Устройство сложения мощностей Советский патент 1981 года по МПК H03H7/48 

Изобретение относится к радиотехнике Н может использоваться .для сложения равных мощностей произвольного числа широкополосных генераторов с симметричными относительно общей тайны выходами, в диапазонах коротких и ультракоротких волн. Известно устройство сложения мощностей N генераторов электрических колебаний, содержащее п-проводные линии, симметричную относительно общей шины нагрузку, бсшластные резисторы, включенные между однополярными зажимами генераторов 1. Однако известное устройство имеет низкий КПД. Цель изобретения - повьшение КПД устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве сложения мощностей N генераторов электрических колебани начало К-го проводника, где К - нече ное число от 1 до п-1, первой, треть ей, пятой, ... (2М-1)-ой п-проводной пинии соединено с концом (К+1)-го проводника соответственно 2М-ой,. второй, четвертой, ..., (2М-2)-ой п-проводной линии, конец К-того проводника 2М-ой, второй, четвертой, (2N-2)- ой п-проводной линии соединен с началом (К+1)-го проводника с соответственно первой, третьей, пятой ..., (2М-1)-ой п-проводной линии, конец первого проводника первой, третьей, пятой ..., (2М-1)-ой п-проводной линии соединен с началом первого проводника соответственно второй, четвертой, шестой, ..., 2М-ой п-проводной линии, начало К-го проводника, кроме первого, 2К-ой, второй, четвертой, ..., (2М-2)-ой п-проводной линии соединено с концом (К-1)-го проводника соответственно первой, третьей, пятой{2М-1)-ой п-проводной линии, конец К-го проводника, кроме первого,первой,третьей,пятой, ..., (2М-1)-ой п-проводной линии соединен с началом .(К-1)-го проводника со3ответственно 2N-ou,второй,четвертой,. (2М-2)-ой п-проводной линии , при этом свободные выводы п-ых проводников первой, третьей, пятой,..., (2М-1)-ой п-проводных линий соединены между собой и подключены к первом выводу симметричной нагрузки, к второму выводу которой подключены соединенные между собой свободные выводы п-ых проводников второй, четвертой,..., 2Н-ой п-проводных линий, причем первый, второй, ... N-ый гене раторы подключены между разноименными вьгоодами двух проводников с одинаковыми номерами первой, второй, третьей, ... (2Н-1)-ой, 2М-ой п-проводных линий соответственно. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для числа генераторов . Устройство сложения мощностей Четырех генераторов 1-1, 1-2,1-3,1-4 электрических колебаний содержит четьфехпроводные линии 2-1,2-2,2-3, 2-4, симметричную относительно общей шины нагрузку 3, балластные резисторы 4-1,4-2,4-3,4-4 ,-5-1 5-2,5-3,5-4, вк ченные между однополярными зажимами генераторов 1-1,1-2,1-3,1-4. В каждой линии 2-1,2-2,2-3,2-4 конец первого проводника соответсвенно 6-1-1, 6-2-1,-6-3-1, 6-4-1 первой группы проводников соединен соответственно с началом (отмечено точкой) перврго проводника 7-1-1, 7-2-1, 7-3-1, 7-4-1 второй группы проводников. Между собой соединены соответственно конец проводника 7-1-1 и начало проводника 6-2-2, конец проводн ка 7-2-1 и начало проводника 6-3-2, конец проводника 7-3-1 и начало проiводника 6-4-2, конец проводника 7-4и начало проводника 6-1-2,а также конец проводника 7-1-2 и начало проводника 6-2-1,конец проводника 7-2-2 и начало проводника 6-3-1,конец проводника 7-3-2 и начало проводника 6-4-1 конец проводника 7-4-2 и начало проводника 6-1-1. Между началом проводника 6-1-1 и концом проводника 7-1-1, началом проводника 6-2-1 и концом проводника 7-2-1, началом про водника 6-3-1 и концом проводника 7-3-1, началом проводника 6-4-1 и концом проводника 7-4-I включены соответственно генераторы 1-1, 1-2, 1-3, 1-4. 24 Устройство работает следующим образом. В области нижних частот в рабочем (синфазном) режиме каждый генератор 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 нагружен на две,включенные последовательно индуктивности, образованные проводниками 6-1-1 и 7-1-1,6-2-1 и 1-2-1, 6-3-1 и 7-3-1,6-4-1 и 7-4-1. Эти индуктивности выбираются достаточно большими. Кроме того, в зтом режиме к началу проводника 6-1-1 приложен положительный потенциал генератора 1-1 (в направлении стрелки), а к началу проводника 6-1-2 отрицательный потенциал генератора 1-4. Далее к концам проводников 7-1-1 и 7-1-2 приложены соответственно отрицательный потенциал генератора 1-1 и положительный потенциал генератора 1-2. В результате оказывается, что между 1 ачалами проводников 6-1-1 и приложено напряжение, равное напряжению каждого из идентичных генераторов 1-1-1-4, То же самое имеет место между концами проводников 7-1-1 и 7-1-2. Поскольку в обоих этих случаях к однополярным зажимам проводников приложены различные по знаку потенциалы, магнитные потоки взаимно компенсируются, и упомянутые напряжения поступают на другие зажимы проводников, где они синфазно суммируются в общей нагрузке 3. Аналогичное объяснение справедливо для остальных трех линий 2-2, 2-3, 2-4. В результате на нагрузке 3 имеется напряжение в два раза большее напряжения каждого из четырех генераторов 1-1-1-4 и рассеивается вся отдаваемая ими мощность. Из этого непос.редственно следует, что величина сопротивления общей нагрузки 3 равна величине сопротивления нагрузки каждого генератора 1-1-1-4. Зажимы всех балластных резисторов 4-1, 4-2, 4-3 и 4-4, а также 5-1, 5-2, 5-3 и 5-4 эквипотенциальны в рабочем режиме, т.е. мощность в этих резисторах не рассеивается. Таким образом, в рабочем режиме устройство имеет двухкратную трансформацию напряжения к общей нагрузке 3. В области нижних частот в устройстве вся мощность поступает в об- : щую нагрузку 3 при малом эффекте индуктивного шунтирования входов и высокой степени развязки между ними. Б области верхних частот для син фазного режима справедливо все сказанное вьше,. с той лишь разницей, что тунтирующими индуктивностями вообще следует пренебречь, а параллельные пары проводников 6-1-1-и 6-1-2, 7-1-1 и 7-1-2, 6-2-2 и 6-2-1 7-2-1 и 7-2-2 и т.д. образуют линии волновые сопротивления которых согл сованы с нагрузкой 3. . Таким образом, в области верхних частот устройство полностью сог ласовано в рабочем режиме и характе ризуется высокой степенью развязки, а кроме того, обеспечивает повышающую трансформацию к общей нагрузке 3. Предлагаемое устройство характеризуется повьшенным КПД, что позво ляет получитьзаданную мощность при меньшем числе генераторов электрических колебаний. Формула изобретения Устройство сложения мощностей N генераторов электрических колебаний, содержав1ее п-проводные линии, симметричную относительно общей шины нагрузку, балластные резисторы, включенные между однополярными зажимами генераторов, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД устройства, начало проводника, где К - нечетное число от 1 до п-1, первой, третьей, пятой, ... (2N-1)-ой п-проводной линии соединено с концом (K+l)-rb про водника соответственно 2Н-ой, второй, четвертой,...,(2N-2)-ой ппроводной. линии, конец к-го про. водника 2М-ой, второй, четвертой,.. 24 (2М-2)-ой п-проводной линий соединен с началом (К+1)-го провод-ника соответственно первой, третьей, пятой,... (2М-1)-ой п-проводной ли- . НИИ, конец первого проводника первой, третьей, пятой, ... (2М-1)-ой п-проводной линии соединен с началом первого проводника соответственно второй, четвертой, шестой, ..., 2М-ой п-проводной линии, начало К-го проводника, кроме первого, 2М-ой, второй, четвертой,..., (2М-2)- ойп-проводной линии соединено с концом (K-l)-ro проводника соответственно первой,третьей,пятой,. .. (2N-)- ой п- проводной линии, конец К-го проводника, кроме первого, первой, третей, , ..., (2М-1)-ой п-проводной линии соединен с началом (К-1)-го проводника соответственно 2М-ой, второй, четвертой, ..., (2М-2)ой п-проводной линии, при этом свободные выводы п-ых проводников первой, третьей, пятой;, ..., (2N-I)-ой п-проводных Линий соединены между собой и подключены к первому выводу симметричной нагрузки, к второму выводу которой подключены соединенные мезеду собой свободные концы п-ых проводников второй, четвертой, ..., 2Н-ой п-проводных лиНИИ, причем первый, второй, ..., N-ый генераторы подключены между раз поименными выводами двух проводников с одинаковыми номерами первой, второй, третьей, ..., {2М-)-ой, 2М-ой п-проводных линий соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2501747, кл. Н 03 Н 7/48, 1977 (прототип).

-;

-2