книги / Трансформаторы в цепях согласования и сложение мощностей радиочастотных генераторов

Из (2.55) следует, что при определенном отношении склады­ ваемых мощностей амплитудные и фазовые соотношения между напряжениями генераторов удовлетворяют условию:

Если известны значения К и ф, то отношение складываемых мощностей т определяется однозначно (2.55). В то же время одно и то же отношение мощностей т может быть получено при разных К и ф, удовлетворяющих (2.63). Значения К и ф могут быть найдены из дополнительных условий, например, устанавливающих соотно­ шения между резистивными составляющими входных сопротивле­ ний моста (2.61), (2.62).

Обратим внимание, что рассматриваемые выше напряжения 1/\, 1}г генераторов Гь Г2 действуют в диагоналях моста. При парал­ лельном подключении к генераторам дополнительных реактивно­ стей, компенсирующих соответственно ЛТвхг, и ХвхГ,, требования к

амплитудным и фазовым соотношениям между напряжениями в диагоналях моста остаются неизменными. При последовательном включении дополнительных реактивностей, компенсирующих со­ ответственно Хцхг, и *вхг2>напря­ жения на выходах генераторов С/Г ), 1/г 2 и напряжения в диаго­

налях моста V1, {/2 оказываются разными. Связь между этими напряжениями может быть уста­ новлена из рассмотрения элект­ рической цепи рис. 2.28.

Учитывая, что хдоп = -*вхг, получаем:

Сопротивления в ветвях моста (2.56): Лб = Лн; Х\ = Хг =

=± /?„/>/3, что совпадает с найденными ранее при условии гвхг, =

=?вхг2 = Л„/2.

Если последовательно с генераторами включаются реактивные сопротивления, компенсирующие реактивные составляющие входных сопротивлений моста (2.61а), (2.62а), то согласно (2.64), учитывая,

что в этом случае К= 1/>/з , ф = ± 30°, получаем: 1/Г = С/г, е±7'60°

В табл. 1 для сравнения приведены амплитудные и фазовые соот­ ношения между напряжениями генераторов на их выходах и в диа­ гоналях моста, а также соотношения для амплитуд напряжений

итоков генераторов при условии их одинаковой мощности: РГ| =

=Рг2 =Рг -

Токи генераторов определяются соотношениями:

При использовании параллельных компенсирующих реактивностей 2ВХГ( = 2 ох1 2 = Лвх= 2Лн, а при использовании последовательных

компенсирующих реактивностей 2вхГ| =2ахг2 “ гвх =-^/2.

При отсутствии компенсирующих реактивностей входные со­ противления моста носят комплексный характер и определяются (2.58), (2.59).

Т а б л и ц а 1

Окончание табл. 1

Из соотношений табл. 1следует, что даже в случае одинаковых мощностей параметры генераторов, мощности которых складыва­ ются, существенно зависят от предъявляемых требований и реали­ зации схемы сложения с использованием моста рис. 2.25.

Если в схеме моста (рис. 2.25) вместо генераторов Г,, Г2 вклю­ чить сопротивления, комплексно-сопряженные с 2ВХГ], 2вхГэ (2.48),

а вместо Кн, включить генераторы Гь Гг, то генераторы также будут работать независимо друг от друга и при соответствующих амплитудных и фазовых соотношениях между напряжениями (то­ ками) генераторов суммарная мощность будет выделяться на рези­ стивной составляющей одного из комплексно-сопряженных сопротивлений, т. е. преобразованная схема будет также проявлять свойства электрического моста [6]. Преобразованная схема моста

показана на рис. 2.29, где 2*хГ|, 2*хГ, - соответствующие ком­

плексно-сопряженные с 2ВХГ), 2пхГ1 сопротивления.

В отличие от схемы рис. 2.25 в схеме рис. 2.29 оба генератора и одно из сопротивлений могут иметь соединение с землею (корпу­ сом), что является важным преимуществом схемы рис. 2.29.

Если в схеме классического моста (см. рис. 2.25) К„ - К6, Х\ = =Х2= X, то преобразованная схема (рис. 2.29) оказывается симмет­ ричной по отношению к каждому из генераторов и обеспечивает суммирование равных мощностей. Более того, если потребовать, чтобы в схеме классического моста (рис. 2.25) резистивная состав­ ляющая входного сопротивления 2вхг2 в параллельной схеме пред­

ставления, определяемая (2.49в), бы­ ла равна К„, то входное сопротивле­ ние моста по схеме (рис. 2.29) ока­ зывается также равным К„ для каждого из генераторов, что позво­ ляет при выходе из строя одного генератора подключить другой не­ посредственно к нагрузке, исполь­ зуя систему обхода моста.

Согласно (2.49в) в схеме клас­ сического моста (рис. 2.25) при Кб - - Кн, Х\ = Х2 = X, если принять

*вхг2 = ки, должно быть X = ± Кн. При этом Д-вхг2 = ±/#н, а 2вхГ] представляет параллельное соединение резистивного сопротивле­ ния Лвхг, - 2Ки и реактивного сопротивления^XVа• = ± ^-2Ки(можно представить 2вхп в виде последовательного соединения резистивно­ го сопротивления гвхГ1 = Лн и реактивного сопротивления ^xВxг^ =

= ±уЛ„)*.

На рис. 2.30 показаны варианты схемы моста (рис. 2.29) при индуктивном и емкостном характерах сопротивлений Х\, Х2 в схеме классического моста (рис. 2.25) при условии Х\ = Х2 = X,

Кб~ Кн, Квхг2 = Кн.

При совместной работе идентичных генераторов Гь Гг мощно­ сти их складываются в сопротивлении нагрузки Кн. При появлении амплитудных и фазовых различий в сигналах генераторов мощно­ сти их будут распределяться между сопротивлением нагрузки К„ и сопротивлением 2К„, включенным между генераторами и выпол­ няющим в данной схеме (рис. 2.30) роль балластного резистора.

*

Еще раз обратим внимание, что в этом случае гвхг2 = /?вхг2 = Ян(см. с. 239).