Делитель мощности

 

1. ДЕЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ, содержащий генератор, первую, вторую и третью нагрузки, автотрансформатор с обмоткой КЗ восьми проводников, соединенных с первого по шестой и с седьмого по восьмой последовательно, блок трансформации, вторичная обмотка трансформатора которого состоит из четьфех проводников, соединенных последовательно первый с вторым и третий с четвертым, причемк началу первого проводника обмотки автотрансформатора подключен генератор, а к началу третьего проводника - первая нагрузка, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона частот, все проводники обмотки автотрансформатора, проводники вторичной обмотки трансформатора блока трансформации, а также введенные в трансформатор блока трансформа ции первый и второй дополнительные проводники выполнены в виде центральных проводников коаксиальньк линий, объединенных в группы по четным и нечетным номерами проводников, наружные проводники отрезков коаксиальных линий соединены между собой по всей длине и подключены к общей шине со стороны начала для групп нечетных проводников и со стороны конца для групп четных проводников, при этом концы первого и второго дополнительных проводников, объединенных с группой четных проводников трансформатора блока трансформации, соединены между собой и подключены к началу наружных проводников нечетной группы, начала первого и второго дополнительных проводников соединены соответственно с концом шестого и с началом седьмого проводников обмотки автотрансформатора , конец восьмого проводника которой соединен с началом первого проводника вторичной обмотки трансформатора блока трансформации, к концу четвертого проводника которой подключена третья на (Л грузка, а к соединенным вместе концу вто рого проводника и началу третьего про- v водника подключена вторая нагрузка. 2. Делитель мощности по п. 1, о тс с личающийся тем, что, с це.г}ью увеличения коэффициента деления, блок трансформации выполнен в виде N аналогичных трансфор1 1аторов, при этом конец второго проводника и на:о 5о чало третьего проводника вторичной обмотки предьщущего трансформатора 00 соединены соответственно с началами первого дополнительного и второго дополнительного проводников последующего трансформатора, причем конец четвертого проводника вторичной обмотки предьщущего трансформатора соединен с началом первого проводника последующего трансформатора, к концу четвертого проводника вторичной обмотки последнего трансформатора ик соединенным вместе концу второго и началу третьего проводников подключены соответственно третья и вторяя нагрузки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3467634/18-09 (22) 08.07.82 (46) 23.08.84. Бюл. У 31 (72) С.Е. Лондон и С.В. Томашевич (53) 621.372.512(088.8) (56) 1. Патент США 9 3048798, кл. 333-10, 1971 °

2. Е.F. Sartory. Hybrid transformer. "IEEE Transactions". т. РМР, В 3 1968. (54)(57) 1. ДЕЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ, содер. жащий генератор, первую, вторую и третью нагрузки, автотрансформатор с обмоткой из восьми проводников, соединенных с первого по шестой н с седьмого по восьмой последовательно, блок трансформации, вторичная обмотка трансформатора которого состоит из четырех проводников, соединенных последовательно первый с вторым и третий с четвертым, причем .к началу первого проводника обмотки автотрансформатора подключен генератор, а к ,началу третьего проводника — первая нагрузка, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона частот, все проводники обмотки автотрансформатора, проводники вторичной обмотки трансформатора блока трансформации, а также введенные в трансформатор блока трансформации первый и второй дополнительные проводники выполнены в виде центральных проводников коаксиальных линий, объединенных в группы по четным и нечетным номерами проводников, наружные проводнйки отрезков коаксиальных линий соединены между собой по всей длине и подключены к общей шине со стороны начала для групп нечетных

3 1) Н 03 Н 7/48; Н 01 P 5/18 проводников и со стороны конца для групп четных проводников, при этом концы первого и второго дополнительных проводников, объединенных с группой четных проводников трансформатора ,блока трансформации, соединены между собой и подключены к началу наружных проводников нечетной группы, начала первого и второго дополнительных проводников соединены соответственно с концом шестого и с началом седьмого проводников обмотки автотрансформатора конец восьмого проводника которой соединен с началом первого проводника вторичной обмотки трансформатора блока трансформации, к концу четвертого про- Ф е водника которой подключена третья на-. грузка, а к соединенным вместе концу вто. рого проводника и началу третьего про- 1 водника подключена вторая нагрузка.

2. Делитель мощности по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с

Ъ.Ю целью увеличения коэффициента деления,! блок трансформации выполнен в виде

N аналогичных трансформаторов, при этом конец второго проводника и начало третьего проводника вторичной обмотки предыдущего трансформатора соединены соответственно с началами первого дополнительного и второго дополнительного проводников последующего трансформатора, причем конец четвертого проводника вторйчной обмотки предыдущего трансформатора соединен с началом первого проводника последующего трансформатора, к концу четвертого проводника вторичной обмотки последнего трансформатора и к соединенным вместе концу второго и началу третьего проводников подключены соответственно третья и вторая нагрузки.

1109881

Изобретение относится к радиотех= нике и может быть использовано в качестве делителя мощности одного генератора между двумя нагрузками, а также направленного ответвителя для выделения падающей и отраженной волн, преимущественно в диапазонах высоких и особо высоких частот.

Известен делитель частоты, содержащий генератор и три нагрузки, под- 10 ключенные к зажимам первичных обмоток двух трансформаторов, при этом концы вторичных обмоток первого и второго трансформаторов соединены со средними точками первичных обмоток второго и первого трансформаторов 11.

Недостатком такого делителя мощности является пониженный КПД, обусловленный необходимостью введения дополнительных согласующих трансфор- 2О маторов при обеспечении трансформации к нагрузкам.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является делитель мощности содержащий генератор2;

Э

Р первую, вторую и третью нагрузки, автотрансформатор с обмоткой из восьми проводников, соединенных с первого по шестой и с седьмого по восьмой последовательно, блок трансформации, Зр вторичная обмотка трансформатора которого состоит из четырех проводников, соединенных последовательно, первый с вторым и третий с четвертым, причем к началу первого проводника

35 обмотки трансформатора подключен генератор, а к началу третьего провод" ника подключена первая нагрузка, а также к началу седьмого проводника и концу восьмого проводника подключе. ны соответственно вторая и третья нагрузки 523.

Недостатком известного делителя мощности является ограниченная рабочая полоса частот, обусловленная влиянием индуктивностей рассеяния об,моток и собственных их емкостей.

Цель изобретения — расширение рабочего диапазона частот.

Цель достигается тем, что в дели- о теле мощности, содержащем генератор, первую, вторую и третью нагрузки, автотрансформатор с обмоткой из восьми . проводников, соединенных с первого по шестой и с седьмого по восьмой по- следовательно, блок трансформации, вторичная обмотка трансформатора которого состоит из четырех проводников, . соединенных последовательно первый с вторым и третий с четвертым, причем

)rc началу первого проводника обмотки автотрансформатора подключен генератор, а к началу третьего проводника— первая нагрузка, все проводники обмотки автотрансформатора, проводники вторичной обмотки трансформатора бло ка трансформации, а также введенные в трансформатор блока трансформации .первый и второй дополнительные проводники выполнены в виде центральных проводников отрезков коаксиальных линий, объединенных в группы по четным и нечетным номерам проводников, наружные проводники отрезков коаксиальных линий соединены между собой по всей длине и подключены к общей шине со стороны начала для групп нечетных проводников и со стороны конца для групп четных проводников, при этом концы первого и второго дополнительных проводников, объединенных с группой, четных проводников трансформатора блока трансформации, . соединены между собой и подключены к началу наружных проводников нечетной группы, начала первого и второго дополнительных проводников соединены соответственно с концом шестого и началом седьмого проводников обмотки автотрансформатора, конец восьмого проводника которон соединен с началом первого проводника вторичной обмотки трансформатора блока трансформации, к концу четвертого проводника которой подключена третья нагрузка, а к сое-. диненным вместе концу второго проводника и началу третьего проводника подключена вторая нагрузка.

Кроме того, с целью увеличения коэффициента деления мощности, блок трансформации выполнен в виде И аналогичных трансформаторов, при этом конец второго проводника и начало третьего проводника вторичной обмотки предыдущего трансформатора соединены соответственно с началами первого дополнительного и второго дополнительного проводников последующего трансформатора, причем конец четвертого проводника вторичной обмотки предыдущего трансформатора соединен с началом первого проводника последующего трансформатора, к концу четвертого проводника вторичной обмотки последнего трансформатора и к соединенным вместе концу второго н на а1109881. лу третьего проводников подключены соответственно третья и вторая нагрузки.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема делителя мощ- ности; на фиг.2 — принципиальная электрическая схема делителя мощности с N (где Н вЂ” целое число), дополнительно введенными в блок трансформации трансформаторами. 10

Делитель мощности содержит генератор 1, первую, вторую и третью нагрузки 2 — 4, автотрансформатор 5 с обмоткой из восьми проводников 5. 1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 15 .общую шину 6, бпок 7 трансформации, включающий в себя трансформатор 8 с проводниками 8.1, 8.2, 8.3, 8.4 и с первым дополнительным 8.5 и вторым дополнительным 8.6 проводниками. Начала всех проводников отмечено точкой. Все проводники (фиг. 1) являются внутренними проводниками соответствующих отрезков коаксиальных линий, наружные проводники которых соединены между собой в группах нечетных, а также четных проводников автотрансформатора 5 и трансформатора 8 блока

7 трансформации и подключены к общей шине 6 для нечетных проводников со стороны их начала, а для четных — со стороны их конца. Делитель мощности (фиг.2) кроме того содержит в блоке

7 трансформации первый дополнительный трансформатор 9 с проводниками 9.1>

9.2, 9.3, 9.4 и с первым дополнитель35 ным 9.5 и BTopbM дополнительным 9.6 проводниками, N-ый дополнительный трансформатор N с проводниками N. 1, N.2, N.3, N.4 и с первым дополнитель.

40 ным N.5 и вторым дополнительным N.6 проводниками.

Устройство работает следующим образом.

Колебания от генератора 1 посту45 пают в согласованную с генератором 1 коаксиальную линию с проводником 5.1.

Дойдя до конца этой линии, колебания распределяются в соответствии с кажущимся сопротивлением на этой стороне по коаксиальным линиям с проводниками

5,2 и 5.3. Эти колебания, частично уменьшенные за счет выделения мощности в первой нагрузке 2, поступают в коаксиальные линии с проводниками 5.7 и 5.6 и далее в коаксиальные линии с

4 проводниками 8.5 и 8.6, а затем 8.1, 8.2, 8.3 и 8.4. Поскольку фазы колебаний в коаксиальных линиях с проводниками 8.3 и 8.2 противоположны, то во второй нагрузке 3 колебания взаимно компенсируются. Часть колебаний, уменьшенная на величину нагрузки, выделяемой в третьей нагрузке 4, поступает в коаксиальную линию с проводником 5.8, процесс прохождения по которой аналогичен прохождению колебаний от генератора 1 в коаксиальную линию с проводником 5.1. При этом фаза колебаний в первой нагрузке 2 совпадает с предыдущими, увеличивая тем самым на первой нагрузке 2 напряжение, а в третьей нагрузке 4 — противоположна, уменьшая тем самым на третьей нагрузке 4 напряжение. Процесс повторяется, и в итоге напряжение на первой нагрузке 2 становится в 7/К2 раз больше напряжения на третьей нагрузке 4. Поскольку величина третьей нагрузки 4 в два раза больше величины первой нагрузки 2, величина которой в два раза меньше волнового сопротивления каждого из отрезков коаксиальных линий (для обеспечения их согла- сования), то мощность в первой нагруз ке 2 в 49 раз больше мощности в третьей нагрузке 4.

Если величина первой нагру-зки 2 отличается от номинальной, то во второй нагрузке 3, величина которой равна половине волнового сопротивления отрезка коаксиальной линии, выделяется мощность, пропорциональная отраженнои волне.

При большем числе трансформаторов составляющих блок 7 трансформации 7 имеет место. аналогичный процесс, но при этом в первой нагрузке напряжение увеличивается, а в третьей нагрузке

4 — уменьшается. Так при N = 2, отношение мощностей в нагрузках 2 и 4 составляет 288, а при N -= -3 оно равно 1681. При этом все отрезки коаксиальных линий дополнительных трансформаторов блока 7 трансформации имеют то же волновое сопротивление для обеспечения их согласования.

Таким образом, за счет согласования коаксиальных линий в делителе мощности осуществляется расширение рабочего диапазона частот.

1109881

1109881

Ю1 Х

1 il

> II

i li

ВЫКИПИ Заказ 6100/41 Тирам 862 Подиисное

Фклиеа ПОП "йатеат", г. Узгород, ул.Проектыая,4