Устройство сложения мощностей источников высокочастотных колебаний

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение КПД. Устройство содержит источники 1 ВЧ-колебаний, N-входовый сумматор 2 мощностей, выпрямители 3, сумматоры 5 мощностей постоянного тока и преобразователи 4 напряжения, состоящие каждый из накопителя 6, управляемых ключей 7 и 8, согласующего элемента 9 и элемента сравнения 10. ВЧ-колебания с источников 1 поступают на сумматор 2. При отказе одного из источников 1 на соответствующем балластном выходе сумматора 2 появляется ВЧ-колебание, которые после выпрямления и преобразования соответствующими выпрямителем 3 и преобразователем 4 поступает на соответствующий сумматор 5. Здесь он суммируется с мощностью постоянного тока, поступающей на вход питания устройства. Таким образом, мощность ВЧ-колебаний, выделяемая на балластных выходах сумматора 2, используется для питания источников 1, что обеспечивает снижение мощности, поступающей на вход питания, и повышение КПД устройства. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 5 Н 03 Н 7/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изсБРетениям и ОткРытиям

ПРИ ГННТ ССа

4 "В1 . ".с д

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4275004/24-09 (22) 02.07.87 (46) 23.01.90. Бюл. М 3 (72) В.И.Кичатов и А.Г.Онышко (53) 621.372.62 (088.8) (56) Патент CIA 9 3495183, кл. 330-54, 10. 02. 70.

Симон. Киловатный полупроводниковый усилитель метрового диапазона.

Электроника, США, 1972, т. 45, У 2, с. 42-47, (54) УСТРОЙСТВО СЛОЖЕНИЯ ИОЩНОСТЕЙ

ИСТОЧНИКОВ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повышение

КПД. Устройство содержит источники

1 ВЧ-колебаний, N-входовый сумматор

2,мощностей, выпрямители 3, сумматоры 5 мощностей постоянного тока и преобразователи 4 напряжения, сос2 тоящие каждый из накопителя 6, управляемых ключей 7 и 8, согласующего элемента 9 и элемента 10 сравнения .

ВЧ-колебания с источников 1 поступают на сумматор 2. При отказе одного из источников 1 на соответствующем балластном. выходе сумматора 2 появляется ВЧ-колебание, которое после выпрямления и преобразования соответствующими выпрямителем 3 и преобра- зователем 4 поступает на соответствующий сумматор 5. Здесь он суммируется с мощностью постоянного тока, поступающей на вход питания устройства.

Таким образом, мощность ВЧ-колебаний, выделяемая на балластных выходах сумматора 2, используется для питания источников 1, что обеспечивает снижение мощности, поступающей на вход питания, и повышение КПД устройства.

2 ил. з 15382

Изобретение относится к радиотех™ нике и может использоваться, например, в радиопередатчиках.

Целью изобретения является. повышение коэффициента полезного дейст5 вия.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схс".ма устройства сложения мощностей источников высоко- 10 частотных (ВЧ) колебаний; на фиг.2электрическая принципиальная схема, иллюстрирующая конкретное выполнение преобразователя напряжения и сумматора мощностей постоянного тока устройства сложения мощностей источников ВЧ колебаний.

Устройство сложения мощностеи источников ВЧ колебаний содержит N источников 1<, 1, ..., 1х ВЧ колебаний, И-входовый сумматор 2 .мощностей, N выпрямителей 3„, 3, ..., 3д, N преобразователей 4„, 4, ° .., 4

I напряжения и N сумматоров 5<, 5g, ..., мощностей постоянного тока. Каждый из 11 преобразователей 4, 4, 4 содержит накопитель 6, первый 7 и второй 8 управляемые ключи, согласующий элемент 9 и элемент 10 сравнения. Первый 7 и второй 8 управляемые ключи (фиг. 2) выполнены на

30 транзисторах 11 и 12 соответственно.

Входом преобразователя 4 является вывод ограничительного, резистора 13„ другой вывод которого соединен с эмиттером транзистора 11. Резистор З5

14 включен в цепи положительной обратной связи элемента 10. Другие резисторы (фиг. 2) используются для установки режимов элемента 10 и транзисторов 11 и 12 по постоянному току, а 40 также для обеспечения поэлементных соединений в преобразователе 4. В качестве накопителя 6 и согласующего элемента 9 использованы конденсатор

15 и импульсный трансформатор 16 соответственно. В каждом из N сумматоров 5, 5<, ..., 5к содержатся. первый 17 и второй 1.8 диоды, конденсатор

19 и резистор 20.Устройство сложения мощностей ис- 50 . точников ВЧ колебаний работает следующим образом °

При совпадении частот, фаз и мощностей ВЧ колебаний, поступающих от источников 1, 1, ...,.1д на вхо- 55 ды N-входового сумматора 2, íà его выходе формируется ВЧ колебание, мощность которого близка к сумме мощностей источников 1,, 1, ..., 1g ПФи отказе одного из источников или отклонении его указанных характеристик от номинальных на соответствующем балластном выходе N-входового сумматора 2 появляется ВЧ колебание, мощность которого зависит от степени рассогласования характеристик источников. ВЧ колебание, поступившее на балластный выход N-входового сумматора 2, выпрямляется соответствующим выпрямителем 3, 3, ...; 3к, с выхода которого постоянное напряжение через соответствующий преобразователь

4,, 4, ..., 4 н поступает на вход соответствующего сумматора 5q, 5<, 5g, в котором суммируется с мощностью постоянного тока, поступающей на вход питания устройства сложения мощностей источников ВЧ колебаний.

Таким образом мощность ВЧ колебаний, выделяемая на балластных выходах N-входового сумматора 2, используется для питания источников 1», 1q, ..., 1х, что обеспечивает снижение мощности, поступающей на вход питания, и повышение коэффициента полезного действия устройства сложения мощностей источников ВЧ колебаний.

Преобразователи 4, 4, ..., 4д

1 обеспечивают преобразование напряжения, поступающего на их входы к уровню, необходимому для питания источников 1, 1, ..., 1, и передачу мощности выпрямленных ВЧ колебаний в сумматоры 5,, 5, ..., 5q. При появлении на входе какого-либо из преобразователей 4,, 4, ..., 4q постоянного напряжения срабатывает первый управляемый ключ 7 и происходит заряд накопителя 6. Когда накопитель 6 зарядится до уровня входного постоянного напряжения, срабатывает элемент 10 открывается второй управляемый ключ 8 и накопитель

6 через согласующий элемент 9 передает накопительный заряд в соответствующий сумматор 5,, 5<, ..., 5ц.

Предлагаемая схема (фиг. 2) работает следующим образом.

При появлении постоянного напряжения на входе преобразователя 4 конденсатор 15 заряжается через ограничительный резистор 13 и эмиттерноколлекторный переход транзистора 11.

Когда конденсатор 15 зарядится до на5 153 ,пряжения, близкого к напряжению на входе преобразователя 4, срабатывает элемент l0, выходным сигналом которого открывается транзистор 12, и кон« денсатор 15 разряжается через первичную обмотку импульсного трансформатора 16. На вторичной обмотке импульсного трансформатора 16 возникает импульс напряжения, которым производится подзаряд конденсатора 19 в сумматоре 5. На время поступления энергии через первый диод 17 второй диод 18 запирается и энергия с входа питания в устройство сложения мощностей ис-. точников ВЧ колебаний не поступает.

По истечении времени, определяемого величиной резистора 14, в преобразователе 5 элемент 10 возвращается в исходное состояние и процесс передачи энергии ВЧ колебаний с балластных выходов N-входового сумматора 2 в цепь питания периодически повторяется. Резистор 20 используется для развязки выходов сумматоров 5,, 5, 5g,Формула изобретения

Устройство сложения мощностей источников высокочастотных колебаний, содержащее N источников высокочастотных колебаний, выходы которых подключены к соответствующим входам N-входового сумматора мощностей, и N выпрямителей, входы которых подключены к соответствующим балластным выходам

N-входового сумматора мощностей, при

8230 6 этом выходом устройства является выход N-входового сумматора мощности, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД введены N цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя напряжения и сумматора мощностей постоянного тока, при этом входы питания Я источников высоко-частотных колебаний объединены и подключены к выходам К сумматоров мощностей постоянного тока, которые также объединены,.входы питания N сумма1 торов мощностей постоянного тока объединены и являются входом питания устройства, а .другие входы питания каждого из N сумматоров мощностей постоянного тока подключены к общей

20 шине, причем каждый из N преобразователей напряженности содержит последовательно соединенные первый и второй управляемые ключи и согласующий weмент, а также элемент сравнения и на25 копитель, который включен между выходом первого управляемого ключа и общей шиной, вход второго управляемого ключа соединен также с неинвертирующим входом элемента сравнения, З0 инвертирующий вход и выход которого соединены соответственно с другим выходом первого управляемого ключа и с входом управления второго управляемого ключа, а входом и выходом преобразователя напряжения являются соответственно вход первого управляемого ключа и выход согласующего элемента.

1538230

Соста вител ь Н. Павлов

Техред П.Сердюкова Корректор M Максимишинец

Редактор И.щербак

Заказ 172 Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь тиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101