Устройство сложения мощностей генераторов электрических колебаний

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических рес убпн 951649 (б1) Дополнительное K авт. свид-ву (22) Заявлено 13.11.80 (21) 3004804/18-09 с присоединением заявки №(23) П риоритет

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 1 5,08,82 (51)M. Кл.

Н 03 Н 7/48

3Ьаударетаюнай комитет

СССР ао далем изобретений и открытий (53) УДК 621.372. .62 (088.8) С.Е. Лондон и С.В. Томашевич

:-(у -;-;:-,, ! 1:

"« «c,c

Ленинградский ордена Ленина политехническ н щгй9у«т. им. М.И. Калинина (72) Авторы изобретения (7)) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО СЛОЖЕНИЯ МО1ЦНОСТЕЙ

ГЕНЕРАТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для сложения равных мощностей двух генераторов электрических колебаний с симметричными относительно. общей шины выходами.

Известно устройство сложения равных мощностей генераторов электрических колебаний с симметричными выходами, которое содержит две трехпроводные линии передачи, два генератора, первый из которых под)о ключен между началом первого проводника первой линии и концом первого проводника второй линии, а второй генератор — между началом третьего проводника первой лиHHH u KoHlloM третьего проводника второрой линии, и две нагрузки, первая из которых подключена, с одной стороны, к соединенным между собой концу первого проводника второй линии и, с другой стороны, к соединенным между собой концу третье го проводника первой линии и началу первого проводника второй линии, вторая нагрузка подключена между конном второго проводника первой линии и началом второго проводника второй линии, при этом другие зажимы вторых проводников линий соединены между собой (1 ).

Однако известное устройство при изменении величины сопротивления одной из нагрузок требует применения согласующего трансформатора, что вызывает дополнительные потери и усложняет устройство.

Е1ель изобретения — увеличение КПД при трансформации величины сопротивления полезной нагрузки.

Для достижения цели в устройстве сложения мощностей генераторов электричес ких колебаний с симметричными относительно обшей шины выходами, содержащем две трехпроводные линии, два генератора, первый из которых подключен между началом первого проводника первой трехпроводной линии и концом первого проводника второй трехпроводной линии, а второй

- между началом третьего проводника, 3 9816 трехпроводной линии и концом третьего прб водника второй трехпроводной линии, и две симметричные относительно общей, спины нагрузки, первая из которых подключена между соединенными вместе концом, перво- 5 го проводнйй первой трехпроводной линии и Началом третьего проводника второй трех Проводной линии и соединенными вместе концом третьего проводника первой трехпроводной линии и началом первого проводни. 10 ка второй трехпроводной линии, вторая нагрузка подключена между соединенными вместе началами вторых проводников первой и второй трехпроводных линий и соединенными вместе концами вторых провод

Ников первой и второй трехпрзводных линий причем в каждой трехпроводной лией волно вые сопротивления между первым и вторым . проводниками, а также между третьим и вторым проводниками на участке линии 20 от места подключения генератора до середины в три раза больше волноводного, сопротивления между первым и вторым проводниками, а также между третьим . и вторым проводниками на участке линии 25 от середины до места подключения первой нагрузки.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства сложения.

Устройство содержит две трехпроводные линии 1 и 2, состоящие из проводников 1.1 - 1.3 и 2.1 - 2.3, два генератора 3 и 4, первую 5 и вторую 6 нагрузки. Пунктирными линиями показаны середииы электрических длин трехпровод нык линий,1 точками обозначены начала проводников линий, при этом проводники первый,.второй и третий трехпроводных ли ний 1 и 2 имеют участки большего волно40 вого сопротивления or места подключе-, . ния генераторов 3 и 4 до середины и участкИ .меньшего волнового, сопротивления от середины до места подключения нагрузки.".5 соответственно.

1 45

Устройство работает следующим образом.

При полярностях колебаний генераторов 3 и 4, указанных на чертеже, потенциалы проводников 1.2 и 2.2 равны нулю, S0 поскольку они находятся в плоскости нулевого потенциала соответственно проводников 1.1 - 1.3 и 2.1 - 2.3. Поэтому колебания от генераторов 3 и 4 рас пространяются .по двум двухпроводным ли55 ниям: первая образована проводниками

1 .1 и 1 .3., а вторая - проводниками 2.1 и 2.3. Выходы этих линий соединены параллельно и подключены к нагрузке 5, 49 4 в которой выделяется вся мощность генераторов 3 и 4. Если величина сопротивления нагрузки 5 в два раза меньше волнового сопротивления каждой из двух упомянутых двухпроводных линий, то обе эти линии согласованы, а нагрузка для каждого из генераторов 3 и 4 в два раза больше величины сопротивления нат

1. рузки 5.

При изменений полярности одного нэ генераторов,например 3, на обратную потенциалы проводников 1.1 - .1.3 и 2.1 - 2,3 становятся одинаковыми, и поэтому колебания в эти линии не поступают. Соответ ственно в нагрузке 5 они не выделяются.

Ввиду того, что потенциалы проводников

1.1 - 1.3 оказываются противоположными потенциалам проводников 2,1 - 2.3 колебания поступают через проводники

1.2 - 2.2 в нагрузку 6. Поскольку эта ., нагрузка 6 подключена ч т";нцам двух соединенных параллейьно проводников

1.2 и 2.2, а длина (число витков) каждо—

° го из этих проводников вдвое меньше общей длины (числа витков) проводников, подключаемых к генераторам 3 или 4, то величина нагрузки 6 в 8 раз меньше величины сопротивления нагрузки каждого из генераторов 3 и 4, т. е. имеет место значительная (обычно необходимая) трансформация сопротивлений. Для того, чтобы и в этом режиме генераторы 3 и 4 были согласованы, необходимо выполнить, определенные соотношент ч ъчя волновых

1 сопротивлений линий, одна из которых об.разована проводником 1,2 и соединенны, ми вместе (эквипотенциальные) проводниками 1 .1 1 .3, & другая проводни ком 2.2 и соединенными вместе проводниками 2.1 — 2.3. Обе эти линии должны быть идентичными, поскольку нагрузка 6 расположена относительно них симметрично. Ввиду тот о, что нагрузка 6 подключена между разноотстояшими от генераторов 3 и 4 концами линий, колебания поютупают с двух сторон линий, образованных проводниками 1.2 и 1.1 — 1.3

2.2 и 2.1 - 2.3. Поэтому на стыке сере дин этих линий возникает отраженная волна. Это отражение оказывается возможным скомпенсировать, если выполнить

"половины" линий разного волнового сопротивления. Расчет показывает что, если волновые сопротивления "половин линий различаются в три раза, то генераторы 3 и 4 работают на согласованные нагрузки, такие же по величине, что и для синфазного (вначале рассмотренного) режима.

1

1.1

5 951 6

Это.означает, что генераторы согласованы и полностью развязаны между собой.

Дпя сложения мошностей генераторов электрических колебаний широко используются мостовые устройства сложения мощ.g ности колебаний высокой частоты. Из-за большого отличия величины нагрузки мостового устройства от величины нагрузки, на которую работают генераторы, вводят дополнительный трансформатор. Это с од- 0 ной стороны ухудшает КПД и усложняет устройство, с другой - увеличивает габа- рит и стоимость.

В предложенном устройстве без введения дополнительного трансформатора 15 удается осушествить значительную транс формапию в самом мостовом устройстве.

Это приводит к упрощению устройства в целом, увеличению КПД и снижению его стоимости.

Формула изобретения

1. Устройство сложения мощностей генераторов электрических колебаний с 2S симметричными относительно обшей шины выходами, содержашее два генератора, две трехпроводные линии и две нагрузки, причем первый генератор включен между началом первого проводника первой трех- щ проводной линии и концом первого проводника второй трехпроводной линии, второй между началом третьего проводника первой

1 трехпроводной линии и концом третьего проводника второй трехпроводной линии, 49 6 первая нагрузка подключена между соединенными вместе концом первого проводника первой трехпроводной линии и началом третьего проводника второй трехпроводной линии и соединенными. вместе концом третьего проводника первой трехпроводной линии и началом первого проводника второй трехпроводной линии, о тл и ч а ю m е е с я тем, что, с целью повышения КПД, вторая нагрузка подклк чена между соединенными вместе началами вторых проводников трехпроводных линий и соединенными вместе концами вто-рых проводников трехпроводных линий.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю ш е е с я тем, что в первой трехпроводной линии волновое сопротивление между первым и вторым проводником, а также волновое сопротивление между третьим и вторым проводником на ее участке ое начала до середины в три раза больше волнового сопротивления между первым и вторым проводником, а также волнового сопротивления между третьим и вторым проводником на ее участке от середины до конца, при этом вторая трехпроводная линия от ее начала до конца идентична первой трехпроводной линии от ее конпа до начала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Устройство сложения и распределения мошностей высокочастотных кол баний. Под ред. З.И. Моделя., М., Со. ветское радио", 1980, рис. 12, 166.

Составитель В. Полянский

Редактор М. Келемеш Техред А,Ач Корректор А. Дзятко

Заказ 5971/73 Тираж 959 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

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