Устройство взаимного фазирования пространственно разнесенных усилительных каналов

 

УСТРОЙСТВО ВЗАИМНОГО ФАЗИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО РАЗНЕСЕННЫХ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ, содержащее генераторы синхросигналов, линию связи, задающий генератор, к выходу которого подключены усилительные каналы , каждый из которых содержит соединенные последовательно управляемый фазовргицатель, усилитель, первый делитель мощности и нагрузку, второй выход первого делителя мощности подключен к первому входу фазометра выходного сигнала, к второму входу которого подсоединена линия свлзи через последовательно соединенные первый направленный ответвитель и второй делитель мощности, а также фазометр синхросигналов, первый вход которого подключен к второму выходу второго делителя мощности , а второй через второй направленный ответвитель - к линии связи, выход фазометра синхросигналов соединен с входом управления управляемого фазовргицателя через cyMi.iaTopj . второй вход которого соединен с выходом фазометра выходного сигнала, и удвоитель частоты, отличающ е е с я тем, что, с целью повыше- g ния точности взаимного фазирования (Л и КПД, в каждом усилительном канале удвоитель частоты включен между выходом второго делителя мощности и вторым входом фазометра выходного сигнала .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) Н 03 ? 7 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3437786/18-09 (22) 14. 05. 82 (46) 23.12.83 Вюл. 9 47 (72) В.В Денисенко, Л.Н.Жигулин и В,И.Кияко (53) 621.396.662(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 411601, кл. Н 03 L 7/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3336530/09, кл. Н 03 Х 7/06, 1981, (54) (57) УСТРОЙСТВО ВЗАИМНОГО ФАЗИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО РАЗНЕСЕННЬП(УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ, содержащее генераторы синхросигналов, линию связи, задакщий генератор, к выходу которого подключены усилительные каналы, каждый из которых содержит соединенные последовательно управляемый фазовращатель, усилитель, первый делитель мощности и нагрузку, второй выход первого целителя мощности подключен к первому входу фазометра выходного сигнала, к второму входу которого подсоединена линия связи через последовательно соединенные первый направленный ответвитель и второй делитель мощности, а также фазометр синхросигналов, первый вход которого подключен к второму выходу второго делителя мощности, а второй через второй направленный ответвитель - к линии связи, выход фазометра синхросигналов соединен с входом управления управляемого фазовращателя через сумматор, второй вход которого соединен с выходом фазометра выходного сигнала, и удвоитель частоты, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности взаимного фазирования и КПД, в каждом усилительном канале удвоитель частоты включен между выхо дом второго делителя мощности и вторым входом фазометра выходного сигнала.

1062864

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для фаэирования пространственно разнесенных усилительных каналов.

Известно устройство взаимного фазирования пространс;ванно разнесен- 5 ных усилительных к аналов многок анального СВЧ-генератора при помощи общей линии связи со встречными синхросигналами (1), Это устройство содержит уцвоитель 10 частоты выходных сигналов, что не позволяет использовать его при высоком уровне мощности. Удвоение частоты выходных сигналов приводит также к увеличению фазовых ошибок. 15

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство взаимного фазирования пространственно разнесенных усилительных каналов, которое сод ржкт генераторы синхросигналов, линию связи, задающий генератор, к выходу которого подключены-усилительные каналы, каждый из которых содержит соединенные пос- 5 ледовательно управляемый фаэовраи.а- тель, усилитель, первый делитель мощности л нагрузку, например антенну, второ|л выход перво1о делителя мощности подключен к первому входу фаэометра выходного сигнала (ФВС), к второму входу которого подсоеди нена линия связи через последователь;О соединенные первый направленный ответвитель и второй делитель мощности, а также фазометр синхросигналов, первый вход которого подключен к второму выходу второгo делителя мощ1ности, а второй через BTQ рой направленный QTBBTBHTpJib — к линии связи, выход фазометра синхро- . 4О сигиглов ООединен с вхОдОм y правления управляемого фазовращателя через сумматср, второй вход которого соединен c B -Jõîäîì ФВС, а также содержит удвоитель частоты (3j. 45

Недостатки известного устройства также связаны с необходимостью удвоения частоты oûJ:î;tíûõ сигналов при помощи удвоителей частоты, включен-ных в каждом канале перед нагрузкой, 5О т,е, на высоком уровне мощности, что гриводит к снижению точности фа-. зирования и КПП, Цель изобретения — повышение точг насти взаимного фазирования и КПД.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве взаимного фазирования пространств енно разнесенных ус илительных каналов, содержащем ге нераторы синхросигналов, линию связи, 60 задающий генератор, к выходу которого подключены усилительные каналы, каждый из которых содержит соединенные последовательно управляемый фазовращатель, усилитель, первый дели- 65 тель мощности и нагрузку, второй выход первого делителя мощности подклюз чен к первому входу фазометра выходного сигнала, к второму входу которого подсоединена линия связ|л через последовательно соединенные первый направленный ответвитель и второй делитель мощности, а также фаэометр синхросигналов, первый вход которого подключен к второму выходу второго делителя мощности, а второй через второй направленный ответвитель - к линии связи, выход фазометра синхросигналов соединен с входом управления управляемого фазовращателя через сумматор, второй вход которого соединен с выходом фазометра выходного сигнала, и удвоитель частоты, в каждом усилительном канале удвоитель частоты включен между выходом второго делителя мощности и вторым входом фазометра выходного сигнала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства взаимного фаэирования пространственно разнесенных усилительных каналов, устройство взаимного фазирования пространственно разнесенных усилительных каналов содержит линию 1 свяэи с генераторами 2 синхросигналов и усилительные каналы 3, подключенные входами к задающему генератору 4 и выходами к нагрузкам 5. Каждый усилительный канал 3 содержит управляемый фаз овращатель 6, усилитель 7 и первый делитель 8 мощности, соединенные последовательно, а также первый и второй направленные ответвители 9 и 10, встроенные в линию связи, второй делитель 11 мощности, подключенный к в торому направленному ответвителю, фазометр 12 синхросигналов, удвоитель 13 часто — û, ФВС 14, соединенный с удвоителем 13 частоты и с первым делителем мощности, сумматор 15, Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 4 генерирует на выходной частоте 2Ы сигнал возбужден|ля, который разводится во все усилительные каналы 3. Генераторы 2 синхросигналов вырабатывают синхросигналы с частотой Сд, которые подаются на линию 1 связи с обоих концов. Обозначим.. t. — длина связи; х< — расстояние от одного из концов линии связи до точки соединения с

i-м каналом, V - фазовая скорость распространения сигналов в линии связи,О,д q„; — фазы СВЧ-сигналов соответственно на концах линии связи и на выходе усилителя 7 i-ro канала в Определенный момент времени. Фазы синхросигналов в точке х; равны х„ (,-х; ч,— —,0 ) и Ц,-Я,, ).. Направленные ответвители 9 и 10 выделяют иэ линии

1062864

Составитель В.Сафонов

Редактор В.Данко ТехредМ,Гергель Корректор 0.Тигор

Заказ 10260/58 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 связи сигналы для синхронизации каналов, Фазометр 12 синхросигналов измеряет разность фаз синхросигналов и выдает сигнал, соответствующий

l значению где n — произвольное целое число.

Фазометр 14 выходного сигнала измеряет разность фаз выходного сигнала и второй гармоники первого из синхро- 10 сигналов и выдает сигнал, соответствуюший значению

%» (A. — »I ""1 А,; 2q» »» »Nv» где К вЂ” произвольное целое число.

Сумматор 15 вырабатывает сигнал, соответствующий сумме фаэ (выходных сигналов фазометров

Х1 »=(М»;- V, —, М (Ч,-Ю» ы"-„-2и"„- »П. =

20 (д =(4;-q„-æ, —, Qu(n-x I

С выхода сумматора этот сигнал поступает на управлякщий вход управляемого фазовращателя 6, который измен яе т электрическую длину трах та на — су . При этом значение фазы высокочастотного сигнала на выходе

E усилителя i-ro канала определяется из равенства, у1

Ч =Мх, Ч1-Ч вЂ” „ Ю(т Х =О, Следовательно, Ml М „=Ч „ цт= — „ 2-(к, т. е, не зависит от координ=-ты Х; расположения канала на линии связи.

Таким образом, выходные сигналы всех каналов устройства синфазны, причем общее значение фазы определяется значениями фаз синхросигналов на концах линии связи и длиной линии связи ° Устранение умножителей частоты из выходных трактов позволяет повысить мощность выходных сигналов устройства до значений, определяемых BQBMQKHocTRMH усилительных приборов (10-100 кВт и более). При этом требуемый сумматорный уровень выходной мощности может быть обеспечен существенно меньшим числом усилительных каналов, что приводит к значительному снижению стоимости устройства в целом.

Коэффициент преобразования волны во вторую гармонику известных нелинейных элементов составляет величину порядка 30-50Ъ, поэтому изобретение позволяет увеличить КПД устройства в 2-3 раза.

Отсутствие операции удвоения частоты выходных сигналов обуславливает также существенное по сравнению с известным устройством уменьшение ошибок фазирования, связанных с неточностями фазовых измерений.