Устройство для сложения сигналов разных частот Советский патент 1987 года по МПК H01P1/213 H03H7/46 

19

и Г

15

нагрузке по двум эл. путям через ТЯО 1, 2 и СО 18, 19, В полосе перекрытия благодаря выбранным длинам СО 16-19 происходит сложение мощностей генераторов 4, 5 в нагрузке 15. При этом, если на средней частоте полосы перекрытия Д f сигналы генераторов 4, 5 синфазны, они синфазны и в

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для сложения мощностей в смежных частотных каналах, в том числе в диапазоне СВЧ,

Цель изобретения - уменьшение потерь в области перекрытия частотных характеристик каналов.

На фиг. 1 изображена функциональная электрическая схема устройства для сложения сигналов разных частот, на фиг. 2 - амплитудно-частотная -характеристика передачи мощности.

Предлагаемое устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 трехде цибельные направленные ответвители, два генератора 4 и 5, первый четверт волновой отрезок 6 линии передачи, пять коммутационных диодов 7-11, второй четвертьволновой отрезок 12 ли- НИИ передачи, первый 13 и второй 14 балластные резисторы, нагрузку 15 и соединительные отрезки 16-19 линии передачи.

В качестве генераторов 4 и 5 могу быть использованы любые генераторы с внешним возбуждением, например транзисторные усилители мощности СВЧ, а в качестве коммутационных диодов 7- 11 - любые p-i-n-диоды, удовлетворяю щие заданному уровню мощности.

Устройство работает следующим образом,

Трехдецибельный направленный от- ветвитель 3 делит входной сигнал на два равных по мощности сигнала, фазы которых отличаются на 90 . Один из этих сигналов через соединительный отрезок 16 линии передачи поступает на вход генератора 4, а другой сигнал через один из коммутационных дио

нагрузке. На других частотах полосы перекрытия из-за расфазировки в нагрузке 15 сигналов генераторов 4,5 имеются потери в балластном резисторе 13. Для выравнивания фаз подбирают длины ОЛПб, 12 путем открывания одного из коммутационных диодов 8- 11. 2 ил.

дов 7-11 и соединительный отрезок 17 линии передачи на вход генератора 5, Генераторы 4 и 5 работают в смежных полосах uf, 0,, 1(, с полосой перекрытия (фиг.2), Средняя частота f полосы перекрытия Affi определяется следующим образом: f,(f,+f)/2.

Соединительные отрезки 16 и 17 линии передачи должны иметь минимальную длину, определяемую из конструктивных соображений, но при зтом длина соединительного отрезка 17 t,y линии передачи должна быть больше длины соединительного отрезка 16 Е- линии передачи на величину, равную четверти длины волны Ti с соответствующей средней частоте f. полосы перекрытия Af ц : С,, -2ig Af/4, В простейшем случае 5| 0, тогда 1, . Выходные сигналы генераторов 4 и 5 подводятся к общей нагрузке по двум электрическим путям через трехдецибельные направленные ответвители 1 и 2 и соединительные отрезки 18 и 19 линии передачи, разность длин которых лL на центральной частоте f, рабочей полосы генератора 4 соответствует четному числу полуволн, а на центральной частоте fj рабочей полосы генератора 5 - нечетному числу полуволн, соответственно

f, 9 ( Т, ;

uti,fl, -e, ,

где тип- целые положительные

числа.

Длина связанных линий трехдеци- бельных направленных ответвителей 1-3 выбирается равной четверти длиto

ны волны, соотнстстнующен срелиеГ частоте f полосы перекрытия ufr,- В полосах частот (f, и, ., г енераторы 4 и 5 pafiofaroT независимо, соотношение фаз сигналов может быть произвольным. В полосе перекрытия благодаря выбранным длинам соединительных отрезков 16-19 линии передачи происходит сложение мощностей генераторов А и 5 в нагрузке 15. При этом, если на средней частоте f полосы перекрытия uf сигналы генераторов 4 и 5 являются синфазными, то они синфазны и в нагрузке, поэтому потери сигнала отсутствуют. На другихf5 частотах полосы перекрытия uf из-за расфазировки в нагрузке 15 сигналов генераторов А и 5 имеются потери сигнала в первом балластном резисторе 13. Поэтому мощность Р в нагрузке 15 20 на границах полосы перекрытия if г, снижается только на 0,5-1 дБ (фиг.2). Это обеспечивается тем, что при синфазных сигналах генераторов 4 и 5 открыт коммутационный диод 7. Если же фазы сигналов генераторов 4 и 5 неравны, подбором длин первого 6 и второго 12 четвертьволновых отрезков линии передачи путем открывания одного из коммутационных диодов 8-11 фазы30 этих сигналов выравнивают.

Устройство для сложения сигналов разных частот наиболее эффективно использовать в том случае, когда коэф- 13126664

Форм у л а и 3 (J Г) р о т е н и я

YcTpojiCTBO для сложения сигна. юв разных частот, содержащее два генератора, выходы которых полключены соответственно к одной из диагоналей первого трехдецибельного направленного ответвителя, другая диагональ которого соединена с первой диагональю второго трехдецибельного направленного ответвителя, к второй диагонали которого подключены соответственно нагрузка и первый балластньй резистор, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потерь в области перекрытия частотных характеристик, в него введены третий трехдецибельный направленный ответвитель, два четвертьволновых отрезка линии передачи, пять коммутационных диодов и второй балластный резистор, при этом один из вьшодов первой диагонали третьего трехдецибельного направленного ответвителя является входом устройства для сложения сигналов разных частот, а ее второй вывод подключен к второму балластному резистору, к другой диагонали третьего трехдецибельного направленного ответвителя подключены соответственно вход одного из генераторов и начало первого че т- вертьволнового отрезка линии передачи, начало второго четвертьволнового отрезка линии передачи подключено к входу другого генератора, при этом к началам и концам первого и второго

фициенты усиления генераторов 4 и 5 достаточно велики. Входная мощность в этом случае значительно меньше выходных мощностей генераторов 4 и 5 и потери во втором балластном резисторе 14 практически не снижают КПД всего устройства.

четвертьволновых отрезков линии передачи подключены первый и второй ком- - мутационные диоды соответственно, а третий, четвертый и пятый коммутационные диоды включены эквидистантно между первым и вторым четвертьволновыми отрезками линии передачи.

0,5

/Н/ /«2 /с

Фиа.

, I

/«2 /с

fl;

fl.

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает уменьшение потерь в области перекрытия частотных характеристик каналов. Устройство J вуд содержит три трехдецибельных направленных ответвителя (ТНО) 1-3, два генератора 4, 5, два четвертьволновых отрезка линии передачи (ОЛП) 6, 12, пять коммутационных диодов 7-11, балластные резисторы 13, 14, нагрузку 15 и соединительные отрезки (СО) 16- 19 линии передачи, имеющие определенную длину. ТНО 3 делит входной сигнал на два равных по мощности сигнала, фазы которых отличаются на 90 . Один из них через СО 16 поступает на генератор 4, а другой через один из коммутационных диодов 7-11 и СО 17 - на генератор 5. Генераторы 4, 5 работают в смежных полосах с полосой перекрытия. Выходные сигналы генераторов 4, 5 подводятся к общей с (Л V

Составитель В. Обровец Редактор А. Шишкина Техред Л-Сердюкова КорректорА. Зимокосов

Заказ 1975/52 Тираж 626Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4