SU930585A1 - Устройство сложени мощностей генераторов электрических колебаний - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО СЛОЖЕНИЯ МОЩНОСТЕЙ ГЕНЕРАТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

I

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс , например , дл  сложени  мощностей произвольного числа генераторов электрических колебаний с симметричными относительно общей шины выходами в общую нагрузку, или дл  делени  мощности одного генератора между несколькими нагрузками.

Известно устройство сложени  мощностей генераторов электрических колебани , содер ха1цее N симметричных относительной общей шины генераторов N четырехпроводных линий, 2N разв зывающих резисторов и общую нагру зку 1.

Однако известное устройство имеет ограниченную рабочую полосу частот , поскольку дл  обеспечени  достаточно низкой нижней рабочей частоты , двухпроводные линии необходимо наматывать на магнитопроводы с большим числом витков, что приводит к увеличению длин, двухпроводных линий и соответственно к ухудшению характеристик устройства в области верхних частот (снижение верхней граничной частоты и КПД).

Цель изобретени  - повышение коэффициента полезного действи .

Дл  этой цели в устройстве сложени  мощностей генераторов электрических колебаний, содержащем N симметричных относительно общей шины генераторов, N четырехпроводных линий, 2N разв зывающих резисторов и общую нагрузку 1-ый генератор , где ,2..., Н, включен между началом первого проводника -ой четырехпроводной линии и началом четвертого проводника (1+1)-ой четырехпроводной линии, обща  нагрузка включена между объединенными началами вторых проводников всех четырехпроводных линий и объединенными началами третьих проводников всех четырехпроводных линий i-ый разв зывающий резистор подклю393

чен между концами первого и третьего проводников, (N -1-)ь1Й разв зывающий резистор - между концами второго и четоертого проводников i-ой четырехпроводной линии, при этом концы третьего и второго проводников i-ой четырехпрозодной линии соединены с концами соответственно четвертого и первого проводников (|+1)ой четырехпроводной линии, причем при принимают

В каждой четырехпроводной линии первый и четвертый проводники расположены в плоскости симметрии между вторым и третьим проводниками. которые расположены в плоскости симметрии между первым и четвертым проводникам .

На фиг.1 приведена электрическа  принципиальна  схема предложенного устройства дл  двух генераторов (); на фиг. 2 электрическа  приницпиальна  схема дл  N числа генераторов .

Устройство (фиг.1) содержит генераторы 1,1 и 1,2, общую нагрузку 2 разв зывающие резисторы 3.1 и 3.2, две четырехпроводных Г1инии .1 и

5.1,содержащие проводники 4, 1 1,

k, .2, 4,1,3, ,1.4 и 5,2.1., Н , 2, 2 . h,2,3, i.2.k.

Устройство работает следующим образом.

Пусть относительные фазы генераторов 1.1 и 1,2 (фиг.1; таковы, что пол рность напр жени  на проводнике .1.1 положительна  от генератора

1.2,а на проводнике k,1,k отрицательна  от генератора 1.1,

Соответственно пол рность напр женил на проводнике 4,2.4 будет отрицательна  от генаратора 1.2, а на проводнике ,2.1 будет положительма  от генератора 1,1. В результате мы получим, что к проводникам 4.1.1 и k., приложено напр жение от генератора 1.1 и 1.2, и такое же напр жение приложено к аналогичным проводникам .2,1 и .2,. Поскольку по отношению к проводникам .1.1 и :, 1 проводники .1.3 и А,1.2 располагаетс  в плоскости нулевого потенциала в плоскости симметрии), то в них колебани  не навод тс , Аналогичное положение справедливо и дл  проводникав 4.2,3 и ), 2 , 2 по отношению к проводникам ,2,1 и 4.2. в которые поступают колебани . Таким образом, колебани  поступающие в линии из проводников ( ii. 1 . 1 и 4. 1 . i} (-1.2.1 и |.2.- начнут распростран тьс  по направлению к разв зывающи резисторам 3.1 и 3.2. (1ройд  по лини м указанных проводников k колебани  на оба разв зывающего резистора 3.2 поступают поло); ительной пол рности, а на оба зажима разв зывающего резистора 3.1 - отрицатель ной пол рности. Стало быть эти разв зываюи|ие резистЪры не участвуют в работе, а колебани  продолжают распростран тьс  далее перейд  от проводников (1.1.1 и 4.1.4) в проводники 4.2,.3 и 4.2.2, которые располагаютс , как указывалось ранее,

в плоскости симметрии f плоскости

нулевого потенциала) проводников,

4,2.1 и 4.2.4, Соответственно колебани  из проводников 4.2,1 и 4,2.4 поступ т в проводники 4.1.3 и 4.1.2 которые располагаютс  в плоскости нулевого потенциала проводников (4, 1 , 1 и 4, 1 .4) , Ввиду отсутстви  взаимного вли ни  между проводниками 4 четырехпроводных линий колебани  будут распростран тьс  в направлении нагрузки 2. К ней колебани  подход т синфазно и поэтому мощности их суммируютс  в этой нагрузке 2. Величина ее сопротивлени  выбираетс  вдвое меньшей волнового сопротивлени  четырехпроводных линий, по которым распростран ютс  колебани , и поэтому все четырехпроводные линии оказываютс  нагруженными на сво волновые сопротивлени , т.е. согласованными ,

Если теперь помен ть пол рность одного из генераторов 1.1 или 1.2, то проводники 4.1.1 и 4.1.4 окажутс  эквипотенциальн1)1мй, пусть положительного потенциала, а проводники 4.2.1 и к 2.4 также эквипотенциальны , но отрицательного потенциала . Нагрузка 2 в этом случае короткозамкнута, колебани  начинают распростран тьс , по одной четырехпроводной линии, образованной соединенными вместе проводниками 4.1.1 с 4.1,f и f.1.3 с 4,1.2и по другой четырехпроводной линии, образованной соединенными вместе проводниками 4.2J с 4.2.4 и 4.2.3 с 4.2.2. Обе эти четырехпроводные линии оказываютс  соединенными между собой последовательно,со стороны генераторов 1,1 и 1.2 и параллельно со стороны разв зывающих резисторов 3.

и 3.2. Тем самым, по отношению к этим разв зывающим резисторам образуетс  симметричный трансформатор с коэффициентом трансформации равным двум. Выбира  величину разв зывающих резисторов 3.1 и 3.2, получим также согласованный работы трансформатора и частотно-независимое согласованное сопротивление нагрузки дл  генераторов 1.1 и 1.2.

Поскольку дл  обоих режимов генераторов 1.1 и 1.2 Они работают на одно и то же сопротивление, то эти генераторы 1.1 и 1,2 полностью coi- ласованы и разв заны, а наличие k-) проводников обеспечивает существенно большую шунтирующую индуктивность дл  области нижних частот.

В результате получаем устройство сложени  мощностей двух генераторов электрических колебаний, которое полностью согласовано и разв зано по двум входам с расширенной полосой частот за счет увеличени  числа витков вдвое (без увеличени  габарита) при сохранении независимого распространени  колебаний по лини м.

В устройстве (фиг.2) реализован принцип взаимонезависимости распространени  колебаний по двум лини м, совмещенным в четырехп-роводную линию , применительно к суммированию мощности произвольного числа генераторов .

Дл  доказательства того, что генераторы 1.1-1.N разв заны между собой , следует оставить работающим любой один из них и рассмотреть процесс прохождени  колебаний к зажимам других генераторов, где подключены вместо них номинальные сопротивлени . В силу симметрии устройства анализ проще всего провести стандартной процедурой, представл   работающий генератор в виде генераторов с уменьшенной в N раз амплитудой , а на других входах, включа  такое же количество генераторов, но с фазами, дающими в сумме ноль. В результате воздействи  каждой группы парциальных источников их мощность не поступает в нагрузку 2, а полностью рассеиваетс  в разв зывающих резисторах, обеспечива  близкое к согласованному, сопротивление нагрузки 2 дл  каждого генератора. Тем самым обеспечиваетс  высока  разв зка между генераторами. Численно она

така  же, как и у прототипа, при равной длине линий от каждого генератора до общей нагрузки 2. Однако за счет того, что в предложенном устройстве шунтирующа  индуктивность определ юща  нижнюю граничную частоту , будет существенна большей,соответственно длина линий может быть уменыиена -и, следовательно, разв зка станет большей, и существенно.

Технико-экономическа  эффективость предлагаемого устройства состоит в существенном расширении рабоего диапазона частот, по сравнению известным в два раза.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1 . Устройство сложени  мощностей генераторов электрических колебаний , содержащее N симметричных относительно общей шины генераторов, N четырехпроводных линий, 2N разв зывающих резисторов и общую нагрузку, отличающеес  тем, что, с целью повышени  коэффициента полезного

   действи  , -ый генератор,где i 1,2..N , включен между началом первого проводника i-ой четырехпроводной линии,у

   и началом четвертого проводника (1+1)-ой четырехпроводной линии бща  нагрузка включена между объединенными началами вторых проводников всех четырехпроводных линий и объединенными началами третьих проп водников всех четырехпроводных линий 1-ый разв зывающий резистор подключен между концами первого и третьего проводников , а (М-ь)-ый разв зывающий резистор - между концами второго и четвертого проводников -ой четырехпроводной линии, при этом концы третьего и второго проводников 1-ой чеырехпроводной линии соединены с концами соответственно четвертого и первого проводников ( )-ой четырехроводной линии, причем при принимают .
2. 2. Устройство псэ п. 1 , о т л ичающеес  тем, что, в кaждo i четырехпроводной линии первый и четвертый проводники расположены в плоскости симметрии между вторым и третьим проводниками, которые распо ожены в плоскости симметрии между первым и четвертым проводниками.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство по за вке К 2727532/18-09. , л. Н 03 Н , 15.12.79.

   Ф1ег.1