устройство сложения мощностей
Классы МПК: | H03B5/18 с частотозадающими элементами с распределенными индуктивностью и емкостью H03H7/48 схемы для соединения нескольких источников или нагрузок, работающих на одинаковой частоте или в одном частотном диапазоне, с общей нагрузкой или источником |
Автор(ы): | Бондарь Борис Георгиевич[UA], Касторный Владимир Афанасьевич[UA] |
Патентообладатель(и): | Харьковский институт радиоэлектроники им.акад.М.К.Янгеля (UA) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1990-04-16 публикация патента:
30.10.1994 |
Использование: при создании мощных полупроводниковых генераторов и оконечных каскадов транзисторных передатчиков. Сущность изобретения: для повышения надежности микрополосковые платы с транзисторными каскадами установлены между металлическими или металлизированными с обеих сторон диэлектрическими дисками, которые являются сумматором и делителем, и расположены радиально к ним на равных расстояниях одна от другой. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО СЛОЖЕНИЯ МОЩНОСТЕЙ, содержащее делитель и сумматор, между которыми включены микрополосковые платы каскадов, каждый из которых включает в себя транзистор с входным и выходным согласующим элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при увеличении КПД, делитель и сумматор выполнены в виде металлических или металлизированных с обеих сторон диэлектрических дисков, которые установлены соосно и параллельно, а микрополосковые платы расположены радиально к ним на равных расстояниях одна от другой и соединены с ними по их периметрам.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к радиотехнике, а именно к конструированию полупроводниковых генераторов со сложением мощности отдельных транзисторов, и может быть использовано для создания мощных полупроводниковых генераторов и оконечных каскадов транзисторных передатчиков. Известно устройство сложения мощности электрических колебаний, которое содержит N трансформаторов, в каждом из которых имеется М обмоток (М=N) причем i-я обмотка каждого трансформатора соединена согласно-последовательно с (i-1)-й обмоткой предыдущего трансформатора и с (i+1)-й обмоткой последующего, при этом начала последних обмоток трансформатора включены к общей нагрузке, а начала первых обмоток трансформаторов образуют входы устройства, которые резисторами соединены между собой, каждый трансформатор выполнен в виде двухступенчатой N-проводной линии с равными по длине ступенями [1]. Однако использование в этом устройстве трансформаторов в качестве согласующего элемента ограничивает рабочую полосу частот. Кроме того, предложенная конструкция ограничивает динамический диапазон складываемых мощностей отдельных каскадов; наличие паразитных емкостей и индуктивностей приводит к значительным потерям, что уменьшает КПД. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство сложения мощности, в котором входные каскады состоят из транзисторов, соединенных с остальными элементами устройства при помощи полосковых линий или проволочных катушек индуктивности, которые расположены на металлической или металлизированной диэлектрической пластине [2]. Недостатком такого устройства сложения мощности является большая длина соединяющих согласующих цепей отдельных транзисторных каскадов, что приводит к потерям мощности и появлению паразитных (емкостных и индуктивных) связей, что уменьшает КПД устройства и способствует появлению паразитных резонансов и самовозбуждения. Кроме того, возникает определенная сложность обеспечения идентичности и повторяемости этих согласующих цепей. Целью изобретения является повышение КПД устройства и его надежности. Это достигается тем, что устройство, содержащее транзисторные каскады, расположенные на металлической или металлизированной пластине и соединенные через полосковые линии, входное и выходное согласующие устройства, дополнительно содержит входной и выходной симметрирующие элементы, соединенные с транзисторными каскадами и соответственно с входными и выходными согласующими устройствами, образуя при этом пространственно-симметричную конструкцию. На чертеже изображено предложенное устройство. Оно состоит из N пластин, выполненных из металла (или металлизированных пластин) 1, на боковых стенках которых закреплены транзисторы 2, соединенные при помощи полосковых линий 3 с симметрирующими элементами 4,5. Входное согласующее устройство 6 и выходное согласующее устройство 7 предназначены для согласования устройства сложения мощности с другими устройствами. Источник возбуждения 10 подключен через входной разъем 8 и входное согласующее устройство 6 к центру входного симметрирующего элемента 4, а нагрузка и цепи питания подключены к центру выходного симметрирующего элемента 5. Элементы крепления 9, каждый из которых расположен между разъемом и согласующим устройством, представляют собой металлические или металлизированные пластины, обеспечивающие жесткость конструкции устройства сложения мощности. Симметрирующие элементы 4,5 выполнены, например, в форме диска из металлической или металлизированной пластины. Конструкция симметрирующего элемента определяется электрическими параметрами рабочих сигналов (диапазон частот, мощность). Размеры симметрирующего диска можно рассчитать по формулеL = 2lln + 0,2235 + 0,5 нГн где l=R - радиус диска;
= - средняя ширина сектора на симметрирующем диске;
n - количество секторов. Тогда
L = 2Rln + 0,2235 + 0,5 нГн
Работает устройство следующим образом. Сигнал от источника возбуждения 10 через входной разъем 8, входное согласующее устройство 6 поступает на входной симметрирующий элемент 4. Сигналы, поступающие с симметрирующего элемента 4 на транзисторные каскады 2, идентичны. С транзисторных каскадов 2 сигналы поступают на выходной симметрирующий элемент 5, с которого через выходное согласующее устройство 7 - на выходной разъем 8. Напряжение питания к транзисторным каскадам 2 подается по полосковым линиям 3, разделение высокочастотных цепей и цепей питания производится в цепях согласования нагрузки после соединения полосков согласующих цепей отдельных транзисторных каскадов 2.
Класс H03B5/18 с частотозадающими элементами с распределенными индуктивностью и емкостью
свч-автогенератор - патент 2336625 (20.10.2008) | |
широкополосный генератор хаотических сигналов диапазона сверхвысоких частот - патент 2332780 (27.08.2008) | |
передатчик сшп-сигнала для радарных и сенсорных устройств - патент 2331980 (20.08.2008) | |
генератор, управляемый напряжением - патент 2298279 (27.04.2007) | |
генератор, управляемый напряжением - патент 2262796 (20.10.2005) | |
многочастотный автогенератор - патент 2257000 (20.07.2005) | |
транзисторный генератор свч - патент 2239938 (10.11.2004) | |
высокостабильный импульсный свч-передатчик - патент 2212090 (10.09.2003) | |
генератор сверхвысоких частот - патент 2189692 (20.09.2002) | |
малошумящий свч-генератор - патент 2161367 (27.12.2000) |
Класс H03H7/48 схемы для соединения нескольких источников или нагрузок, работающих на одинаковой частоте или в одном частотном диапазоне, с общей нагрузкой или источником
балансный усилитель свч - патент 2506693 (10.02.2014) | |
способ независимой одновременной передачи нескольких сигналов через один трансформатор - патент 2251790 (10.05.2005) | |
сверхвысокочастотный мост - патент 2190905 (10.10.2002) | |
устройство сложения сигналов - патент 2118015 (20.08.1998) | |
сумматор мощности - патент 2074509 (27.02.1997) | |
широкополосное гибридное устройство - патент 2072595 (27.01.1997) |