Устройство для сложения мощностей @ генераторов в @ нагрузках

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ МОЩНОСТЕЙ М ГЕНЕРАТОРОВ В N НАГРУЗКАХ , содержащее линейку ответвителей , состоящую из (М-1) управляемых направленных ответвителей, к входам каждого из которых подключен с.оответствуюцргй фазовый детектор, при этом первый выход (j-l)-ro управляего направленного ответвителя соединен с первым входом j-ro управляемого направленного ответвителя, где ,3, ..., (М-1), а управляющие входы управляемых направлеш1ых ответвителей соединены с соответствукд1Ц1ми выходами блока управления, (М-1) управляемых фазовращателей и М генераторов , причем выход первого генератора соединен с первым входом первого управляемого направленного ответвителя , выход i-го генератора, где ,3,...,М, соединен с входом (i-l)-ro управляемого фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом (i-l)-ro управляемого направленного ответвителя, первый выход последнего в линейке ответвителей управляемого направленного ответвителя соединен с нагрузкой, отличаю ,щ е е с я тем, что, ,с целью упрощения устройства при обеспечешш возмолдюсти перераспределения мощности М генераторов между N нагрузками, в него введены (N-l) линеек ответвителей по (M-Kl управляемьк направленных ответвителей в К-й линейке ответвителей , где ,2,.,,,(N-l), и коммутатор сигналов фазовых детекторов, при этом второй выход первого управляемого направленного ответвителя каждой предьщущей линейки ответвителей соединен с первым входом первого управляемого направленного ответвисл теля последующей линейки ответвителей , а второй выход

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) Н 03 Н 7/48

Ол «.«x ;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3676108/24-09 (22) 16.12,83 (46) 07,02.85. Бюл. Р 5 (72) М.И,Воротонон, В.В.Макаров, О.В.Попон и В,П.Постюшков (53) 6?1.372.62(088.8) (56) 1, Устройство сложения и распределения мощностей высокочастотных колебаний. Под ред. 3.И.Моделя.

М., "Советское радио", 1980, с. 15, рис. 1.14.

2. Авторское свидетельство СССР

У 936386, кл. Н 03 Н 7/48, 1982 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПО)КЕН1И

МОЩНОСТЕЙ М ГЕНЕРАТОРОВ В N НАГРУЗКАХ, содержащее линейку ответвителей, состоящую из (М-1) управляемых направленных отнетнителей, к входам каждого из которых подключен соответстну10щый фазовый детектор, при этом первый выход (j-1)-го управляего направленного ответвителя соединен с первым нходом j"ão управляемого направленного отнетвителя, где =2,3, . ... (М-1), а управляющие входы управляемых направленных ответнителей соединены с соответствующими выходами блока управления, (М-1) управляемых фазонращателей и М генераторов,.причем выход первого генератора соединен с первым входом первого управляемого направленного ответвителя, выход i-ro генератора, где

i=2,3,...,М, соединен с входом (i-1)-ro управляемого фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом (i-1)-го управляемого направленного ответвителя, первый выход поI.Л0„„1138924 следнего в линейке ответвителей управляемого направленного ответвителя 4 соединен с нагрузкой, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, .с целью упрощения устройства при обеспечении возможности перераспределения мощности

М генераторов между Н нагрузками, в него введены (N-1) линеек ответвителей по (М-К) управляемых направленных отнетнителей в К-й линейке ответвителей, где K=1,2,.. °,(N-1), и коммутатор сигналов фазовых детекторов, при этом второй выход первого управляемого направленного ответвителя каждой предыдущей линейки ответвителей соединен с первым входом первого ф управляемого направленного ответвителя последующей линейки ответвителей, а второй выход (2+1)-го управ- ую ляемого направленного ответвителя

К-й линейки ответвителей соединен с вторым входом 9-го управляемого направленного ответвителя (К+1)-й ли— нейки ответвителей, где 9 =1,2, ° °,, (N-К-1), первый выход последнего управляемого направленного ответвителя QQ каждой линейки ответвителей соединен с соответствующей нагрузкой, а к вто-(Я рым выходам всех управляемых направ- ф ленных ответвителей Н-й линейки ответвителей подключены соответствующи .балластные резисторы, при этом выход каждого фазового детектора соединен с соответствующим входом коммутатора сигналов фазовых детекторов, а каждый из (11- 1) его выходов соединен с управляющим входом соответствующего управляемого фаэовращателя, а вход коммутатора сигналов фазовых детекторов подключен к блоку управления.

24 ром (2) .

3 11389

Изобретение относится к радиотех- нике и предназначено для сложения мощностей произвольного числа генераторов в заданных нагрузках, в том числе в диапазоне СВЧ. 5

Известно устройство, содержащее четыре генератора, четыре нагрузки и четыре направленных ответвителя. Устройство обеспечивает при использовании управляемых направленных ответви- 10 телей выделение суммарной мощности. четырех генераторов в любой из нагрузок fI).

Однако устройство не позволяет распределять мощности генераторов 15 между нагрузками в любом требуемом соотношении. B частности, невозможно добиться выделения суммарной мощности трех генераторов в одной нагрузке, а мощность четвертого генератора выде- 20 лить в другой нагрузке.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для сложения мощностей M генераторов в Я нагрузках, содержащее ли- 25 нейку ответвителей, состоящуЮ из (М-I) управляемых направленных ответвите" лей, к входам каждого из которых подключен соответствующий фазовый детектор, при этом первый выход (j-1)-го управляемого направленного ответвителя соединен с первым входом j-го управляемого направленного ответвителя, где,)=2,3,...,(М-I), а управляющие входы управляемых направленных ответ-З вителей соединены с соответствующими выходами блока управления, (M-,I ) управляемых фазовращателей и M генераторов, причем выход первого генерато ра соединен с первым входом первого управляемого направленного ответвителя, выход i-го генератора, где

i=2 3,...,Ì, соединен с входом

{i-1)-го управляемого фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом (i-1)-ro управляемого направленного ответвителя, первый выход последнего в линейке ответвителей управляемого направленного ответвителя соединен с нагрузкой, а его второй выход — с балластным резистоОднако известное устройство позволяет складывать мощности при произвольном числе генераторов только в одной нагрузке. Для решения задачи перераспределения мощности M генераторов между N нагрузками необходимо иметь N таких устройств и сложные коммутационные системы СВЧ.

Целью изобретения является упрощение устройства при обеспечении возможности перераспределения мощности

M генераторов между N нагрузками.

Для достижения поставленной цели в устройство для сложения мощностей

M генераторов в 1) нагрузках, содержащее .линейку ответвителей, состоящую из (M-1) управляемых направленных ответвителей, к входам каждого из которых подключен соответствующий фазовый детектор, при этом первый выход (j-1)-го управляемого направленного ответвителя соединен с первым входом j-го управляемого направленного ответвителя, где j=2,3,...,(М-I), а управляющие входы управляемых направленных ответвителей соединены с соответствующими выходами блока управления, (М-1) управляемых фазовращателей и M генераторов, причем выход первого генератора соединен с первым входом первого управляемого направленного ответвителя, выход i-го генератора, где i=2,3...,,M, соединен с входом {i-1)-го управляемого фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом (i-1)-го управ-. ляемого направленного ответвителя, первый выход последнего в линейке ответвителей управляемого направленного ответвителя соединен с нагрузкой, введены (N-1) линеек ответвителей по (М-К ) управляемых направленных ответвителей в К-й линейке ответвителей, где К=1,2,...,(N-I), и коммутатор сигналов фазовых детекторов, при этом второй выход первого управляемого направленного ответвителя каждой предыдущей линейки ответвителей соединен с первым входом первого управляемого направленного ответвителя последующей линейки ответвителей, а второй выход (3 +I) -го управляемого направленного ответвителя К-й линейки ответвителей соединен с вторым входом f-го управляемого направленного ответвителя (К+1)-й линейки ответвителей, где 1 =1,2...,(М-К-I),первый выход последнего управляемого направленного ответвителя каждой линейки ответвителей соединен с соответствующей нагрузкой, а к вторым выходам всех управляемых направленных ответвителей N-й линейки ответвителей подключены соответствующие бал1138924 4 тго производится по команде коммутатора 8 сигналов фазовых детекторов, выработанной в соответствии с вели 40 чиной и. знаком напряжения, поданного с фаз о во ro детектора 3 .

Таким образом, в пеDBQH линейке ответвителей для рассмотренного слу45 чая осуществляется распределение мощностейй генераторов 1 „, 1, . ° ., 1,„ между нагрузкой 5„и остальными нагрузками 5, 5,...,5,„° Аналогичным

М образом во второй линейке отве1вите-. лей осуществляется распределение мощ50 ностей оставшихся генераторов 1

1 э

1,,...,1„, между нагрузкой 52 и остальными нагрузками 5, 5<,...,5ä.

55 ластпые резисторы, при этом выход каждого фазового детектора соединен .с соответствующим входом коммутатора сигналов фазовых детекторов, а каждый из (И-11 его выходов соединен с управляющим входом соответствующего управляемого фазовращателя, а вход коммутатора сигналов фазовых детекторов подключен к блоку управления.

На чертеже приведена функциональная электрическая схема устройства для сложения мощностей M генераторов в N нагрузках.

Устройство содержит И генераторов 1, по L=N/2 (2М-N-1) управляемых направленных ответвителей 2 и фазовых детекторов 3, (И-11 управляемых фазовращателей 4, нагрузки 5, баллас ные резисторы 6, блок 7 управления и коммутатор 8 сигналов фазовых детекторов, имеющий L входов и (M-1) выходов.

Каждый управляемый направленный ответвитель 2 содержит два трехдецибельных направленных ответвителя, соединенных каскадно, между одним из выходов первого трехдецибельного направленного ответвителя и соответствующим входом второго трехдецибельпо го направленного ответвителя включен управляемьм фазовращателъ.

Устройство работает следующим образом.

Каждый управляемый направленный ответвитель 2 может обеспечивать сло

;жение мощностей сигналов, поступающих на его входы, на заданном выходе, а также коммутацию сигналов с входа на заданный выход.

Пусть требуется в нагрузке 5„ сложить мощности генераторов 1 и а мощности остальных генераторов 1„, 1,,...,1,„ распределить между остальными нагрузками 5, 5 ...,,5, °

В этом случае по сигналам, поступающим. с блока 7 управления, управ.ляемый направленный ответвитель 2„ установлен в режим коммутации сигналов с первого входа на второй выход, а с второго входа на первый выход.

Управляемый направленный ответвитель.2 установлен в режим сложения

1 мощностей на его первом выходе, а остальные управляемые направленные ответвители 2„, 2, 1...2 1 первой

1 пинейки ответвителей — в режим пряяой коммутации сигналов (c одноименных входов на одноименные выходы), 5

Поэтому сигнал генератора 1 прохо1 дит на первый вход управляемого направленного ответвителя 2, сигнал

1 генератора 1 — на второй вход управляемого направленного ответвителя 21, далее на его первый выход и первый вход управляемого направленного ответвителя 2, а сигнал генера1 тора 1 через управляемый фазовращатель 4 поступает на второй вход управляемого направленного ответвителя 2, поскольку последний установлен в режим сложения мощностей, на

его втором выходе получаем сигнал с мощностью, равной- сумме выходных мощНосТеА генераторов 12 и 13 ° Так как управляемые направленные ответвители 2„, 2,...,2 " установлены в ре1 жим прямой коммутации, то суммарный сигнал с первого выхода управляемого

2 направленного ответвителя 21 через управляемые направленные ответвители

2,...,2 „ поступает в нагрузъ3 ф И-1 ку 5

Сигналы генераторов 1, 1 ...,,1„, через управляемые -направленные ответвители 2, 2,...,2 " поступают на вторые входы управляемых направленных ответвителей 2г, 2т,...,2 второй линейки ответвйтелей. Синфазное сложение сигналов, прошедших разные по электрической длине пути к первому и второму входам управляемого направленного ответвителя 2„ обеспечивается соответствующей задержкой сигнала генератора 1 управляемым фазовращателем 4, установка которо-, Устанавливая режимы управляемых, направленных ответвителей 2 и коммутатора 8 сигналов фазовых детекторов по командам блока 7 управления, можно обеспечить любое заданное распреЭ 1138924 деление мощностей генераторов 1 между нагРузками 5.

Ущк &

@щи Заказ 10705/44 Тираж 87 2 По сное в àÏ ддд детект, г. укгорок,ул.дроееткаа, 4

<Технико-экономическая эффективность достигается за счет существенного 5 упрощения устройства при обеспечении возможности заданного распределения мощностей M генераторов между И нагрузками. В частности, использование коммутатора сигналов фазовых детекторов позволяет сократить число управляемых фазовращателей, наиболее слож" иих узлов устройства, в 2M N 11 раз, z (м-м1 а число управляемых направленных ответвиталей — в ™1- раз. (2М-й-1)