Устройство для защиты фидера Советский патент 1983 года по МПК H03G3/20 H02H7/20 

Изобретение относится к радиоте нике и может быть использовано для защиты фидеров, соединяющих радиопередатчики с антенными.системами от перенапряжений и электрических пробоев. Известно устройство защиты, содержсццее усилитель мощности, в выходной фидер которого включены направленные ответвители с детектором падающей и отраженной волны, делитель и исполнительное устройство. значительных рассогласовани ях фидера с нагрузкой с исполнител ного устройства выдается команда на йапирание усилителя мсядностиС13 и C2J. Недостатком этого устройства яв ляется узкий диапазон рабочих част обусловленный практически пропорци ональной зависимостью входного напряжения детекторов (выходного напряжения направленных ответвителей от частоты, что приводит к Hapjoiieнию линейного режима работы детекторов падающей и отраженной волны и, как следствие, к снижению надежности защиты. Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее фидер с включенными в него направленными ответвителями прямой и отраженной волны, детекторы прямой и отраженной волны и исполнительное устройство, а между соответствующими направленны74и ответвителями и детекторами включены пассив ные амплитудные выравниватели Qsj. Однако пассивные амплитудные выравниватели (например, КС-цепь) не могут значительно снизить колебания входного напряжения детекторов при изменении рабочей частоты, что может снизить эффективность за щиты. Кроме того, работоспособност устройства может быть нарушена вследствие неравномерности характе ристики выходной мощности в диапазоне частот, так как это тоже при водит к нарушению режима работы детекторов. Например, передатчик ионосферной станции Базис-2, имеющий выходной фидер 2x75 Ом и 2x300 Ом, где предполагается использование предлагаемого технического решения, работает в диапазоне 0,3 40 МГц, т.е. выходное напряжение направленных ответвителей изменяется более чем в 100 раз, что дела ет невозможным применение устройства защиты, выполненного согласно СЗ. Цель изобретения - расширение частотного и динамического диапазона устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство для защиты фидера, содержащее первый и яторой направленные ответвители, подключенные к защищаемому фидеру, детектор напряжения падающей волны, детектор напряжения отраженной волны и исполнительный орган, дополнительно введены между выходом первого направленного ответвителя и входом детектора напряжения падающей волны первый каскад с регулируемым коэффициентом передачи, между выходом второго направленного ответвителя и входом детектора напряжения отраженной волны - второй каскад с регулируемым коэффициентом передачи,, между выходом детектора напряжения падакхцей волны и исполнительным органом - последовательно включенные делитель и блок сравнения, ко второму входу которого подключен первый источник эталонного напряжения, к управляющим входам регулируемых каскадов подключены вновь введеМные последовательно соединенные второй источник эталонного напряжения и дифференциальный усилитель, при этом выход детектора напряжения отраженной волны подключен ко второму входу делителя, второй вход дифференциального усилителя подключен к выходу детектора напряжения падающей волны. Введение дополнительных устройств и обеспечение перечисленных свя зей позволяет исключить влияние .частотной зависимости выходного напряжения направленных ответвителей на работу устройства защиты и обеспечить работоспособность при различных уровнях выходной мощности. На чертеже представлена структурная схема устройства для защиты фидера. Устройство состоит из последовательно включенных фидера 1, первого направленного ответвителя 2, первого каскада 3 с регулируемым коэффициентом передачи, детектора 4 напряжения падающей волны, делителя 5, блока б сравнения и исполнительного рргана 7, между вторым выходе фидера 1 и вторым входом делителя 5 включены последовательно соединенные второй направленный от- ветвитель 8, второй каскад 9 с регулируемым коэффициентом передачи и детектор 10 напряжения отраженной волны; между выходом детектора 4 падающей волны и управляющими входами регулируемых каскадов 3 и 9 включен дифференциальный усилитель И, ко второму входу блока 6 сравнения подключен первый источник 12 эталонного напряжения, ко второму входу дифференциального

усилителя подключен второй источник 13 эталонного напряжения.

Устройство для защиты фидера работает следующим образом.

При прохождении через фидер 1 высокочастотной мощности в первом направленном ответвителе 2 выделяется напряжение, пропорциональное напряжению падаюи1ей волны в фидере .1, которое через каскад 3. с регулируемым коэффициентом передачи и детектор 4 напряжения падающей волны подается на первый вход делителя 5, Прр1этом во втором направленном ответвителе 8 выделяется напряжение, пропорциональное напряжению отраженной волны в фидере 1, которое через каскад 9 с регулируемым коэффициентом передачи и детектор 10 напряжения отра(женной волны подаётсяна второй вход делителя 5,

Выходное напряжение аналогового делителя 5, пропорциональное коэффициенту отражения,

-.. ,

под где Р - коэффициент отражения в фидере;

ог,р ввдодное напряжение детектора отраженной волны;

Ц выходное напряжение детекподтора падающей волны, подается на блок 6 сравнения, второй вход которой подключен к первому источнику 12 эталонного напряжения, фи значительных рассогласованиях, когда коэффициент отражения в фндерё 1 превьццаёт: значение максимально; допустимого, блок 6 сравнения срабатывает и выдает управляющий сигнал на исполнительный орган 7, который при этом изменяет режим работы передатчика и выдает аварийный сигнал в систему управления.

выход детектора 4 падающей волны подключен к первому входу дифференциального усилителя 11, вто0рой вход которого соединен с источником 13 эталонного напряжения. Выходное напряжение дифференциаль«ого усилителя 11 используется для управления коэффициентом передачи

5 регулируемых каскгщов 3 и 9, изменяется таким образом, что напряжение на входе детектора 4 напряжения падающей волны поддерживается постоянным во всем диапазоне . рабочих частот устройства. Характе0ристики управления регулируемых каскадов 3 и 9 идентичны, поэтому соответственно снижаются и диапазон изменения входных напряжений детектора 10 отраженной волны, но при

5 этом отношение напряжений падающей и отраженной волны неизменно при различных значениях.выходного напряжения дифференциального усилителя 11.

0

В предлагаемом устройстве для защиты расширен частотный диапазон работы по сравнению с прототипом. Кроме того, устройство сохраняет работоспособность при зна5чительных измененияхуровня высокочастотной Мощности, проходящей через фидер.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ФИДБРА, содержащее первый и второй направленные ответвители, подключенные к защищаемому фидеру, детектор напряжения падающей волны, детектор напряжения отраженной волны и исполнительный орган, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного и динамичесS кого диапазона, в него дополнительно введены между, выходом первого направленного ответвителя и входомдетектора напряжения падакадей волны первый каскад с. регулируемым коэффициентом передачи, между выходом второго направленного ответвителя и входом,детектора напряжения отраженной волны - второй каскад с регулируемым коэффициентом передачи, между выходом детектора напряжения падающей волны и дополнительным органом - последовательно включенные делитель и блок сравнения, ко второму входу которого подклк)чен первый источник эталонi ного напряжения, к управлякядим входам регулируемых каскадов под(Л ключены вновь введенные последовательно соединенные второй источник С эталонного напряжения и дифференциальный усилитель, при этом выход детектора напряжения отраженной волны подключен ко второму входу делителя, второй вхор дифференцисшьного усилителя подключен к выходу детектора напряжения падаюс: щей волны. ю 4 да