Двухканальное устройство для сложения мощностей усилителей с распределенным усилением

Двухканальное устройство для сложения мощностей усилителей с распределенным усилением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДВУХКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ МОЩНОСТЕЙ УСИЛИТЕЛЕЙ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ УСИЛЕНИЕМ, содержащее два усилителя с распределенным усилением с общей выходной линией передачи, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот, в выходную линию передачи между точками подключения выходных электродов каждой пары усилительных элементов усилителей с распределенньм усилением включены дополнительно введенные отрезки линии передачи с волновым сопротивлением,равным волновому сопротивлению выходной линии передачи, и электрической длиной, определяемой из неравенства оси где ооп - электрическая длина S дополнительно введенного отрезка линии передачи; е. осм - электрическая длина звеньев выходной линии передачи.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУВЛИН (19) (11) Н 03 Н 11/36 H 03 F 3/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ЛО ДелАм изОБРетений и OTHPblTHA (21) 3599824/18-09 (22) 01 . 06 . 83 (46) 30.09.84. Бюл. Ф 36 (72) Г.M. Нилова, А.И. Брунев, А.A. Кузьмин и Д.Н. Ипполитов (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621. 375. 121 . 2 - 621. 372. 51 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 360714, кл. Н 03 F 1/18, 1872.

2. Uwe Christ Kettenverstarker

mit doppEer KingangsIanfzeitekette.

-А.Е.U, band 27, 1973, heft 10, р. 449 (прототип). (54)(57) ДВУХКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ МОЩНОСТЕЙ УСИЛИТЕЛЕЙ

С РАСПРЕДЕЛЕННЬК УСИЛЕНИЕМ, содержащее два усилителя с распределенным усилением с общей выходной линией передачи, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот, в выходную линию передачи между точками подключения выходных электродов каждой пары усилительных элементов усилителей с распределенным усилением включены дополнительно введенные отрезки линии передачи с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению выходной линии передачи, и электрической длиной, определяемой из неравенства

9" а( где ап - электрическая длина дополнительно введенного отрезка линии передачи, оси — электрическая длина звеньев выходной линии передачи.

1116534

Цель изобретейия - расширение диа-50 пазона рабочих частот.

Поставленная цель достигается тем, что в двухканальное устройство для сложения мощностей усилителей с распределенным усилением, содержа- 55 щее два усилителя с распределенным усилением с общей выходной линией" передачи, в выходную линию передачи

Изобретение относится к радиотех««ике и может быть использовано для сложения мощностей усилителей с распределенным усилением в предварительных или оконечных каскадах широкополосных усилителей мощности радиопередающих .«ли радиоприемных устройств.

Известно устройство,,позволяющее суммировать мощности- усилителей с распределенным усилением в общей нагрузке за счет последовательного соединения выходных линий передачи (1 1.

Однако наличие в устройстве фазо- 15 разделительных цепей, компенсирующих расфазировку выходных линий передачи, существенно усложняет схему, а конструк««««я устройства является громоздкой. Эти недостатки препятствуют широкому практическому использованию данного устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является двухканальное устройство для сложения мощностей усилителей 25 с распределенным усилением, содержащее два усилителя с распределенным усилением с общей выходной линией передачи. В этом устройстве звенья выходной линии передачи совместно с 30 выходными емкостями усилительных элементов образуют фильтр нижних частот. Электроды каждой пары усилительных элементов подключены в одну точку входной линии передачи, поэтому З5 емкость фильтра равна сумме выходных емкостей двух усилительных элементов, что и определяет верхнюю граничную частоту устройства 1 2).

Недостатком данного устройства 40 является узкий диапазон рабочих частот, что объясняется недоиспользованием усилительных элементов по частотным свойствам из-за параллельного включения их выходных элек- 45 тродов. При этом верхняя граничная частота устройства в целом вдвое ниже, чем у одиночного усилителя с распределенным усилением. межцу точками подключения выходных электродов каждой пары усийительных элементов усилителей с распределенным усилением включены дополнительно введенные отрезки линии передачи с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению выходной линии передачи, и. электрической длиной, определяемой из неравенства goo ос««> где « „ — электрическая длина дополнительно введенного отрезка линии передачи, < он — электрическая длина звеньев выходной линии передачи.

На фиг. 1 представлена структурная схема двухканального устройства для сложения мощностей усилителей с распределенным усилением, на фиг.2— эквивалентная схема полузвена выходной линии передачи.

Устройство (фиг.1) содержит два усилителя с распределенным усилением, образованных звеньями 1 и 2 входных линий передач 3 и

4 соответственно звеньями 5 выходной линии передачи 6, к соответствующим точкам которых подключены выходные электроды усилительных элементов (УЭ) 7 и 8. Входные линии передачи 3 и 4 нагружены на балластные резисторы 9 и 10, а выходная линия передачи б — на балластный резистор 11. Между выходными электродами УЭ 7 и 8 включены дополнительно введенные отрезки 12 линии передачи.

Устройство работает следующим образом.

Входные сигналы проходят по двум. идентичным входным линиям передачи

3 и 4, в которых за счет включения балластных резисторов 9.и 10 создается режим бегущей волны. При этом часть сигнала ответвляется и усиливается УЭ 7 и 8, выходные сигналы которых суммируются в общей выходной линии передачи б и поступают на выход.

Выходные электроды пар 7 и 8, относящихся к разным усилителям с распределенным усилением, подключены в выходную линию передачи 6 и разделены дополнительно введенным от. резком 12 линии передачи. 3а счет этого емкости УЭ 7 и 8 не суммируют ся в каждом звене фильтра нижних

11! 65

®а бсср

: 2

1

l 1

Л I Л s

l 1 1

ВИВИАНИ Заказ 6945 44 Тираж 861 . ХЬдписшое

Филзййл ШШ Пй ЙФЙФ ф Й э У 13 щ од ° уй б ПроактзВая ° частот, образованного выходными емкостями каждой пары УЭ 7 и 8, зве. ном выходной линии передачи 6 и дополнительно введенным отрезком 12 линии передачи. Каждое из полуэвеньев этого фильтра (фиг ° 2) можно представить каскадным соединением двух полузвеньев: основного, образованного полузвеном выходной линии передачи осн

6 с длиной осн и дополнительчого

У образованного полузвеном дополнительно введенного отрезка 12 линии ар . передачи с длиной

1- 15

Длину дополнительно введенного отрезка 12 линии передачи необходимо выбрать из неравенства оп оси >

< ( где 1 щ — электрическая длина до9 ,полнительно введенного отрезка линии передачи, <0 - электрическая длина звеньев выходной линии 25 передачи.

В этом слУчае Хе с1о„l W,р н. где < со. ооо . и ) со.о . частоты среза эквивалентного фильтра нижних частот, образованного соответственно Зр дополнительно введенным отрезком 12: линии передачи и звеном 5 выходной линии передачи 6 совместно с выходными емкостями УЭ 7 и 8. При этом диапазон рабочих частот ограничива- ется только выходной линией передачи .6. Длина каждого иэ дополнительно введенных отрезков линии передачи выбирается из условия фазирования входных и выходных передающих линий,п

34 4 н зависит от диапазона рабочих частот усилителей с распределенным усилением, типа усилительных элементов, их числа и режима работы.

В двухканальном устройстве для сложения мощностей усилителей с распределенным усилением, содержащем четырехэвенные входные линии пе-. редачи 3 и 4 на отрезках связанных линии, восемь УЭ 7 и 8 (транзисторов КТ919Б, включенных по схеме с общей базой) и общую выходную линию передачи 6, диапазон рабочих частот равен 50-600 МГц, что в два раза выше по сравнению с прототипом, при сохранении величины выходной мощности, равной 0,8 Вт. Длина каждого из дополнительно введенных отрезков линии передачи в данном .случае равна 0,25(„с, . Таким образом, за счет дополнительно введенных отрезков 12 линии передачи достигается расширение полосы рабочих частот устройства в целом s, два раза.

3а счет дополнительно введенных отрезков 12 линии передачи увеличи-, вается время, задержки звеньев выходной линии передачи 6 . Поэтому время задержки входных линий ttepeдачи 3 и 4 необходимо скорректировать на такую же величину.

Технико-экономическая эффективность двухканального устройства для сложения мощностей усилителей с распределенным усилением заключается в расширении диапазона рабочих час" тот без уменьшения выходной мощности,что сущеетвенно расширяет сферу его применения.