Устройство согласования радиопередатчика с антенной Советский патент 1980 года по МПК H03J3/22 H03H7/40 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке радиостанций широкого диапазона различной мощности.

По основному авт. св. № 542334 известно устройство согласования .радиопередатчика с антенной, содержащее перестраиваемый согласующий контур, датчик активной составляющей проводимости, выполненный, например, в виде резистивного моста, блок управления, выходы которого подключены к перестраиваемому согласующему контуру, амплитудный и фазовый дискриминаторы, входы которых подсоединены к диагонали резистивного моста, при этом выход фазового дискриминатора иодсоединен к входу блока управления, между одним из плеч резистивного моста и входом блока управления включен блок сравнения, второй вход которого подключен к выходу амплитудного дискриминатора 1.

Однако известное устройство согласования радиопередатчика с антенной имеет следующий недостаток. Разрешающая способность датчика активной составляющей проводимости ухудшается с понижением коэффициента бегущей волны (КБВ) в антенно-фидерном тракте, в результате чего точность настройки согласующего контура

резко падает, приводя к недопустимым режимам оконечных каскадов усилителя мощности радиопередатчика и значительно снижая отдаваемую им мощность. Практи5 чески область согласования данного устройства на диаграмме Вольперта - Смита ограничивается окружностью с ,2. Цель изобретения - повышение точности согласования при расширении диапазона

10 согласования.

Для этого в известном устройстве согласования радиопередатчика с антенной между выходами блока сравнения и фазового дискриминатора и дополнительным

15 входом блока управления включен элемент совпадения, при этом блок управления содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, первый и второй распределитель разрядов, при этом

20 выходы обоих распределителей разрядов подключены к обмоткам высокочастотных реле, а управляющие входы - к выходам блока определения зоны согласования,один из входов которого является дополнитель25 ным входом блока управления.

На фит. 1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства согласования радиопередатчика 30 с антенной; на фиг. 2 - схема блока управлеиия; на фиг. 3 - диаграмма, поясняющая принцин работы устройства.

Устройство согласования радиопередатчика с антенной содержит перестраиваемый согласующий контур 1 с двумя дискретными органами настройки - длинной линией 2 и переменным кондепсатрром 3, датчик 4 активной составляющей проводимости, блок управления 5, амплитудный дискриминатор 6, фазовый дискриминатор 7, блок сравнения « и элемент совпадения 9; блок управления 5 содержит распределители разрядов 10 и 11, генератор тактовых импульсов 12, блок определения зоны согласования 13, высокочастотные реле 14.

Устройство работает следующим образом.

На датчик 4 активной составляющей проводимости, выполненный в виде резистивного моста подается напряжение с частотой, на которую нужно настроить перестраиваемый согласующий контур 1. Сигпалы с опорного плеча моста датчика 4 и со входа перестраиваемого согласующего контура 1 подаются на амплитудный 6 и фазовый 7 дискриминаторы. На вход блока сравнения 8 подается сигнал с опорного плеча моста датчика 4 и с выхода амплитудного дискриминатора 6. Знак выходного напряжения фазового дискриминатора 7 зависит от знака реактивной составляющей входной проводимости перестраиваемого согласующего контура 1, а знак напряжения на выходе блока сравнения 8 - от знака отклонения активной составляющей входной проводимости перестраиваемого согласующего контура 1 от заданного значения. Комбинациями знаков выходных напряжений блока сравнения 8 и фазового дискриминатора 7 вся область согласования нерестраиваемого согласующего контура 1, ограниченная на относительной диаграмме проводимостей (см. фиг. 3) окружностью минимального КБВ /Стш, разбивается на четыре зоны. Знаки выходных напряжений фазового дискриминатора 7 и блока сравнения 8 в I, II, 111, IV зопах на диаграмме проводимостей показаны в скобках. Как видно из диаграммы, окружности постоянной активной проводимости g const очень мало отличаются друг от друга при низких значениях КББ в области больщих проводимостей. Этим и объясняется ухудщепие разрещающей способности датчика 4 активной составляющей проводимости в данной области.

Длинная линия 2 имеет я, а перемеппый конденсатор 3 - К дискретных разрядов. По команде начала настройки распределитель разрядов 10 и распределитель разрядов 11 устанавливаются в нулевые состояния. Нри этом все высокочастотные реле 14 обесточиваются, дискретные разряды переменного конденсатора 3 и длинной линии 2 отключаются и замыкаются нормально

замкнутые контакты высокочастотных реле 14, коммутирующие обходы разрядов длинной линии 2. Длина длинной линии 2 устанавливается минимальной. После этого

блоком управления 5 производится настройка перестраиваемого согласующего контура 1 длинной линией 2 по сигналам с блока сравнения 8 и фазового дискриминатора 7 по алгоритму поразрядного уравновещивапия. Это происходит следующим образом. Блок определения зоны согласования 13 по комбинации знаков выходных напряжений с блока сравнения 8 и фазового дискриминатора 7 фиксирует одну из

четырех зон, в которой находится точка, изображающая входную комплексную проводимость перестраиваемого согласующего контура 1 (например, т. А на фиг. 3).

Генератор тактовых импульсов 12 пачинает выдавать импульсы на распределитель разрядов 10. С поступлением первого импульса включается старщий разряд длинной линии 2. Блок определения зоны

согласования 13 по показаниям блока сравнения 8 и фазового дискриминатора 7 оценивает зону, в которой оказалась входная проводимость перестраиваемого согласующего контура 1 и выдает команду

на оставление или отключение данного разряда на распределитель разрядов 10. Нсли, например, комбинация () (+) поменяется па (-f) (-) или (-) (-), то разряд остается включенным, а если

появляется комбинация {-) (+) то разряд отключается (см. фиг. 3). С приходом второго импульса включается второй разряд длинной линии 2. Блок определения зоны согласования 13 снова оценивают зону, в которой находится входная проводимость перестраиваемого согласующего контура 1 и выдает команду на распределитель разрядов 10. При изменении длины длинной линии 2 входная комплексная

проводимость перестраиваемого согласующего контура 1 изменяется по окружности постоянного КБВ на диаграмме Вольперта - Смита (кривая АВ па фиг. 3). Как только входная проводимость контура 1

окажется в зоне I комбинация (-) (-)J, сработает элемент совпадения 9. По сигналу с элемента совпадения 9 блок определения зоны согласования 13 выдает команду на распределитель разрядов И, включается первый разряд распределителя разрядов И и следовательно, старщий на данном частотном поддиапазоне дискретный разряд переменного конденсатора 3. КБВ на входе перестраиваемого согласующего

контура 1 увеличится и как следствие, повысится разрещающая способность датчика 4 активной составляющей проводимости. Активная составляющая входной проводимости перестраиваемого согласующего контура 1 при этом не изменяется, а отрицательная реактивная составляющая уменьшится (кривая ВС на фиг. 3).

После того, как сработает элемент совпадения 9, дальнейшая регулировка длинной линии 2 осуш,ествляется по показаниям только блока сравнения 8 с точностью до величины младшего разряда длинной линии 2. По окончании работы распределителя разрядов 10 начинает работать распределитель разрядов 11. Алгоритмом поразрядного уравновешивания устанавливается необходимая величина переменного конденсатора 3 с точностью до младшего разряда компенсируюш,ая реактивную составляющую входной проводимости перестраиваемого согласующего контура 1, по показаниям фазового дискриминатора 7 (кривая ДЕ на фиг. 3).

Повышение разрешающей способности датчика 4 активной составляющей проводимости и как следствие повышение точности согласования обеспечивается включением старшего разряда переменного конденсатора 3 в зоне 1 в процесе настройки перестраиваемого согласующего контура 1 длинной линией 2.

Одновременно с повышением точности согласования расширяется диапазон согласования предлагаемого устройства по сравнению с прототипом, поскольку увелияение КБВ на входе перестраиваемого согласующего контура 1 из-за включения старшего разряда переменного конденсатора 3 в зоне 1 обеспечивает требуемую разрешающую способность датчика 4 активной составляющей проводимости при согласовании антенн с низким КБВ.

Вместо перестраиваемого согласующего контура 1 с дискретными органами настройки в данном устройстве может быть использован и контур с плавноизменяющимися органами.

В этих случаях изменение входной комплексной проводимости перестраиваемого согласующего контура 1 на нервом этапе регулировки (по комбинациям показаний блока сравнения 8 фазового дискриминатора 7) последовательного органа настройкн, подключенного к антенне (/-поел или Спосл ), будет происходить по окружности постоянной активной составляющей сопротивления на диаграмме проводимостей. Номер зоны, в которой по команде с элемента совпадения 9 нужно включить старший разряд параллельного органа настройки, определяется типом схемы перестраиваемого согласующего контура 1.

Естественно, что при использовании перестраиваемых согласующих контуров 1 с плавно изменяющимися огранамн настройки, распределители разрядов 10 и 11 необходимо заменить на другие устройства, например, на усилители постоянного тока, управляющие ферровариометрами или электромеханическими приводами.

Использование нового элемента- элемента совпадения выгодно отличает предлагамое устройство от указанного прототипа, так как повышается точность согласования и одновременно расширяется диапазон согласования. Применение данного устройства позволяет с требуемой точностью согласовывать выход радиопередатчика с антенно-фидерным трактом, имеющим КБВ 0,05.

Формула изобретения

1.Устройство согласования радиопередатчика с антенной по авт. св. № 542334,

отличающееся тем, что, с целью повышения точности согласования при расширении диапазона согласования, между выходами блока сравнения и фазового дискриминатора и дополнительным входом блока

управления включен элемент совпадения.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, первый и второй распределители разрядов, при этом выходы обоих распределителей разрядов подключены к обмоткам высокочастотных реле, а управляющие входы - к выходам блока определения зоны согласования, один из входов которого является дополнительным входом блока управления.

Источники информации, принятые rso внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 542334, кл. П 03 И 7/40, 1974 (прототип) .