Устройство сложения неравных мощностей генераторов электрических колебаний

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СЗВЩИТИЛЬСТВУ

Сееоз Советских

Социалистических

Республик

< 995276. (61)Дополнительное к ввт. сеид-ву

Р2) Заявлено 2Щ)481 (21) 3276691/18-09

РЦМ К з

Н,ОЗ Н 7/48

Н 01 P 5/18 сирисоедииеииеаазаявки Йо

Гоеудаустаеаамй комнтет

СССР ао делам изобретенаа и открнтиЯ (23)Приоритет

Опубликовано 070283.. еиоллетень Йо 5

Дата опубликования описания 07.0283. f33}Vg+ 621 ° 372 ° .62т627 ° 372 ° .512(088,8) Я

Ленинградский ордена Ленина политехническЪВ чаи."уиЙут -:-: им. И--.И. Калинина - ж - .у (71 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО СЛОЖЕНИЯ НЕРАВНЫХ МОЩНОСТЕЙ

ГЕНЕРАТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к радиотех-! нике, s частности к устройствам сложения неравных мощностей генераторов электрических колебаний с симметричныье относительно общей шины выходамн в широкой полосе частбт ОВЧ и УКВдиапазонов,и может использоваться как направленный.ответвитель проходящей мощности в этих диапазонах.

Известно устройство сложения ие" равных мощностей генераторов электрических колебаний с симметричными относительно общей шины выходами, в.котором складываемые.мощности разли= чавтся в восемь раз. Устройство содержит два генератора, две нагрузки (полезную и балластную), две многопроводные линии, причем первый генераТор,ïîäêëþ÷åí между началом второго проводника первой,многопроводной

Ъинии.и концом шестого проводника второй многопроводной линии, первая нагрузка подключена между концами второго и шестого проводников первой миогопроводной -линии, которые соединены с началами соответственно шестого и ! второго проводников второй многопроводной линии, концы нечетных проводников первой многопроводной линии соединены между собой, начала нечетных проводников .цервой многопроводной линии соединены между собой и подключены к соединенным между собой концам нечетных проводников второй многопроводной линии, начала нечет- . ных проводников второй многопроводной линии также соединены между собой (1 3щ Однако в известном устройстве при суммировании мощностей с повьваением частоты колебаний часть мощНОсти . выделяется в балластной наГрузке,что свидетельствует о снижении КНД устройства сложения, при использовании известного устройства как направленного ответвителя проходящей мощности недостаток его проявляется в изменении коэффициента направленности с

:повышением частоты.

- Цель изобретения - расширение рабочей полосы частоты устройства сложения при сохранении высокого КЦД.

Поставленная цель гзсткгается тем, что в устройстве сложения неравных . мощностей генераторов электрических колебаний, содержащем два генератора, . две нагрузки, две многопроводные линии, в котором первый генератор подключен между началом второго проводника первой многопроводной линии и

995276 концом шестого проводника второй многопроводной линии, первая нагрузка подключена между концами второго и шестого проводников первой многопроводной линии, которые соединены с началами соответственно шестого и второго проводников второй многопроводной линии, концы нечетных проводников первой многопроводной линии соединены между собой, начала нечетных проводников первой многопроводной линии соединены между собой и подключены к соединенным между собой концами нечетным проводникам второй многопроводной линии, начала которых соединены между собой,. введены две двухпроводные линии, причем начала первых проводников первой и второй двухпроводных линий подключены соответственно к концам нечетных проводников первой многопроводной линии и к началам нечетных проводнн- @ ков второй многопроводной линии, концы первых проводников первой и второй двухпроводных линий подключены соответственно к началу четверто,го проводника первой многопроводной 25 линии и к концу четвертого проводника второй многопроводной линии, между которыми включен второй генератор, концы вторых проводников первой и второй двухпроводных линий, начала 30 которых соединены между собой,. подключены соответственно к началу второго проводника второй многопроводной линии и к концу шестого проводника первой многопроводной линии, а .между концом четвертого проводника первой многопроводной линии и началом четвертого проводника второй многопроводной линии включена вторая нагрузка. 40

Кроме того, в каждой многопроводной линии четные проводники выполнены в виде внутренних проводников отрезков коаксиальных линий, внешние проводники которых, соединенные по всей длине, образуют нечетные проводники, при этом волновое сопротивление коаксиальной линии, внутренний проводник которой образует четвертый проводник многопроводной линии, в два раза меньше волнового сопротивления каждого иэ остальных двух отрезков коаксиальнык линий и равно волновому сопротивлению каждой из двухпроводных линий.

На фиг. 1 и 2 представлена элект- 55 рическая принципиальная схема устройства с использованием многопроводных линий, на фиг. 2 — вариант выполнения устройства с использованием отрезков коаксиальных линий. 6Q

Устройство (фиг. 1 содержит пер. вый и второй генераторы 1. и 2 первую и вторую нагруэки 3 и 4, первую и вторую многопроводные линии 5 и б с проводниками 5,1-5.6 и 6.1-6.6 (первый проводник - 5.1 первой многопроводной линии 5, второй проводник—

5.2 и т.д.), первую и вторую двухпроводные линии 7 и 8 с проводниками 7 ° 1г 7 ° 2 и 8.1, 8 ° 2 °

Кроме того, внешние проводники 9 и 10 отрезков коаксиальных линий (фиг. 2), представляющие собой соединенные в начале и в конце (т.е. по всей длине) нечетные проводники первой и второй миогопроводных линий

5 и б. Внутренние проводники отрезков коаксиальных линий образуют четные проводники многопроводных линий

5 и б. Начала проводников отмечены точками.

Работу устройства удобно проследить по схеме (фиг. 2) варианта исполнения с использованием отрезков коаксиальных линий.

Устройство работает следующим образом.

Если волновые сопротивления отрезков коаксиальных линий с внутренними проводниками 5.2, 5.6, 6.2 и 6.4 равны между собой и равны величине нагрузки 3 и в два раза меньше нагрузки 4, а волновые сопротивления отрезков коаксиальных линий с внутренними проводниками 5.4, 6.4, 7.1 и.8.1 равны между собой и в 2 раза меньше величины нагрузки 3, то генераторы

1 и 2 согласованы и развязаны между собой вне зависимости от электрической длины линий. При этом номинальная нагрузка для генератора 1 в два раза больше величины нагрузки 3, а для генератора 2 — равна ей. при этом, если колебания генераторов 1 и

2 синфазны (в соответствии со стрелками на фиг. 1 и фиг 2), а мощность генератора 1 в 8 раз больше мощности генератора 2, то мощности обоих генераторов в определенной полосе частот суммируются в нагрузке 3 и отсутствуют в нагрузке 4. При противофазных генераторах 1 и 2 в той же полосе частот суммарная мощность выделяется в нагрузке 4.

Рассмотрим процес прохождения Колебания от генератора 1. Эти колебания .поступают в согласованные с генератором 1 последовательно соединенные отрезки коаксиальных линий с внутренниии проводниками 5.2 и 6.6. Дойдя до конца этих линий, колебания распределяются между нагрузкой 3 и цепью, образованной параллельным соединением двух частей: первая часть — последовательное соединение нагрузки 4 и входов отрезков коаксиальных линий с внутренними проводниками 5.4 и 6.4, выходы которых соединены последовательно и подключены к генератору;вторая часть - последовательно соединенные входы двухпроводных линий с внутренними проводниками 7.1 и 8.1, выходы которых через последовательно

995276 соединенные входы согласованных отрезков коаксиальных линий с внутренними проводниками 5.6 и 6.2 такжеподключены к генератору 2.

Входное сопротивление этой цепи будет частотно-независимым и равным по величине нагрузке 3 только при .условии, что у отрезков коаксиальных линий с внутренними проводниками

5.4, 6.4 7.1 и 7.2 волновое сопро тивление в 2 раза меньше величины нагрузки 3. При этом обе упомянутые части имеют одинаковый коэффициент передачи, а к зажимам, где подключен генератор 2, колебания с входов этих частей приходят в противофазе, т .е. на этих зажимах их сумма равна нулю, и, следовательно, генератор 2 оказывается развязанным с генератором1 . Поскольку отрезки коаксиальщас линий с внутренними проводниками

7..1 и 7.2 имеют волновое сопротивле-. ние в 2 раза меньшее, то фазовая задержка колебаний, прошедших по этим отрезкам коаксиальных линий и поступающих на входы отрезков коаксиальных линий с внутренними проводниками 5.6 и 6.2 будет меньше (по сравнению с прототипом). часть колебаний, прошедших отрезки коаксиальных линий с внутренними проводниками. 5.6 и 6.2, суммируется с колебаниями s нагрузке 3, увеличивая на ней напряжение, а другая часть поступает на вход упомянутой.srme цепи, и процесс повторяется с существенно уменьшенной амплитудой. Поскольку при этом. уменьшена Фазовая задержка. распространяющихся по линиям колебаний, то будет обеспечиваться cvMMHDosiRIIBe близкое к сннфазному в нагрузке 3, в более широкой полосе частот по сравнению с прототипом

Положительный эффект, создаваемый изобретением, состоит в увеличении

КПД устройства сложения неравных мощностей генераторов электрических колебаний в расширенной полосе час-. тот.

Формула изобретения

1. Устройство сложения неравных мощностей генераторов электрических колебаний, содержащее два генератора, две нагрузки, две многопровод! ные линии, при этом первый генератор подключен между началом второго проводника первой многопроводной линии и концом шестого проводника второй многопроводной линии, первая нагрузка подключена между концами второго и шестого проводников первой многопроводной линии, которце соединены с началами соответственно шестого и второго проводников второй многопроводной линии, концы нечетных проводников первой многопроводной линии соединены между собой, начала нечетных проводников первой многопроводной линии соединены между собой и подключены к соединенным между собой концами нечетным проводникам второй многопроводной линии, начала которых соединены между собой, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения рабочей полосы частот при сохранении высокого КПД, в

15 устройство введены две двухпроводные линии, причем начала первых проводников первой и второй двухпроводных линий подключены соответственно к концам нечетных проводников первой

25 многопроводной линии и к началам нечетных проводников второй многопроводной линии, концы первых проводников первой и второй двухпроводных ли, ний подключены соответственно к-качари лу четвертого проводника первой многопроводной линии и к концу четвертого проводника второй многопроводной линии, между которыми включен второй генератор, концы вторых проводников

30 первой и второй двухпроводных линий, начала которых соединены между собой, подключены соответственно к началу второго проводника второй многопроводной линии и к концу шестого про"..:> водника первой многопроводной линии, а между концом четвертого проводника первой многопроводной линии и началом четвертого проводника второй многопроводной линии включена вторая нагрузка.

40 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в каждой многопроводной линии четные проводники выполнены в виде внутренних проводников отрезков коаксиальных ли4 ннй, внешние проводники которых, соединенные по всей длине, образуют нечетные проводники, при этом волновое сопротивление коаксиальной ликии, i внутренний проводник которой образу» ет четвертый проводник многопроводной линии, в два раза меньше волнового сопротивления каждого из остальных двух отрезков коакснальных линий и равно волновому сопротивлению каж55 дой из двухпроводных линий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидете. ьство СССР по заявке Р 2995004-09,. щ кл. Н 03 Н 7/48, 08.07.81 (прототип).

995276

Составитель В. Полянский

Редактор А. Фролова Техред О.Неце Корректор ц. Прохненко

Заказ бб8/43 Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раумская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4