Разветвитель высокочастотных сигналов для приемных антенн
Использование: в качестве разветвителя ВЧ-сигналов при многократном использовании приемной антенны. Основной областью его применения являются системы радиосвязи. Сущность изобретения: в разветвителе ВЧ-сигналов для приемных антенн, содержащем собранные по мостовой схеме перестраиваемый конденсатор, индуктивность и два резистора, в диагональ мостовой схемы включена антенна. Индуктивность выполнена перестраиваемой и как перестраиваемый конденсатор набрана из n дискретных элементов, подключенных к блоку управления через контакты реле, а резисторы являются полезными нагрузками. 4 ил.
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных системах для многократного использования антенн.
Известны устройства, используемые для распределения мощности сигнала, например, приемной антенны, между двумя нагрузками (приемниками) [1] Из известных разветвителей сигналов наиболее близким является разветвитель ВЧ-сигналов, содержащий RLC мост с переменным конденсатором в одном плече, причем одна из диагоналей моста является входом разветвителя [2] Такой разветвитель обеспечивает неравное деление мощности путем изменения емкости конденсатора, однако, при этом сопротивление выходных плеч разветвителя оказываются разными. В этом случае для передачи максимальной мощности необходимо в каждое плечо деления вводить управляемое согласующее устройство, что приводит к усложнению. Целью настоящего изобретения является обеспечение возможности перераспределения составляющих группового сигнала с приемной антенны между двумя нагрузками в широком диапазоне частот. Поставленная цель достигается тем, что в разветвителе ВЧ-сигналов, содержащем собранные по мостовой схеме перестраиваемый конденсатор, индуктивность и два резистора, а в диагональ включен источник группового сигнала, индуктивность, выполнена переменной и, как и конденсатор, набрана из n дискретных элементов, подключенных к блоку управления через n контактов реле. На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эквивалентная мостовая схема; на фиг. 3 частотные коэффициенты передачи мощности при различных значениях емкости; на фиг. 4 схема блока управления. Разветвитель ВЧ-сигналов для приемных антенн содержит n-индуктивностей 11-1n, n-емкостей 21-2n, 2n реле 31-3n, 41-4n, резисторы 51-52, а также блок управления 6, собран по мостовой схеме, в которой индуктивности 1 включены в одно плечо моста, емкости 2 в другое (противоположное) плечо моста, а источник группового сигнала (антенна) в одну диагональ моста. Блок управления 6 подключен к источнику напряжения 7 через кнопочные переключатели 81-8n, 91-9n. На вход устройства (в диагональ моста) поступает групповой сигнал, представляющий собой совокупность напряжений сигналов, наведенных в рабочей полосе частот антенны. На выходах устройства включены нагрузки с активными проводимостями qH1= qH2= q. В терминах комплексных проводимостей условием балансировки моста является равенство произведений проводимостей противоположных плеч, при выполнении которого нагрузки оказываются развязанными У1У2=q2 (1) Работу устройства можно пояснить, вычислив передаточные функции схемы к первому и второму выходу. Для вычисления передаточных функций четырехполюсника от источника к нагрузкам запишем матрицу проводимостей для узлов 1, 2, 3. Y ) Передаточная функция к первой нагрузке Т24-14 определяется через миноры матрицы 21 и 22 T24-14= (2) Аналогично ко второй нагрузке, с учетом (1) получим T24-23=(3)
Для обеспечения условия балансировки моста индуктивности и емкости в устройстве (см. фиг. 1) будет изменять так, чтобы соблюдалось условие (1), тогда проводимость Y2 можно выразить через проводимость Y1
Y2= (4)
С учетом этого можно переписать передаточные функции устройства к первому и второму входу
T1= T24-14= (5)
T2= T24-23= (6)
Так как Y1=j C, окончательно запишем
T1(j) (7)
T2(j) (8)
Вычислим частотный коэффициент передачи мощности к первому и второму выходам
Kp1() T1(j)T1(-j) (9)
Kp2() T2(j)T2(-j) (10)
Выполнение условия Кр1()+Кр2()= 1 указывает на передачу мощности от входа к выходам без потерь. Из зависимостей фиг. 3 видно, что изменением емкости и индуктивности, при выполнении условия (1), можно варьировать коэффициентами передачи мощности сигналов к первой и второй нагрузке (приемниками). Если радиоприемники обрабатывают сигналы, принимаемые на равных частотах, например 1=2 f1 и 2= f2, то можно получить выигрыш в передаче мощностей сигналов по сравнению с широкополосным делителем, поскольку Кр1(1)+Кр2(2)>1, а для широкополосного делителя Кр1(1)+ +Кр2(2)=1 не зависимо от 1 и 2. Причем, получаемый выигрыш тем больше, чем больше отличаются частоты 1 и 2. Таким образом, изменяя индуктивность и емкость, при выполнении q2 условия можно перераспределять принятые антенной сигналы к первому и второму радиоприемникам, что позволит повысить качество связи. Изменение индуктивности в схеме производится дискретно путем последовательного подключения индуктивностей контактами реле 41-4n, при этом индуктивность равна сумме индуктивностей 11-1n. И для каждого положения рассчитаны соответствующие значения емкостей 21-2n, которые подключаются контактами реле 31-3n. Использование наборных индуктивностей и емкостей, реле и блока управления позволяет перераспределение составляющих группового сигнала осуществлять без изменения сопротивлений нагрузок с выигрышем в коэффициентах передачи мощностей. В результате на радиоприемники будет поступать больший уровень сигналов, что улучшит качество связи и радиоприемники можно будет подключить к устройству при помощи кабеля с постоянным волновым сопротивлением.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Похожие патенты:
Делитель мощности // 2022422
Изобретение относится к СВЧ-технике и может быть использовано в диаграммо-образующих устройствах многолучевых антенн
Трехканальный делитель мощности // 2022421
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в СВЧ-трактах для деления мощности
Делитель мощности // 1830567
Делитель мощности // 1830566
Делитель мощности // 1830565
N-канальный делитель мощности // 1827701
Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам сложения равных мощностей двух несимметричных генераторов
Делитель мощности // 1800520
Изобретение относится к устройствам распределения мощности между линиями передачи
Делитель мощности // 1798840
Делитель-сумматор свч-мощности // 2109373
Изобретение относится к устройствам для деления или сложения СВЧ-мощностей
Делитель мощности (его варианты) // 2115199
Радиочастотный сумматор мощности // 2138888
Изобретение относится к цифровой беспроводной системе связи, более конкретно к радиочастотному сумматору мощности, в котором увеличение выходной мощности пропорционально числу усилителей мощности обеспечивается при очень низких потерях
Изобретение относится к коаксиальным линиям связи для передачи высоковольтных наносекундных импульсов напряжения и может быть использовано в качестве импульсного коаксиального трансформатора на неоднородной линии, возбуждающего, например, заданное число антенн, составляющих фазированную решетку, предназначенную для направленного излучения коротких сверхширокополосных импульсов электромагнитного поля, например, в радиолокации или при исследовании воздействия излучения на среды и объекты
Изобретение относится к антенной технике, в частности к антенным устройствам направленного излучения СВЧ-сигнала, и может быть использовано при разработке малогабаритных РЛС обнаружения наземных целей малой и средней дальности
Изобретение относится к устройствам для ввода высоковольтных (ВВ) импульсов напряжения в n ТЕМ-рупорную антенну, составляющую, например, фазированную решетку и предназначенную для направленного излучения импульсов электромагнитного поля, и может быть использовано как в радиолокации, так и при исследовании воздействия излучения на среды и объекты
Изобретение относится к радиотехнике, конкретно к волноводным трактам антенных решеток, волноводным делителям и сумматорам, и может быть использовано в антенных системах с частотным сканированием
Волноводная система питания // 2231176
Изобретение относится к радиотехнике, а именно к волноводным трактам антенных решеток, волноводным делителям, волноводным сумматором, и может быть использовано в радиолокаторах для деления мощности от источника на большое число каналов