Датчик активной и реактивной мощности Советский патент 1988 года по МПК G01R21/06 

со

00 О5

со

со

ю

Изобретение может быть использовано в радиотехнических устройствах различного назначения, например в схемах контроля и автоматического согласования генератора с нагрузкой. Датчик активной и реактивной мощности содержит источник сигналов в линии передачи в виде четвертьволнового отрезка длинной линии (АВ), высокоомные делители 1, 2 напряжения, высокочастотные перемножители 3, 4, фазовращатель 5 на 90°. Датчик прост в конструктивном исполнении, настройке и регулировке, а также имеет расширенные функциональные возможности за счет его использования в коротковолновых и ультракоротковолновых диапазонах, при замене четвертьволнового отрезка длинной линии на эквивалент на сосредоточенных элементах. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

цзиг.1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических устройствах различного назначения, например в схемах контроля и автоматического согласования генератора с нагрузкой.

Цель изобретения - упрощение конструкции, настройки и регулировки датчика активной и реактивной мощности, а также расширение его функциональных возможностей за счет возможности его применения в KB и УКВ диапазонах.

На фиг. 1 показана функциональная схема датчика активной и реактивной мощности; на фиг. 2 - схема датчика в случае применения его в диапазонах KB и УКВ.

Датчик активной и реактивной мощности включает в себя отрезок длинной линии с волновым сопротивлением р и длиной 1

, где Д - длина волны в линии, включенный между генератором с внутренним сопротивлением Rr и комплексной нагрузкой . К концам отрезка длинной линии (точки А и В) подключены высоко- омные делители 1 и 2 напряжения. Выходы делителя 2 напряжения подключены к высокочастотным пере множителям 3 и 4. Один выход делителя 1 напряжения подсоединен к высокочастотному перемножителю 3, а другой выход - к перемножителю 4 через фазовращатель 5 на 90°. Делители и 2 напряжения имеют высокое входное сопротивление со стороны линии передачи

.(1)

При выполнении условия (1) и пренебрежении потерями в четвертьволновом отрезке длинной линии потенциалы ф; и ф2 в точках А и В связаны соотнощением

ф2

.ZH

(2)

Постоянное напряжение Uoi на выходе перемножителя 3 пропорционально косинусу фазового угла между потенциалами ф|

и ф2, а постоянное напряжение Uo2 на выходе 40 первого из которых подключены к входам

пропорционально синусу

(3)

перемножителя 4 угла

Уя хСледовательно, напряжение Uoi характеризует величину реактивной мощности в линии передачи, а напряжение Uo - величину активной мощности в линии передачи.

45

первого высокочастотного перемножителя и к входу фазовращателя на 90°, а выходы второго высокоомного делителя напряжения подключены к входам первого и второго высокочастотных перемножителей.

волнового отрезка длинной линии может окаэлементах.

заться неприемлемо больщой с точки зрения допустимь1х габаритов устройства. В этом случае четвертьволновый отрезок длинной линии заменяется его эквивалентом на сосре- доточенных элементах, например в виде симметричного П-контура, как показано на фиг. 2. Величины элементов П-контура определяются из уравнений

Ю

шо-1/Л/ГС; ,

(4)

S

5

где (оо - рабочая частота;

р - волновое сопротивление линии. При выполнении условий (1) и (4) потенциалы ф1 и ф2 в точках А и В также будут связаны соотношением (2).

Применение в датчике активной и реактивной мощности четвертьволнового отрезка длинной линии (или П-контура) в качестве источника сигналов и высокоомных делителей напряжения для связи с источником 0 сигналов существенно упрощает конструкцию датчика по сравнению с известным устройством, содержащим два направленных ответвителя. Кроме того, определение необходимой геометрической длины четвертьволнового отрезка (или настройка П-контура) значительно проще, чем настройка или регулировка направленного ответвителя.

Формула изобретения

первого высокочастотного перемножителя и к входу фазовращателя на 90°, а выходы второго высокоомного делителя напряжения подключены к входам первого и второго высокочастотных перемножителей.

От l /ieo 7/770/}a А

I

i

Г

-wv- ж у гр(/з/(е

w//