Устройство сложения мощностей генераторов электрических колбаний Советский патент 1982 года по МПК H03H7/48 

(5) УСТРОЙСТВО СЛОЖЕНИЯ МОЩНОСТЕЙ ГЕНЕРАТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться, например, для сложения равных мощностей четырех генераторов с симметричными относительно общей шины выходами в любую одну из четырех симметричных относительно общей шины нагрузок.

Известно устройство сложения мощностей генераторов электрических колебаний , содержащее четыре генератора с симметричными относительно общейшины выходами, четыре многопроводные линии и симметричные относительно общей шины нагрузки, причем между началами первых проводников первой и второй многопроводных линий включен первый генератор, между началами вторых проводников первой и второй многопроводных линий включен второй генератор, между началами первых проводников третьей и четвертой многопроводных линий включен третий генератор, между началами втарых проводников третьей и четвертой многопроводных линий включен четверч тый генератор .

Однако известное устройство имеет недостаточный коэффициент полезного действия (кпд).

Цель изобретения - повышение КПД-.

Для этого.и устройстве сложения мощностей генераторов электрических колебаний, содержащем четыре генера10тора с симметричными относительно общей выходами, четыре многопроводные линии и симметричные относительно общей шины нагрузки, при чем между началами первых проводниISков первой и второй многопроводных линий включен первый генератор, между началами вторых проводников первой и второй многопроводных линий включен , второй генератор, между нача 0лами 1 е0вых- проводников третьей и четвертой многопроводных линий включен третий генератор, мелду началами, вторых проводников третьей и четвертои многопроводных линии включен четвертый генератор, между началами третьих проводников первой и второй многопроводных линий подключена первая нагрузка, между началами третьи проводников третьей и четвертой мног проводных линий - третья нагрузка, между началами четвертых проводников первой и второй многопроводных линий подключена вторая нагрузка, а между началами четвертых проводников треть ей и четвертой многопрюводных линий подключена четвертая нагрузка, при этом начало пятого проводника первой многопроводной линии соединено с началом пятого проводника второй многопроводной линии, начало пятого проводника третьей многопроводной ли нии соединено с началом пятого проводника четвертой многопроводной ли НИИ, конец первого проводника первой многопроводной линии соединен с концами второго, третьего и четвертого проводников соответственно второй, третьей и четвертой многопровод ных линий, конец третьего проводника первой многопроводной линии соединен с концами первого, четвертого и трет его проводников соответственно второй, третьей и четвертой многопровод ных линий, конец третьего проводника первой многопроводной линии соединен с концами четвертого, первого и второго проводников соответственно второй, третьей и четвертой многопроводных линий, конец четвертого проводника первой многопроводной линии соединен с концами третьего, вто рого и первого проводников соответственно второй, третьей и четвертой многопроводных .линий. На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема предложенного устройства; на фиг.2 - выполнение предложенного устройства на отрезках коаксиальных линий, вариант.я Устройство содержит четыре генератора с симметричными относительно общей шины (не обозначена) выходами, четыре многопроводные лиНИИ с проводниками 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 6.1, 6.2, 6.3, 6.if, 6.5, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 8.1, 8.2, 8.3 8.4, 8.5, соответственно и четыре симметричные относительно общей шины нагрузки . Проводники(фиг.5) например 5.1, 5.2, 5.3 и 5.4, образованы внутренНИМИ проводниками отрезков коаксиальных Линий, объединенные внешние проводники которых образуют проводник 5.5. Устройство работает следующим образом. Будем считать, что генераторы 1-4 (фиг.2) имеют равноамплитудные колебания и покажем, что при определенных соотношениях фаз этих колебаний суммарная мощность всех генераторов 1-4 будет суммироваться в любой одной из четырех нагрузок 9-12 равного сопротивления. Пусть генераторы 1-3 имеют синфазные колебания, а колебания генератора 4 им противофазны. Тогда колебания от генераторов 1 и 2, пройдя соответственно по линиям с внутренними проводниками 5.1, 6.1 и 5.2,6.2, а затем 5-3, 6.3 и 5.4, 6.4, поступают в нагрузки 9 и 10. Колебания от противофазных генераторов 3 и 4, пройдя, соответственно по линиям с внутренними проводниками 7.1, 8.1 и 7.5, 8.2, а затем 5.3,6.3 и 5.4, 6.4, также поступают в нагрузки 9 и 10. В нагрузке 9они суммируются с колебаниями от генераторов 1 и 2, а в нагрузке 10взаимнокомпёнсируются. Тем самым вся суммарная мощность генераторов 1-4 суммируется только в нагрузке 9. При этом сопротивление нагрузки каждого из генераторов 1-4 при выборе волнового сопротивления всех коаксиальных линий, равного R/2, также составляет R. При размещении многопроводных линий 5-8 на магнито проводах (причем линии 5 и 6 могут быть размещены ни одном магнитопроводе, а линии 7 и 8 на другом) индукция будет иметь место только в магнитопроводах, на которых размеще ны линии 5 и 6. Если теперь принять другой набор фаз генераторов, когда колебания генераторов 1,2 и 4 синфазны, а колебания генератора 3 им противофазны, то вся суммарная мощность будет выделяться в нагрузке 10 Третий набор фаз соответствует синфазным колебаниям генераторов 1,3 и 4 и противофазным им колебаниям генератора 2. В этом случае вся мощность выделяется в нагрузке 1 1 и имеет место индукция только в магнитопроводах, на которых размещены многопроводные линии 7 и 8, Поменяв фазы генераторов 1 и 2 (четеертый набор фетз) , суммарная .мощность направится в нагрузку 12.

Для всех четырех вышеприведенных наборов фаз колебаний генераторов 1-4 нагрузка каждого генератора равна R, а все они полностью развязаны между собой.

Все рассмотренное справедливо и для общего случая (фиг.1), только в этом случае определенным образом выбирается волновая матрица проводи мостей многопроводных линий.

На практике часто возникает необходимость направлять суммарную мощность четырех генераторов с симметричными относительно общей шины выходами в любую одну из четырех симметричных нагрузок в частности антенн). Известные устройства используемые для этой цели, сложны и имеют ограниченный КПД (например, составленные из двоичных мостов). Более простые устройства (например прототип не позволяют решить задачу коммутации суммарной мощности в любую одну из четырех нагрузок. Кроме того, в этих устройствах суммируются потери во всех входящих в них трансформаторах, что снижает КПД.

Предложенное устройство обеспечивает с одной стороны возможность направлять всю суммарную мощность в любую одну из четырех нагрузок, ас другой - высокий КПД. Это достигается благодаря тому, что для любого режима работы имеют место потери только в половине общего числа т рансфо рма торов.

Формула изобретения

Устройство сложения мощностей генераторов электрических колебаний, содержащее четыре генератора с симметричными относительной общей шины выходами, четыре многопроводные линии и симметричные относительно общей шины нагрузки, причем между нai4aлaми первых проводников первой и второй многопроводных линий включен первый генератор, между началам вторых проводников первой и второй

многопроводных линии включен второй генератор, между началами первых прооодМиков третьей и четвертой многопроводных линий включен третий генератор, между началами вторых проводников третьей и четвертой многопроводных линий включен четвертый генератор, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД между началами третьих проводников первой и второй многопроводных линий подключена первая нагрузка, между началами третьих проводников третьей и четвертой многопроводных линий третья нагрузка, между началами четвертых проводников первой и второй многопроводныхлиний подключена вторая нагрузка, а между началами четвертых проводников третьей и четвертой многопроводных линий подключена четвертая нагрузка, при этом начало пятого проводника первой многопроводной линии соединено с началом пятого проводника второй многопроводной линии, начало пятого проводника третьей многопроводной линии соединено с началом пятого проводника четвертой многопроводной линии, конец первого проводника первой многопроводной линии соединен с концами второго, третьего и четвертого проводникоо соответственно, второй, третьей и четвертой многопроводных линий, конец второго проводника пер вой многопроводной линии соединен с концами первого, четвертого и третьего проводников соответственно второй, третьей и четвертой многопроводных линий,конец третьего проводника первой многопроводной линии соединен с концами четвертого, первого и второго проводников соответственно второй, третьей и четвертой многопроводных линий, конец четвертого проводника первой многопроводной линии соединен с концами третьего, второй и первого проводников соответственно аторой, третьей и четветой иногопррводных линий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе i 1.-Авторское свидетельство СССР по заявке tf 2855575/18-09, кл. Н 03 Н 7А8, tO.06.8G.

rwvww

J

2

Ш

f-} S.2

S

y.. / /

6.f

«4 tfj

|u ./ y-

6.2 ff.1 //

75

7/ 7f

V

«/ if Фиг.