54. Способы суммирования мощностей однотипных гвв в диапазонах дециметровых и сантиметровых волн
В связи с транзисторизацией РпдУ проблема надостаточной мощности приобрела актуальность. Для решения этой задачи следует применять специальные схемы сложения мощностей однотипных генераторов, называемые сумматорами.
Методы сложения мощностей можно разбить на три группы:
С помощью многополюсных схем – сумматоров.
Сложение сигнала в пространстве с помощью фазированной антенной решетки
С помощью объемного резонатора
Специальному многополюсному устройству подключаются большое число однотипных усилителей мощности сигналов, которые поступают на общий выходной канал, который связан с нагрузкой;
Сигнал в пространстве с помощью ФАР ,который состоит из большого числа излучателей, каждый из которых возбуждается от самостоятельного генератора. Все сигналы подводимые к излучателю идентичны, кроме начальной фазы;
Сигнал генераторов подводится к общей колебательной системе в СВЧ-диапазоне – объемному резонатору, в котором просиходит сложение мощностей.
55.Сложение мощностей вч сигналов с использованием мостовых схем и тдл. Принц.Схемы. Достоинства и недостатки
В 40-е годы возникла идея развязки ВЧ генераторов при сложении их мощностей по схеме мостового устройства (МУ).
Плечи моста abсd образованы двумя реактивностями jx1, jх2 и двумя активными сопротивлениями (нагрузочным Rи и балластным Rб). Нагрузочным сопротивлением обычно служит входное сопротивление фидера, питающего нагрузку (антенну). Цепи, содержащие генераторы с напряжениями Ux и U2, включены в диагоналях моста. При х1 = х2 = х и Rx = R2 = R мост abcd сбалансирован и генераторы развязаны. Каждый работает независимо от того, что происходит с другим генератором: включен он или выключен, замкнулся ли накоротко, изменилась ли его нагрузка и т. д. Очевидно, без балластного сопротивления Rб нельзя было бы сбалансировать мост и тем самым развязать генераторы. Поэтому сопротивление R6 называют также развязывающим.
Допустим, что к мосту подключен генератор U1. Он создает в сопротивлениях Rи и Rб ток I1, поэтому его мощность Р распределяется между сопротивлениями Rи и Rб поровну. Аналогично, при включении только генератора U2 в Rн и Rб протекали бы одинаковые токи I2 и половина его мощности также терялась бы в Rб. Можно
установить такие входные напряжения и U1 и U2, чтобы токи I1 и I2
имели равные амплитуды и были в сопротивлении RH синфазны.
Тогда, как видно из рис. 1.3, в сопротивлении Rб они оказываются
в противофазе. При совместном включении генераторов ток в сопротивлении RH удвоится (Iи = 2 I1), а в R будет отсутствовать (Iб = I1 — I2 = 0). Вся мощность генераторов будет отдана нагрузке Rн, и в сопротивлении Rб потерь не будет (Рб = 0).
Повторяем, такие благоприятные условия получаются только при определенном соотношении амплитуд и фаз входных напряжений U1 и U2. Если это соотношение почему-либо изменится, то генераторы будут по-прежнему работать независимо друг от друга, но в балластной нагрузке появится ток, часть мощности 2 Р будет теряться в ней и к. п. д. моста понизится.
Если при этом изменить разность фаз между напряжениями U1 и U2 на 180°, то полезная и развязывающая нагрузки поменяются ролями: вся мощность генераторов будет отдана сопротивлению R б, а в сопротивлении RH мощность Рн = 0.
Так как входные сопротивления моста комплексны, то в рассматриваемой схеме предусмотрены компенсирующие реактивности х4 = х/2 и х3 = 2х, благодаря которым входные сопротивления для генераторов становятся активными: Rвx = 2 R и Rвх2 — R/2. Тем не менее схема рис. 1.3 для практики мало пригодна: так как нагрузка RH обычно имеет заземленный зажим, то один вход устройства получается симметричным, а другой — несимметричным. Приведенные варианты схем мостового сложения мощности этих недостатков не имеют.
