высокой частоты и предварительного усилителя, делитель мощности и сумматор мощности, соединенные между собой опорным каналом усиления и каналами усиления мощности, число которых N=2ⁿ, где n - целое положительное число, которое определяется выходной мощностью радиопередатчика, устройство управления фазовращателями, каналы усиления мощности включают управляемые фазовращатели и оконечные усилители мощности, сумматор мощности состоит из направленных восьмиполюсников. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Радиопередатчик, содержащий возбудитель радиоимпульсов, состоящий из последовательно соединенных генератора высокой частоты и предварительного усилителя, делитель мощности и сумматор мощности, соединенные между собой опорным каналом усиления и каналами усиления мощности, включающими в себя последовательно соединенные фазовращатели и оконечные усилители мощности, при этом сумматор мощности состоит из соединенных между собой направленных восьмиполюсников, которые подключены к антенно-фидерной системе и к согласованной нагрузке, отличающийся тем, что фазовращатели расположены перед оконечными усилителями мощности и выполнены управляемыми, для чего радиопередатчик снабжен устройством управления указанными фазовращателями, последние управляющими входами подключены к соответствующим выходам устройства управления, при этом вход оконечного усилителя мощности опорного канала усиления подключен непосредственно к соответствующему выходу делителя мощности, а число каналов усиления мощности N=2ⁿ, где n - целое положительное число, которое определяется выходной мощностью радиопередатчика и требуемым числом выходов, подключаемых к антенно-фидерной системе.

2. Радиопередатчик по п.1, отличающийся тем, что он выполнен четырехканальным, для чего сумматор мощности содержит две пары направленных восьмиполюсников, один из которых подключен двумя выходами к антенно-фидерной системе, а второй одним выходом - к эквиваленту антенны, а другим - к согласованной нагрузке.