Датчик отраженной волны

 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиопередающих устройствах. Технический результат заключается в упрощении датчика отраженной волны. Вход амплитудного детектора 3 соединен со входом резонансного звена 1 через емкость фазовращателя 2 и с выходом резонансного звена 1 через резистор фазовращателя 2. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиопередающих устройствах.

Известен датчик отраженной волны, состоящий из датчиков напряжения и тока в одном сечении передающей линии [1]. Недостатком датчика при применении его на высоких частотах является включение трансформатора тока в передающую линию, в которую вносятся дополнительные потери и неоднородность.

Известен датчик отраженной волны на основе направленного ответвителя [1] . Датчик состоит из двух передающих линий с электромагнитной связью и амплитудного детектора. Недостатком датчика является относительно большие размеры, т. к. область связи передающих линий должна составлять четверть длины волны. К недостатку датчика можно отнести дополнительное затухание сигнала в линии передачи.

Целью изобретения является упрощение датчика отраженной волны.

Для этого в фильтр гармоник вводится резонансное П-образное звено [2] в качестве датчика разности фаз и амплитуд входного и выходного сигналов, зависящих от коэффициента стоячей волны нагрузки. Вход и выход резонансного П-образного звена через фазовращатель соединяются с амплитудным детектором, выход которого является выходом датчика отраженной волны.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого устройства.

Датчик отраженной волны содержит резонансное П-образное звено 1, фазовращатель 2 и амплитудный детектор 3, выход которого является выходом датчика отраженной волны.

Для резонансного звена 1 должны быть выполнены следующие соотношения: где ρ - волновое сопротивление, ω_o - центральная частота, С, L - емкость и индуктивность.

Номиналы элементов фазовращателя 2 должны удовлетворять следующему условию: где С1, R - емкость и сопротивление.

Устройство работает следующим образом. При нагрузке Z_н, равной волновому сопротивлению резонансного звена 1, сдвиг фазы выходного напряжения по отношению ко входному - 90^o. Модуль коэффициента передачи - единица [2]. Входное напряжение резонансного звена 1 цепью C1R фазовращателя 2 доворачивается на +45^o. Выходное напряжение резонансного звена 1 цепью RC1 фазовращателя 2 доворачивается на -45^o. Коэффициенты передачи как входного, так и выходного напряжений для фазовращателя 2 на центральной частоте равны 0,707.

Таким образом, сумма входного и выходного напряжений резонансного звена 1, приложенная к амплитудному детектору 3, будет равна нулю. На выходе датчика отраженной волны постоянное напряжение также равно нулю.

При нагрузке Z_н по модулю, большей или меньшей волнового сопротивления резонансного звена 1, нарушается баланс амплитуд. Фазовый сдвиг сохраняется. Сумма входного и выходного напряжений резонансного звена 1, приложенная к амплитудному детектору 3, не равна нулю. На выходе датчика отраженной волны постоянное напряжение.

При комплексной нагрузке Z_н нарушается баланс амплитуд и фаз входного и выходного напряжений резонансного звена 1, приложенных через фазовращатель 2 к амплитудному детектору 3. Сумма напряжений не равна нулю. На выходе датчика отраженной волны постоянное напряжение.

Таким образом, при всех значениях нагрузки Z_н, кроме номинального, равного волновому сопротивлению резонансного звена 1, на выходе датчика отраженной волны появляется постоянное напряжение, пропорциональное коэффициенту стоячей волны.

Частотные свойства предлагаемого датчика отраженной волны на основе резонансного звена 1 с фазовращателем 2 соответствуют частотным свойствам датчика на основе направленного ответвителя с полосковыми четвертьволновыми линиями. Однако предлагаемый датчик на основе резонансного звена 1 не вносит дополнительного затухания в линию передачи, т.к. является одним из элементов фильтра гармоник.

Источники информации 1 Х. Мейнке и Ф. В. Гундлах. Радиотехнический справочник. Т.2. - М.: Энергоиздат, 1962.

2 Н.С. Шумилин, В.Б. Козырев, В.А. Власов. Проектирование транзисторных каскадов передатчиков. - М.: Радиосвязь, 1987.

Формула изобретения

Датчик отраженной волны, содержащий резонансное звено, фазовращатель и амплитудный детектор, выход которого является выходом датчика, отличающийся тем, что вход и выход резонансного звена соединены со входом амплитудного детектора через фазовращатель, причем вход амплитудного детектора соединен со входом резонансного звена через емкость фазовращателя и с выходом резонансного звена через резистор фазовращателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1