Устройство согласования радиопередатчика с антенной

 

О П И C А Н И Е (ц769708

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетскии

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 542334 (22) Заявлено 12.04.77 (21) 2476496/18-09 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07,10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) M. Кл.

Н 03.1 3/22

Н 03 Н 7/40

Государственный комитет

С С.CP (53) УДК 621.396.662:

:621.396.61 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. М. Балыбин, В. М. Жуков, В. А. Плотников, Э. А. Осколков и С. Ф. Лунев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО СОГЛАСОВАНИЯ РАДИОПЕРЕДАТЧИКА

С АНТЕННОЙ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке радиостанций широкого диапазона различной мощности.

По основному авт. св. № 542334 известно устройство согласования .радиопередатчика с антенной, содержащее перестраиваемый согласующий контур, датчик активной составляющей проводимости, вы- 10 полненный, например, в виде резистивного моста, блок управления, выходы которого подключены к перестраиваемому согласующему контуру, амплитудный и фазовый дискриминаторы, входы которых подсоеди- 15 иены к диагонали резистивного моста, при этом выход фазового дискриминатора подсоединен к входу блока управления, между одним из плеч резистивного моста и входом блока управления включен блок сравнения, 20 второй вход которого подключен к выходу амплитудного дискриминатора (1).

Однако известное устройство согласования радиопередатчика с антенной имеет следующий недостаток. Разрешающая спо- 25 собность датчика активной составляющей проводимости ухудшается с понижением коэффициента бегущей волны (КБВ) в антенно-фидерном тракте, в результате чего точность настройки согласующего контура 80 резко падает, приводя к недопустимым режимам оконечных каскадов усилителя мощности радиопередатчика и значительно снижая отдаваемую им мощность. Практически область согласования данного устройства на диаграмме Вольперта — Смита ограничивается окружностью с КБВ =0,2.

Цель изобретения — повышение точности согласования при расширении диапазона согласования.

Для этого в известном устройстве согласования радиопередатчика с антенной между выходами блока сравнения и фазового дискриминатора и дополнительным входом блока управления включен элемент совпадения, при этом блок управления содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, первый и второй распределитель разрядов, при этом выходы обоих распределителей разрядов подключены к обмоткам высокочастотных реле, а управляющие входы — к выходам блока определения зоны согласования, один из входов которого является дополнительным входом блока управления.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства согласования радиопередатчика с антенной; на фиг. 2 — схема блока управ769708

3 ления; на фиг. 3 — диаграмма, поясняющая принцип работы устройства.

Устроиство согласования радиопередатчика с антенной содержит перестраиваемыи согласующий контур 1 с двумя дискретными органами настройки — длинной линиеи 2 и переменным конденсатором 3, датчик 4 активной составляющей проводимости, блок управления 5, амплитудный дискриминатор b, фазовый дискриминатор 7, блок сравнения 8 и элемент совпадения 9; блок управления 5 содержит распределители разрядов 10 и 11, генератор тактовых импульсов 12, блок определения зоны согласования 13, высокочастотные реле 14.

Устройство работает следующим образом.

На датчик 4 активной составляющей проводимости, выполненный в виде резистивного моста подается напряжение с частотой, на которую нужно настроить перестраиваемый согласующий контур 1. Сигналы с опорного плеча моста датчика 4 и со входа перестраиваемого согласующего контура 1 подаются на амплитудный б и фазовый 7 дискриминаторы. На вход блока сравнения 8 подается сигнал с опорного плеча моста датчика 4 и с выхода амплитудного дискриминатора 6, Знак выходного напряжения фазового дискриминатора 7 зависит от знака реактивной составляющей входной проводимости перестраиваемого согласующего контура 1, а знак напряжения на выходе блока сравнения 8 — от знака отклонения активной составляющей входной проводимости перестраиваемого согласующего контура 1 от заданного значения. Комбинациями знаков выходных напряжений блока сравнения 8 и фазового дискриминатора 7 вся область согласования перестраиваемого согласующего контура 1, ограниченная на относительной диаграмме проводимостей (см. фиг. 3) окружностью минимального КБВ=К ;, разбивается на четыре зоны. Знаки выходных напряжений фазового дискриминатора 7 и блока сравнения 8 в I, II, lll, IV зонах на диаграмме проводимостей показаны в скобках. Как видно из диаграммы, окружности постоянной активной проводимости g= const очень мало отличаются друг от друга при низких значениях КБВ в области больших проводимостей. Этим и объясняется ухудшение разрешающей способности датчика 4 активной составляющей проводимости в данной области.

Длинная линия 2 имеет и, а переменный конденсатор 3 — К дискретных разрядов.

По команде начала настройки распределитель разрядов 10 и распределитель разрядов 11 устанавливаются в нулевые состояния. При этом все высокочастотные реле 14 обесточиваются, дискретные разряды переменного конденсатора 3 и длинной линии 2 отключаются и замыкаются нормально

6:> замкнутые контакты высокочастотных реле

14, коммутирующие обходы разрядов длинной линии 2, Длина длинной линии 2 устанавливается минимальной. После этого блоком управления 5 производится настройка перестраиваемого согласующего контура 1 длинной линией 2 но сигналам с блока сравнения 8 и фазового дискриминатора 7 по алгоритму поразрядного уравновешивания. Это происходит следующим образом. Блок определения зоны согласования 13 по комбинации знаков выходных напряжений с блока сравнения 8 и фазового дискриминатора 7 фиксирует одну из четырех зон, в которой находится точка, изображающая входную комплексную проводимость перестраиваемого согласующего контура 1 (например, т. А на фиг. 3).

Генератор тактовых импульсов 12 начинает выдавать импульсы на распределитель разрядов 10. С поступлением первого импульса включается старший разряд длинной линии 2. Блок определения зоны согласования 13 по показаниям блока сравнения 8 и фазового дискриминатора 7 оценивает зону, в которой оказалась входная проводимость перестраиваемого согласующего контура 1 и выдает команду на оставление или отключение данного разряда на распределитель разрядов 10.

Если, например, комбинация (+) (+) поменяется на (+) (— ) или (— ) (— ), то разряд остается включенным, а если появляется комбинация (— ) (+), то разряд отключается (см. фиг. 3). С приходом второго импульса включается второй разряд длинной линии 2. Блок определения зоны согласования 13 снова оценивают зону, в которой находится входная проводимость перестраиваемого согласующего контура 1 и выдает команду па распределитель разрядов 10. При изменении длины длинной линии 2 входная комплексная проводимость перестраиваемого согласующего контура 1 изменяется по окружности постоянного КБВ на диаграмме Вольперта — Смита (кривая AB на фиг. 3). Как только входная проводимость контура 1 окажется B зоне 1 (комбинация (— ) (— ) J, сработает элемент совпадения 9, По сигналу с элемента совпадения 9 блок определения зоны согласования 13 выдает команду на распределитель разрядов 11, включается первый разряд распределителя разрядов 11 и следовательно, старший на данном частотном поддиапазоне дискретный разряд переменного конденсатора 3. КБВ на входе перестраиваемого согласующего контура 1 увеличится и как следствие, повысится разрешающая способность датчика

4 активной составляющей проводимости.

Лктивная составляющая входной проводимости перестраиваемого согласующего контура 1 при этом не изменяется, а отрица769708

25

40 тельная реактивная составляющая уменьшится (кривая ВС на фиг. 3).

После того, как сработает элемент совпадения 9, дальнейшая регулировка длинной линии 2 осуществляется по показаниям только блока сравнения 8 с точностью до величины младшего разряда длинной линии 2. По окончании работы распределителя разрядов 10 начинает работать распределитель разрядов 11. Алгоритмом поразрядного уравновешивания устанавливается необходимая величина переменного конденсатора 3 с точностью до младшего разряда компенсирующая реактивную составляющую входной проводимости перестраиваемого согласующего контура 1, по показаниям фазового дискриминатора 7 (кривая

ДЕ на фиг. 3) .

Повышение разрешающей способности датчика 4 активной составляющей проводимости и как следствие повышение точности согласования обеспечивается включением старшего разряда переменного конденсатора 3 в зоне 1 в процесе настройки перестраиваемого согласующего контура 1 длинной линией 2.

Одновременно с повышением точности согласования расширяется диапазон согласования предлагаемого устройства по сравнению с прототипом, поскольку увеличение

КБВ на входе перестраиваемого согласующего контура 1 из-за включения старшего разряда переменного конденсатора 3 в зоне

1 обеспечивает требуемую разрешающую способность датчика 4 активной составляющей проводимости при согласовании антенн с низким КБВ.

Вместо перестраиваемого согласующего контура 1 с дискретными органами настройки в данном устройстве может быть использован и контур с плавнопзменяющимися органами.

В этих случаях изменение входной комплексной проводимости пер естраиваемого согласующего контура 1 на первом этапе регулировки (по комбинациям показаний блока сравнения 8 фазового дискриминатора 7) последовательного органа настройки, подключенного к антенне (L„„, или

С и ), будет происходить по окружности постоянной активной составляющей сопротивления на диаграмме проводимостей.

Номер зоны, в которой по команде с элемента совпадения 9 нужно включить старший разряд параллельного органа настройки, определяется типом схемы перестраиваемого согласующего контура 1.

Естественно, что при использовании перестраиваемых согласующих контуров 1 с плавно изменяющимися огранами настройки, распределители разрядов 10 и 11 необходимо заменить на другие устройства, например, на усилители постоянного тока, управляющие ферровариометрами или электромеханическими приводами.

Использование нового элемента — элемента совпадения выгодно отличает предлагамое устройство от указанного прототипа, так как повышается точность согласования и одновременно расширяется диапазон согласования. Применение данного устройства позволяет с требуемой точностью согласовывать выход радиопередатчика с антенно-фпдерным трактом, имеющим КБВ(0,05.

Формула изобретения

1. Устройство согласования радиопередатчика с антенной по авт. св. ¹ 542334, отличающееся тем, что, с целью повышения точности согласования при расширении диапазона согласования, между выходами блока сравнения и фазового дискриминатора и дополнительным входом блока управления включен элемент совпадения.

2. Устройство по п. 1, о тл и ч а ю щее с я тем, что блок управления содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, первый и второй распределители разрядов, при этом выходы обоих распределителей разрядов подключены к обмоткам высокочастотных реле, а управляющие входы — к выходам блока определения зоны согласования, один из входов которого является дополнительным входом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 542334, кл. Н 03 Н 7/40, 1974 (прототип).