RU173182U1

RU173182U1 - DEVICE FOR ADDING FOUR SIGNALS OF DIFFERENT FREQUENCY FOR OPERATION ON ONE ANTENNA OF THE SHORT-WAVE FREQUENCY RANGE

Info

Publication number: RU173182U1
Application number: RU2017110420U
Authority: RU
Inventors: Андрей Леонардович Калинин; Владимир Иванович Сухих; Владимир Глебович Раутиан; Анна Андреевна Смаль
Original assignee: Публичное акционерное общество "Российский институт мощного радиостроения"
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2017-08-15

Abstract

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована для сложения мощности отдельных радиопередающих модулей на передающих центрах связи. Задачей является сложение мощности четырех радиопередающих модулей, работающих на разных частотах, для работы на одну антенну коротковолнового диапазона частот. Устройство содержит широкополосный мост сложения мощности, два коммутатора, антенно-согласующее устройство и антенну. В предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом обеспечена возможность сложения мощности четырех радиопередающих модулей, работающих на разных частотах, для работы на одну антенну коротковолнового диапазона частот, кроме того устройство можно использовать для сложения мощностей радиопередающих модулей, работающих на одной частоте, причем достигается высокое КБВ (не хуже 0,9).The utility model relates to the field of radio engineering and can be used to add the power of individual radio transmitting modules at transmitting communication centers. The task is to add the power of four radio transmitting modules operating at different frequencies to operate on one antenna of the short-wave frequency range. The device comprises a broadband power addition bridge, two switches, an antenna matching device and an antenna. In the proposed device, in comparison with the prototype, it is possible to add the power of four radio transmitting modules operating at different frequencies to operate on one antenna of the short-wave frequency range, in addition, the device can be used to add the powers of radio transmitting modules operating at the same frequency, and high KBB is achieved ( no worse than 0.9).

Description

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована для сложения мощности отдельных радиопередающих модулей на передающих центрах связи.The utility model relates to the field of radio engineering and can be used to add the power of individual radio transmitting modules at transmitting communication centers.

Известны устройства сложения мощности (УСМ), предназначенные для работы в коротковолновом диапазоне частот, описанные в литературе [1], а также предложенные в патентах РФ №7769, 132934. Все рассмотренные УСМ характеризуются тем, что в них тем или иным способом производится сложение мощностей радиопередающих модулей, работающих на одной частоте. Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ сложения мощности радиопередатчиков по патенту РФ на изобретение №2580401, принятый за прототип.Known power addition devices (USMs) designed to operate in the short-wave frequency range described in the literature [1], as well as those proposed in RF patents No. 7769, 132934. All the USMs considered are characterized in that they add power in one way or another radio transmitting modules operating at the same frequency. Closest to the claimed technical solution is a method of adding the power of the radio transmitters according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2580401, adopted as a prototype.

Прототип содержит широкополосный мост сложения мощности, регулируемые искусственные длинные линии, антенный коммутатор и несколько антенн. В прототипе к входам широкополосных мостов сложения подключены регулируемые искусственные длинные линии, первые входы которых подключены к выходам антенного коммутатора, вторые входы подключены к системе управления передающего центра. При этом выходы подключены к входам широкополосного моста сложения, а выход широкополосного моста сложения подключен к входу антенного коммутатора. На управляющие входы коммутатора поступают сигналы управления от системы управления передающего центра.The prototype contains a broadband power addition bridge, adjustable artificial long lines, an antenna switch and several antennas. In the prototype, adjustable artificial long lines are connected to the inputs of the broadband bridges of addition, the first inputs of which are connected to the outputs of the antenna switch, the second inputs are connected to the control system of the transmitting center. The outputs are connected to the inputs of the broadband addition bridge, and the output of the broadband addition bridge is connected to the input of the antenna switch. The control inputs of the switch receive control signals from the control system of the transmitting center.

Недостатком прототипа является то, что в нем не предусмотрена возможность сложения мощностей радиопередающих модулей, работающих на разных частотах. Прототип позволят складывать лишь мощности радиопередающих модулей, работающих на одной частоте, а для целей передачи сигналов нескольких радиопередающих модулей, работающих на разных частотах, предполагается использовать несколько антенн. При этом задача сложения мощностей нескольких радиопередающих модулей, работающих на разных частотах, и передачи суммарного сигнала при помощи одной антенны является весьма актуальной и важной на практике, особенно для мобильных объектов связи, которые затруднительно оборудовать большим количеством антенн.The disadvantage of the prototype is that it does not provide for the possibility of adding up the power of radio transmitting modules operating at different frequencies. The prototype will allow adding up only the power of radio transmitting modules operating at the same frequency, and for the purpose of transmitting signals from several radio transmitting modules operating at different frequencies, it is proposed to use several antennas. At the same time, the task of adding the powers of several radio transmitting modules operating at different frequencies and transmitting the total signal using one antenna is very relevant and important in practice, especially for mobile communication facilities that are difficult to equip with a large number of antennas.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое устройство, является сложение мощности четырех радиопередающих модулей, работающих на разных частотах, для работы на одну антенну коротковолнового диапазона частот.The task to which the proposed device is directed is to add the power of four radio transmitting modules operating at different frequencies to operate on a single antenna in the short-wave frequency range.

Для этого в устройство, предложенное в способе сложения мощности радиопередатчиков и принятое за прототип, содержащее широкополосный мост сложения мощности, первый коммутатор и антенну, в котором на управляющий вход первого коммутатора подается сигнал от системы управления радиопередающего центра, введено антенно-согласующее устройство (АнСУ) и второй коммутатор, при этом на первый, второй, третий и четвертый входы широкополосного моста сложения мощности, являющиеся соответствующими входами всего устройства, подаются сигналы от первого, второго, третьего и четвертого радиопередающих модулей, вход первого коммутатора и первый вход второго коммутатора подключены к выходам широкополосного моста сложения мощности и АнСУ соответственно, при этом первый выход первого коммутатора соединен со входом АнСУ, а второй - со вторым входом второго коммутатора, а выход второго коммутатора - со входом антенны, при этом на управляющие входа АнСУ и второго коммутатора подаются сигналы от системы управления радиопередающего центра.For this, the device proposed in the method of adding the power of radio transmitters and adopted as a prototype containing a broadband bridge of adding power, a first switch and an antenna in which a signal from the control system of the radio transmitting center is fed to the control input of the first switch, an antenna matching device (ANSU) is introduced and a second switch, while the first, second, third, and fourth inputs of the broadband power addition bridge, which are the corresponding inputs of the entire device, receive signals from the first of the first, second, third, and fourth radio transmitting modules, the input of the first switch and the first input of the second switch are connected to the outputs of the broadband power addition bridge and the control system, respectively, while the first output of the first switch is connected to the input of the control system, and the second to the second input of the second switch, and the output of the second switch is with the antenna input, while signals from the control system of the radio transmitting center are fed to the control inputs of the ANSU and the second switch.

Структурная схема предлагаемого устройства приведена на Фиг. 1.The block diagram of the proposed device is shown in FIG. one.

Устройство сложения четырех сигналов разной частоты для работы на одну антенну коротковолнового диапазона частот содержит широкополосный мост сложения мощности 1, первый 2(1) и второй 2(2) коммутаторы, АнСУ 4 и антенну 3. На первый, второй, третий и четвертый входы широкополосного моста сложения мощности 1, являющиеся соответствующими входами всего устройства, подаются сигналы от первого, второго, третьего и четвертого радиопередающих модулей (на Фиг. 1 не показаны). Вход первого 2(1) и первый вход второго 2(2) коммутаторов подключены к выходам широкополосного моста сложения мощности 1 и АнСУ 4 соответственно. Первый выход первого 2(1) коммутатора соединен со входом АнСУ 4, а второй - со вторым входом второго 2(2) коммутатора, а выход второго 2(2) коммутатора - со входом антенны 3. При этом на управляющие входы первого 2(1) и второго 2(2) коммутаторов и АнСУ 4 подается сигнал от системы управления радиопередающего центра.A device for adding four signals of different frequencies to operate on one antenna of the short-wave frequency range contains a broadband power addition bridge 1, the first 2 (1) and second 2 (2) switches, AnSU 4 and antenna 3. At the first, second, third and fourth inputs of the broadband the power addition bridge 1, which are the corresponding inputs of the entire device, signals from the first, second, third and fourth radio transmitting modules are supplied (not shown in Fig. 1). The input of the first 2 (1) and the first input of the second 2 (2) switches are connected to the outputs of the broadband power addition bridge 1 and AnSU 4, respectively. The first output of the first 2 (1) switch is connected to the input of the ANSU 4, and the second to the second input of the second 2 (2) switch, and the output of the second 2 (2) switch is connected to the input of antenna 3. At the same time, to the control inputs of the first 2 (1) ) and the second 2 (2) switches and AnSU 4, a signal is supplied from the control system of the radio transmitting center.

В качестве широкополосного моста сложения мощности могут быть использованы устройства по патентам РФ на полезные модели №156097, 146836. В качестве АнСУ может быть использовано устройство по патенту РФ на полезную модель №114244.Devices according to the patents of the Russian Federation for utility models No. 156097, 146836 can be used as a broadband bridge for adding power. The device according to the patent of the Russian Federation for utility models No. 114244 can be used as AnSU.

Работает предлагаемое устройство следующим образом. На входы широкополосного моста сложения мощности подаются сигналы четырех радиопередающих модулей, каждый сигнал мощностью Р_вх.The proposed device operates as follows. In addition bridge inputs broadband power signals are four transmitting units, each signal power P _Rin.

В случае если радиопередающие модули работают на одной частоте и сфазированы, переключатели коммутаторов 2(1) и 2(2), контролируемые сигналом управления от вышестоящей системы управления, установлены таким образом, что между выходами моста сложения мощности 1 и входом антенны 3 включено АнСУ 4. Блок АнСУ 4 позволяет согласовать комплексное сопротивление антенны на данной рабочей частоте с выходным сопротивлением моста сложения для обеспечения максимально высокого коэффициента бегущей волны (КБВ) в тракте. После прохождения блока АнСУ суммарный сигнал мощностью 4Р_вх излучается антенной.If the radio transmitting modules operate at the same frequency and are phased, the switches of switches 2 (1) and 2 (2), controlled by a control signal from a higher-level control system, are installed in such a way that AnSU 4 is connected between the outputs of the power addition bridge 1 and the antenna input 3 The AnSU 4 unit allows matching the complex antenna resistance at a given operating frequency with the output impedance of the addition bridge to ensure the highest traveling wave coefficient (KBW) in the path. After passing Ansouis unit 4P sum signal _Rin power radiated by the antenna.

В случае если радиопередающие модули работают на разных частотах, переключатели коммутаторов 2(1) и 2(2), контролируемые сигналом управления от вышестоящей системы управления, установлены таким образом, что АнСУ 4 исключено из тракта, т.е. обеспечивается режим работы в обход АнСУ. В этом случае мощности каждого из входных сигналов рассеивается в балластных нагрузках широкополосного моста сложения мощности 1, однако при этом обеспечивается возможность передачи каждого из четырех сигналов разной рабочей частоты с выходной мощность Р_вых=0,25Р_вхс использованием одной антенны.If the radio transmitting modules operate at different frequencies, the switches of switches 2 (1) and 2 (2), controlled by a control signal from a higher-level control system, are installed in such a way that AnSU 4 is excluded from the path, i.e. operation mode bypassing ANSU is provided. In this case the power of each input signal is dissipated in the ballast loads broadband bridge addition power 1, but in this case it is possible to transmit each of the four different operating frequency signals to the output power P _out = 0,25R _Rin using one antenna.

Предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами:The proposed device has the following advantages:

- тающих на разных частотах для работы на одну антенну коротковолнового диапазона частот;- melting at different frequencies for operation on one antenna of the short-wave range of frequencies;

- предлагаемое устройство обеспечивает высокое КБВ (не хуже 0,9) и выходную мощность сигнала 4Р_вх при сложении мощностей радиопередающих модулей, работающих на одной частоте и сфазированных.- the proposed device provides high IPM (not worse than 0.9) and the output signal _Rin 4P by adding the capacities of radio modules operating at the same frequency and phase-locked.

Список литературы:Bibliography:

1. Лондон С.Е., Томашевич С.В. Справочник по высокочастотным трансформаторам, М., Радио и связь, 1984.1. London S.E., Tomashevich S.V. Handbook of High Frequency Transformers, M., Radio and Communications, 1984.

Claims

A device for adding four signals of different frequencies for operation on a single short-wave antenna containing a broadband power addition bridge, a first switch and an antenna in which a signal from the control system of the radio transmitting center is supplied to the control input of the first switch, an antenna matching device (ANS) and a second the switch, while the first, second, third and fourth inputs of the broadband power addition bridge, which are the corresponding inputs of the entire device, signals from the first of the second, third, fourth and fourth radio transmitting modules, the input of the first switch and the first input of the second switch are connected to the outputs of the broadband power addition bridge and the control system, respectively, while the first output of the first switch is connected to the input of the control system and the second to the second input of the second switch, and the output of the second switch is with the antenna input, while signals from the control system of the radio transmitting center are fed to the control inputs of the ANSU and the second switch.