Устройство сложения неравных мощностей генераторов электрических колебаний Советский патент 1982 года по МПК H03H7/48 H01P5/18 

1

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам сложения неравных мощностей двух генераторов электрических колебаний или к направленным ответвителям проходящей мощности.

Известно устройство сложения неравных мощностей генераторов электрических колебаний, которое содержит две многопроводные линии, два гене- о ратора и две нагрузки, причем концы нечетных проводников первой много-проводной линии соединены между собой, начала нечетных проводников первой многопроводной линии соединены 15 между собой и подключены к соединенным между собой концам нечетных проводников второй многопроводной линии, начала которых тоже соединены между собой, при этом первый выход 20 первого генератора подключен к началу второго проводника первой многопроводной линии, концы четных проводников первой многопроводной линии соединены соответственно с началами одноименных четных проводников второй многопроводной линии, начала четвертого и восьмого проводников первой многопроводной линии подключены к концам соответственно второго и шестого проводников второй многопроводной линии ГООднако дли использований этого устройства при сложении симметричных относительно общей шины генераторов и при симметричных нагрузках необходиМО вводить дополнительные симметри рующие трансформаторы, что усложняет устройство сложения в целом и создает дополнительные потери мощности.

Цель изобретения - упрощение устройства и увеличение КПД.

Для достижения цели второй выход первого генератора подключен к концу восьмого проводника второй многопроводной линии,, второй генератор подключен между концом шестого проводника первой многопроводной линии и начаЛОМ четвертого проводника второй многопроводной линии, первая нагрузк подключена между началом шестого про водника первой многопроводной линии и концом четвертого проводника второ многопроводной линии, вторая нагрузка подключена между концом восьмого проводника первой многопроводной линии и началом второго проводника второй многопроводной линии. На (Jwr. 1 приведена электрическая принципиальная схема предложенного устройства; на фиг. 2 - вариант выполнения предложенного, устройства на отрезках идентичных коаксиальных линий. Устройство содержит две многопроводные линии 1 и 2, состоящие из Про водников 1.1-1.9 и 2.1-2.9 два генер тора 3 и 4 и две нагрузки .5 и 6, при чем начала проводников многопроводны линий отмечены точками. Вариант устройства на отрезках ко аксиальных линий содержит в качестве многопроводных линий 1 и 2 две групп отрезков коаксиальных линий, в которых внешние проводники коаксиальных отрезков соединены в каждой группе по всей длине и образуют проводники и 8, эквивалентные соединенным на концах и на началах нечетным (экранирующим проводникам многопроводных линий устройства (по фиг. 1). Внутренние проводники отрезков коаксиальных линий образуют четные проводНИКИ многопроводной линии. Устройство работает следующим образом. Если волновые сопротивления всех отрезков коаксиальных линий равны ме ду собой, равны нагрузке 6, внутреннему сопротивл1гнию генератора 4 и в два раза меньше внутреннего сопротив ления генератора 3 и нагрузки S, то оба генератора согласованы и развязаны между собой. При этом если колебания генераторов 3 и 4 синфазны ( в соответствии со стрелками на фиг. 1 и 2), а мощность генератора 3 в 8 раз больше мощности генератора 4 то мощность обоих генераторов суммируется в нагрузке 5, а в нагрузке 6 мощность не выделяется. При противофазных колебаниях генераторов 3 и 4 суммарная мощность выделяется в нагрузке 6, а мощность в нагрузке 5 ра на нулю. На примере устройства по фиг. 2 рассмотрим процесс прохождения ко98k лебаний от генератора 3. Эти колебания поступают в согласованные с генератором, последовательно соединенные по входу коаксиальные линии с (внутренними проводниками 1,2 и 2,8. Дойдя до конца этих линий, колебания поступают с одной стороны в нагрузку.6, а t другой cTOpOKHJ возникают в коаксиальных линиях с (внутренними проводниками 2,k и 1,6 в одной фазе и в другой противоположной фазе в коаксиальных линиях с (внутренними проводниками 2.6 и I.. При этом потенциалы зажимов, к которым подключается генератор k равны нулю (это означает, что этот вход развязан со вхЬдом, к которому подключен генератор ЗЛ Колебания, поступающие в коаксиальные линии с (внутренними проводниками 1.6 и 2.4, пройдя их, выделяются в нагрузке 5, а колебания, поступающие в коаксиальные линии с (внутренними) проводниками 2.6 и 1.4, пройдя их, поступают в коаксиальные линии с (внутренними) проводниками 2.2 и 1.8 и затем часть из них суммируется синфазно с колебаниями в нагрузке 6, увеличивая на ней напряжение, а другая часть поступает вновь в коаксиальные линии с (внутренними проводниками 1.6 и 2.4 в одной фазе (противоположной ранее рассмотренной) и в другой фазе в коаксиальные линии с внутренними проводниками 2.6 и 1.4. При этом напряжение на нагрузке 5 уменьшается, и процесс повторяется с существенно уменьшенной амплитудой. В итоге напряжение на нагрузке 5 становится в 2 раза меньше, чем напря «® e на нагрузке 6. Поскольку величина нагрузки 5 в 2 раза больше величины нагрузки 6, то мощность генератора 3 распределяется между нагрузками 6 и 5 как 8:1. Аналогичным образом мощность генератора 4 распределяется между нагрузками 6 и 5 как 1:8. Если мощность генератора 4 меньше, чем у генератора 3 в 8 раз, то при совместной их работе (п зависимости от фаз) в одной из нагрузок их мощности суммируются, а в другой - мощность равна нулю, т.е. она выполняет роль развязывающей. Таким образом, достигается суммирование мощностей двух генераторов, мощности которых различаются в 8 раз. Кроме того, устройство может использоваться как направленный ответвитель 1:8 при подключении одного генератора, тогда как известные устройства сложения неравных мощностей дву генераторов электрических колебаний требуют дополнительные симметрирующие трансформаторы при сложении симметричных относительно общей шины генераторов. Это приводит к значител ному усложнению устройства, к снижению коэффициента полезного действия и соответственно к удорожанию устрой ства. Предложенное устройство при простой конструкции обеспечивает непосредственно суммирование мощностей генераторов с симметричными относительно общей шины выходами. Формула изобретения Устройство сложения неравных мощностей генераторов электрических колебании, содержащее два генератора, две нагрузки, две многопроводные линии , Причем концы нечетных проводНИКОВ первой многопроводной линии со единены между собой, начала нечетных проводников многопроводной линии соединены между собой и подключены к соединенным между собой концам не- ч четных проводников второй многопроводной линии, начала которых соедине ны между собой, при этом первый выхо первог;о генератора подключен к началу второго проводника первой многопроводной линии, концы четных проводников первой многопроводной линии соединены соответственно с началами четных одноименных проводников второй многопроводной линии, начала четвертого и восьмого проводников первой многопроводной линии подключены к концам соответственно второго и шестого проводников второй многопроводной линии, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД и упрощения устройства, второй выход первого генератора подключен к концу восьмого проводника второй многопроводной линии, второй генератор подключен между концом шестого проводника первой многопроводной линии и началом четвертого проводника второй многопроводной линии, первая нагрузка подключена между началом шестого проводника первой многопроводной линии и концом четвертого проводника второй многопроводной линии, вторая нагрузка подключена между концом восьмого проводника первой многопроводной линии и началом второго проводника второй мнргопроводной линии. Источники информации, принятые во внимание-при экспертизе V. Устройства сложения и распределения мощностей высокочастотных колебаний. Под редакцией З.И. Модела. М., Советское радио , 1980, рис. 12.34 (прототип).