Делитель напряжения

 

ОПИСАНИЕ„„

ИЗОБРЕТЕНИЯ, Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08@677 (21) 2497055/18-21 с присоединен йем заявки ¹

G 01 R 19/28 (23) Приоритет

Опубликовано ЗОР5.80. Бюллетень № 20

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317. .727.1 (088.8) Дата опубликования описания 3005,80 (72) Автор изобретем и я

Ю.К. Пчелинцев

Ленинградский политехнический институт (71) Заявитель (54) ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области из-за влияния на высоких частотах электрорадиотехники и может быть ис-. поверхностного эффекта на величину пользовано в технике измерения вы- согласующего сопрОтивления. Кроме соковольтных импульсов, спектр ко- 5 того, в случае вйсоковольтного сиг- торых имеет частоты в несколько ги- нала сказываются паразитные параметгагерц. рИ согласующего сопротивления — инИзвестны делители напряжения сиг- цуктивность и емкость на корпус. нала, передающего по длинной линии, Делать же линию такой длинной, чтобы в которых высокоомным плечом явля- 10 стало возможным регистрировать наряется волновое сопротивление непос- ду с быстрыми процессами и медленнье редственно передающей длинной ли- неудобно, так как время пробега волнии, а ниэ коомное плечо выполнено ны по линии должно быть в этом слув месте разреза одного из проводников чае не менее половины длительности длинной линии (1} . Недостатком этих исследуеьюго сигнала, и в резуль-, делителей является узкая полоса час- тате линия получается громоздкой. тот. Цель изобретения — расширение

Известен также делитель напряже- рабочей полосы частот делителя нания, в котором низкоомное плечо вы- пряжения. полнено в виде длинной линии c co- Цель достигается тем, что в делиответствующим волновым сопротивле- теле напряжения, содержащем длинную кием (2). линию в качестве высокоомного плеB таком делителе напряжения для ча и длинную линию с .волновым coiipîликвидации отраженного сигнала не- тивлением меньшим, чем волновое сообходимо согласование низкоомной ли-" йрот«ивленйе @тинной линии высокоомнии на свободном конце или выполне- ного плеча, в качестве ниэкоомного ние линии достаточно длинной, чтобы плеча, выведенную из разрыва в проотраженный сигнал не мешал регистра- воднике длинной линии высокоомного ции прямого сигнала. Однако вы- " 1тлеМа," длинная линия низкоомного полнение согласованйя линии в широ- плеча введена в другой разрыв в прокой полосе частот — трудная задача З0 воднике длинной линии высокоомного

737853 плеча таким образом, что времена про бе га электромагнитных волн по длинным линиям между местами ввода и вывода длинной линии низкоомного плеча одинаковы, а параллельно длинной линии высокоомного плеча включен активный резистор, составляющий с линией вывода измеряемого сигнала активный делитель с коэффициентом деления, равным коэффициенту деления делителя на активных линиях.

Длинная линия низкоомного плеча выполнена в виде двух коаксиальных цилиндров, соединенных с коаксиальной длинной линий высокоомного плеча.

На фиг. l показаиа схема делителя напряжения на фиг.2 — эквивалентная схема для больших времен; на фиг. 3 — коаксиальный делитель напряжения, Делитель напряжения содержит передающую длинную линию 1, являющуюся одновременно высокоомным плечом делителя, длинную линию 2 низкоомного плеча, которая своими концами введена в разрывы проводника длинной линии высокоомного плеча так, чтобы времена пробега электромагнитных волн между местами ввода и вывода были одинаковы, линию 3 вывода измеряемого сигнала, в качестве которой обычно ис- Пользуют коаксиальный кабель, согласованный на противоположном конце, и активное сопротивление 4.

Сигнал передается по линии 1 и в месте ответвления линии 2 делится между этими линиями в соответствии с их волновыми сопротивлениями, которые для сигнала оказываются включенными последовательно. В месте ввода линии 2 в линию 1 сигналы, передающиеся по этим линиям, сливаются, причем, если сигналы поступают в это место одновременно, то не возникает отраженного сигнала, бегущего по линии 2 в направлении, проти воположном первоначальному сигналу.

Для сигналов, длительность которых превышает время пробега электромаг- . нитной волны между местами ввода и вывода линии 2, делитель напряжения, первоначально деливший напряжение сигнала по волновым сопротивле-! ниям линий 1 и 2, начинает влиять на сигнал как емкостный делитель, в котором емкостями высоковольтного плеча и низкбвольтного плеча является емкости учас ков длинных линий 1 и 2 между местами ввода и вывода.

Причем условие равенства времени пробега электромагнитных волн по линиям 1 и 2 между местами ввода и вывода линии 2 эквивалентно условиям равенства коэффициентов деления делителя напряжения на длинных линиях в диапазоне коротких времен и емкостного делителя, т.е. это равенство коэффициентов деления приводит к отсутствию переходного процесса в диапазоне длинных времен, Получившийся емкостный делитель напряжения обладает повышенной входной емкостью, так как его можно выполнить на достаточно длинном участке линии

1, что улучшает его качества, но при этом он не нагружает линию передачи сигнала.

Полезный сигнал обычно снимают при (помощи длинной линии 3 (коаксиального кабеля), которая согласована на противоположном конце и, следовательно, для делителя напряжения линии 3 представляет активное сопротивление, по величине равное волновому сопротивлению линии 3. Для

15 уменьшения искажения передачи сигнала рационально параллельно длинной линии высоковольтного плеча включить активное сопротивление 4 так,чтобы коэффициент деления образовавшегося

Щ делителя на активных сопротивлениях был равен коэффициенту деления делителя напряжения на длинных линиях, т.е. чтобы создать компенсированный активно-емкостный делитель (фиг.2) .

Если линия 1 представляет коаксиальный кабель, то и линию 2 удобно сделать коаксиальной, т.е. выполненной из двух коаксиальных цилиндров (фиг. 3) . При этом для лучшего согласования линия 2 соединена с линией 1 фланцами, расстояние между которыми уменьшается по мере приближения к оси (они образуют радиальную длинную линию с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению линии 2).

Таким образом, предложенный делитель напряжения отличается широкой полосой рабочих частот, так как

40 в нем значительно уменьшено влияние паразитных параметров. Предельная полоса частот определяется поперечмйми размерами делителя напряжения в сравнении с длиной электромагнитной волны и тщательностью согласования отдельных элементов. В результате увеличивается сфера применения делителя напряжения и отпадает необходимость применения ряда делителей

О напряжения, имеющих более узкие полосы рабочих частот.

ФОРмУла изобретения

1. Делитель напряжения, содержащий длинную линию в качестве высокоомного плеча и длинную линию с волновым сопротивлением меньшим, чем волновое сопротивление длинной лифо нии высокоомного плеча, в качестве низкоомного плеча, выведенную из разрыва в проводнике длинной линии высокоомного.плеча, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расшиРения Рабочей полосы частот, длин737853 (Риг. 3

Составитель В. Дубков

Редактор Т. Рыбалова Техред Н.Ковалева Корректор М. Пожо

Заказ 2654/25

Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент ", г, Ужгород, ул. Проектная,4 ная линия ниэкоомного плеча введена в другой разрыв в проводнике длинной линии высокоомного плеча таким образом, что времена пробега электромагнитных волн по длинным линиям между местами ввода и вывода длинной линии низкоомного плеча одинаковы, а параллельно длинной линии высокоомного плеча. включен активный . резистор, составляющий с линией вывода измеряемого сигнала активный делитель с коэффициентом деления, равным коэффициенту деления делителя на длинных линиях.

2. Делитель по п.1, о т л и ч а ющ и Й C я тем у что длинная лини э ниэкоомного плеча выполнена в виде двух коакСиальных цилиндров, соеди- ненных а коаксиальной длинной линией высокоомного плеча.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Воробьев Г. А., Месяц Г.A. Техника формирования высоковольтных

О наносекундных импульcos N., 1963, с. 134-141 °

2. Fectcher R. Ñ., Rev. Sci .

Tnstrument v. 20, 39 12, р.861-869, 1949.