Восьмиполюсник
Иллюстрации
Реферат
СССР
М 59528
Класс 21 д, 34
ОПИСАНИ Д Д Р Т Д
Б АВТОРСИОИУ СSИДЕТЕЛЬСТВУ
Зарегистрировано в Ьюро изобретений Госплана при СНК СССР
А. А. Пистолькорс.
ВОСЬМИПОЛЮСНИК.
Ь
Ъ
Заявлено 5 яиааоя 1933 года н НЕА11 за ¹ 36111.
Опубликовано 31 марта 1941 года.
З рой приложены э. д, с.; UI, lf, UII, III— первичные и вторичные напряжения и токи на одной стороне шестиполюсника; U, l,; U, I — то же на другой. Через Z ооозначено сопротивление, приключенное к первичной цепи шести полюсника, через Z u
Еа — сопротивления 4 и 5.
P требуется разделить. При соответ- Для изображенной на фиг. 3 схемы ствующем подборе указанных в схе- шестиполюсника можно написать ме величин, можно добиться того,, следующие четыре уравнения
U, — UI — — Rl, /-х/1; /.хп/г
Цг — /и = Rl +jjxl +j/x lI
/, — lf = jbI а+/Ь„(VI VII) =jbUI /&ОС/, Предл»гаемое изобретение имеет целью в первую очередь разделить две передачи, имеющие место в одной линии на одной и той же частоте, по распространяющиеся в противоположных направлениях. Кроме того, оно преследуег ряд других целей, которые будут указаны в дальнеишем. Для достижения упомянутой цели разделения передач предлагается применять восьмиполюсник, который и ри использовании несимметричных линий передачи (коаксиальный каоель) может быть заменен шестиполюсником. Схема последнего показана на фиг. 1. Здесь 1, 1 — две одинаковые катушки самоиндукции, обладаю;цие некоторой взаимоиндук- I цией, 2, 2 — две одинаковые емкости, 3 — емкость, 4 и 5 в некоторые комплексные сопротивления, причем одно из них заключает в себе и сопротивление приемника; 6 — 6 — линия, в которую включается шестиполюсник и пе едачи в которой что в сопротивлении 4 или 5 будет выделяться передача, идущая лишь в определенном направлении вдоль линии 6-6. Для уяснения этой возможности в дальнейшем рассматривается отдельно с. ема шестпполюс. ника в том виде, как она нзобр» жена на фиг. 2.
Здесь х — индуктивное сопротивление катушки 1, b — проводимость емкости 2, b, — проводимость емкости 3, ла — реактанц взаимоиндукции (юм), R — активное сопротивление первичной и вторичной цепей шестиполюсника. При этом под первичной понимается та цепь, к кото59528 — 1ц =- /И1ц —. 1К.I
6=6,-+ b,,„
Из последних двух уравнений следуе
l, =1 +1И1; — - ф,,U>i
1, == 1ц jjbU i — -j b„U, Выразим V»также через $ 1,, Ui, lц 1
U. Уц (1+ И вЂ” -1)+ U> (с1--jjboP)+(й+/х) 1ц —,1х„1, здесь
Р= - " - obo t q = xbo — rob
Найдем значение 1ц, пользуясь соотношением, Uo = Z.,lo.
Подставляя вмесго U ц 1., их значения и замечая, что Ui == Z, получим:
bgZ,Z - - Ь<ЯХ, — — jZ,q — л,, j > Р ;Z, (1 -- р — — /ЬР) —; Z. —, 1(л - - bZ.Z.,)
Tor; 1ц может быть сделан равным нулю, если подобрать сопротивление Zo так, чтобы числитель обращался в нуль. Решая уравнение доЕ Г;, — — b, PZg -г:/2 7 —. n =-() найдем
Рассмотрим теперь, каку.о величину будет иметь ток через сопротивление Z при про гивополо>кном направлении передачи в линии (>,6. Соо-гветствующая схема (для того >ке шестиполюсцика) изображена на фиг. 3.
Ллесь Z< — сопротивление в первичной цепи шестиполюснцка.,чля этой ж; схемы можно написать следующие уравнения:
U, — — Ui = — ®, +1х1i —, jë„.1ц
U — Ui; == 1>1ц+/х1ц+1х, l, 11 — jг =jlbU1 — /()0U2
1 — 1ц =/bUã — j b,U, Откуда найдем
UI = У + а + /х1 —, - /л,!ц
i., =Iц+М1. — j boU, = 1„((-- 1> jjRb) —;I (q --j b Rj - - j bU„--j bLI
Теперь будем иметь:
U, = — Я,lÄ
Подставляя вместо Uo и I,, написанные выражения и полагая
Ui == Z41r, 1/ц = Е;1ц, получим
boi Z + jZИ+ ЕФ4 — o„
1ц =31i Zo+ Z. (> — p+jjkb) + R+1 (г+ bZ.Z,) 59528
Чтобы найти ток в сопротивлении 2,„Днужно полученное значение (и подставить B выражение для 1.—,. Проделав необходимые вычисления,. и лучим . Ь„(В+А) (й+,) -хо(1 — p) — дл+ хЬ;(М+Z,, -l,) т =./ Z, l- Zг {! — р +/РЬ)+ И вЂ”,,7 (ь+ Z.,Z,) "1тооы выяснить, не Оудет ли э от ток также Равен нулю, пддсгав11м а числитель вместо 2, найденное ранее значение и, приравняв его нулю, постараемся определить условия, при которых это будет иметь место, После ряда преобразований получим следующее уравнение:.тд, l — -- —: - — - -тп (p - E,j I-> — р =- д. й+ /.р+ z
Замечая, что х, ф 0 по условию, и приравнивая нулю отдельно вещественну1о и мнимую часть, получим следующую систему уравнений:
R- -yr, — bx,r, — Ьх,й,— Ьг,х, = 0 х -yx, + br,r„ br,Ê вЂ” дх,х, == О, !
l 1, ./х) - 1 11 rJ(.т 24 здесь
Принимая за непзвестнь1е, и х, и решая систему, получим
Ig (Ьд., — 1) (р — Ьд,) — (br,R+x) br, br { тр lu.) -
У. (!т.а; — 1) bye + (ЬУ Л, + Л ) (p — Ь" ) х!
b-712 + (р — br.) >
Лля того, чтобы при перемене на- ника так, чтобы су =0 пли, иначе, правления передачи ток в сопроти- i чтобы хдо = 1 л„. Тогда аленин 2, сперва обратился в нуль, -г сопротивления 2, и Z, должны быть связаны определенными соотношс-, .до пнями, причем такими, которые не ) Отношение — - не зависит от ч»1,ñåãäà возможно выполнять. В част- I сто1ы.
{Ости ec H coHPOTHBAPHHe 2 2 11 Вс а ные результаты нетрудно распроактивном 2 ток в Х, при пеоемене, с ранять и на случай семметричной напРавлениЯ пеРедачи всегда бУдет линии. Тсгда получается восьмипочаях мы можем изменить 2, или 21, чаях мы можем изменить 2, . /" .Здесь 1 — атушк самоинд кци включив между линией и зажимом шестиполюсника некоторый реак- (c реактанцем - — ), > — конденсаторы танц. l(c проводимостью b t, 3 — конденсаРассмотренный шестиполюсник об-, торы связи (с проводимостью ладает свойством не РеагиРовать на 4 — активные сопротивления (велипередачу определенного направленпя лишь для одной частоты, как это,ниной „). Катушки 1 в каждой па.
1 видно из выражения для 2,. Однако, i ре проводов должны обладать одиесли сопротивление линии 2, актив- иаковой взаимоиндукцией Л (фиг. 4). но и неизменно для всех частот, Схемы, приведенные на фиг. 1 можно получить запирающее дей- и 4, могут быть усложнены; например, ствие на широком диапазоне частот, с целью придания восьмиполюснику подобрав элементы четырехпол1ос- i симметрии, катушки самоиндукции
59528 могут быть разбиты на две части, как это показано на фиг. 5, или то же может быть сделано с емкостями 2 и 3 (см. фиг. 6). Могут иметь место и другие видоизменения, например, ряд звеньев типа, показанного на фиг. 1, могут быть сс единены последовательно. Существенным для заявляемого во.ьмиполюсника является то, что он состоит из двух отрезков линий с последовательно включенными самоиндукциями и параллельно включенными емкостями в каждой из них, причем указанные линии должны иметь емкостную и индуктивную связь между собою. В этом случае включив в одну пару зажимов генератор, а в другую— приемник, можно, регулируч сопротивления, приключенные к ос альным двум парам зажимов, получить в приемнике подавление тока для определенной частоты или для определенной полосы частот.
Помимо разделения передач в линии, отличающихся направлением, описываемый восьмиполюсник, или заменяющий его в несимметричных системах шестиполюсник, могут выполнять и другие функции. Ток, подобрав соответствующим образом, величины сопротивлений Z и Z, и поместив вместо 2> приемник (фиг, 7), можно использовать восьмиполюсник как фильтр с некоторо j частотной характеристикой, в частности, как идеальный запирающий фильтр для !
1 определенной частоты (для которой ток 1н =О, см. выше). Кроме того, . этот восьмипол1осник может быть
1 использован длil измерения сопротивления, приключаемого к одноп паре зажимов (например, вместо Z,) и определяемого по показаниям прибора по величине со Iротивлений, приключаемых ко второй и третьей
1 парам зажимов; к четвертой паре зажимов приключается генератор., Наконец, он может служить индикатором электрического состояния линии или цепи, точнее ее сопротивления; если для определенного сопротивления Z, достигнуто подавление тока в сопротивленин У„ то отклонение сопротивления линии ил 1 цепи от значения Z, вызовет появление в сопрогйвлении Z2 тока, который может быть использован для воздействия на специальный индикатор или автоматику.
Предмет изобретення.
Восьминол осник, состоящий нз двух отрезков двухпроводных линий с последовательно включенными индуктивносгями и параллельно включенными емкостями, о т л и ч а 1ошийся тем, что оос линии связаны между собою индуктивно и емкостно.
H. а в тTо0р с к о0 м у с в Iи д е тTeе.л Iь ству ¹ 59528
Фиг. 5
Р х
"р
Ф ИГ.4
ФИГ. 5
ФИГ. 5
1 гг
Отв. редактор П. В. Никитин
Тип. „Сов. печ., М 40553. Зак. ¹ 2540 †7
Lleaa 35 коп.
Гоепааииздат
Ф ИГ.1
ФиГ.3 х Я 01,7/
Г з Р (Ь z т
pz, У2 72