Усилитель мощности с распределенным усилением

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение КПД при работе на рассогласованную нагрузку. Усилитель мощности с распределенным усилением содержит первую и вторую неоднородные выходные линии 1, 2, первую и вторую входные линии задержки 3, 4, активные элементы 5, первую и вторую регулируемые линии 6, 7, блок управления 9. Цель изобретения достигнута за счет автоматической регулировки регулируемых линий 6, 7 в зависимости от номинала сопротивления нагрузки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО.ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4492647/24-09 (22) 10.10.88 (46) 23.06.90. Бюл, Р 23 (72) В.Б.Копылев (53) 621.375.026 (088.8) (56) Патент ФРГ Р 1126947, кл. 21 а 4, 29/01, опублик. 1962, (54) УСИЛИТЕЛЬ ИОЩНОСТ И С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ УСИЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повыше„.80 1573530 А 1 (g1)g Н 03 Р 3/60

2 ние КГЩ при работе на рассогласован- ную нагрузку. Усилитель мощности с распределенным усилением содержит первую и вторую неоднородные выходные линии 1, 2, первую и вторую входные линии задержки 3, 4, активные элементы 5, первую ц вторую регулируемые линии 6, 7, блок управления 9, Цель изобретения достигнута за счет автоматической регулировки регулируе.мых линий 6, 7 в зависимости от номинала сопротивления нагрузки. 1 ил.

1573530

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано как выходная ступень широкодиапаэонного ! ,радиопередатчика.

Цель изобретения — повышение коэффициента полезного действия при работе на рассогласованную нагрузку.

На чертеже представлена структурная электрическая схема усилителя мощности с распределенным усилением, Усилитель мощности с распределен, ным усилением содержит первую неодно родную выходную линию 1 задержки с

Б отводами, вторую неоднородную вы;хадную линию 2 задержки c tf отводами, :первую входную линию 3 задержки с N отводами, вторую входную линию 4 ,задержки с N отводами, активные элементы 5, первую 6 и вторую 7 регулируемые линии задержки, датчик 8 проходящей мощности, блок 9 управления, адаптер 10, мультиплексор 11, первый . 12 и второй 13 инверторы, первый 14 и второй 15 регистры, блок 16 сравнения, первый 17 и второй 18 блоки И, генератор 19 тактовых импульсов, линию 20 задержки, балластный резистор

21, триггер 22, аналого-цифровой пре образователь (АЦП ) 23, счетчик 24, направленные ответвители 25 и 26 падающей и отраженной волн, первый

27 и второй 28 дополнительные балластные резисторы частотно-коррек1 тирующие цепи 29, детекторы 30, квадраторы 31, отрезки 32 длинных линий, реле 33 и выходной фидер 34, Усилитель работает следующим образом.

При смене рабочей частоты или нагрузки по сигналу Настройка" переводятся в нулевое состояние счетчик

24, первый 14 и второй 15 регистры, и устанавливается триггер 22 блока

9 управления, Установка триггера 22 переводит схему блока 9 управления в режим настройки. Иультиплексор ll коммутирует выход счетчика 24 на вход адаптера 10, при этом появляется напряжение 27 В на шинах II, IV (на обмотках реле 33 регулируемых линий

6 и 7)..Реле 33 устанавливает длину регулируемых линий 6 и 7 минимальной величины. С задержкой на время коммутации реле 33 отпирается генератор 19, Одновременно усиливаемый сигнал, поданный на вход первой входной линии 3, распространяется в сторону выпрямленные напряжения, подаются иа квадраторы 31. За счет нелинейных преобразований в последних токи на их выходах оказываются пропорциональ35 ными квадратам входных напряжений.

Далее эти токи суммируются, и на выходе датчика 8 Формируется сигнал, величина котороro пропорциональна разности между падающей и отраженной

40 мощностями на выходе усилителя, т.е. пропорциональна проходящей в нагруз— ку устройства мощности. На выходе блока 16 сравнения существует сигнал, соответствующий

45 РезульTaTó сравнения инФормации ступающеи с датчика 8 (число А), с информацией, хранящейся в регистре

15 (число В), Причем в начальный момент всегда А ) В, так как В = О.

Импульсы, поступающие с генератора 19 в зависимости от результата сравнения, производят (в случае А)В) или не производят (в случае А

1 5

30 балластного резистора 21, Поскольку амплитуда напряжения на входных электродах активных элементов 5 одинаковы иодинаковы фазочастотные характеристики регулируемых линий 6 и

7, в выходной неоднородной линии, образованной последовательно соединенными первой 1 и второй 2 неоднородными линиями, амплитуда напряжения прямой волны возрастает к выходу устройства. Величина выходной мощности, выделяемой в нагрузке устройства, зависит от соотношения значений фазового угла ц коэффициента отражения от этой нагрузки и фазового угла

О(внутреннего (собственного) коэфФициента отражения усилителя мощности с распределенным усилением и фиксируется датчиком 8, Работа датчика 8 основывается на измерении мощностей падающей и отраженной воли в фидере 34. На петлях связи направленных ответвителей 25 и 26 развиваются ЭДС, пропорциональные напряжениям, соответственно падающей и отраженной волн, в фидере

34, Напряжения с ответвителей 25 и 26 подаются через цепи 29 на детекторы

30, с выходов которых разнополярные

При первом цикле счета, как упоминалось, длина линий 6 и 7 минимальна и равняется 1мин .

При втором цикле счета (при появлении напряжения 27 В на шинах Х и

IV) переключается реле 33, и в линии

6 и 7 включается отрезок 32 длиной 1, Общяя длина линии 6 и 7 в этом случае составляет 1,„„„ + 1.

При третьем цикле счета (напряжение 27 Р на шинах II III) опять переключается реле 33, и в линии 6 и 7 включается отрезок 32 длиной 2 1.

Общая длина линии устанавливается равной 1,„„,„ + 21, и так далее.

Таким образом, за четыре цикла счета длина линии 6 и 7 изменяется закону 1ми ю 1 ми и + 1в 1 ми н +21

1 „„ + 31, а в первом регистре 14 20 хранится код длины линии 6 и 7, соответствующий максимальному значению сигнала па выходе датчика 8.

Одновременное изменение длин отрезков линий 6 и 7, обеспечивающее 25 постоянное равенство их электрических длин между собой, не нарушает синфазность сложения в нагрузке устройства напряжений прямых волн отдельных активных, элементов 5, однако за счет 30 изменения электрической длины линии

6 изменяется фазовый угол внутреннего коэффициента отражения усилителя мощности с распределенным усилением, Причем при достижении равенства фазовых углов коэффициентов отражения

0(= — P, мОщность, выделяемая в нагрузке устройства, и сигнал, снимаемый с датчика 8, оказываются максимальными. 40

Пятый цикл счета вызывает появление сигнала переполнения на выходе счетчика 24, что влечет за собой сброс триггера 22 и перевод блока 9 в режим работы. Иультиплексор 11 коммутирует выход регистра 14 на вход адаптера 10, устанавливая исполнительные реле в состояние, соответствующее максимуму проходящей в нагрузку устройства мощности, Генератор 19 50 при этом отключается от входа счетка 24. На этом, процесс регулировки длин линий 6 и 7 прекращается.

Таким образом, благодаря регулировке длин линий 6 и 7,. рассчитанных на работу при малом уровне проходящей мощности, мощность, выделяемая

B рассогласованной нагрузке, и коэф1573530 б фициент полезного действия усилителя возрастают. б о р м у л а и з о б р е т е н и я

Усилитель мощности с распределенным усилением, содержащий первую неоднородную выходную линии задержки с N отводами, вторую неоднородную выходную линию задержки с М отводами, первую входную линию задержки с N отводами, вторую входную линию за.— держки с И отводами, (Й + M) активных элементов, включенных между соответствующими отводами первой входной линии задержки с N отводами и первой неоднородной выходной линии задержки с И отводами, и между соответствующими отводами второй входной линии задержки с М отводами и второй неоднородной выходной линии задержки с

M отводами, при этом вход первой входной линии задержки с N отводами является входом усилителя мощности с распределенным усилением, а выход второй входной линии задержки с M отводами нагружен на балластный резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД при работе на рассогласованную нагрузку, введены. идентичные первая и вторая регулируемые линии задержки, датчик проходящей мощности и блок управления, причем первая и вторая регулируемые линии задержки включены соответственно между выходом первой неоднородной выходной линии задержки с N отводами и входом второй неоднородной выходной линии задержки с М отводами, и между выходом первой входной линии задержки с N отводами и входом второй входной линии задержки с М отводами, входы управления первой и второй регулируемых линий задержки объединены между собой и соединены с выходом блока управления., вход которого соединен с .выходом датчика проходящей мощности, вход датчика проходящей мощности соединен с выходом второй неоднородной выходной линии задержки с и отводами, а основной выход образует выход усилителя мощности с распределенным усилепием< блок управления выполнен на последовательно соединенных аналого-цифровом преобразователе, блоке сравнения, первом блоке

И, первом регистре, мультиплексоре и адаптере, генераторе тактовых импульсов, выход которого через второй блок

И соединен с вторым входом первого блока И и первым входом счетчика, 7 1573530 8

Составитель В.Зарщиков

Редактор Н.Рогулич Техред Л.Сердюкова Корректор М.Кучерявая

Заказ l647 Подписное.гм г

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тираж 667

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 первый и второй выходы которого сое-динены соответственно с первым и вторым входами первого регистра и третьим и четвертым входами мультиплек5 сОра, первый и второй выходы которого соответственно через первый и второй инверторы соединены с третьим и втоphlM входами адаптера, выход первого

6 1ока И соединен с входом управления второго регистра, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выкод — e вторым входом блока сравнения, выход переполнения, счетчика через триггер и линию задержки соединен с вторым входом второго блока И, установочные входы счетчика первого и- второго регистров и триггера образуют вход управления усилителя мощности с распределенным усилением..