RU156097U1 - Широкополосное устройство сложения мощности четырёх генераторов - Google Patents

Abstract

Широкополосное устройство сложения мощности четырёх генераторов, содержащее восемь отрезков линии передачи, пять балластных резисторов, четыре ферритовых сердечника, четыре генераторных входа и выход сумматора, несимметричные относительно общей шины, с которой соединены концы вторых проводников второго, третьего, пятого, седьмого и восьмого отрезков линии передачи, а также начала вторых проводников первого, четвертого, шестого, седьмого и восьмого отрезков линии передачи и вторые выводы четвертого и пятого балластных резисторов, при этом первый отрезок линии передачи навит на первый сердечник, второй отрезок - на второй сердечник, третий и пятый отрезки - на третий сердечник, четвертый и шестой отрезки - на четвёртый сердечник, конец первого проводника первого отрезка и начало первого проводника второго отрезка линии передачи соединены с выходом сумматора, при этом первый вывод четвертого балластного резистора соединен с началами вторых проводников третьего и пятого отрезков линии передачи, а первый вывод пятого балластного резистора - с концами вторых проводников четвертого и шестого отрезков линии передачи, начала первых проводников третьего и седьмого отрезков линии передачи соединены друг с другом, также как и концы первых проводников четвертого и восьмого отрезков линии передачи, начало второго проводника второго отрезка соединено с концом первого проводника третьего отрезка линии передачи, а конец второго проводника первого отрезка - с началом первого проводника четвертого отрезка линии передачи, при этом начала первых проводников первого и пятого отрезков линии передачи соединены друг с др

Description

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована при создании мощных радиопередающих устройств путем сложения мощности отдельных радиопередающих модулей.

Известны устройства сложения мощности генераторов, предназначенные для работы в коротковолновом диапазоне частот, описанные в литературе [1], а также предложенные в патентах РФ №7769, 132934, 146836. Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство последовательно-параллельного типа по патенту РФ на полезную модель №146836, принятое за прототип.

Прототип содержит восемь отрезков линии передачи, четыре балластных резистора, три конденсатора, четыре ферритовых сердечника, а также четыре генераторных входа и выход сумматора, несимметричные относительно общей шины. Первый отрезок линии передачи навит на первый сердечник, второй отрезок линии передачи навит на второй сердечник, третий и пятый отрезки - на третий сердечник, четвертый и шестой отрезки - на четвертый сердечник. Первые выводы первого балластного резистора и второго конденсатора подключены к началу второго проводника второго отрезка и концу первого проводника третьего отрезка линии передачи, а вторые выводы - к концу второго проводника первого отрезка и началу первого проводника четвертого отрезка линии передачи. При этом первые выводы четвертого балластного резистора и первого конденсатора соединены с началами вторых проводников третьего и пятого отрезков линии передачи, а первые выводы пятого балластного резистора и третьего конденсатора - с концами вторых проводников четвертого и шестого отрезков линии передачи. Первый вывод второго балластного резистора соединен с началами первых проводников первого и пятого отрезков линии передачи, а второй вывод - с началами первых проводников третьего и седьмого отрезков линии передачи. Первый вывод третьего балластного резистора соединен с концами первых проводников четвертого и восьмого отрезков линии передачи, а второй вывод - с концами первых проводников второго и шестого отрезков линии передачи. При этом концы первых проводников седьмого и пятого и начала первых проводников шестого и восьмого отрезков линии передачи соединены с первым, вторым, третьим и четвертым генераторными входами сумматора, а конец первого проводника первого отрезка и начало первого проводника второго отрезка линии передачи - с выходом сумматора. Начала вторых проводников первого, четвертого, шестого, седьмого и восьмого отрезков линии передачи, концы вторых проводников второго, третьего, пятого, седьмого и восьмого отрезков линии передачи, а также свободные выводы первого и третьего конденсаторов и четвертого и пятого балластных резисторов соединены с общей шиной.

Недостатком прототипа является то, что с целью упрощения конструкции в нем применены симметричные балластные нагрузки, что ограничивает применимость устройства. При использовании устройства сложения мощности в составе коротковолновых радиопередающих устройств с обеспечением суммарной мощности на уровне 2 кВт и более предпочтительным является применение несимметричных балластных нагрузок, расположенных на удалении от сердечников.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое устройство, является сложение мощности четырех генераторов в одной нагрузке с использованием несимметричных балластных нагрузок.

Для этого в широкополосное устройство сложения мощности четырех генераторов электрических колебаний, содержащее восемь отрезков линии передачи, пять балластных резисторов, четыре ферритовых сердечника, четыре генераторных входа и выход сумматора, несимметричные относительно общей шины, с которой соединены концы вторых проводников второго, третьего, пятого, седьмого и восьмого отрезков линии передачи, а также начала вторых проводников первого, четвертого, шестого, седьмого и восьмого отрезков линии передачи и вторые выводы четвертого и пятого балластных резисторов, при этом первый отрезок линии передачи навит на первый сердечник, второй отрезок - на второй сердечник, третий и пятый отрезки - на третий сердечник, четвертый и шестой отрезки - на четвертый сердечник, конец первого проводника первого отрезка и начало первого проводника второго отрезка линии передачи соединены с выходом сумматора, при этом первый вывод четвертого балластного резистора соединен с началами вторых проводников третьего и пятого отрезков линии передачи, а первый вывод пятого балластного резистора - с концами вторых проводников четвертого и шестого отрезков линии передачи, начала первых проводников третьего и седьмого отрезков линии передачи соединены друг с другом, также как и концы первых проводников четвертого и восьмого отрезков линии передачи, начало второго проводника второго отрезка соединено с концом первого проводника третьего отрезка линии передачи, а конец второго проводника первого отрезка - с началом первого проводника четвертого отрезка линии передачи, при этом начала первых проводников первого и пятого отрезков линии передачи соединены друг с другом, также как и концы первых проводников второго и шестого отрезков, а концы первых проводников седьмого и пятого и начала первых проводников шестого и восьмого отрезков линии передачи соединены с первым, вторым, третьим и четвертым генераторными входами сумматора соответственно, введены девятый, десятый и одиннадцатый отрезки линии передачи, а также пятый, шестой, седьмой и восьмой ферритовые сердечники, причем седьмой отрезок линии передачи навит на пятый сердечник, восьмой отрезок - на шестой сердечник, девятый отрезок - на первый сердечник, десятый отрезок - на седьмой сердечник, а одиннадцатый отрезок - на восьмой сердечник, начало первого проводника девятого отрезка линии передачи соединено с первым выводом первого балластного резистора, а конец - с началом второго проводника второго отрезка линии передачи, при этом конец второго проводника девятого отрезка линии передачи соединен с началом первого проводника четвертого отрезка линии передачи, начала первого и второго проводников десятого отрезка линии передачи соединены с началами первых проводников седьмого и первого отрезков линии передачи соответственно, а конец первого проводника десятого отрезка линии передачи соединен с первым выводом второго балластного резистора, при этом концы первого и второго проводников одиннадцатого отрезка линии передачи соединены с концами первых проводников восьмого и второго отрезков линии передачи соответственно, а начало первого проводника одиннадцатого отрезка линии передачи соединено с первым выводом третьего балластного резистора, причем свободные выводы первого, второго и третьего балластных резисторов, начала вторых проводников девятого и одиннадцатого, а также конец второго проводника десятого отрезков линии передачи соединены с общей шиной.

Структурная схема предлагаемого устройства изображена на фиг. 1, при этом начала и концы проводников обозначены буквами «н» и «к» соответственно.

Широкополосное устройство сложения мощности четырех генераторов содержит одиннадцать отрезков линии передачи 1…11, пять балластных резисторов 12(1)…12(5), восемь ферритовых сердечников 13(1)…13(8), а также четыре генераторных входа и один выход сумматора, несимметричные относительно общей шины. Первый 1 и девятый 9 отрезки линии передачи навиты на первый сердечник 13(1), второй 2 отрезок - на второй сердечник 13(2), третий 3 и пятый 5 отрезки - на третий сердечник 13(3), четвертый 4 и шестой 6 отрезки - на четвертый сердечник 13(4), седьмой 7 отрезок - на пятый сердечник 13(5), восьмой 8 отрезок - на шестой сердечник 13(6), десятый 10 отрезок - на седьмой сердечник 13(7), а одиннадцатый 11 отрезок - на восьмой сердечник 13(8).Конец первого проводника первого отрезка 1(1) и начало первого проводника второго 2(1) отрезка линии передачи соединены с выходом сумматора, а концы первых проводников седьмого 7(1) и пятого 5(1) и начала первых проводников шестого 6(1) и восьмого 8(1) отрезков линии передачи соединены с первым, вторым, третьим и четвертым генераторными входами сумматора соответственно. При этом первый вывод четвертого балластного резистора 12(4) соединен с началами вторых проводников третьего 3(2) и пятого 5(2) отрезков линии передачи, а первый вывод пятого балластного резистора 12(5) - с концами вторых проводников четвертого 4(2) и шестого 6(2) отрезков линии передачи. Начала первых проводников третьего 3(1) и седьмого 7(1) отрезков линии передачи соединены друг с другом, также как и концы первых проводников четвертого 4(1) и восьмого 8(1) отрезков линии передачи. Начало второго проводника второго отрезка 2(2) соединено с концом первого проводника третьего отрезка 3(1) линии передачи, а конец второго проводника первого отрезка 1(2) - с началом первого проводника четвертого 4(1) отрезка линии передачи, при этом начала первых проводников первого 1(1) и пятого 5(1) отрезков линии передачи соединены друг с другом, также как и концы первых проводников второго 2(1) и шестого 6(1) отрезков. Начало первого проводника девятого 9(1) отрезка линии передачи соединено с первым выводом первого балластного резистора 12(1), а конец - с началом второго проводника второго 2(2) отрезка линии передачи, при этом конец второго проводника девятого 9(2)отрезка линии передачи соединен с началом первого проводника четвертого 4(1) отрезка линии передачи. Начала первого 10(1) и второго 10(2) проводников десятого отрезка линии передачи соединены с началами первых проводников седьмого 7(1) и первого 1(1) отрезков линии передачи соответственно, а конец первого проводника десятого 10(1) отрезка линии передачи соединен с первым выводом второго балластного резистора 12(2). При этом концы первого 11(1) и второго 11(2) проводников одиннадцатого отрезка линии передачи соединены с концами первых проводников восьмого 8(1) и второго 2(1) отрезков линии передачи соответственно, а начало первого проводника одиннадцатого 11(1)отрезка линии передачи соединено с первым выводом третьего балластного резистора 12(3).Концы вторых проводников второго 2(2), третьего 3(2), пятого 5(2), седьмого 7(2), восьмого 8(2) и десятого 10(2) отрезков линии передачи, а также начала вторых проводников первого 1(2), четвертого 4(2), шестого 6(2), седьмого 7(2), восьмого 8(2), девятого 9(2) и одиннадцатого 11(2) отрезков линии передачи и свободные выводы первого 12(1), второго 12(2), третьего 12(3), четвертого 12(4) и пятого 12(5) балластных резисторов соединены с общей шиной.

В качестве передающих линий могут быть использованы отрезки коаксиального кабеля, тип которого выбирается в соответствии с номинальным входным сопротивлением устройства. Ферритовые сердечники для отрезков линии передачи могут быть выполнены в виде столбиков из набора ферритовых колец с зазорами между кольцами.

Работает предлагаемое устройство следующим образом. В согласованном режиме равноамплитудные и синфазные сигналы генераторов поступают на генераторные входы устройства Вх. 1, Вх. 2, Вх. 3, Вх. 4 и распространяются по соответствующим передающим линиям к выходу устройства сложения мощности, суммируясь в нагрузке сумматора без отражений, если ее сопротивление равно волновому сопротивлению каждого из отрезков линии передачи. Изменение амплитуд и фаз сигналов, поступающих на входные полюсы устройства, приводит к перераспределению сигналов между нагрузкой сумматора, подключенной к его выходу, и балластными резисторами.

Предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами:

- сложение мощности четырех генераторов в одной нагрузке реализовано с использованием несимметричных балластных нагрузок, которые могут быть расположены на удалении от сердечников, что является предпочтительным при работе с большими (>2 кВт) суммарными мощностями;

- величина КСВ в полосе 1,5…30 МГц (коротковолновый диапазон) минимизирована до уровня не хуже 1.08, что повышает эффективность устройства.

Список литературы:

1. Лондон С.Е., Томашевич С.В. Справочник по высокочастотным трансформаторам, М., Радио и связь, 1984.

Claims (1)

1. Широкополосное устройство сложения мощности четырёх генераторов, содержащее восемь отрезков линии передачи, пять балластных резисторов, четыре ферритовых сердечника, четыре генераторных входа и выход сумматора, несимметричные относительно общей шины, с которой соединены концы вторых проводников второго, третьего, пятого, седьмого и восьмого отрезков линии передачи, а также начала вторых проводников первого, четвертого, шестого, седьмого и восьмого отрезков линии передачи и вторые выводы четвертого и пятого балластных резисторов, при этом первый отрезок линии передачи навит на первый сердечник, второй отрезок - на второй сердечник, третий и пятый отрезки - на третий сердечник, четвертый и шестой отрезки - на четвёртый сердечник, конец первого проводника первого отрезка и начало первого проводника второго отрезка линии передачи соединены с выходом сумматора, при этом первый вывод четвертого балластного резистора соединен с началами вторых проводников третьего и пятого отрезков линии передачи, а первый вывод пятого балластного резистора - с концами вторых проводников четвертого и шестого отрезков линии передачи, начала первых проводников третьего и седьмого отрезков линии передачи соединены друг с другом, также как и концы первых проводников четвертого и восьмого отрезков линии передачи, начало второго проводника второго отрезка соединено с концом первого проводника третьего отрезка линии передачи, а конец второго проводника первого отрезка - с началом первого проводника четвертого отрезка линии передачи, при этом начала первых проводников первого и пятого отрезков линии передачи соединены друг с другом, также как и концы первых проводников второго и шестого отрезков, а концы первых проводников седьмого и пятого и начала первых проводников шестого и восьмого отрезков линии передачи соединены с первым, вторым, третьим и четвертым генераторными входами сумматора соответственно, отличающееся тем, что введены девятый, десятый и одиннадцатый отрезки линии передачи, а также пятый, шестой, седьмой и восьмой ферритовые сердечники, причем седьмой отрезок линии передачи навит на пятый сердечник, восьмой отрезок - на шестой сердечник, девятый отрезок - на первый сердечник, десятый отрезок - на седьмой сердечник, а одиннадцатый отрезок - на восьмой сердечник, начало первого проводника девятого отрезка линии передачи соединено с первым выводом первого балластного резистора, а конец - с началом второго проводника второго отрезка линии передачи, при этом конец второго проводника девятого отрезка линии передачи соединен с началом первого проводника четвертого отрезка линии передачи, начала первого и второго проводников десятого отрезка линии передачи соединены с началами первых проводников седьмого и первого отрезков линии передачи соответственно, а конец первого проводника десятого отрезка линии передачи соединен с первым выводом второго балластного резистора, при этом концы первого и второго проводников одиннадцатого отрезка линии передачи соединены с концами первых проводников четвертого и второго отрезков линии передачи соответственно, а начало первого проводника одиннадцатого отрезка линии передачи соединено с первым выводом третьего балластного резистора, причем свободные выводы первого, второго и третьего балластных резисторов, начала вторых проводников девятого и одиннадцатого, а также конец второго проводника десятого отрезков линии передачи соединены с общей шиной.

   

Images