Усилитель мощности с распределенным усилением

 

О П И С А Н И Е (и) 4837 62

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Ресоублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.03.73 (21) 1899626/26-9 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.09.75, Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 13.12.75 (51) М. Кл. Н 031 1/44

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.375.121,2 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Васильев, Я. Н. Муллер и В. М. Геллер

Новосибирский электротехнический институт (71) Заявитель (54) УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ

УС ИЛ ЕН И ЕМ

Изобретение относится к радиотехнике высоких частот, может быть использовано как усилитель мощности узкополосного сигнала в широком диапазоне частот, в частности как промежуточная или выходная ступень широкодиапазонного радиопередатчика.

Известен усилитель мощности с распределенным усилием, содержащий входную и выходную многозвенные искусственные линии передачи, между звеньями которых включены входные и выходные электроды усилительных приборов, и нагрузку.

Известный усилитель имеет низкий коэффициент полезного действия. Это обусловлено широкой мгновенной полосой пропускания усилителя, которая приводит к малому характеристическому сопротивлению звеньев выходной искусственной линии передачи, При этом оказываются малыми колебательное напряжение на выходном электроде усилительных приборов и развиваемая ими колебательная мощность. В особенности невысокими энергетические показатели становятся в диапазоне УКВ, где полоса пропускания достигает десятков и сотен мегагерц и во много раз превосходит ширину спектра усиливаемого сигнала.

Цель изобретения повышение коэффициента полезного действия усилителя при усилении узкополосных сигналов в широком диапазоне частот, т. е. таких сигналов, спектр которых много уже полосы пропускания, а средняя частота может меняться в широких пределах.

5 Предлагаемый усилитель отличается тем, что выходная искусственная линия замкнута в кольцо через последовательно соединенные направленный ответвитель, подключенный к нагрузке, и широкополосный регулируемый

10 фазовращатель.

На чертеже приведена схема устройства.

Усилительные приборы 1 соединены входными и выходными электродами со звеньями

15 2 и 3 соответственно входной и выходной искусственных линий передачи. Звенья 2 и 3 представляют собой полосовые фильтры с одинаковыми фазочастотными характеристиками.

Оконечные звенья 4 обеих линий являются со20 гласующими четырехполюсниками. Ко входу усилителя подключен источник сигнала 5. Усилитель содержит также направленный ответвитель 6, образованный двумя связанными линиями передачи, и широкополосный регули25 руемый фазовращатель 7. Основная линия направленного ответвителя 6, фазовращатель 7 и выходная искусственная линия передачи замкнуты в кольцо. Нагрузка 8 присоединена к выходному плечу вспомогательной линии зо направленного ответвителя 6. Ко второму пле483762 стройки на любую частоту в полосе прозрачности выходной многозвенной искусственной линии передачи достаточно изменение фазового сдвига в пределах ЗбО С. В процессе на5 стройки на частоту сигнала входная цепь усилителя и степень связи с нагрузкой в регулировке не нуждаются.

Выбор направленного ответвителя для связи с нагрузкой обусловлен необходимостью

10 устранить прохождение обратных волн напряжения, возбуждаемых усилительными приборами, в нагрузку 8 усилителя, а также уменьшить прохождение волн, отраженных от нагрузки 8, в выходную цепь усилителя (послед15 ние большей частью поглощаются балластной нагрузкой 9).

20 Усилитель мощности с распределенным усилением, содержащий входную и выходную многозвенные искусственные линии передачи, между звеньями которых включены входные и выходные электроды усилительных приборов, 25 и нагрузку, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия при усилении узкополосных сигналов в широком диапазоне частот, выходная искусственная линия замкнута в кольцо через

50 последовательно соединенные направленный ответвитель, подключенный к нагрузке, и широкополосный регулируемый фазовращатель.

Составитель В. Васильев

Техред T. Миронова

1(орректор И. Позняковская

Редактор Б. Федотов

ЦНИИПИ Заказ 3021/4 Изд. № 965

Подписное

Тираж 902

Типография, пр, Сапунова, 2 чу этой линии присоединена балластная нагрузка 9.

Принцип работы усилителя состоит в следующем.

В выходной цепи усилителя, которая представляет собой замкнутое кольцо, связанное с внешней нагрузкой при помощи направленного ответвителя, циркулируют волны напряжения, возбуждаемые усилительными приборами. Если на частоте сигнала полный фазовый сдвиг в замкнутом кольце кратен ЗбО, происходит синфазное сложение прямых волн напряжения, возбуждаемых усилительными приборами, и прямых волн напряжения, многократно циркулирующих по кольцу, т. е. наступает резонанс на бегущей волне. В результате резко повышаются колебательные напряжения на выходных электродах усилительных приборов, что приводит и к росту развиваемой усилительными приборами колебательной мощности, а также мощности, отводимой через направленный ответвитель б в нагрузку 8.

При этом мощность в нагрузке и коэффициент полезного действия усилителя превосходят соответствующие показатели прототипа, причем выигрыш растет с улучшением собственной добротности кольцевой колебательной системы — резонатора бегущей волны.

Для настройки в резонанс па частоту сигнала изменяют фазовый сдвиг в замкнутом кольце при помощи широкополосного регулируемого фазовращателя 7, причем для наПредмет изобретения