×
10.08.2015
216.013.6df9

Результат интеллектуальной деятельности: ДЕЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к технике СВЧ и может найти широкое применение в системах активных фазированных антенных решеток, радиопередающих устройствах и системах, использующих мощность СВЧ. Технический результат состоит в улучшении развязки между выходными плечами и увеличении коэффициента прямой передачи делителя мощности. Для этого предложен делитель мощности, содержащий входное плечо, подключенное через четвертьволновые отрезки линии передачи к выходным плечам, между которыми включены балластные резисторы, выполненные в виде отрезков линии передачи с потерями и соединенные в звезду, к общей точке которых подключен короткозамкнутый шлейф, длиной, меньшей четверти длины волны центральной частоты рабочего диапазона, при этом к входному плечу подключен разомкнутый шлейф длиной также меньше четверти длины волны центральной частоты рабочего диапазона. 3 ил.
Основные результаты: Делитель мощности, содержащий входное плечо, подключенное через четвертьволновые отрезки линий передачи к выходным плечам, между которыми включены балластные резисторы, выполненные в виде отрезков линий передачи с потерями и соединенные в звезду, к общей точке которых подключен короткозамкнутый шлейф длиной меньше четверти длины волны центральной частоты рабочего диапазона, отличающийся тем, что в него введен разомкнутый шлейф, длиной также меньше четверти длины волны центральной частоты рабочего диапазона, подключенный к его входному плечу.

Изобретение относится к технике СВЧ и может найти широкое применение в системах активных фазированных антенных решеток, радиопередающих устройствах и системах, использующих мощность СВЧ.

Известен многоканальный синфазный делитель мощности, содержащий разветвитель, к выходам которого подключены балластные развязывающие резисторы, включенные звездой (Wilkinson E.J. An N-hybrid power divider //IRE Trans. on microwave theory and techniques. 1960, v. MTT-8, N 1, p.116-118). За прошедшие более чем 50 лет это устройство многократно усовершенствовалось и составило основу большого числа авторских свидетельств и патентов. Делитель с сосредоточенными балластными резисторами может быть принят в качестве базового, поскольку его технические характеристики близки к идеальным (см. К.Я. Аубакиров, В.И. Говорухин, Л.Г. Плавский, М.Г. Рубанович. Двухканальный синфазный сумматор-делитель мощности с компенсацией паразитных параметров балластного резистора. Радиотехника, №6, 2011, с.59-63). Будучи линейным и взаимным, делитель Уилкинсона может равноправно использоваться и в качестве сумматора мощности.

Известен делитель мощности (см. Устройство сложения мощности, авт. свид. СССР №1170534, H01P 5/12, БИ №28, 30.07.85), содержащий входные плечи, каждое из которых подключено к балластному резистору и четвертьволновому отрезку линии передачи, при этом балластные резисторы соединены в звезду, концы четвертьволновых отрезков линий передачи подключены к выходному плечу и к общей точке балластных резисторов подключен короткозамкнутый четвертьволновый шлейф. Подавление четных гармоник суммируемых генераторов успешно выполняется на центральной частоте диапазона, для которой входное сопротивление четвертьволнового шлейфа бесконечно велико и, следовательно, этот шлейф не влияет на работу устройства. При этом четные гармоники суммируемых генераторов закорачиваются на землю, поскольку для них длина шлейфа не четверть-, а полуволновая, либо кратная ей, а входное сопротивление такого шлейфа равно нулю.

При работе на большом уровне мощности площади балластных резисторов в пленочном исполнении и, как следствие, их паразитные параметры, увеличиваются, что приводит к резкому ухудшению технических характеристик устройства - согласования по входам, развязки между ними, снижению коэффициента прямой передачи, росту потерь в балластных резисторах, смещению по частоте минимумов КСВН и максимума развязки и др.

Известен также делитель мощности (см. авт. свид. СССР №849342, H01P 5/12, БИ №27, 25.07.81), содержащий разветвитель, к выходным плечам которого подключены развязывающие резисторы, включенные звездой; ко входу и к каждому из выходов плеч разветвителя подключены короткозамкнутые шлейфы, а в каждое плечо разветвителя включен конденсатор, причем емкость конденсатора и длина каждого из короткозамкнутых шлейфов определяются соответственно из соотношений

; ,

где n - число плеч;

f0 - центральная частота рабочего диапазона;

R0 - выходное сопротивление каждого плеча делителя;

λ0 - длина волны в делителе мощности;

ρ - волновое сопротивление короткозамкнутого шлейфа.

Уменьшение потерь и сокращение габаритов устройства достигается эквивалентной заменой четвертьволновых трансформирующих отрезков линий передачи разветвителя П-образными полураспределенными звеньями, составленными из двух короткозамкнутых шлейфов в параллельных ветвях и сосредоточенной емкости в последовательной ветви каждого П-звена. Однако выбор элементов П-звеньев по приведенным соотношениям не позволяет скомпенсировать ухудшение технических характеристик устройства большой мощности с увеличенной площадью балластных резисторов в пленочном исполнении. Как и в Предыдущем случае, достижение высоких значений указанных выше технических характеристик не может быть реализовано в данном устройстве.

Кроме того, известен делитель мощности (см. авт. свид. СССР №1798840, H01P 5/12, БИ №8, 28.02.93), являющийся прототипом предлагаемого изобретения и содержащий входное плечо, подключенное через четвертьволновые отрезки линии передачи к выходным плечам, при этом между выходными плечами включены балластные резисторы, соединенные в звезду и к общей точке которых подключен короткозамкнутый шлейф, при этом балластные резисторы выполнены в виде отрезков линии передачи с потерями, длина шлейфа выбрана меньше четверти длины волны центральной частоты рабочего диапазона, а его входное сопротивление выбрано из соотношений:

,

,

где ZC, L - волновое сопротивление и длина отрезка линии передачи с потерями;

γ - постоянная распространения в линии с потерями;

Zш, lш - волновое сопротивление и длина шлейфа.

В прототипе увеличение рабочей мощности достигается подключением к общей точке соединенных в звезду балластных резисторов короткозамкнутого шлейфа с длиной, меньшей четверти длины волны центральной частоты рабочего диапазона. Этот шлейф компенсирует паразитные параметры балластных резисторов и улучшает согласование по входу и выходам, развязку между выходами, увеличивает коэффициент прямой передачи и, как следствие, рабочую мощность на выходах.

Однако, несмотря на существенное улучшение указанных технических характеристик, их значения недостаточно высоки, что, в первую очередь, касается развязки между выходами делителя, то есть обеспечения их независимой работы при различных условиях нагрузки и эксплуатации, и коэффициента прямой передачи.

Задачей предлагаемого изобретения является улучшение развязки между выходными плечами делителя мощности и увеличение коэффициента его прямой передачи.

Поставленная задача достигается тем, что в делитель мощности, содержащий входное плечо, подключенное через четвертьволновые отрезки линии передачи к выходным плечам, между которыми включены соединенные в звезду балластные резисторы, выполненные в виде отрезков линии передачи с потерями, и к общей точке которых подключен короткозамкнутый шлейф, длина которого меньше четверти длины волны центральной частоты рабочего диапазона, в него введен разомкнутый шлейф длиной также меньше четверти длины волны центральной частоты рабочего диапазона, подключенный к его входному плечу.

На фиг. 1 приведена схема электрическая принципиальная предлагаемого делителя мощности на n каналов, на фиг. 2 - схема электрическая принципиальная предлагаемого делителя мощности на 2 канала, на фиг. 3 - частотные зависимости параметров предлагаемого делителя мощности на 2 канала.

Делитель мощности (фиг. 1) содержит входное плечо 1 с подключенным разомкнутым шлейфом 2, подсоединенное через четвертьволновые отрезки линии передачи 3 к выходным плечам 4, к каждому из которых подключен балластный резистор 5, выполненный в виде отрезка линии передачи с потерями, все балластные резисторы соединены в звезду и к их общей точке подключен короткозамкнутый шлейф 6 с длиной, меньшей четверти длиной волны центральной частоты рабочего диапазона. Выходные плечи 4 делителя нагружены на сопротивления нагрузки 7.

Делитель мощности (фиг. 1) работает следующим образом. При поступлении входного СВЧ-сигнала на входное плечо 1, его мощность равномерно распределяется через одинаковые четвертьволновые отрезки линии передачи 3 по всем выходным плечам 4, так что при одинаковых и согласованных сопротивлениях нагрузки 7 эти мощности на всех выходных плечах 4 равны по величине и синфазны. Для случая минимальной площади балластных резисторов делитель мощности представляет собой симметричный многополюсник и на центральной частоте является полностью согласованным, а его выходы развязаны практически идеально. В устройствах большой мощности оказывается необходимым использовать балластные резисторы с большей площадью для рассеяния значительной мощности в случае рассогласования или выхода из строя одной из нагрузок. Технические характеристики таких делителей мощности значительно ухудшаются, а следовательно, для обеспечения их работоспособности необходимо скорректировать влияние эффекта, связанного с использованием балластных резисторов с большой площадью. Это частично реализовано в устройстве-прототипе за счет подключения к общей точке, включенных в звезду балластных резисторов короткозамкнутого шлейфа 6. В предлагаемом устройстве к входному плечу делителя мощности подключен разомкнутый шлейф 2, длиной меньше четверти длины волны центральной частоты рабочего диапазона, что обеспечивает улучшение развязки между выходными плечами и повышение коэффициента его прямой передачи.

Результаты исследования двухканального базового делителя и делителя мощности - прототипа приведены в указанной выше работе (К.Я. Аубакиров, В.И. Говорухин, Л.Г. Плавский, М.Г. Рубанович. Двухканальный синфазный сумматор-делитель мощности с компенсацией паразитных параметров балластного резистора. - Радиотехника, №6, 2011, с.59-63). Частотные зависимости характеристик предлагаемого делителя мощности на два канала (фиг. 2) представлены на фиг. 3. Сравнение их с соответствующими зависимостями для базового делителя и делителя мощности - прототипа показывает, что введение разомкнутого шлейфа 2, подключенного к входному плечу делителя мощности (фиг. 2), обеспечивает:

- параметр |Sik|=-58,97 дБ, характеризующий развязку между выходами устройства, увеличился на 24 дБ по сравнению с делителем мощности - прототипом и практически соответствует базовому делителю;

- коэффициенты стоячей волны напряжения: по входу КСВН1=1,096 на частоте 963 МГц, по выходу КСВН4=1,035 на частоте 840 МГц близки к соответствующим значениям для делителя мощности-прототипа;

- коэффициент прямой передачи |S41|=-3,14 дБ повысился на 3,5% по сравнению с делителем мощности - прототипом.

Таким образом, введение разомкнутого шлейфа, подключенного к входному плечу делителя мощности, существенно улучшило развязку между его выходными плечами и увеличило коэффициент прямой передачи.

Делитель мощности, содержащий входное плечо, подключенное через четвертьволновые отрезки линий передачи к выходным плечам, между которыми включены балластные резисторы, выполненные в виде отрезков линий передачи с потерями и соединенные в звезду, к общей точке которых подключен короткозамкнутый шлейф длиной меньше четверти длины волны центральной частоты рабочего диапазона, отличающийся тем, что в него введен разомкнутый шлейф, длиной также меньше четверти длины волны центральной частоты рабочего диапазона, подключенный к его входному плечу.
ДЕЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ
ДЕЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ
ДЕЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 72 items.
27.08.2014
№216.012.ee69

Электромагнитный двигатель (варианты)

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным двигателям, и может быть использовано для импульсных устройств с возвратно-поступательным движением рабочих органов. Предлагаемый электромагнитный двигатель содержит цилиндрический магнитопровод, состоящий из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526852
Дата охранного документа: 27.08.2014
20.09.2014
№216.012.f485

Электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, в частности к микроэлектромеханическим генераторам, преобразующим энергию механических колебаний в электрическую энергию, и может быть использовано для подзаряда химического источника тока. Техническим результатом предлагаемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528430
Дата охранного документа: 20.09.2014
10.10.2014
№216.012.fa29

М-фазный регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, предназначенным для преобразования переменного напряжения в регулируемое по величине переменное напряжение, и может быть использовано для регулирования и стабилизации переменного напряжения на нагрузке в бортовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529887
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fc57

Способ измерения частоты

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения частоты периодических сигналов. Способ измерения частоты заключается в том, что подсчитывают число периодов образцовой частоты за каждый период измеряемой частоты и получают соответствующие коды,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530445
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fd9a

Устройство для временной блокировки сотовых телефонов

Изобретение относится к технике противодействия коммерческому и промышленному шпионажу и предназначено для предотвращения аудио- и видеозаписи и несанкционированного прослушивания конфиденциальных переговоров с помощью сотовых телефонов в режиме удаленного доступа. Технический результат -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530768
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.02.2015
№216.013.2330

Система с обратной связью

Изобретение относится к электронной технике и автоматике и может использоваться в цифровых и аналоговых автоматических системах управления, регулирования и стабилизации различных физических величин (температуры, давления, производительности, скорости и т.д.) с обратной связью, применяемых в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540461
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.250b

Волоконный лазер для генерации световых импульсов

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано при разработке генераторов световых импульсов с высокой энергией излучения. Волоконный лазер для генерации световых импульсов содержит источник периодической импульсной накачки и волоконный кольцевой резонатор с суммарной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540936
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.02.2015
№216.013.27f3

Система с обратной связью

Изобретение относится к электронной технике и автоматике и может использоваться в цифровых и аналоговых автоматических системах управления, регулирования и стабилизации различных физических величин (температуры, давления, производительности, скорости и т.д.) с обратной связью, применяемых в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541684
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.02.2015
№216.013.2c91

Свч аттенюатор

Изобретение относится к радиоэлектронике и измерительной технике и может быть использовано для заданного ослабления СВЧ сигнала большой мощности в широкой полосе рабочих частот. Технический результат - повышение допустимой мощности входного СВЧ сигнала в полосе рабочих частот. Для этого СВЧ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542877
Дата охранного документа: 27.02.2015
10.03.2015
№216.013.2f1d

Высоковольтный преобразователь постоянного напряжения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электрооборудования постоянного тока, например, для электровозов постоянного тока напряжением 3 кВ для питания от контактной сети с повышенным напряжением (12-24 кВ и т.д.). Технический результат - расширение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543529
Дата охранного документа: 10.03.2015
Showing 21-30 of 78 items.
20.07.2014
№216.012.e118

Способ получения наноструктурированного кальций-фосфатного покрытия для медицинских имплантатов

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в стоматологии, травматологии и ортопедии. Описан способ получения наноструктурированнного кальций-фосфатного покрытия для медицинских имплантатов, заключающийся в распылении мишени из стехиометрического гидроксиапатита...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523410
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.08.2014
№216.012.edfb

Многоканальный делитель мощности

Изобретение относится к технике СВЧ и может найти применение в системах активных фазированных антенных решеток, радиопередающих и других устройствах и системах СВЧ. Технический результат - расширение полосы пропускания, повышение развязки между каналами, улучшение согласования по входу. Для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526742
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.ee69

Электромагнитный двигатель (варианты)

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным двигателям, и может быть использовано для импульсных устройств с возвратно-поступательным движением рабочих органов. Предлагаемый электромагнитный двигатель содержит цилиндрический магнитопровод, состоящий из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526852
Дата охранного документа: 27.08.2014
20.09.2014
№216.012.f485

Электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, в частности к микроэлектромеханическим генераторам, преобразующим энергию механических колебаний в электрическую энергию, и может быть использовано для подзаряда химического источника тока. Техническим результатом предлагаемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528430
Дата охранного документа: 20.09.2014
10.10.2014
№216.012.fa29

М-фазный регулятор переменного напряжения

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, предназначенным для преобразования переменного напряжения в регулируемое по величине переменное напряжение, и может быть использовано для регулирования и стабилизации переменного напряжения на нагрузке в бортовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529887
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fc57

Способ измерения частоты

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения частоты периодических сигналов. Способ измерения частоты заключается в том, что подсчитывают число периодов образцовой частоты за каждый период измеряемой частоты и получают соответствующие коды,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530445
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fd9a

Устройство для временной блокировки сотовых телефонов

Изобретение относится к технике противодействия коммерческому и промышленному шпионажу и предназначено для предотвращения аудио- и видеозаписи и несанкционированного прослушивания конфиденциальных переговоров с помощью сотовых телефонов в режиме удаленного доступа. Технический результат -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530768
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.02.2015
№216.013.2330

Система с обратной связью

Изобретение относится к электронной технике и автоматике и может использоваться в цифровых и аналоговых автоматических системах управления, регулирования и стабилизации различных физических величин (температуры, давления, производительности, скорости и т.д.) с обратной связью, применяемых в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540461
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.250b

Волоконный лазер для генерации световых импульсов

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано при разработке генераторов световых импульсов с высокой энергией излучения. Волоконный лазер для генерации световых импульсов содержит источник периодической импульсной накачки и волоконный кольцевой резонатор с суммарной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540936
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.02.2015
№216.013.27f3

Система с обратной связью

Изобретение относится к электронной технике и автоматике и может использоваться в цифровых и аналоговых автоматических системах управления, регулирования и стабилизации различных физических величин (температуры, давления, производительности, скорости и т.д.) с обратной связью, применяемых в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541684
Дата охранного документа: 20.02.2015
+ добавить свой РИД