Устройство сложения мощностей генераторов электрических колебаний

 

Союз Сове (72) Авторы изобретения

C. Е. Лондон и С. В. Томашевич (7!) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО СЛОЖЕНИЯ МОЩНОСТЕЙ ГЕНЕРАТОРОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использова-. но, например, для сложения мощностей нескольких генераторов электрических колебаний.

Известно широкополосное устройство сложения мощностей произвольного числа генераторов электрических колебаний, имеющее суммирующую цепь с и

:входами и подключенные к ней общую нагрузку и развязывающие резисторы.

При этом суммирующая цепь может выполняться на идентичных трансформаторах jl ) .

Известное устройство обладает тем

15 свойством, что при подключении к входам генераторов с равноамплитудными и синфазными колебаниями, мощности этих колебаний суммируются В общей нагрузке, не поступая в развязывающие

20 резисторы. Развязывающие резисторы служат для обеспечения развязки между генераторами. Мощность в развязывающие резисторы поступает только при наличии разбаланса между генераторами.

Реальные генераторы электрических колебаний содержат помимо сигнала основной частоты еще и его гармонические составляющие, присутствие которых в общей нагрузке нежелательно. Так как обычно суммируются мощности идентичных генераторов, то спектры их выходных сигналов близки между собой, т. е. амплитуды и фазы как основного колебаний, так и его гармощ к мапо различаются. Поэтому в общую нагрузку поступают как желаемое суммарное колебание основной чаатоты, так и нежелательные суммарные колебаний для каждой из гармоник. Это является недостатком данного устройства.

Наиболее близким к изобретению является устройство сложения мощностей генераторов электрических колебаний, содержащее и генераторов, и-входовую суммирующую цепь (2).

Недостатком известного устройства является то, что коэффициент нелиней3 8840 ных искажений суммарного колебаний в общей нагрузке тот же самый, что и для одного генератора.

Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений в суммарном сигнале.

Для достижения цели в устройстве сложения мощностей генераторов электрических колебаний, содержащем и гене" заторов, п-входовую суммирующую цепь, выход каждого из и генераторов подключен к соответствующему входу и-входовой суммирующей цепи через одну из и дополнительно введенных цепей с соответствующей постоянной фазовой характеристикой.

На чертеже приведена структурная схема предложенного устройства сложе" ния мощностей генераторов электрических колебаний.

Устройство сложения мощностей гене20 раторов электрических колебаний содержит и генераторов 1, и-входовую суммирующую цепь 2, и дополнительных це-! пей 3 с соответствующей постоянной фазовой характеристикой. В состав и-вхо25 довой суммирующей цепи 2 входят на— грузка 4 и развязывающие резисторы 5.

Устройство работает следующим обра- зом, Колебания генераторов 1 смещены друг относительно друга на 1/3 перио30 да. При этом колебания равны по амплитуде. Эти колебания поступают на входы и дополнительных цепей 3 с соответствующей постоянной фазовой характеристикой. При этом используя разложе- З5 ние прямоугольных колебаний на гармонические составляющие, отметим, например, что на входе второй из и дополнительных цепей 3 действует сумма гармоник sin g(Ь1t), где ЙУ вЂ” частота 40 прямоугольных колебаний, k " 1, 3, 5... (четные значения при "меандре" отсутствуют) порядковый номер гармоники, на входе первой Из и дополнительных цепей 3 сумма гармоник sin k (oft + 45

+ 120 ), (120 за счет сдвига на 1/3 периода), на входе третьей из и дополнительных цепей 3 сумма гармоник

sin k (dt + 240 ), (240 за счет сдвига на 2/3 периода) .

Цепь 3 с постоянной выходной фазоразностной характеристикой обладает тем свойство.", что при подключении к ее входам синфазных колебаний обеспечивается в широкой полосе частот по- ss стоянный фазовый сдвиг между колебаниями на ее выходах, при этом между колебаниями на выходах второй и тре8!

4 тьей из и цепей 3 фазовый сдвиг ра вен 240, а между колебаниями на выходах первой и второй из и цепей 3 фазовый сдвиг равен 120

Поэтому колебания от генераторов

1, сдвинутые между собой на 1/3 периода (на входе второй из и цепей

sin. (4Jt), на входе первой из и цепей

3 — sin (t + 120 ), на входе третьей из цепей 3 — з!и (4ft + 240 ) пройдя через цепь 3, окажутся на ее выходах в разных фазах для основной частоты и ее гармонических составляющих. На выходе второй из и цепей 3 будет действовать сумма гармоник з!ntk (4ft +

+ 240 )1, на входе первой — з1п k (t+

+ 120 ) + 20 ), на входе третьей э!пtk (dt. + 240 Ц . Для основной час—

xoAi (первой гармоники k = 1) колебания на входах и входовой суммирующей цепи 2 оказываются синфазными и они без потерь мощности в развязывающих резисторах 5 суммируются в общей нагрузке 4. Колебания третьей, пятой, девятой, одиннадцатой... (k = 3, 5, 9. 11....) оказываются на входах суммирующей цепи 2 сдвинутыми друг относительно друга на 1/3 своего периода, поэтому они поступают не в общую нагрузку 4, а в развязывающие резисторы 5.

Ближайшие гармонические составляюшие, поступаюшие на входы цепи 2 синфазно, и проходящие в общую нагрузку

4 будут седьмая и тринадцатая (k равняется 7, 13) . Соответственно коэффициент нелинейных искажений при и равном 3 составит 18Х.

С увеличением числа входов устройства сложения мощностей обеспечивается относительно большее поступление мощности гармонических составляющих в развязывающие резисторы и соответственно снижение коэффициента нелинейных искажений суммарного колебания в нагрузке. Так, например при и равном 5 ближайшие гармоники, поступающие в общую нагрузку 4, будет одиннадцатая и соответственно коэффициент нелинейных искажений будет ниже 10Х.

В известных устройствах при работе генераторов колебаниями типа "меандр" имеют место два существенных недостатка. Мощность колебаний гармоник не поглощается резисторами, она оказывается реактивной и, тем самым, усложняет работу генераторов. Для уменьшения коэффициента нелинейных искажений выходного колебания используют коммути884081

Формула изобретения

Составитель Л. Ананьева

Редактор Н. Джуган Техред Н, Майорош Корректор О. Билак

Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10252/82

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 руемые октавные фильтры гармоник с большим числом элементов.

Использование предлагаемого устройства позволяет улучшить режим работы генераторов, поскольку мощность гар- S моник поглощается развязывающими резисторами 4, существенно упростить фильтры гармоник, а в ряде случаев вообще от них отказаться. В целом это дает существенное повышение быстродействия аппаратуры, повышение ее качественных показателей и снижение стоимости.

Устройство сложения мощностей генераторов электрических колебаний, содержащее и генераторов, и-входовув суммирующую цепь, о т л и ч а в щ ее с я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажении в суммарном сигнале, выход каждого из и генераторов подключен к соответствующему входу и дополнительно введенных цепей с cq ответствующей постоянной фазовой характеристикой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США В 34228920, кл. 338-8, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2717410/09, кл. Н 03 Н 7/48, 31.07.79 (прототип) .