Двухчастотный сумматор

 

ДВУХЧАСТОТНЫЙ СУММАТОР,мощностей генераторов электрических колебаний, содержащий два генератора, две нагрузки и две многопроводные линии, причем первый генератор, подключен к началу первого проводника первой кшогопроводной линии, первая Нагрузка подключена к концу первого проводника второй многопроводной линии , вторая нагрузка - к началу второго проводника второй многопроводной линии, отлич айщий ся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот и уменьшения габаритов устройства, начало второго проводника первой многопроводной линии подключено ко второй нагрузке, a его конец соединен с концом первого щ оводника первой многопроводной линии и подключён к концу третьего проводника второй многопроводной линии,,начало которого, a также конец третьего проводника первой многопроводной линии соединены с o&ofiB. шиной , при этом конец второго проводника второй кгаогопроводной линии соединен со S вторым генератором, a начало первош го проводника второй многопроводной линии соединено с первым генератором

СОКИ С09ЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (1Е (И) ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСИОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВ,К

М н„.

Ю

l и иаг (21) 3330909/18-09

:(22) 31.07,81 (46) 30.03.83. Вюл. 9..12 (72) С.Е. Лондон, В.С. Синепол и С.В. Томашевич (53) 621.372.62(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство .СССР

9 578666, кл. Н 03 Н 7/46, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 302775, кл. H 01 P 5/18, 1969 (прототип). .(54) (57) ДВУХЧАСТОТНЫЙ СУММАТОР:мощ-., ностей генераторов электрических ко лебаний, содержащий два генератора, две нагрузки и две многопроводные линии, причем первый генератор.подключей к началу первого проводника первой многопроводной линии, первая нагрузка подключена к концу первого проводника второй многопроводной ли4(51) Н.ОЗ Н "l 46 Н 01 P 5 1 нии, вторая нагрузка - к началу второго . проводника второй многопроводной линии, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот и уменьшения габаритов устройства, начало второго проводника первой многопроводной линии подключено ко второй нагрузке, а его конец соединен с концом первого проводника первой многопроводной линии и подключен к концу третьего проводника второй многопроводной линии;,начало которого, а также конец третьего проводника первой многопроводной линии соединены с общей шиной, при этом конец второго проводника второй многопроводной линии соединен со Е вторым генератором,.а начало первого проводника второй многопроводной линии соединено с первым генератором

1 ll

1008884

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для сложения мощностей двух генераторов электрических колебаний с различными частотами, например, в многоканальной радиосвязи.

Известен двухчастотный сумматор, обеспечивающий сложение мощностей генераторов электрических колебаний с различными частотами, содержащий несколько трехдецибельных мостовых устройств, соединенных между собой через линию задержки и фазоинверторы, балластную и полезную нагрузки, причем длина линии задержки и линий, образующих трехдецибельные мостовые 15 устройства выбираются в строгом соответствии с длинами волн складываемых колебаний (11 .

Недостатками такого сумматора являются узкополосность и сложность в ур связи с наличием резонансных режимов работы элементов и большого числа сложных составляющих элементов..

Известен также дэухчастотный сумматор, содержащий два трехдецибельных 5 мостовых устройства, построенных на связанных двухпроводных линиях, соответствующие выходы которых соединены отрезками линий передачи определенной длины и подключены к генераторам, полезной и балластной нагрузкам (21 .

Такой двухчастотный сумматор также имеет узкий диапазон частот работы генераторов и значительные габариты, что обусловлено требованием равенства разности длин отрез- ) ков линий передачи, соединяющих вы- ходы мостовых устройств, для первого генератора нечетному числу полуволи, а для второго генератора — четному числу полуволн. 40

Цель изобретения — расширение диапазона рабочих частот и уменьшение габаритов устройства.

Для достижения поставленной цели в двухчастотном сумматоре мощностей генераторов электрических колебаний, содержащем два генератора, две на,грузки, две многопроводные линии, причем первый генератор подключен

I к началу первого проводника первой многопроводной линии, первая нагрузка подключена к концу первого .проводника второй многопроводной линии, а вторая нагрузка — к началу второго проводника второй многопроводной линии, начало второго проводника первой многопроводной линии подключено . ко второй нагрузке, à его конец соединен с концом первого проводника первой многопроводной линии и подключен к концу третьего проводника вто- 60 рой многопроводной линии, начало которого, а также конец третьего проводника первой многопроводной линии соединен с общей шиной, при этом конец второго проводника второй многопроводной линии соединен со вторым генератором, а начало первого проводника второй многопроводной линии соединено с первым генератором.

На фиг. 1 приведена электрическая схема двухчастотного сумматора мощностей генераторов электрических колебаний; на фиг. 2 — то же, вариант (на отрезках коаксиальных линий); на фиг. 3 — график коэффициентов передачи мощности одного из генераторов в полезную и балластную нагрузки в зависимости от электрической длины многопроводной линии.

Двухчастотный сумматор мощностей генераторов электрических колебаний содержит первый 1 и второй 2 генераторы, несимметричные относительно общей шины 3, первую 4 и вторую 5 нагрузки, первую 6 и вторую 7 многопроводные линии, с проводниками 6.1, 6.2, 6.3 (соответственно первый, второй и третий. проводники) и 7.1, 7.2, 7,3. Точками отмечено начало проводников.

Устройство работает следующим образом..

При равенстве сопротивления первой нагрузки 4 величине R .сопротивления второй нагрузки 5 R/2, волновых сопротивлений линий, образованных проводниками 6.1 и 6.3, 6.2 и 6.3, 7.1 и 7.3, 7.2 и 7.3„ величине КIТ первый генератор 1 с .внутренним сопротивлением R/2 и второй генератор 2 с внутренним сопротивлением R pa6oтают в согласованном режиме и развязаны между собой. Для определения мощностей, выделяющихся на нагрузках

4 и 5 от каждого генератора 1 и 2, рассмотрим работу генераторов в отдельности. Для этого заменяют, например, неработающий генератор 1 сопротивлением, равным его внутреннему сопротивлению R/2, а ЭДС (Е) работающего генератора 2 представляют в виде последовательного соединений двух ЭДС величиной E/2 и включают последовательно с нагрузкой

4 два встречно соединенных источника .

ЭДС величиной E/2 той же частоты.

Далее рассматривают два случая распределения токов в схеме: первый, когда на входах 8 и 9 действуют синфазные источники E/2, и второй, когда на входах 8 и .9 действуют противофазные источники (Е/2 и -E/2). Результирующие токи через нагрузки 4 и 5, через внутреннее сопротивление R/2 генератора 1 и через генератор .-2 определяют по методу суперпозиции как алгебраическую сумму токов в указанных элементах, существующих в первом и во втором случаях.

В первом случае схема устройства разбивается на две идентичные части (с входами 8 и 9), каждая из которых состоит из линии, например, для вхо1008884

R = (2) 25 где x=2 i — -. электрическая длина мно.е гопроводной линии1.

1 - длина многопроводной линии;

- длина волны в многопроводной линии.

При этом ток, протекающий через внутреннее сопротивление генератора

1, равен нулю, т.е. генераторы 1 и 2 развязаны между собой, нагрузка для генератора 2 равна R, т.е. он согласован. На фиг-. 3 представлены графида 8, образованной проводниками 7.2 и 7.3, к выходу которой подключена нагрузка R/2 (нагрузка 5), а к входу

8 подключены последовательно соединенные источник ЭДС величиной Е/2 и разомкнутая на конце линия, образо- 5 ванная проводниками 6.2 и 6.3. Во втором случае схема устройства разбивается на две идентичные части (с входами 8 и 9), каждая из которой состоит из линии, например, для входа 8, 10 образованной проводниками 7.2 и 7.3 на входе которой подключен источник

ЭДС величиной E/2, а на выходе — нагрузка R/2 и параллельно ей коротко замкнутая на конце линия; образован- 15 ная проводниками 6.2 и 6.3.

С учетом указанных величин сопротивлений нормированные мощности в . нагрузках 4 и 5 равны

cos х ®

4 ({2: азах)

4sin x ки зависимости R4 и R> оси Х (в скобках — для работающего генератора 2).

Аналогично можно рассмотреть генератор 1, заменив неработающий генератор 2 его внутренним сопротивлением й, представив ЭДС Е) генератора 1 в- виде двух последовательно соединенных источников ЭДС величиной Е/2 и включив последовательно с нагрузкой

5 два встречно включенных источника (E /2 н-3/2) ..B результате,анализа

:по методу суперпозиции можно пока)зать, что он также -согласован и развязан с генератором 2, а распределения нормированных мощностей в нагрузках 4 и 5 в этом случае соответствуют формулам (2) и (1).

При совместной работе генераторов

1 и 2, как видно.из фиг. 3, если частота колебаний генератора 1 соответствует пределам изменений электрической длины многопроводной линии от

5 до 10,. а частота колебаний генерао тора 2 соответствует .пределам изменений электрической длины многопроводной линии от 45 до 90, та в нагрузке 5 выделяется не менее 90Ъ мощности каждого генератора, при этом нагрузка 4 выполняет роль балластной нагрузки. Прн КПД 90% предлагаемый двухчастотный сумматор позволяет суммировать на общей нагрузке мощность двух генераторов, час-. тоты.которых различаются в несколько раз (от 4,5 до 18) и могут изменяться вдвое.

Положительный эффект заключается в расширении диапазона рабочих частот генераторов.

1008884

4д

Фиг.ю

Составитель В. Полянский

Редактор Л. Пчелинская Техред А.Вабинец, Корректор Г, Огар

Заказ 2358/67 Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4