Устройство взаимного фазирования пространственно разнесенных усилительных каналов Советский патент 1983 года по МПК H03L7/06 

ю

о со

со Изобретение огносигся к радиагехнике и может быть использовано в многоканальных передвтчиках, приемниках и интер ферометрах с пространственно разнесентлми каналами. Известно устройство взаимного фазирования пространственно разнесенных усилительных каналов, содержащее генераторы синхросигналов, соединенные линией связи, задаюршй генератор и усйлитепь ные каншты, каждый из яЕФТорых содерисит последовательно соеданенные -Чг выходом аадакяцего генератора управляемый фазовращатель, уеилитепь, перюый делитель мощности, удвоитель частоты и нагрузку, другой выход пэрвогО делителя мощности подключен к первому входу фазоме тра выходного сигнала к другому входу которо го подеоеданена линия связи через поеледовательно соединенны первый напр№ленный ответвитепь и второй делитель мощности, а также 4 вэометр синхросигналов, один вход которого подключен к дрэ гому входу второго eлитeля мощности, , а другой через второй направленный ветвитель - к линии связи Cll . Недостатками известного устройства являются потери выходной мощности в фазовращатель, подключенных после выхо да усилителей, сложность гонструшщи, обусловленная налиодем сложных элементов(управляемых фазовращат ей высоког уровня мощности), и вследствие этого низкая надежность. Цель изофетения - повышение КПД. Указанная цель достигается тем, что в устройство взаимного фазирования яространственно разнесенных усиинтельных каналов, соде| ащее генераторы синхросигналов, соединенные линией связи, задающий и усилительные кана лы, каждый 93 которых ссяержит последовательно соединенные с выходом задаю щего генератора упр1 аляемый фазовршцатель, усилитель, первый делитель мошности, утоктепь частоты и нагрузку, другой выход первого делителя мощности подключен к первому входу фазометра выходного сигнала, к fqpyroMy входу кото рого подсоединена линия связи через последовательно соеданенные первый направленный ответаитеяь и второй делитель- мощности, а также фазометр синхросигналов, один вход которого подключен к другому выходу вгророго делителя мощности, а доугой через второй направленный ответвитель - к лвнии съяая, между выходом фазометре сишсросигяалов и вко дом управления управляемого фазовращателя включены последовательно делитель напряжения на два и сумматор, другой вход которого подключен к выходу фазометра выходного сигнала. На чертеже приведена функциональная электрическая схема предлагаемого устг ройства. Устройство взаимного фазирования пространственно разнесенных усилительных каналов содержит линию 1 связи с генераторами синхросигналов 2 и усилительных каналов 3, подключенных входами к задающему генератору 4 и выходами к нагрузкам. Каждый у;силительный канал содержит управляемый фазовращатель 5, усилитель 6 первый делитель 7 мощности и удвоитель 8 частоты, нагрузку 9 соединенные последовательно первый направленный ответввтель 10, второй направленный ответвитель 11, второй делитель 12 мощности, фазометр 13 синхроь сигналов, фазометр 14 выходного сигнала, де)штель 15 напряжения на два, сумматор 16. Устройство р1аботает следующим офазом. Генераторы синхросигналов 2 вырабаты вают синхросигналы с частотой и; , которйе поступают в линию 1 связи с обовк кошюв. Задакяцйй генератор 4 генерирует на этой же частоте сигнал возбуждения, который ра яаодится по всем усилительным каналам 3. В усилительных канв пах сигналы возбуждения усил1{ваются усилителями 6 и частота их удваивается удвоителями 8 частоты. Если LI - длина ЛИВИИ сшязи; х - расстояние от однопэ из KOHSoie -линии связи до точки соединения с i-biM каналом, V-фазовая скорость распространения сигналов в лвнии связи, % л сигналов на коноах линии связи и на талходе усилителя 6 г1-го канала в определенный - момент времени, то фазы синхросигналов в точке Х равны ( .) . Направленные ответвители 1О и 11 выделяют из линии связи сигналы для синхронизации каналов. Первый из синхросигналов, через второй делитель 12 мощности поступает на фазометры 13 н 14. На другой вход фазометра 13 синхр. росигналов 1 додается сигнал, выделенный вторым направленным ответвителем 11. Таким офаЗом, фазометр 13 измеряет разность фаз синхросигналов и выда сигнал, соответствукяций дначению l 44k Vi-1z V« 4t27rгде n - произвольное реяое число. Делитель 15 напряжения на два пр о&рвауег &ТОГ сигнал в сигнал, cooTBe ствукхций значению . Лп}г |Котор;ЕДй постзпает затем на сумматор С выхода усилителя В пёрвсщ делителе 7 мошностя час-ш сигнала ответвляет ся на фазометр 14, который измеряет разность фаз.указанного сигнала и пер iBoro на сисосросигналсяв. С выхода фа.зометр19 14 сигнал, соответствующий значению раэносгги фад , К - произвольное Ёюпое число, по crjJraeT на сумматор.v . Сука«вто|) 16 )в€1а(Тыввет скгнал соаТвеТствуюший сумме (Чг-) фаз, задаваемых п оступакшщш на ввго управлшовшми сигналами KtWV %+% ,2Flcj.-V Vi-% ). C. махода сумматора этот сигнал п ступает на управл5псяшй вход фазовращ теля 5, изыюдает аяёктрическ днйну тракта на этом значение фазы: высокочастотного сигна тш на выходе уснлитела V f-го канал шределяетСЕ из равенства Lw (n+21c)0. Следовательно -§-Ж..2., 90 Удвоитёпь 8 частоты дааивает частоту и фазу (СВЧ сигнала, устраняя этим неоднозначность фазы, обэсловйенную слагаемым + 2). В реззоштате с вызбода 1 -го усвлитвльного кана1Ю в нал ргуэку поступает сигн.ал с частотой 2 w и фазой. v 4;j- -27rW21c), не заввсящей от координаты х- расаюложе яя кавапа на линии связи. Та81а( образом, выходные сигналы всех каналов усмрЬйства синфазны, причем . овшее значение фазы 01херед е1,ется зн яениями фаз синхросшгналов на конпах .линии свези н длиной пинии свази. в предлагаеэлрм устройстве по «рввн НЕЮ С прототяврм окутсчк волноводный сверзшхлсркрчастотнмй фазо ащат19ль высокого .уровня мощности, шлесто которого введены два дяемеята обработки ннзкочастотшлс управляюопос сигналов (малого уровня МСШЕНОСТИ. Изготовление указанных {ементов не представляет ; сложности овя могут :ёь|ть вшолневы в |Ввд интегральной схемы с незна аггельг-вкол 9трп(а.отре&1вуя&л, высокой надежностью в НИЗКОЙ. зотоимостЕ:Яо Pa3pa6aiv ха волвоврдного фазовращателя высокого уровня мгамйости( сотни киловат ) с быстродейсфакём, приемлемым для фазйровшны автённых решеток (десятки мнкросекущЬ представавет значителы1ук техническую проблему. Механические фазовращателхц имеют низкое 6ысТ1юдействие, ivsn не работают при выЬоких уроквях. мсшгаости. Электрически управляемые ферратовые фазовращатели имеют орашгательно высокие потери мощности,относительно слрткную конструкцию и Ш(зкую надежность, требуют принудительного сосдаокдения, характеризуются вюсокЬй стоимостью. Таким об{«зом, предлагаемою уст|ройство обладает меньшими потерями мощности в Выходном тракте, . имеет болыоий КПД. Так КПД про.тотяпа состЕШшл ,а предлагаемого устройства 65-70%, при этом оно имеет покошенную надежность и меньшую стоимость.

I

УСТЙ ЙСТВО BaWiMHClirO ФАЗИРОВАНИЯ nPOCTPAHCnBEHHOiтРАШЕСЕННЫХ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ, соди якакее геверагтбры свяхрЬсш яо соёшшевйые линией cBssB, эадвкишй генератор в усшштеш аые квнвлы, каяздый со хотораыж содержит поспёлоюпгельно в,оедвйенвые с выходом эадвюшего геяврЁи iKipa {фввляемый фазо аш&тель, усяля- епЬ( делитель мищыисти yjt&owf tern, частоггы и нагрузку, другой выход левого делителя алопшости подключе г к первому входу фазометра выходврго сипга ла,к другому Екоду которого подсоегогаена лцния связи через последоввтедьбо соединенные первый направленный ответвитвиь и второй делитель кюшности, a также фазометр синхросигналов, один Екод которого подключен к арурому выходу второго делителя мощности,а другой через второй направленный отоетвитель - к линии свя зи, о тл и чающееся тем, что, :с целью повышения КПД, между выходом фазометра синхросигналов и входом уен(равпения упрввпяемтач) фазовращателя включены последоввтетпьно делЕГтепь не жения на два и сумматор, другой вход которого подключен к шлсоду фазометра хсвсодного сигнала.