Согласующее устройство Советский патент 1982 года по МПК H03J3/22 

(54) СОГЛАСУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к согласукшим устройствам, и может быть использовано, например, для согласования комплексного сопротивления передающей антенны с волновым сопротивлением фидера.

Известно рогдаСукидее устройство, в котором настройка согласукшего блока может производиться из любого начального положения перестраиваемых элементов С13 .

Однако это устройство реализуется только для схемы согяасовония с паралленым перестраивае лЕам элементом на входе .

Наиболее близким к предлагаемому является согласующее устройство, содержащее блок согласования, два дискриминатора (датчик фазы и датчик модуля входного сопротивления) и систему автоподстройки, в которую входят усилители, реверсивный переключатель и нспотштельныб блоки U2 .

Недостаток такого устройства заключается в большом времени настройки, обусловленном необкодимостью предварительной установки перестраиваемых элементов блока согласования в исходные положения перед началом настройки.

Цель изобретения - сокращение времени настройки согласующего устройства.

Поставленная цель достигается за

10 счет т.ого, что в согласующее устройство, содержащее последовательно соединенные датчик модуля, датчик фазы, блок сопряжения, содержащий перестра15иваемые реактивные элементы соответственно последовательной и параллельной ветвей, первый и второй исполнительный блоки, причем выход первого исполнительного блока соединен с упра&20ляющим вкодом перестраиваемого реактивного элемента параллельной ветви, а второго - с управляющим входом первсрраиваемого реактивного элемента последовательной ветви, причем вход второго исполнительного блока подключен к второму выходу датчика фазы, дополнительно введены датчик разности напряжений, подключенный параллельно перестраиваемому, реактивному элементу последовательной ветви блока сопряжения и блока управления, входь которого подключены к вторым входам датчиков модуля и фазы, вькоду датчика разности напряжений, а выход блока управления подключен к входу первого исполЛпгтельного блока.

На фиг. 1 показана функциональная блок-схема согласующего устройства; на фиг. 2 представлена диаграмма изменения входного сопротивления для двух значенийреактивного сопротивления перестраиваемого реактивного элемента последовательной ветви блока сопряжения.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 модуля, датчик 2 фазы, блок 3 сопряжения, состоящий из перестраиваемых реактивных элементов 4 и 5 соответственно последовательной и параллельной ветвей; параллельно перестраиваемому реактивному элементу 4 подключен датчик 6 разности напряжений, выход которого подключен к блоку 7 управления; устройство содержит первый и второй исполнительные блоки 8 и 9, подключенные к перестраиваемым реактивным элементам 5 и 4 соответственно; выход блока 7 управлешет подключен к исполнительному блоку 8, другие входы блока 7 управления подключены к датчику 2 фазы, соединенному также с исполнительным блоком 9, и к датчику 1 модуля. Устройство работает следующим образом.

В начале настройки согласутацее устройство может находиться в области сходимости или в области несходимооти.

Если фазовый сдвиг на выходе согласуилдего устройства положительный (обпасть Л О ), то устройство находится в области сходимости. Если же фазовый сдаиг на выходе отрицательный, то устройство находится как в обпаств сходимости, так и области несэсодимости. При этом для выхода согласующего устройства в область сходимости иеобкоднмо обеспе ть на его входе (ffO.

В случае (область Ч О) иастройка производится о& ргаым способом. По сигналам с датчиков 1 и 2 модуля.

И фазы первый исполнительный блок 8 воздействует на перестраиваемый реактивный элемент 5 параллельной ветви блока 3 сопряжения, а второй исполнительный блок 9 воздействует на перестраиваемый ре активный элемент 4 последовательной ветви блока 3 сопряжения.

Перестройка элементов 4 и 5 производится до тех пор, пока сигналы с датчика 1 модуля и датчика 2 фазы не станут равны нулю. Это соответствует. выходу устройства в точку 10 согласования (фиг. 2).

Если в начале настройки фазовый сдвиг на выходе устройства отрицательный, то блок 7 управления подключает первый исполнительный блок 8 к датчику 6 разности напряжений. Датчик 6 разности напряжений сравнивает напряжения

вхз св ® - напряжение на входе блока 3 сопряжения, UCB напряжение на перестраиваемом реактивном элементе 4 последовательной ветви, при этом сигнал на выходе датчика 6 разности напряжений равен нулю при равенстве напряжений .

Легко показать, что равенство напряжений и ex св место при

() + со;

(Ъ,.ЪА}.,

где teg - реактивная проводимость перестраиваемого реактивного элемента 4 последовательной ветви;

Ъа - реактивная проводимость сопротивления нагрузки; Ъ - реактивная проводимость перестраиваемого реактивного элемента 5 параллельной ветви.

Решение ( Ъ/)- ± оо соответствует точкам 11 и 12, а решение (Ъ + Ъд ) точкам 13 и 14 на фиг. 2.

Под действием датчика 6 разности напряжений перестраиваемый реактивный элемент 5 параллельной ветви изменяется до шлхода устройства в точку 14, где Ugji Upg . Однако при этом устройство остается в области несходимосги, так как в этой точке V О .

Дальнейшее изменение фагы осушестляется подстройкой перестраиваемого реактивного элемента 4 последовательной ветви блока 3 с(жрйжеяия, который постоянно соединен с датчиком 2 фазы. В момент перехода фаал через ноль согласующее устройство перезсодит в область сходимости, и блок 7 управления отключает датчик 6 разности напря жений от исполнительного блока 8 и подключает датчик 1 модуля. Дальнейшая настройка согласукяцего устройства происходит, как описано выше, до выхода устройства в точку 10 согласования. Таким образом обеспечивается сходи мость согласующего устройства в точку 1О согласования при любых начальных положениях перестраиваемых реактивны элементов 4 и 5. Согласукшее устройство дает воэ можность существенно сократить время настройки за счет исключения операции предварительного сброса перестраиваемых элементов в исходные положения. Кроме того, устройство всегда выходит в точку согласования при плавном или скачкообразном изменении параметров нагрузки. Формула изобретения Согласующее устройство, содержащее последовательно соединенные датчик .модуля, датчик фазы, блок ссяпряжения, содержащий престраиваемые реактивные элементы соответственно последовательной и. параллельной ветвей, первый и второй исполнительные блоки, выход первого исполнительного блока соединен с управляющим входом перестраиваемого реактивного элемента параллельной ветви, а второго - с управ кяцим входом перестраиваемого реактивного элемента последовательной ветви,, причем вход второго исполнительного блока подключен к второму выходу датчика фазы, отличающееся тем, что, с целью со1фащешш времени настройки согласуяяцего устройства, в него введены датчик разности напряжений, подключенный параллельно перестраиваемому реактивному элементу последовательной ветви блока ссятряжения и блока управления, входы которотх) подключены к вторым датчикам модуля и фазы, ВЫХОДУ датчика разности напряжений, а выход блока управления подключен к ВХОДУ первого исполнительного блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 487447, кл. Н ОЗ J 3/22, 1972. 2.Патент США № 316О832, кл. ЗаЗ-17, 1961 (прототип).