Многоканальный усилитель с контролем синфазности сигналов

 

О0 ИСАНИ Е ()957129

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубиик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.12.80 (21) 3258774/!8-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 01 R 27/28

Гесудлрстееиимй комитет

СССР (53) УДК 621.316..925 (088.8) Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 17.09.82

lie делам изобретеиий и еткрмтий (72) Авторы изобретения

Г. Г. Гаранько, А. М. Гладкий, В. А. Драпий и И. И. (71) Заявитель (54) МНОГОКАНА,ЛЬНЫЙ УСИЛИТЕ.ЛЬ С КОНТРО,ЛЕМ

СИНФАЗНОСТИ СИГНА,ЛОВ

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в устройствах с суммированием выходных мощностей усилительных каналов.

Известен амплитронный усилитель с конт- s ролем «фазовой длины», содержащий ответвители, ответвляющие контрольные сигналы из каждого канала, аттенюаторы, устанавливающие одинаковый уровень их мощности, фазовраща.гели, обеспечивающие поворот фазы между измеряемыми сигналами на + 90, многоканальный сумматор и индикатор, при этом контрольная цепь канала, принятого на опорный, содержит градуированный фазовращатель. Контроль синфазности каналов этого усилителя производится путем сравнения показаний индикатора при двух значениях дополнительного фазового сдвига между опорным и измеряемым сигналами, равных +90 и — 90, а отсчет величины угла ведется по градуированному фазовращателю (1).

Недостатком такого устройства является большой объем аппаратуры и неудобство эксплуатации.

Известен также многоканальный усилитель с контролем синфазности каналов, содержащий и-канальный делитель, и усилительных каналов, каждый из которых состоит из усилителя с направленным ответвителем на выходе, причем входы усилителей соединены с выходами и-канального делителя, и юстировочных фазовращателей, выходы которых соединены с входами многоканального сумматора, а входы — с ответвляющими выходами направленных ответвителей, детекторную секцию, включенную на выходе многоканального сумматора, и индикатор (2).

В этом усилителе контроль синфазности каналов осуществляется по максимуму суммарной мощности каждого контролируемого канала и канала, принятого за опорный.

Однако такой метод контроля не обеспечивает необходимую точность синфазной настройки каналов.

Цель изобретения — повышение точности контроля синфазной настройки усилительных каналов на частоте настройки.

С этой целью в многоканальный усилитель, содержащий и-канальный делитель, и усилительных каналов, каждый из кото957129 рых состоит из узла отключения канала, усилителя и направленного ответвителя на выходе, причем входы усилителей соединены с выходами п-канального делителя, п юстировочных фазовращателей, выходы которых соединены с входами многоканального сум- 5 матора, а входы и — 1 юстировочных фазовращателей соединены с ответвляющими выходами направленных ответвителей, детекторную секцию, включенную на выходе многоканального сумматора, измеритель мощности, включенный на выходе детекторной секции, блок управления, подключенный к узлам отключения каналов и блоку вычислителя, содержащему вычислитель, преобразователи аналог — код и код — аналог и индикатор, между ответвляющим выходом ответвителя и входом юстировочного фазовращателя и-го канала включен управляемый фазовращатель, к входу управления которого подключен генератор гармонических колебаний, вход которого подключен к блоку управления, при этом между выхо20 дом детекторной секции и вторым входом блока вычислителя включена цепочка из последовательно соединенных пропускающеr0 фильтра, настроенного на частоту генератора гармонических колебаний и пикового детектора, между выходом детекторной секции и первым входом блока вычислителя включен пиковый детектор, а между выходом детекторной секции и третьим входом блока вычислителя включена цепочка из последовательно соединенных пропускающего фильтра, настроенного на удвоенную частоту генератора гармонических колебаний, и пикового детектора.

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного многоканального усилителя с контролем синфазности каналов — графичес35 кая зависимость; на фиг. 2 при этом кривая 1 — зависимость суммарной мощности двух усилительных каналов Р от величины угла фазового рассогласования между ними р, кривая 2 — зависимость угла фазового 4о рассогласования между каналами (вызванного управляемым фазовращателем) Ч от времени t, кривая 3 — зависимость суммарной мощности на выходе детекторной секции Рз при включенном генераторе гармонических колебаний и Ч = 0 от времени t; на

45 фиг. 3 — графическая зависимость, при этом кривая — зависимость суммарной мощности двух усилительных каналов Рз от величины угла фазового рассогласования между ними уо, кривая 2 — зависимость угла фа- so зового рассогласования между каналами (вызванного управляемым фазовращателем) ч от времени t, кривая 3 — зависимость суммарной мощности на выходе детекторной секции Р при включенном генераторе гармонических колебаний и Т = 8 от времени t.

Усилитель содержит и-канальный делитель 1, усилительные каналы 2-п, каждый из

4 которых состоит из узла 3 отключения канала, усилителя 4 с направленным ответвителем 5 на выходе, генератор 6 гармонических колебаний, подключенный к входу управляем зго фазовращателя 7, включенного между выходом ответвителя 5 2-п-го канала и юстировочным фазовращателем 8, входы остальных юстировочных фазовращателей 8 подключены к выходам соответствующих ответвителей 5, а выходы юстировочных фазоврагцателей подключены к входу сумматора 9, на выходе которого включена детекторная секция 10, блок 11 управления, выходы которого соединены с входами узлов 3 отключения каналов и с входами генератора 6, на выходе детекторной секции 10 включены измеритель 12 мощности, фильтр

13 первой гармоники, фильтр 14 второй гармоники и пиковый детектор 15, а к выходам фильтров первой 13 и второй 14 гармоник подключены пиковые детекторы 16 и 17. Выходы пиковых детекторов 15 — 17 подключены к входам блока 18 вычислителя, содержащего преобразователь 19 аналог — код, вычисли1ель 20, преобразователь 21 код— аналог, н индикатор 22, а выход блока 18 вычисли1еля подключен к блоку 11 управления.

Многоканальный усилитель работает следующим образом.

ВЧ-сигнал, поступающий с задающего генератора, разветвляется и-канальным делителем 1 и поступает на усилительные каналы 2, где усиливается усилителями 4. Далее части усиленных сигналов ответвляются ответвителями 5 в п — 1 каналах через юстировочные фазовращатели 8, а в и-ом канале через последовательно соединенные управляемый 7 и юстироочный 8 фазовращатели подаются на соответствующие входы многоканального сумматора 9, детектируется детекторной секцией 10 и, разветвляясь по четырем параллельным цепям, поступают на измеритель 12 мощности и три входа блока 18 вычислителя: на вход А блока 18 вычислит ля через пиковый детектор 15, на вход 6 — через последовательно соединенные пропускающий фильтр 13 и пиковый детектор 16, на вход  — через последовательно соединенные пропускающий фильтр

14 и пиковый детектор 17. Аналоговые сигналы, поступившие на входы А, Б и В блока 18 вычислителя, поступают на преобразователь 19 аналог — код, откуда по команде из блока 11 управления они уже в виде кодов поступают в вычислитель 20. Результаты вычислений с выхода вычислителя 20 поступают на преобразователь 21 код — аналог, с выхода которого уже в аналоговой форме подаются в индикатор 22. Результаты вычисления блоком 18 вычислителя величины ч, поступают на индикатор 22.

Вначале:.е при помощи блока 11 управления вклю(ается опорный и контролируемый каналы и при отключенном генераторе 6 гар957129 монических колебаний производится контроль синфазцости и грубая настройка (при помощи встроенных в усилитель органов) каналов в одной частотной точке по максммуму суммарной мощности в соответствии с формулой по измерителю 12 мощности.

Затем по команде с блока 11 управления включается генератор 6 гармонических колебаний и производится определение и индикация о .

Аналогичные операции проделываются со всеми контролируемыми каналами.

Использование новых элементов — пропускающих фильтров 13 и 14, пиковых детекторов 15 — 17, управляемого фазовращателя 7 и генератора 6 гармонических колебаний выгодно отличает предлагаемый многоканальный усилитель от известных. Благодаря введению этих элементов повышается точность контроля синфазности каналов в одной частотной точке, точность измерения величины угла фазового рассогласования между каналами в диапазоне частот и, сле- о довательно, точность синфазной настройки каналов. Последнее улучшает энергетические характеристики усилителя (повышает его промышленный КПД) и в случае применения такого усилителя в ФАР улучшает диаграмму антенной решетки. Кроме того, в предлагаемом усилителе упрощаются процессы контроля синфазности каналов в одной частотной точке, измерения степени фазового рассогласования каналов в диапазоне частот, запись фазочастотных характеристик каналов, что снижает трудоемкость настройки каналов и эксплуатации усилителя.

Формула изобретения

1. Многоканальный усилитель с контролем синфазности сигналов, содержащий иканальный делитель, и усилительных каналов, каждый из которых состоит из узла отключения канала и усилителя с направлен- 4 ным ответвителем на его выходе, причем входы усилительных каналов соединены с выходами и-канального делителя, п юстировочных фазовращателей, выходы которых соединены с входами многоканального сумматора, а входы n — 1 юстировочных фазовращателей соединены с ответвляющими выходами направленных ответвителей, детекторную секцию, включенную на выходе многоканального сумматора, измеритель мощности, включенный на выходе детекторной секции, блок управления, подключенный к узлам отключений каналов и блоку вычислителя, содержащему вычислитель с преобразователями аналог — код и код — аналог соответственно на входе и выходе вычислителя и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля синфазной настройки усилительных каналов на частоте настройки, между ответвляющим выходом ответвителя и входом юстировочного фазовращателя и-го канала включен управляемый фазовращатель, к входу управления которого подключен генератор гармонических колебаний, вход которого подключен к блоку управления, при этом между выходом детекторной секции и вторым входом блока вычислителя включена цепочка из последовательно соединенных пропускающего фильтра, настроенного на частоту генератора гармонических колебаний и пикового детектора, между выходом детекторной секции и первым входом блока вычислителя включен пиковый детектор, а между выходом детекторной секции и третьим входом блока вычислителя включена цепочка из последовательно соединенных пропускающего фильтра, настроенного на удвоенную частоту генератора гармонических колебаний, и пикового детектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Быстрицкий Н. П. Магнитронные усилители. М., «Советское радио», 1966, с. 41—

43.

2. Microwaves. V. 18, 1974, № 7, July, р. 38.

957129

СоставительМ. Катанова

Редактор В. Данко Техред А. Бойкас Корректор А. Дзятко

Заказ 6592(34 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4