Устройство для сложения мощностей @ генераторов в @ нагрузках Советский патент 1985 года по МПК H03H7/48 

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для сложения мощностей произвольного числа генераторов в заданных нагрузках, в том числе в диапазоне СВЧ. Известно устройство, содержащее четыре генератора, четыре нагрузки и четыре направленных ответвителя. Уст ройство обеспечивает при использовании управляемых направленных ответви телей вьщеление суммарной мощности четырех генераторов в любой из нагру зок СП. Однако устройство не позволяет распределять мощности генераторов мехдз,у нагрузками влюбом требуемом соотношении. В частности, невозможно добиться вьщеления суммарной мощност трех генераторов в одной нагрузке, а мощность четвертого генератора выделить в другой нагрузке. , Наиболее близким к изобретению техническим решением является устрой ство ;-цтя сложения мощЕшстей М генера торов в N нагрузках, содержащее линейку ответвителей, состоящунГ из (Муправляемых направленных ответвителей, к входам каждого из которых под ключен соответствукщий фазовый детек тор, при этом первый выход (j-l)-ro управляемого направленного ответвите ля соединен с первым входом j-ro управляемого направленного ответвителя где ,3,...,(М-1), а управляющие входы управляемых направленных ответ вителей соединены с соответствующими выходами блока управления, Гм-.l ) управляемых фазовращателей и М генераторов, причем выход первого генерато ра соединен с первым входом первого управляемого направленного ответвителя, выход i-ro генератора, где ,3j...,M, соединен с входом (i-l)-rd управляемого фазовращателя, выход которого соединен с вторым вхо дом (i-l)-ro управляемого направлен ного ответвителя, первый выход последнего в линейке ответвителей управляемого направленного ответвителя соединен с нагрузкой, а его второй выход - с балластным резистором 2 . Однако известное устройство позво ляет складывать мощности при произвольном числе генераторов только в одной нагрузке. Для решения задачи перераспределения мощности М генераторов между N нагрузками необходимо иметь N таких устройств и сложные коммутационные системы СВЧ. Целью изобретения является упрощение устройства при обеспечении возможности перераспределения мощности М генераторов между N нагрузками. Для достижения поставленной дели в устройство для сложения мощностей М генераторов в N нагрузках, содержащее .линейку ответвителей, состоя- . щую из (М-1) управляемых направленных ответвителей, к входам каждого из которых подключен соответствующий фазовый детектор, при этом первый выход (j-l)-ro управляемого направленного ответвителя соединен с первым входом j-ro управляемого направленного ответвителя, где ,3,...,(М-1), а управляющие входы управляемых направленных ответвителей соединены с соответствующими выходами блока управления, (М-1) управляемых фазовращателей и М генераторов, причем выход первого генератора соединен с первым входом первого управляемого направленного ответвителя, выход i-ro генератора, где ,3,...,M, соединен с входом (i-l)-ro управляемого фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом (i-l)-ro управляемого направленного ответвителя, первый выход последнего в линейке ответвителей управляемого направленного ответвителя соединен с нагрузкой, введены (N-1) линеек ответвителей по (М-К ) управляемых направленных ответвителей в К-й линейке ответвителей, где ,2,... , (N-- ), и коммутатор сигналов фазовых детекторов, при этом второй выход первого управляемого направленного ответвителя каждой предыдущей линейки ответвителей соединен с первьм вх.одом первого управляемого направленного ответвителя последующей линейки ответвителей, а второй выход ()-го управляемого направленного ответвителя К-й линейки ответвителей соединен с вторым входом -го управляемого направленного ответвителя (К+1)-й линейки ответвителей, где И 1,2,..,(М-К-1),первый выход последнего управляемого направленного ответвителя каждой линейки ответвителей соединен с соответствующей нагрузкой, а к вторым выходам всех управляемых направленных ответвителей N-й линейки ответвителей подключены соответствующие балластиые резисторы, при этом выход каждого фазового детектора соединен С соответствующим входом коммутатора сигналов фазовых детекторов, а каждый из (М-1) его выходов соединен с управляющим входом соответствующего управляемого фазовращателя, а вход коммутатора сигналов фазовых детекторов подключен к блоку управления. : На чертеже приведена функциональная электрическая схема устройства ддя сложения мощностей М генераторов в N нагрузках. Устройство содержит М генераторов , по (2M-N-1) управляемых направленных ответвителей 2 и фазовых детекторов 3, (М-1) управляемых фазовращателей 4, нагрузки 5, баллас ные резисторы 6, блок 7 управления и коммутатор 8 сигналов фазовых детекторов, имеющий L входов и (М-1) выходов. Каждьш управляемьш направленный ответвитель 2 содержит два трехдецибелышх нaпpaвлeнньrk ответвителя, соединенных каскадно, между из выходов первого трехдецибельного направленного ответвителя и соответствующим входом второго трехдецибельно го направленного ответвителя включен :управляемьш фазовращателЪ. Устройство работает следующим об|разом. I Каждьй управляемый направленный Iответвитель 2 может обеспечивать ело жение моццюстей сигналов, поступающих на его входы, на заданном выходе а также коммутацию сигналов с входа на заданный выход. Пусть требуется в нагрузке 5 .сложить мощности генераторов . и -l а мощности остальных генераторов Ц, 4 распределить между остальными нагрузками Sj, 5з,..,,5. В этом случае по сигналам, поступшощим,с блока 7 управления, управ,ляемый направленный ответвитель 2 установлен в режим коммутации сигналов с первого входа на второй вьсход, а с второго входа на первый выход. Управляемый направленный ответвитель 2 установлен в режим сложения (мощностей на его первом выходе, а остальные управляемые направленные ответвители 2, 22, i., , первой ринейки ответвителей - в режим коммутации сигналов (с одноимен}о 1х входов на одноиме1шые выходы) . Поэтому сигнал генератора 1 проходит на первый вход управляемого направленного ответвителя 21, сигнал генератора 1 - на второй вход управляемого направленного ответвите- ля 2, далее на его первый выход и первый вход управляемого направленного ответвителя 2, а сигнал генератора Ij через управляемый фазовращатель 4 поступает на второй вход управляемого направленного ответвите- ля 2, поскольку последний установлен в режим сложения мощностей, на его втором выходе получаем сигнал с мощностью, равной выходных мощностей генераторов I, и 1, . Так как управляемые направленные ответвители 2 , 2,..,, установлены в режим прямой коммутации, то суммарный сигнал с первого выхода управляемого направленного ответвителя 2 через управляемые направле1шые ответвители 2, 2 ,... , поступает в нагрузку 5 . Сигналы генераторов 1 , 1 ,,.., 1д, через управляемые направленные ответвители 2, 2,..., поступают на вторые входы управляемых направленных ответвителей 2|, 2,..., второй линейки ответвителей. Синфазное сложение сигналов, прошедших разные по электрической длине пути к первому и второму входам управляемого направленного ответвителя 2, обеспечивается соответствующей задержкой сигнала генератора Ij управляемым фазовращателем 4, установка которого производится по команде коммутатора 8 сигналов фазовых дeteктopoв, выработанной в соответствих с величиной и.знаком напряжения, поданного с фазового детектора 3. Таким образом, в первой линейке ответвителей для рассмотренного случая осуществляется распределение мощностей генераторов Ц,12,..., между нагрузкой 5 и остальными нагрузками 5, 5 ,...,5. Аналогичным образом во второй линейке ответвите- лей осуществляется распределение мощностей оставщихся генераторов 1 , Ц,...,1 между нагрузкой 5 и остальными нагрузками БЗ , 54,...,5f. Устанавливая режимы управляемых, направленных ответвителей 2 и коммутатора 8 сигналов фазовых детекторов по командам блока 7 управления, можно обеспечить любое заданное распределение мощностей генераторов 1 между нагрузками 5.

Технико-экономическая эффективность достигается за счет существенного 5 упрощения устройства при обеспечении возможности заданного распределения мощностей М генераторов между N нагрузками. В частности, использование коммутатора сигналов фазовых детекторов позволяет сократить число управляемых фазовращателей, наиболее сложных узлов устройства, н(2м-М-1Г раз

2 (

а число управляемых направленных ответвителей -в 2.(м-1)

(2M-N-1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ МОЩНОСТЕЙ М ГЕНЕРАТОРОВ В N НАГРУЗКАХ, содержащее линейку ответвителей, состоящую из (М-1) управляемых направленных ответвителей, к входам каждого из которых подключен с.оответствуюцргй фазовый детектор, при этом первый выход (j-l)-ro управляего направленного ответвителя соединен с первым входом j-ro управляемого направленного ответвителя, где ,3, ..., (М-1), а управляющие входы управляемых направлеш1ых ответвителей соединены с соответствукд1Ц1ми выходами блока управления, (М-1) управляемых фазовращателей и М генераторов, причем выход первого генератора соединен с первым входом первого управляемого направленного ответвителя, выход i-го генератора, где ,3,...,М, соединен с входом (i-l)-ro управляемого фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом (i-l)-ro управляемого направленного ответвителя, первый выход последнего в линейке ответвителей управляемого направленного ответвителя соединен с нагрузкой, отличаю,щ е е с я тем, что, ,с целью упрощения устройства при обеспечешш возмолдюсти перераспределения мощности М генераторов между N нагрузками, в него введены (N-l) линеек ответвителей по (M-Kl управляемьк направленных ответвителей в К-й линейке ответвителей, где ,2,.,,,(N-l), и коммутатор сигналов фазовых детекторов, при этом второй выход первого управляемого направленного ответвителя каждой предьщущей линейки ответвителей соединен с первым входом первого управляемого направленного ответвисл теля последующей линейки ответвителей, а второй выход

У пи. in.

SM./V