Устройство сложения мощностей

 

(72) Авторы изо0ретения

С. Е, Лондон и С. В. Томашевич (Vl j Заявитель (5А ) УСТРОЙСТВО СЛОЖЕНИЯ МОЩНОСТЕЙ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться,для сложения равных мощностей произвольного числа широкополосных генераторов с симметричными относительно. общей шины выходами, в диапазонах коротких и ультракоротких волн.

Известно устройство сложения мощностей N генераторов электрических колебаний, содержащее и --проводные

10 линии, симметричную относительно общей шины нагрузку, балластные резис-. торы, включенные между однонолярными зажимами генераторов (1).

Однако известное устройство имеет. низкий КПД.

Цель изобретения — повышение КПД устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве сложения мощностей

N генераторов электрических колебаний начало К"ro проводника, где К вЂ” нечетное число от 1 до и -1, первой, третьей, пятой, ... (2N-1) -ой и-проводной линии соединено с концом (К+1)-ro проводника соответственно 2й"ой,. второй, четвертой, ..., (2N-2)-ой и-проводной линии, конец К-того проводника 2N-ой, второй, четвертой, (2N-2}- ой и-проводной линии соеди" нен с началом {K+I)-го проводника с соответственно первой, третьей, пятой ..., (2й-1)-ой и-проводной линии, конец первого проводника первой, третьей, пятой ..., (2N-1)-ой п-проводной линии соединен с началом первого проводника соответственно второй, четвертой, шестой, ..., 2N-ой и-проводной линии, начало К-го проводника, кроме первого, 2N-ой, второй, четвертой,...,(2Й-2)- ой и-проводной линии соединено с концом (К-1)-ro проводника соответственно первой, третьей, пятой, ..., (2N"1)-ой и -проводной линии, конец К-го проводника, кроме первого, первойтретьей, пятой,..., (2N-1)-ой и-проводной линии соединен с началом. (К-1)-ro проводника со12 4

30

8862 ответственно 2N-ой, второй, четвертой,..., (2N"2)-ой и-проводной линии при этом свободные выводы и -ых проводников первой, третьей, пятой,..., (2Й-1) -ой и - проводных линий соединены между собой и подключены к первому выводу симметричной нагрузки, к второму выводу которой подключены соединенные между собой свободные выводы и-ых проводников второй, четвер- )0 той,.,, 2Н"ой и -проводных линий, причем первый, второй, ... Й-ый генераторы подключены между разноименными выводами двух проводников с одинаковыми номерами первой, второй, третьей, ... (2N-1)-ой, 2N-ой п -проводных линий соответственно.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для числа генераторов

И=4.

У

Устройство сложения мощностей четырех генераторов 1-1, 1-2,)-3,1-4 электрических колебаний содержит четырехпроводные линии 2-1,2-2,2-3, 2-4, симметричную относительно общей шины нагрузку 3, балластные резисторы 4- ), 4-2,4-3,4-4, 5-1,5-2, 5-3, 5-4, вклю" ченные между однополярными зажимами генераторов 1-1,1-2,1-3,1-4. В каждой линии 2-1,2-2,2-3,2-4 конец первого проводника соответсвенно

6-1-1, 6-2-1, 6-3-1, 6-4-1 первой группы проводников соединен соответ. ственно с началом (отмечено точкой) первого проводника 7-1-) 7-2-1, 7-3-1 7-4-1 второй группы проводников. Между собой соединены соответственно конец проводника 7-1-1 и начало проводника 6-2:2, конец проводни-40 ка 7-2-1 и начало проводника 6-3-2, конец проводника 7-3-) и начало про водника 6-4-2, конец проводника 7-4-1 и начало проводника 6-1-2,а также конец проводника 7-!-2 и начало провод-. 45 ника 6-2-1,конец проводника 7-2-2 и начало проводника 6-3-1,конец проводннка 7-3-2 и начало проводника 6-4-1, конец проводника 7-4-2 и начало проводника 6-1-1. Между началом ripoводника 6-)-1 и концом проводника

7-1-1, началом проводника 6-2-1 и концом проводника 7-2-1, началом проводника 6-3-1 и концом проводника

?-3-1, началом проводника 6-4-) u ss концом проводника 7-4-1 включены соответственно генераторы 1-1, 1-2, 1-3, 1-4.

Устройство работает следующим об разом.

В области нижних частот в рабочем (синфаэном) режиме каждый генератор 1-1, !"2, )-3, 1 -4 нагружен на две,включенные последовательно индуктивности, образованные проводниками 6-1 — 1 и 7-1-1,6-2-1 и )-2-1, б-3-Iи 7-3-1,6-4-1 и 7-4-1. Эти индуктивности выбираются достаточно большими. Кроме того, в этом режиме к началу проводника 6-1-1 приложен положительный потенциал генератора

1-1 (в направлении стрелки), а к началу проводника 6-1-2 отрицательный потенциал генератора 1-4. Далее к концам проводников 7-1-1 и 7-1-2 приложены соответственно отрицательный потенциал генератора 1-1 и положительный потенциал генератора

1-2. В результате оказывается, что между началами проводников 6-) †.! и

6-)-2 приложено напряжение, равное напряжению каждого из идентичных генераторов 1-1-1-4 ° То же самое имеет место между концами проводников

7-1-1 и 7-1-2. Поскольку в обоих этих случаях к однополярным зажимам проводников приложены раэличные по знаку потенциалы, магнитные потоки взаимно компенсируются, и упомянутые напряжения поступают на другие зажимы проводников, где они синфаэно суммируются в общей нагрузке 3. Аналогичное объяснение справедливо для остальных трех линий 2-2, 2-3, 2-4.

В результате на нагрузке 3 имеется напряжение в два раза большее напряжения каждого из четырех генераторов 1-1-1-4 и рассеивается вся отдаваемая ими мощность. Из этого непосредственно следует, что величина сопротивления общей нагрузки 3 равна величине сопротивления нагрузки каждого генератора 1-1-1-4. Зажимы всех балластных резисторов 4-1, 4-2, 4-3 и 4-4, а также 5- 1, 5-2, 5-3 и 5-4 эквипотенциальны в рабочем режиме, т.е. мощность в этих резисторах не рассеивается.

Таким образом, в рабочем режиме устройство имеет двухкратную трансформацию напряжения к общей нагрузке 3.

В области нижних частот в устройстве вся мощность поступает в об-: щую нагрузку 3 при малом эффекте индуктивного шунтирования входов и высокой степени развязки между ними, Форчула изобретения

Устройство сложения мощностей

М генераторов электрических колебаний, содержащее и-проводные линии; . симметричную относительно общей шины нагрузку, балластные резисторы, включенные между однополярными зажимами генераторов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения КПД устройства, начало К=го проводника, где К вЂ” нечетное число от 1 до п-1, первой, третьей, пятой, ;,. (2N-1)-ой и -проводной линии соединено с концом (К+1)-го проводника соответственно 2N-ой, второй, четвертой,..., (2N-2)- ой иФ проводной, линии, конец к-го про,водниКа 2N-ой, второй, четвертой..

40

5 88621

В области верхних частот для син" фазного режима справедливо все сказанное выше,, с той лишь разницей, что шунтирующими индуктивностями вообще следует пренебречь, а параллельные пары проводников 6-1-1-и

6-1-2, 7-1-1 и 7-1-2, 6-2-2 и 6-2-1, 7-2-1 и 7-2-2 и т.д. образуют линии, волновые сопротивления которых согласованы с нагрузкой 3. lO

Таким образом, в области верхних частот устройство полностью согласовано в рабочем режиме и характеризуется высокой степенью развязки, а кроме того, обеспечивает повышающую трансформацию к общей нагрузке 3.

Предлагаемое устройство характеризуется повышенным КПД, что позво-. ляет получить заданную мощность при 1в меньшем числе генераторов электри- ческих колебаний.

2 Ь (2N-2)-ой и -проводной линии соединен с началом (К+1)-ro. провод-- ника соответственно первой, третьей, пятой,... (2N-1)-ой и-проводной линни, конец первого проводника первой, третьей, пятой, ... (2М-l)"îé и -проводной линии соединен с началом первого проводника соответственно второй, четвертой, шестой, ..., 2М-ой и-проводной линии, начало К-го проводника, кроме первого, 2N-ой, второй, четвертой,..., (2М-2)- ой п-про. водной линии соединено с концом (К-1)-ro проводника соответственно первой, третьей, пятой,...(2М-1)" ой и - проводной линии, конец К-го проводника, кроме первого, первой, тре тей, пятой, ..., (2N-l)-ой и-проводной линии соединен с началом (К-1)«го проводника соответственно

2N-ой, второй, четвертой, (2М"2) -ой и-проводной линии, при этом свободные выводы и --ых проводников первой, третьей, пятой, (2М-1)-ой и -проводных линий соединены между собой и подключены к первому выводу .симметричной нагрузки, к второму выводу которой подключены соединенные между собой свободные концы и-ых проводников второй, четвертой, ..., 2N-ой и-проводных линий, причем первый, второй, М-ый генераторы подключены между раз. ноименными выводами двух проводников с одинаковыми номерами первой, вто.-: рой, третьей, ..., (2М-l)-ой, 2М-ой и --проводных линий соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l . Авторское свидетельство СССР по заявке Ó 2501747, кл. Н 03 Н 7/48, 1977 (прототип).

886212

Составитель Г. Теплова

Техред С.Мигунова Корректор Г. Назарова

Редактор В. Матюхина

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

Заказ 10558/76 Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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