Делитель мощности Советский патент 1984 года по МПК H03H7/48 H01P5/18 

i1 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве делителя мощности одного генератора между двумя нагрузками, а также направленного ответвителя для выделения падающей и отраженной волн преимущественно в диапазонах высоких и особо высоких частот. Известен делитель частоты, содержащий генератор и три нагрузки, подключенные к зажимам первичных обмото двух трансформаторов, при этом концы вторичных обмоток первого и второго трансформаторов соединены со средними точками первичных обмоток второго к первого трансформаторов 111. Недостатком такого делителя мощности является пониженный КДД, обусловленный необходимостью введения дополнительных Ьогласующих трансформаторов при обеспечении трансформации к нагрузкам. Наиболее близким техническим решением к изобретению является десодержагций генерато литель мощности, третью нагрузки. первую, вторую и автотрансформатор с обмоткой из вось ми проводников, соединенных с первог по шестой и с седьмого по восьмой последовательно, блок трансформации, вторичная обмотка трансформатора которого состоит из четьфех проводников, соединенных последовательно, первьй с вторым и третий с четвертым причем к началу первого проводника обмотки трансформатора подключен генератор, а к началу третьего проводника подключена первая нагрузка, а также к началу седьмого проводника и концу восьмого проводника подключе ны соответственно вторая и третья нагрузки 123. Недостатком известного делителя мощности является ограниченная рабочая полоса частот, обусловленная влиянием индуктивностей рассеяния об ,моток и собственных их емкостей. Цель изобретения - расширение рабочего диапазона частот. Цель достигается тем, что в делителе мощности, содержащем генератор, первую, вторую и третью нагрузки, ав тотрансформатор с обмоткой из восьми проводников, соединенных с первого по шестой и с седьмого по восьмой по следовательно, блок трансформации, вторичная обмотка трансформатора кот рого состоит из четьтрех проводников. 1 соединенных последовательно первьш с вторым и третий с четвертым, причем к началу первого проводника обмотки автотрансформатора подключен генератор, а к началу третьего проводника первая нагрузка, все проводники обмотки автотрансформатора, проводники вторичной обмотки трансформатора блока трансформации, а тайже введенные в трансформатор блока трансформации первый и второй дополнительные проводники выполнены в виде центральньпс проводников отрезков коаксиальных линий, объединенных в группы по четным и нечетным номерам проводников, наружные проводники .отрезков коаксиальных линий соединены между собой по всей длине и подключены к общей шине со стороны начала для групп нечетных проводников и со стороны конца для групп четных проводников, при этом концы первого и второго дополнительных проводников, объединенных с группой, четных проводников трансформатора блока трансформации,. соединены между собой и подключены к началу наружных проводников нечетной группы, начала первого и второго дополнительных проводников соединены соответственно с концом шестого и началом седьмого проводников обмотки автотрансформатора, конец восьмого проводника которой соединен с началом первого проводника вторичной обмотки трансформатора блока трансформации, к концу четвертого проводника которой подключена третья нагрузка, а к соединенным вместе концу второго проводника и началу третьего проводника подключена вторая нагрузка. Кроме того, с целью увеличения коэффициента деления мощности, блок трансформации выполнен в виде N аналогичных трансформаторов, при этом конец второго проводника и начало третьего проводника вторичной обмотки предьщущего трансформатора соединены соответственно с началами первого дополнительного и второго дополнительного проводников последующего трансформатора, причем конец четвертого проводника вторичной обмотки предыдущего трансформатора соединен с началом первого проводника последующего трансформатора, к концу четвертого проводника вторичной обмотки последнего трансформатора и к соединенным вместе концу второго и началу третьего проводников подключены соответственно третья и вторая нагрузки. На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема делителя мощности; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема делителя мощности с N (где N - целое число), дополнительно введенными в блок трансформации трансформаторами. Делитель мощности содержит генератор 1, первую, вторую и третью нагруз ки 2 - 4, автотрансформатор 5 с обмоткой из восьми проводников 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, общую шину 6, 6fioK 7 трансформации, включающий в себя трансформатор 8 с проводниками 8.1, 8.2, 8.3, 8.4 и с первым дополнительным 8.5 и вторым дополнительным 8.6 проводниками. Начала всех проводников отмечено точкой. Все проводники (фиг.1) являются внутренними проводниками соответствующих отрезков коаксиальных линий, наружные проводники которых соединены между собой в группах нечетных, а также четных проводников автотрансформатора 5 и трансформатора 8 блока 7 трансформации и подключены к общей шине 6 для нечетных проводников со стороны их начала, а для четных - со стороны их конца. Делитель мощности (фиг.2) кроме того содержит в блоке 7 трансформации первый дополнительн1)й трансформатор 9 с проводниками 9.1, 9.2, 9,3, 9.4 и с первым дополнительным 9.5 и вторым дополнительньгм 9.6 проводниками, N-ый дополнительный трансформатор N с проводниками N.1, N.2, N.3, N.4 и с первым дополинтель ным N.5 и вторым дополнительным N.6 проводниками. Устройство работает следующим образом. Колебания от генератора 1 поступают в согласованную с генератором 1 коаксиальную линию с проводником 5.1. Дойдя до конца этой линии, колебания распределяются в соответствии с кажущимся сопротивлением на этой стороне по коаксиальным линиям с проводниками 5.2 и 5.3. Эти колебания, частично уменьшенные. з.а счет выделения мощности в первой нагрузке 2, поступают в коаксиальные линии с проводниками 5.7 и 5.6,и далее в коаксиальные линии с 1 814 проводниками 8.5 и 8.6, а затем 8.1, 8.2, 8.3 и 8.4. Поскольку фазы колебаний в коаксиальньйс линиях с проводниками 8.3 и 8.2 противоположны, то во второй нагрузке 3 колебания взаимно компенсируются. Часть колебаний, уменьшенная на величину нагрузки, выделяемой в третьей нагрузке 4, поступает в коаксиальную линию с проводником 5.8, процесс прохождения по которой аналогичен прохождению колебаний от генератора 1 в коаксиальную линию с проводником 5.1. При этом фаза колебаний в первой нагрузке 2 совпадает с предьщущими, увеличивая тем самым на первой нагрузке 2 напряжение, а в третьей нагрузке 4 - противоположна, уменьшая тем самым на третьей нагрузке 4 напряжение.Процесс повторяется, и в итоге напряжение на первой нагрузке 2 становится в 7//2 раз больше напряжения на третьей нагрузке 4. Поскольку величина третьей нагрузки 4 в два раза больше величины первой нагрузки 2, величина которой в два раза меньше волнового сопротивления каждого из отрезков коаксиальных линий (для обеспечения их согласования), то мощность в первой нагруз ке 2 в 49 раз большг мощности в третьей нагрузке 4. Если величина первой нагрузки 2 отличается от номинальной, то во второй нагрузке 3, величина которой равна половине волнового сопротивления отрезка коаксиальной линии, выделяется мощность, пропорциональная отраженной волне. При большем числе трансформаторов составляющих блок 7 трансформации 7 имеет место, аналогичный процесс, но при этом в первой нагрузке напряжение увеличивается, а в третьей нагрузке 4 - уменьшается. Так при N 2, отношение мощностей в нагрузках 2 и 4 составляет 288, а при N 3 оно равно 1681. При этом все отрезки коаксиальных линий дополнительных трансформаторов блока 7 трансформации цмеют то же волновое со17ротивление для рбеспечения их согласования. . Таким образом, за счет согласования коаксиальных линий в делителе мощности осуществляется расширение рабочего диапазона частот.

t

f f 9Л n

4

--f) / (

1

1. ДЕЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ, содержащий генератор, первую, вторую и третью нагрузки, автотрансформатор с обмоткой КЗ восьми проводников, соединенных с первого по шестой и с седьмого по восьмой последовательно, блок трансформации, вторичная обмотка трансформатора которого состоит из четьфех проводников, соединенных последовательно первый с вторым и третий с четвертым, причемк началу первого проводника обмотки автотрансформатора подключен генератор, а к началу третьего проводника - первая нагрузка, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона частот, все проводники обмотки автотрансформатора, проводники вторичной обмотки трансформатора блока трансформации, а также введенные в трансформатор блока трансформа ции первый и второй дополнительные проводники выполнены в виде центральных проводников коаксиальньк линий, объединенных в группы по четным и нечетным номерами проводников, наружные проводники отрезков коаксиальных линий соединены между собой по всей длине и подключены к общей шине со стороны начала для групп нечетных проводников и со стороны конца для групп четных проводников, при этом концы первого и второго дополнительных проводников, объединенных с группой четных проводников трансформатора блока трансформации, соединены между собой и подключены к началу наружных проводников нечетной группы, начала первого и второго дополнительных проводников соединены соответственно с концом шестого и с началом седьмого проводников обмотки автотрансформатора, конец восьмого проводника которой соединен с началом первого проводника вторичной обмотки трансформатора блока трансформации, к концу четвертого проводника которой подключена третья на (Л грузка, а к соединенным вместе концу вто рого проводника и началу третьего про- v водника подключена вторая нагрузка. 2. Делитель мощности по п. 1, о тс с личающийся тем, что, с це.г}ью увеличения коэффициента деления, блок трансформации выполнен в виде N аналогичных трансфор1 1аторов, при этом конец второго проводника и на:о 5о чало третьего проводника вторичной обмотки предьщущего трансформатора 00 соединены соответственно с началами первого дополнительного и второго дополнительного проводников последующего трансформатора, причем конец четвертого проводника вторичной обмотки предьщущего трансформатора соединен с началом первого проводника последующего трансформатора, к концу четвертого проводника вторичной обмотки последнего трансформатора ик соединенным вместе концу второго и началу третьего проводников подключены соответственно третья и вторяя нагрузки.

1Л, у

У.1 5

I 5,3 57 5.5

X.«« 7

ff

N N6 И.9 H.t

fl.2