Устройство сложения неравных мощностей генераторов электрических колебаний Советский патент 1983 года по МПК H03H7/48 H01P5/18 

Иэов ретение относится к радиотех1някё, v частности к устройствс1м Сяржения неравйых ж щностей 1енератороа Э1|ект1жческих колебаний с сикотетричйЕФШ относительно общей шины .выходами в широкой полосе частот ОВЧ и УКВ диапазонов,и может использоваться как направленный ответвитель проходяп й мерности в этих диапазонах.

Известно устройство сложения неравных мощностей генераторов элeJKTpических колебаний с симметричными относительно обшей шины выходами, в котором складываемые, мощности раэли-; чаются в восемь раз. Устройство содержит два генератора, две нагрузки (полезную и балластную), две многопроводные линии, причем первый генератсчр подключен между началом второго проводника первой многопроводной

.и концом шестого проводника второй многопроводной линии, первая нагрузка подключена между концами второго и шестого проводников первой многопроводной -линии, которые соединены с началами соответственно шестого и

i второго проводников второй многопроводной линии, концы нечетных провод НИКОВ первой мнЬгсэпроводной линии соединены между собой, начала нечетных проводников первой многопроводнбй линии соединены между собой и подключены к соединенньм между собой концам нечетных проводников, в-горой многопроводной линии, начала нечетных проводников второй многопроводной линии также соединены между собой 1 .

Однако в известном устройстве при

10 суммировании мощностей с повьаоением частоты колебаний часть щюцяостн . выделяется в балластной нагрузке,4X0 свидетельствует о снижении КПД устройства сложения, при использовании

15 известного устройства как направденного ответвителя проходящей мощности недостаток его проявляется в изменении коэффициента направленности с : повышением частоты.

20

Цель изобретения - расширение рабочей полосы частоты устройства «сложения при сохранении высокого КПД.

Поставленная цель гостйгается тем, что в устройстве сложения неравных .

25 мощностей генераторов электрических колебаний, содержеицем два генератора, две нагрузки, две многопроводные линии, в котором первый генератор подключен между началом второго провод30ника первой многопроводной линии и концом шестого проводника второй мно гопроводной линии, первая нагрузка подключена между концами второго я шестого проводников первой многопроводной линии,, которые соединены с на чалами соответственно шестого и второго проводников второй многопроводной линии, концы нечетных проводников первой многопроводной линии соединены между собой, начала нечетных проводников первой многопроводной линии соединены между собой и подключены к соединенным между собой концами нечетным проводникам второй многопроводной линии, начала которых соединены между собой,- введены две двухпроводные линии, причем начала первых проводников первой и второй двухпроводных линий подключены соответственно к концеил нечетных проводников первой многопроводной линии и к началам нечетных проводников второй многопроводной линии, концы первых проводников первой и второй двухпроводных линий подключены соответственно к началу четверто,го проводника первой многопроводной линии и к концу четвертого проводника второй многопроводной линии, между которыми включен второй генератор концы вторых .проводников первой и второй двухпроводных линий, начала которых соединены между собой, подключены соответственно к началу второго проводника второй многопроводной линии и к концу шестого проводника первой многопроводной линии, а между концом четвертого проводника первой многопроводной линии и началом четвертого проводника второй многопроводной линии включена вторая нагрузка. Кроме того, и каждой многопроводной линии чеяные проводники выполнены в виде внутренних проводников отрезков коаксиальных линий,внешние проводники , соединенные по всей длине, образуют нечетные проводники, при этом волновое сопротивление коаксиальной линии, внутренний проводник которой образует четвертый проводник многопроводной линии, в дв раза меньше волнового сопротивления каждого из остальных двух отрезков коаксиальных линий и равно волновому сопротивлению каждой из двухпроводных линий. На фиг. 1 и 2 представлена электрическая принципиальная схема устрой ства с использованием многопроводных линий, нафиг. 2 - вариант выполнения устройства с использованием отрезков коаксиальных линий. Устройство (фиг. 1 содержит первый и второй генераторы 1 и 2 первую и вторую нагрузки 3 и 4, первую и вторую многопроводные линии 5 и б с JIpoвoдникaми .б и 6,1-6.6 (первый проводник - 5.1 первой многопроводной линии 5, второй проводник 5.2 и т.д.), первую и вторую двухпроводные линии 7 и 8 с проводникамя 7.1, 7.2 и 8.1, 8.2. Kpcwe того, внешние проводники 9 и 10 отрезков коаксиальнЕлх линий (фиг. 2), представляющие собой соединенные в начале и в конце (т.е. по всей длине 1 нечетные проводники первой и второй многопроводных линий 5 и б. Внутренние проводники отрезков коаксиальных линий образуют четные проводники многопроводных линий 5 и б. Начала проводников отмечены точками. Работу устройства удобно проследить по схеме (фиг. 2) варианта исполнения с использованием отрезков коаксиальных линий. Устройство работает следующим образом. Если волновые сопротивления отрезков коаксиальных линий с внутренними проводниками 5.2, 5.6, б.2 и 6,4 равны между собой и равны величине нагрузки 3 и в два раза меньше нагрузки 4, а волновые сопротивления отрезков коаксиальных линий с внутренними проводникакш 5.4, 6.4, 7.1 и.8,1 равны между собой и в 2 раза меньше величины нагрузки 3, то генераторы 1и 2 согласованы и развязаны между собой вне зависимости от электрической длины линий. При этом номинальная нагрузка для генератора 1 в два . раза больше величины нагрузки 3, а для генератора 2 - равна ей. При этом, если колебания генераторов 1 и 2синфазны (в соответствии со стрелками на фиг. 1 и фиг.. 2) , а мощность генератора 1. в 8 раз больше мощности генератора 2, то мощности обоих генераторов в определенной полосе частот суммируются в нагрузке 3 и отсутствуют в нагрузке 4. При противофазных генераторах 1 и 2 в той же полосе частот суммарная мощность выделяется в нагрузке 4. Рассмотрим процесс прохождения колебания от генераторе 1. Эти колебания поступают в согласованные с генератором 1 последовательно соединенные отрезки коаксиальных линий с внутренними проводникги щ 5.2 и 6.6. Дойдя до конца этих линий, колебания распределяются между нагрузкой 3 и цепью, образованной параллельным соединением двух частей: первая часть - последовательное соединение нагрузки 4 и входов отрезков коаксиальных линий с внутренними проводниками 5.4 и 6.4, выходы которых соединены последовательно и Подключены к генератору/вторая часть - последовательно соединенные входы двухпроводных линий С внутренними проводниками 7.1 и 8,1, выходы которых через последовательно

соединенные входы согласованных отрезков коаксиальных линий с внутренними проводниками 5.6 и 6.2 также подключены к генератору 2.

Входное сопротивление этой цепи будет частотно-независимым и равным по величине нагрузке 3 только при условии, что у отрезков коаксиальных линий с внутренними проводниками 5.4, 6.4j 7.1 и 7.2 волновое сопротивление в 2 раза меньше величины нагрузки 3. При этом обе упомянутые части имеют одинаковый коэффициент пе редачи, а к зажимсш, где подключен генератор 2, колебания с входов этих частей приходят в противофазе, т.е. на этих зажимах их сумма равна нулю, и, следовательно,. генератор 2 оказывается развязанньм с генератором 1. Поскольку отрезки коаксиальных линий с внутренними проводниками 7,1 и 7.2 имеют волновое сопротивдвние в 2 раза меньшее, то фазовая задержка колебаний, прошедших п этим отрезкам коаксиальных линии и поступаннцих на входы отрезков коаксиальных линий с внутренними проводниками 5.6 и 6.2 будет меньше (по Сравнению с прототипом}. Часть колебаний, прошедших отрезки коаксиальных линий с внутренними проводниками, 5. 6 и 6.2, суммируется с колебанияьш в нагрузке 3, увеличивая на ней нагаряжение, а другая часть поступает на вход упомянутой вьдае цепи, и процесс повторяется с существенно уменьшенной амплитудой. Поскольку при этсял уменьшена фазовая задержка распространяющихся по линиям колебаний, то будет обеспечиваться су№«соование близкое к синфазному в нагрузке 3, в более широкой полосе частот по сравнению с прототипом.

Положительный эффект, создаваемый изобретением, состоит в увеличен КПД устройства сложения неравных мощностей генераторов электрических колебаний в расширенной полосе час-, тот.

Формула изобретения

1. Устройство сложения неравных мощностей генераторов электрических коле.баний, содержащее два генератора, две нагрузки, две многопроводные линии, при этом первый генератор подключен между началом второго проводника первой многопроводной линии и концом шестого проводника второй многопроводной линии, первая нагрузка подключена между концами.

второго и проводников первой многопроводной линии, которые соединены с качалами соответственно шестого и второго проводников второй многопроводной линии, концы нечетных проводников первой многопроводной линии соединены между собой, начгша нечетных проводников первой многопроводной линии соединены между собой и подключены к соединенным между собой концами нечетным проводникам

0 второй многопроводной линии, начала которых соединены между собой, о тличающееся том, что, с целью расширения рабочей полосы частот при сохранении высокого КПД, в

5 устройство введены две двухпроводные линии, причем начала первых проводников первой и второй двухпроводных линий подключены соответственно к концам нечетных провсщников первой ,

0 многопроводной лииии и к началам нечет1шх проводников второй многопроводной линии, КОНЩ1 первых проводников первой и второй двухпроводных ли, НИИ подключены соответственно к нача лу четвертого проводника первой мно5гопроводной линии и к концу четвертого проводника второй многопроводной линии, между которь&ми включен второй генератор, конщл вторых проводников первой и второй двухпроводных линий,

0 начала которых соединены между собой, подключены соответственно к началу второго проводника второй многопроводной линии и к концу шестого прог;} водника первой многопроводной линии,

5 а между концом четвертого проводника первой многопроводной линии и началом четвертого проводника второй многопроводной линии включена вторая нагрузка.

2. Устройство ПОП.1, ОТЛИ0

ч а ю ttt е е с я тем, что в каждой многопроводной линии четные проводники выполнены в виде внутренних проводников отрезков коаксиальных линий, внешние проводники которых, сое5диненные по всей длине, образуют нечетные проводники, при этом волновое сопротивление коаксиальной линии, t внутренний проводник которой образует четвертый проводник многопровод0ной линии, в два раза меньше волнового сопротивления каждого из остешьных двух отрезков коаксиальных линяй и равно волновому сопротивлению каждой из двухпроводных линий.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертиза

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 2995004-09, кл. Н 03 Н 7/48, 08.07.81 (прототип).

0

F 5.2

5Л ff.8 S ... / /

Фиъ. 1

. г