Устройство для измерения мощности Советский патент 1941 года по МПК G01R21/06 

Предлагаемое устройство предназначено для измерения мощности на высокой частоте путем непосредственного отсчета по шкале измерительного прибора.

Это устройство может найти себе применение на передающих радиостанциях для непрерывного контроля излучаемой мощности.

Устройство может применяться как на длинноволновых станциях, так и на коротковолновых.

Сущность изобретения заключается в том, что обмотки электродинамического ваттметра, используемого Б качестве измерительного прибора, питаются одна выпрямленным током, пропорциональным току в цепи, а другая - анодным током триода, постоянное анодное напряжение которого получается путем выпрямления напряжения в цепи, а сеточное напряжение получается путем выпрямления без фильтрации напряжений, пропорциональных току и напряжению в цепи.

Ниже описывается вариант устройства для измерения мощности высокой частоты, поступающей в длинноволновую антенну.

Устройство состоит из экранированного ящика I (фиг. 1), в котором помещены два дубль-диода 2 и 3, триод 4, сопротивления 5, фильтры высокой частоты 6, сопротивления 7 и 8, конденсаторы 9 и 10. Вне ящика 1 располагаются трансформатор тока 11, первичная обмотка которого включена между катушкой связи последнего каскада передатчика и передающей антенной, и делитель напряжения 12.

Делитель напряжения 12 включается между антенной и землей и может быть выполнен в виде омического, емкостного или индуктивного сопротивления.

Отсчет мощности высокой частоты производится на шкале электродинамического ваттметра 13. Он должен отличаться от обычно применяемых типов значительно большей чувствительностью, а также тем, что обе его обмотки выполнены как обмотки напряжения. Ваттметр 13 располагается в месте, удобном для наблюдений, например, на пульте дежурного.

Само устройство (ящик 1) располагается в непосредственной

близости от ввода антенны с тем, чтобы соединительные провода с трансформатором тока 11 и делителем напряжения 12 были по возможности короче.

Работает устройство следующим образом. Допустим, что ток и напряжение в антенне синусоидальны и что угол сдвига фаз между током i и напряжением е в антенне равен нулю, т. е. tp 0. Этот случай изображен на фиг. 2а. Сдвиг фаз напряжением е и напряжением v вторичной обмотки трансформатора тока 11 изображен на фнг. 2Ь. Эти переменные напряжения е v выпрямляются диодами 2 и 3 и создают отрицательное пульсирующее напряжение ЕС. на сетке триода 4, что показано на фиг. 2с. Это напряжение подбирается на много большим смещения сз, нужного для того, чтобы запереть лампу 4, так что практически если есть падение напряжения на сопротивлении 7, то лампа 4 сразу запирается.

Напряжение е высокой частоты между антенной и землей, будучи выпрямлено диодом 2, имеет на выходе фильтра 6 значение E KiE, где /Ci - коэфициент пропорциональности, а -амплитуда напряжения е. Это напряжение Е является анодным напряжением для триода 4. Ток /л через триод 4 будет иметь форму прямоугольных импульсов, как это показано на фиг. 2rf.

Переменная составляющая этого тока будет замыкаться через конденсатор 10. Постоянная составляющая этого тока / будет течь через обмотку ваттметра 13 и будет равна / j SSK, где 5экв - эквивалентная крутизна, определяемая долей времени открытия лампы в единицу времени и суммой сопротивлений 8 и внутреннего сопротивления лампы. Сопротивление 8 берется в несколько раз больше внутреннего сопротивления лампы 4 с тем, чтобы при смене перегоревших ламп гралуировка прибора не менялась.

Вторая обмотка ваттметра 13 питается током /1 /Cs/, где Кг - коэфициент пропорциональности, а/-амплитуда силы тока в антенне.

Второй крайний случай, когда угол сдвига фаз между измеряемыми током i и напряжением е равен 90° (р 90), показан на фиг. За, 3&, 3с и d. Как видно, в этом случае, когда cos C5 cos 90° О, ток У 0 и ток

/ l (5экв) 9 90 О

ибо 5экв О при ср 90°. Если 90 ср о, то 5эк8 будет лежать в пределах

О 5экв 5зкв 0.

Прибор 13 будет давать отклонение, равное

АЗ i Да Кч { Е «Зэкв.

Учтя вышеизложенное, можно для каждого значения 9 написать зависимость

С05ср 5экв,

где Кз и K - коэфициенты пропорциональности. Тогда отклонение прибора 13 будет равно

/Ci /С., /С, К VI cos с KV-1 cos ср, где

К К /Со АГз Ki,

т. е. прибор будет непосредственно показывать мощность высокой частоты.

Величины сопротивлений 5 в несколько раз больше внутренних сопротивлений диодов 2, 3. Назначение сопротивлений 5 сделать независимой градуировку прибора 13 от смены ламп 2, 3 и от колебаний величины напряжения накала.

Предмет изобретения.

Устройство для измерения мощности в цепях высокой частоты при помощи электродинамического ваттметра, отличающееся применением триода, анодное напряжение которого взято от выпрямленного напряжения высокой частоты, а смещен1;е на сетку получено от выпрямленного тока и напряжения высокой частоты.

GO

О О

о

:

С5 Н О

А

fcC

s n о

-s

о и о

Рн

«J

а