Устройство сложения мощностей N генераторов электрических колебаний Советский патент 1982 года по МПК H03H7/48 H01P5/08 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для сложения мощностей произвольного чи.с;1а . генераторов электрических колебаний с симметричными относительно общей шины выходами в общую нагрузку или для деления мощности одного генератора между несколькими нагрузками.

Известно устройство сложения мощностей N генераторов электрических колеба- ,(j НИИ, содержащее Ч генераторов с симметричными относительно общей шины выходами, общую нагрузку, развязывающие резисторы и Н четьфехлроводных линий, в каждой из которых первьЛ и четвертый ,5 проводники расположены каждый симметрично относительно второго и третьего проводников, а второй и третий проводники расположены каждый симметрично относительно первого и четвертого про- 20 водников, причем и -и генератор (где

i 1,2,3, и ) включен между

началом третьего проводника -и четы-i рехпроводной линии и началом второго

проводника (i +1)-й четьфехпроводной линии (для ( N, -1+1 1), общая нагрузка включена между соединенными вместе концами вторых проводников всех четьфехпроводных линий и соединенными вместе концами третьих проводников всех четьфехпроводных линий L-J.

Однако извесное устройство имеет низкий КПД.

Цель изобретения - увеличение КЛД.

Для этого в известном устройстве сложения мощностей К .генераторов электрических колебан11й начало четвертого проводника i -и чегьфехпроводной ли. НИИ соединено с началом первого проводника ( + l)-ft .четырехпроводной линии, а 1 -и развязывающий резистор включен между концом четвертого проводника -и четырехпроводной лишш и концом первого проводника ( н + ) -и. че тьфехпроводной линии.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства. Усгройсгво сложеш1я мощностей N генератюров электрических колебаний содержит N генераторов 1.1 - I, Ь1 с сим метричными огносительно общей шины вы ходами, общую нагрузку 2, развязываюшие резисторы 3.1 - 3,N , а также Jt четырехироводных линий 4.1 - 4.f/ , каж дая из которых состоит из первого второго, третьего и четвертого проводников 4.1.1 - 4.1.4 - 4.N Л - 4. N.4 соотве ственно. Устройство работает следующим образом. Предположим сначала, что в рабочем реж11ме суммирования мощности все гене раторы 1.1, 1.2,....1.( ,...l.N имеют согласованные сопротивления нагрузки и вся их мощность суммируется в общей нагрузке 2. В рабочем режиме все гене раторы 1.1 - t.N имеют равные амплитуды и синфазы, т.е. зажимы генераторов, подключенные соответственно к началам проводников 4.2.2,...4. i .2,... 4. N.2., 4.1.2, имеют один потенциал (пусть +), а зажимы этих же генераторов, подключенные соответственно к проводникам 4.1.3,4.2.3.,...4. 3,..., 4.N 3. имеют потенциал (-). Поскольку в каждой четьфехпроводной линии провод ..,.,. ники 4. 1 4 и 4. j I расположе.нь i в плос кости нулевого потенциала для рабочего режима, поэтому с ними можно не считаться, и соответственно в развязывающие резисторы 3.1 - 3. N мощность не рассеивается. Мощность от генераторов l.t-l.N распространяется соответственно по линиим из проводников 4,1.2 и 4.1.3, 4,2.2 и 4.2.34. 2и4.Т 3,...,4. N 2. и 4.N 3. Если волновые сопротивления эти линий одинаковы ( W ), а сопротивление общей, нагрузки 2 равно W / N , то все лишш согласованы, что и требовалось доказать.. Развязка может быть сделана очень больщой и почти независимой от частоты. К любому одному из входов устройства подключен генератор в остал ные входы нагружены на свои номинальные сопротивления ( W ). Выбранный вход может быть взят любым в силу симметрии устройства. Действие генератора амплитуды S на любом из входов можно заменить воздействием N групп генерагоров амплитуды / N , причал в каждой группе генераторов 1по одному на каждом входе) с разл1гчающимися на рав ные углы360(К-)/N фазами (К - но мер группы). Для каждой из этих групп генераторов общая нагрузка 2 может считаться короткозамкнутой, поскольку к ней подходят N равноамплитудных колебабаний, различающихся по фазе и дающих в сумме нуль. В результате для каждой из упомянутых групп вся схема с (короткозамкнутой) нагрузкой 2, в силу ее симметрии вместе с генераторами, может быть разделена на N парциальных схем, каждая из которых содержит на входе один генератор, имеет две линии, соединенные на своих входах, со стороны каждого генератора последовательно, со сторюны выхода также последовательно, и где к образованным внещним зажимам подключен один из развязывающих резисторов 3.1 - 3.N. ЕСЛИ волновые сопротивления образованных таким образом линий равны между собой и составл-яют W / 2 , то при условии, что каждый из развязывающих резисторов 3.1 - З.М также имеет величину сопротивления, равную W/2 , все линии будут согласованные и генераторы нагружены на частотнонезависимые сопротивления, равные W . Это означает, что для всех режимов парциальные генераторы согласованы и так как на каждом входе, кроме выбранного, ОНИ дают в сумме нуль, то и токи в но„„„минальных нагрузках на этих входах равны нулю. Следовательно, все входы устройства полностью развязаны между собой. Для того, чтобы все величины волновых сопротивлений линий в образованных парциальных схемах были равны между собой, необходимо, чтобы каждый из проводников 4.4 .1 и 4. { .4 был симметричен относительно проводников 4. i .2 и 4.4 3 и наоборот. Кроме того, проводники в каждой из четырехпроводных линий должны иметь определенные типы сечений самих проводников. Независимо от этого, т.е. при обычных круглых с.е рниях проводников, развязка между входам значительно больще, чем в прототипе, так как в этом устройстве развязывающие резисторы включаются в качестве нагрузок линий парцйциальных схем и КБВ в этих линиях вс.егда больще нуля, а в прототипе, они включены на входах этих схем, имеющих тюмянутые линии, разомкнутые на концах, т.е. КБВ в этих линиях всегда равен нулю. Следовательно, и ГОКИ в номинальных нагрузках полной схемы компенсируются в меньшей степени. Таким образом, в предложенном устройстве происходит повыщение КПД.

Формула иэ.обретени

Устройство сложения мощностей N генераторов электрических колебайий, содержащее N генераторов с симметрияными относительно общей шины выходами обшую нагрузку, развязывающие резисторы и N четьфехпроводных линий, в каждой из которых первый и четвертый проводники расположены каждый симметрично относительно второго и третьего проводников, а второй и третий проводники расположены каждый симметрично отно- CHTenijrio первого и четвертого проводников, пр11чем -и генератор (где i в ,3,,,,, Н ) включен между нача-v лом третьего проводника -А четырехпроводной линии и началом второго проводника ( + I) -и четьфехпроводной линии (для 1 N ,i + 1 1), общая нагрузка включена между соединенными вместе концами вторых проводников всех четьфехпроводных линий и соединенными вместе концами третьих проводников всех четырехпроводных линий, отличающееся тем, что, с целью увеличения КПД, начало четвертого проводника Ч - четырехпровьдной линии соединено с началом первого проводника ( i 1)-й четьфехпроводной линии, а ч -и развязываклций резистор включен между концом четвертого проводника -и четьфехпроводной линии и концом первого проводника ( i ; 1-)-й четьфехщюводной линии.

Источники информации, принятьте во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2946935/18-09,, кл. Н 03 Н 7/48, О2.О7,80.. (прототип).

If

Ч у,-