Устройство сложения мощностей генераторов электрических колебаний

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскне

Соцмапкстические

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) За я влево 01.07. 77 (21) 2501 746/1 8-09 с при соеди нен ием за я в к и,%— (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень Э&18

М. К...

Н 03 Н 7/48

Веудерстееелый кемнтет

СССР до делам взебретекий и еткрьпнв

УДК 621.375. .026(088.8) Дата опубликования описания 18,Q5.8Q

С. E. Лондон и С. В. Томашевич (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО СЛОЖЕНИЯ МОЩНОСТЕЙ

ГЕ НЕРАТОРОВ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

КОЛЕ БА НИЙ

Изобретение относится к радиотехййке и может использоваться для сложения мощностей трех генераторов электричес-. ких колебаний в широкой полосе НЧ:, ВЧ- и СВЧ диапазонов.

Известно устройство сложения мощнос

5 тей генераторов электрических колебаний, содержащее первый, второй и третий гене» раторы, резисторы, первую и вторую пятипроводные линии, причем концы первого, 1О второго, третьего и четвертого проводников первой пятипроводной линии соединены соответственно с началами пер вого, второго, третьего и четвертого проводников второй пятипроводной линии, начало пятого проводника первой пятипроводной линии соединено с концом пятого проводника второй пятипроводной линии (1) .

Однако данное устройство имеет узкую рабочую полосу частот и низкий, КПД.

11ель изобретения - расширение рабо-. чей полосы частот складываемых колебаний и повышение КПД.

Для этого в устройство сложения мощностей генераторов электрических колебаний, содержащее первый, второй и третий генераторы, резисторы, первую и вторую пятипроводные линии, причем концы первого, второго, третьего и четвертого проводников первой пятипроводной линии соединены соответственно с началами первого, второго, третьего и четвертого проводников второй пятипроводной линии, начало пятого проводника первой пятипроводной линии соединено с концом пятого проводника второй пятипроводной линии, первый генератор подключен между началом первого проводника первой пятипроводной линии и концом второго проводника второй пятипроводной линии, второй генератор подключен между началом второго проводника первой пятипроводной линии и концом первого проводника второй пятипроводной линии, третий генератор подключен между концом четвертого и концом треть-, его проводников первой пятипроводной (.) 7,;, I линии, можду концом перво) О »ровоц»»в ка и концом второго проводника первой пятипроводной линии г(одключен первый резистор, между началом третьего проводника первой пятипроводной линии и концом четвертого проводника второй пятипроводной линии подключен второй резистор, а между началом четвертого проводника первой пятипроводной линки и концом третьего проводника второй пятипроводной линии подключен третий резистор. В каждой из двух пятипроводнык линий проводники с первого по четвертый выполнены в виде внутренних

f1PoBogHHKoB orPBBKoB Ko(fKcH(I I H fK ли- 1,") ний, внешние проводники которых соединены по всей длине и образуют пятый

: проводник.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного уст- 2() ройства.

Устройство сложения мощностей генераторов электрических колебаний содержит генераторы 1, 2, 3, резисторы 4, 5, 6, 7, 8, 9 и проводники 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17.

Устройство работает следующим образом.

Ток от генератора 3 с внутренним сопротивлением резистора 7 поступает в резисторы 5 и 6, а затем через проводники 13, 14 возвращается к другому зажиму генератора 3. Если все про-водники 10 — 17 имеют равные числа витков, а величины сопротивлений резис- 3Б торов 5 и 6 одинаковы и составляют Р, тогда и roK от генератора 3 делится на два равных по величине тока, поступию= щик соответственно в проводники 12 и

15, проходящих далее через резисторы

5 и 6 и далее возвращающихся по проводникам 13 и 14„При этом в разнопо-:" лярные зажимы проводников 12 и 15, 13 и 14 поступают равные по амплитуде и синфазные токи, в силу чего обуспов=4 ленные ими магнитные поля взаимно ком-. пенсируются. Поэтому в проводниках 1 О, 1 7, 1 1 и 1 6 не и»дуктируют ся ЗДС, и токи в них равны нулю. Cooraerственно равны нулю ток в резисторе 4 н ток

Я через входы для генераторов 1 и 2, нагруженные на любые резисторы.

Таким образом генератор 3 развязан с каждым из генераторов 1 и 2, и е).с мощность не поступает в резистор 4, Ч а делится поровну между резисторами

5 и 6. Если сопротивление резистора 7 составляет Р/2, то генератор 3 согла- ), I

) (()ваи, а н))»()я>(ение на р(зи()то())) х .) и

h равно U .

Если замкнуть накоротко генератор

3 H резистор 7, то »е поступают токи нк or генератора 1 и ни от генератора

2, и получается мостовая схема, в которой генераторы 1 и 2 развязаны между собой; если величина резистора Ч равна Р/2, т. е. половине величины сопротивления каждого из резисторов 5 и

6, токи в резисторе 4 взаимно компенсируются, и вся суммарная мощность этик генераторсв делится поровну между резисторами 5 к 6. Поскольку величина нагрузки каждого из генераторов 1 к 2 равна Р, то они согласованы. Напряжение на резисторах 5 и 6 будут равными

И с положительными к Отрицательными потенциалами н(: зажимах проводников

1 2 и 1 5 СООтв(."тственнО.

В результате совместного действия генераторов 1, 2, 3 напряжения на резисторе 5 суммируются, давая 2И, а в резисторе 6 взаимно компенсируются.

Таким образом в устройстве на опном магнито»говоде мощность трех взаимно развязанных генераторов 1, 2, 3 выделяется в резисторе 5. Поскольку все генераторы 1, 2, 3 имеют равные

ЭДС 2И, а рез(стор 7 составляет половину от величины сопротивлений резисторов 8, 9, то мощность генератора 3 оказывается вдвое больше мощности

1 ff 2. Ecflff снизить вдвое мощность генератора 3, т. е, суммировать равные мощности трех взаимно развязанных генераторов

1, 2 и 3, то в резисторе 5 выделится

97% э-ой суммы и лишь 3% поступает в резистор 6, .то вполне допустимо.

Линии из пр()водника 1 0 и 1 7, 1 1 и

16, .12 и 15,:1 3 и 14 нэ являются согласованными и поэтому емкос-.. è между проводниками 10 - 17 и кх собст-венные индуктивности выступают как межобмоточные емкости и индуктивностк рассеяния трансформаторов, ro соответ:-. ственно привод(.т к ухудшению характеристик в област и верхних чагтот. Зля (-ого чтобы образовать согласованные линии необходимо окьатить каждый из проводников 10 — 17 внешним коакскальным проводником. Этк же внешние коаксиальные проводники не влияют на режим работы устрой тва в области нижних частот. Колебания от ге»ерат(оа

3 делятся между коаксиальными )«)ия;-.:; с внутренними провод,нк.<ами 1 н 3. вертого проводника второй пятипровод35 ной пинии подключен второй резистор, 40

49

5 .67 и одновременно между пятипроводными линиями с проводниками 14 и 15. Волновые сопротивления каждой пятипроводной линии устройства равно Pi2. В таком случае колебания, поступающие от генератора 3, встречают сопротивление

P/2, образуемое параллельным соединением двух пар . оследовательно включенных пят ипроводны х линий, и на чина- ют распространяться по ним без отражения. При этом « каждой пятипроводной линии распространяется волна напряжения амплитудой И/2 с положительным потенциалом на внутренних IlpoBQQHHKGK

12 и 15 и отрицательным — на 13 и

14 по отношению к внутренним поверхностям внешних проводников соответствующих пятипроводных линий. Поскольку сопротивление резисторов 5 и 6 равны Р, то в них поступят без отражения равные колебания амплитуды И. Колебания от генератора 1 поступают без отражения на последовательно соециненные пятипроводные линии с внутренними проводниками 10 и 16, а от генератора 2 - на послецовательно соединенные пятипровоцные линии с проводниками 11 и 17. При этом волна напряжения на каждой пятипроводной линии составит

И/2, и потенциалы положительны на провоцниках 10 и 11 и отрицательны на

Ю проводниках 16 и 17. взойдя до конца пятипровоцных линий, колебания не создают напряжения на резисторе 4 и на зажимах генератора 3, которые можно считать короткозамкнутыми, и поступают на проводники 12, 13, 14 и 15, того же волнового сопротивления без отражений. Дойдя до резисторов 5 и 6, они в первом из них синфазно сложатся там с напряжениемот генератора 3, а во втором, взаимно компенсируются с напряжением от генератора 3.

B предложенном устройстве генераторы 1, 2, 3 полностью развязаны, вне зависимости оТ равной электрической длины всех проводников 1 0 - 1 7, т. е. от частоты колебаний.

Устройство сложения мощностей электрических колебаний имеет повышенный

КПД, расширенную полосу частот и упрощенную конструкцию.

5 0

Формула изобротения

1. Устройство сложения мощностей генераторов эпектриче ких колебаний, соцержащее первый, второй и третий генераторы, резисторы, первую и вторую пятипроводные пинии, причем концы первого, второго, третьего и четвертого проводников первой пятипроводной линии соединены соответственно с началами первого, второго, третьего и четвертого проводников второй пятипровоцной линии, начало пятого проводника первой пятипроводной линии соединено с концом пятого проводника второй пятипроводной линии, о т п и ч а ю щ е е с ч тем, что, с цепью расширения рабочей полосы частот скпадываемых колебаний и повышения КГ1Д,первый генератор подключен между началом первого проводника первой пятипроводной линии и концом второго проводника второй пятипровоцной пинии, второй генератор подключен между началом второго проводника первой пятипроводной линии и концом первого проводника второй пятипровоцной линии, третий генератор подключен между концом четвертого и концом третьего проводников первой пятипроводной пинии, между концом первого проводника и концом второго проводника первой пятипроводной пинии поцкпючен первый резистор, между началом третьего проводника первой пятипровоцной линии и концом чета между началом четвертого проводника первой пятипровоцной линии и концом третьего провоцника второй пятипровсдной пинии подключен третий peGHctop.

2. Устройство сложения мощностей генераторов электрических колебаний поп. 1, отличающееся тем, что в каждой из цвух пятипровоцных пиний проводники с первого по четвертый выполнены в вице внутренних проводников отрезков коаксиапьных линий, вчешние проводники которых соецинены по всей длине и образуют пятый проводник.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No. 552277000088, кл. Н 03 Н 7/48

1 7. 06. 74.

Составитель Т. Маркина

Редактор Н. Белявская Техред М. Кузьма Корректор M. Вигула

Заказ 2138/62 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4