Автоматическое согласующее устройство

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиопередатчиках. Цель изобретения - сокращение времени и повышение точности настройки, а также повышение надежности. Устройство содержит датчик 1 коэффициента бегущей волны (КБВ), управляемый ключ 3, элемент 4 с управляемой индуктивностью, элемент 5 с управляемой емкостью, антенну 7, резистор 8 и блок 11 управления. Для достижения поставленной цели в устройство введены датчик 2 фазы, коммутатор 6, управляемый ключ 9 и резистор 10. При разомкнутых ключах 3 и 9 датчик 1 выдает информацию об активной проводимости нагрузки, а при замкнутых - об ее активном сопротивлении. В блоке 11 осуществляется слежение за напряжением на его третьем входе, устанавливающим допустимую норму снижения КБВ нагрузки, при выходе за пределы которой выдается команда на аварийное выключение радиопередатчика. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН 51 4 Н 03 Н 7/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 ности настройки и надежности. УСтройство содержит датчик 1 коэффициента бегущей волны (КБВ), управляемый ключ

3, элемент 4 с управляемой индуктивностью, элемент 5 с управляемой емкостью, антенну 7, резистор 8 и блок

11 управления. Для достижения поставленной цели в устройство введены датчик 2 фазы, коммутатор 6, управляемый ключ 9 и резистор 10. При разомкнутых ключах 3 и 9 датчик 1 выдает информацию об активной проводимости нагрузки а при замкнутых — об ее активном сопротивлении. В блоке 11 осуществляется слежение за напряжением на его третьем входе, устанавливающим допустимую норму снижения КБВ нагрузкй, при выходе за пределы которой выдается команда на аварийное выключение радиопередатчика. 4 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4287645/24-09 (22) 21.07.87 (46) 15.10.89. Бюл. № 38 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им.проф.M.À.Áîí÷Бруевича (72) В.M.×åðâèíñêèé, А.С.Стоянченко и О.И.Васильков (53) 621.396.61 (088.8) (56) Патент США ¹ 3891947, кл. 333-17, 24,06.75.

Патент СНА - 3281721, кл. 383-17, 25.10.66. (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ СОГЛАСУ101ЦЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиопередатчиках. Цель изобретения сокращение времени и повышение точ„„Я0„„1515345 А1

1515345

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиопередатчиках.

Целью изобретения является сокращение времени и повышение точности настройки и надежности.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема автоматического согласующего устройства; на фиг.2 — 10 пример выполнения блока управления автоматического согласующего устройства; на фиг.3 — диаграммы комплексной проводимости для антенн с емкостной и индуктивной составляющими 15 нагрузок; на фиг.4 — пример выполнения датчика коэффициента бегущей волны, Автоматическое согласующее устройство содержит датчик 1 коэффициен- 20 та бегущей волны (КБВ), датчик 2 фаГ зы, первьп управляемый ключ 3, элемент 4 с управляемой индуктивностью, элемент 5 с управляемой емкостью, коммутатор 6, антенну 7, первый резистор 8, второй управляемьпт ключ 9, второй резистор 1О и блок 11 управления.

Блок 11 управления содержит микро30 процессор 12, генератор 13 тактовых импульсов, постоянное запоминающее устройство 14, оперативное запоминающее устройство 15, первый 16, второй

17, третий 18 и четвертый 19 многорежимные буферныс регистры (МБР), 35 устройство 20 вво,та H инвертор 21.

Датчик 1 КБВ содержит трансформатор 22 тока, емкостный делитель 23 напряжения, детекторные диоды 24 и

25, операционные усилители 26 и 27 и 40 переменные резисторы 28 и 29 и выходы 30 и 31. Датчик КБВ имеет также блокировочные элементы и элементы связи, 45

Автоматическое согласующее устройство работает следующим образом.

По сигналам, поступающим от возбудителя радиопередатчика на блок 11, запускается заложенная в нем прог50 рамма, В блоке 11 формируются сигналы управления, которые через второй

МБР 17 поступают на входы управления первого и второго управляемых ключей

3 и 9 и устанавливают их в разомкну55 тое положение. Сигналы с выходов третьего и четвертого МБР 18 и 19 поступают на входы управления элементов

4 и 5 и устанавливают их в положение минимальной индуктивности и емкости соответственно.

Затем к возбудителю с выхода второго МБР 17 поступает управляющий сигнал, по которому радиопередатчик включается в режим пониженной мощности ° В блок 11 через первый МБР 16 поступают сигналы с измерительных выходов датчиков 1 и 2, которые в нем считываются и обрабатываются.

Сигналы, поступающие на блок 11 с измерительных выходов датчиков 1 и 2, должны соответствовать определенным условиям, что достигается выполнением следующих требований при калибровке датчиков 1 и 2.

Калибровка датчика 1 КБВ производится при помощи переменных резисторов 28 и 29 так, чтобы переключение выходных напряжений датчика 1 на первом и третьем входах блока 11 в состояние логического нуля происходило на первом входе при сопротив.1ениии нагрузки, равном 2 у /(/5 — 1), на третьем входе — при сопротивлении нагРузки Равном L, где Р— ноь1инальное входное сопротивление согласующеI го устройства; Ь вЂ” требуемая величина КБВ на входе автоматического согласующего устройства (например, 0,9). Таким образом, сигнал логической единицы появляется на первом входе блока 11 при КБВ нагрузки Ь 0,6, I а на третьем входе — при ЬЪЬ

Калибровка датчика 2 фазы производится так, чтобы переключение напряжения на входе блока 11 из состояния логической единицы в состояние логического нуля происходило при смене знака реактивности нагрузки с индуктивного на емкостной, В работе предлагаемого устройства использованы те положения, что датчик 1 КБВ, нагруженный на последовательно соединенные резистор R1 и нагрузку (где R1=2 1 /(6 — 1), эквивалентен датчику активной проводимости нагрузки, а датчик 1, нагруженный на параллельно соединенные резистор R2 и нагрузку (где R2=P(15-1)/2), эквивалентен датчику активного сопротивления нагрузки °

Таким образом, при разомкнутых первом и втором управляемых ключах 3 и 9 датчик 1 выдает информацию об активной проводимости нагрузки (элементы 4 и 5 и антенна 7), а при замкнутых — об ее активном сопротивлении.1515345 нию р при фазе импеданса нагрузки, равной нулю (точка r фиг ° 3).

Аналогично производится и настрой5 < ка 1-образного звена (фиг.3 точки

° у

a б, в, r).

После завершения укаэанных операций с соответствующих выходов блока

11 поступают команды на замыкание первого управляемого ключа 3, размыкание второго управляемого ключа 9 и включение радиопередатчика в режим полной мощности. При этом в блоке 11 асушествляется слежение за напряжением йа его третьем входе (U ), поступающим с второго измерительного выхода датчика 1 и устанавливающим допустимую норму снижения КБВ нагрузки, при выходе за пределы которой

20 выдается команда на аварийное выключение радиопередатчика.

На основе полученной информации выбирается конфигурация согласующего звена и по сигналам, поступающим с выхода четвертого МБР 19 коммутатор

6 и первый и второй управляемые ключи 3 и 9 устанавливаются в соответст вующие данной конфигурации положения

Затем производится последовательная регулировка элементов 4 и 5. Для регулировки элемента 4 в Г-образном звене первый и второй управляемые ключи 3 и 9 размыкаются, а для регулировки элемента 5 в 1-образном звене — замыкаются. Последующий процесс настройки поясняется диаграммами комплексной проводимости нагрузки (фиг.3), В первом случае импеданс антенны 2, имеет емкостной характер (исходная точка а). Для сигнала пониженной мощности напряжение U на втоз ром входе блока 11 равно нулю. В этом случае блок 11 выдает команду на замыкание первого и второго управляемых кл|очей 3 и 9. Напряжение U на первом

1 25 входе блока 11 равно нулю, так как активное сопротивление нагрузки меньшео.

По результатам обработки соответ1ствующих сигналов, поступающих ыа 30 блок 11, в соответствии с заложенной в нем программой выдается команда на включение Г-звена, а элемент 3 пере-. водится в положение максимальной индуктивлости. При этом входной импеданс смещается вверх (точка б, фиг.3),35 а напряжение U, становится равным нулю, так как активная проводимость нагрузки меньше, чем 1/р. При нулевом значении U на первом входе блока 11 с выхода третьего НБР-18 блока 11 на

40 вход управления элемента 4 поступают управляющие сигналы, по которым индуктивность элемента 4 уменьшается до тех пор, пока входная проводимость нагруз" ки не станет равной 1/ р (точка в, фиг,3).Затем в блоке 11 анализируется напряжение на его втором входе (U )- äî

3 50 тех пор, пока оно не станет равным нулю

У на вход управления элемента 5 с выхода четвертого КБР 19 блока 11 поступают управляющие сигналы, по которым емкость элемента 5 увеличивается. При равенстве нулю напряжения на втором

55 входе блока 11 входной импеданс нагрузки, подключенной к выходу датчика .

2, оказывается соответствующим эначеформула изобретения

Автоматическое согласующее устройство, содержащее последовательно соединенные датчик коэффициента бегущей волны и первый резистор, параллельно которому подключен первый управляемый ключ, последовательно соединенные элемент с управляемой индуктивностью и антенну, элемент с управляемой емкость|о и блок управления, при этом первый, второй и третий выходы блока

1 управления подключены к входам управления соответственно первого управляемого ключа, элемента с управляемой индуктивностью и элемента с управляемой емкостью, а первый вход блока управления соединен с первым измерительным выходом датчика коэффициента бегущей волны, вход которого является входом автоматического согласующего устройства, отличающееся тс м, что, с целью сокращения времени и повышения точности настройки, а также повышения надежности, введены коммутатор, датчик фазы и последовательно соединенные второй управляемый ключ и второй резистор, другой вывод которого подключен к общей шине, при этом вход и выход датчика фазы соединены с другими выводами соответственно первого резистора и элемента с управляемой индуктивностью, выводы которого соединены также с соответствующими входами коммутатора, измерительный выход датчика фазы соединен с вторым входом блока управления, пер1515345 вый и второй дополнительные выходы которого подключены к входам управления соответственно коммутатора и второго управляемого ключа, элемент с управляемой емкостью включен между выходом коммутатора и общей шиной, датчик коэффициента бегущей волны снабжен вторым измерительным выходом, который соединен с третьим вхо1 до; блока управления, вход второго управляемого ключа соединен с выходом датчика коэффициента бегущей волны, сопротивления первого резистора R1 и второго резистора К2 соответствуют значениям R1 K р, R2=y/К, где у — ° номинальное входное сопротивление автоматического согласующего устройства, а К = (Е - 1)/ 2.

1515345

Составитель Н.Павлов

Техред М.Моргентал Корректор В. Кабаций

Редактор А.Лежнина

Заказ 6293/55 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101