RU196826U1

RU196826U1 - Устройство коррекции электрической длины каналов усиления

Info

Publication number: RU196826U1
Application number: RU2019129068U
Authority: RU
Inventors: Алексей Сергеевич Пшеничкин; Сергей Викторович Дронов
Priority date: 2019-09-13
Filing date: 2019-09-13
Publication date: 2020-03-17

Abstract

Полезная модель относится к области твердотельных передающих устройств. Достигаемым техническим результатом является повышение эффективности усиления и снижение требований к идентичности электрических длин компонент СВЧ-тракта. Данная полезная модель представляет собой устройство коррекции электрической длины каналов усиления, состоящее из усилителей мощности, коаксиальных кабелей, подводящих СВЧ-мощность к этим усилителям, коаксиальных кабелей, подводящих СВЧ-мощность к сумматорам итоговой мощности, при этом часть итогового сигнала ответвляется направленными ответвителями, объединяется маломощным сумматором в один обобщенный канал и подается на модуль цифровой обработки сигналов, который выдает на формирователь сигналов корректирующие команды для фазовращателей.

Description

Полезная модель относится к передающим устройствам и может быть использована для улучшения характеристик твердотельного передающего устройства радиолокационной станции.

Из предшествующего уровня техники известны способы коррекции электрических длин (например, УДК 621.396.67, Устранение фазовых ошибок на элементах антенной решетки коротковолнового диапазона за счет компенсации набега фаз в фидере, В.И. Невзоров, П.В. Савочкин, С.Ю. Семин, Р.Г. Никитин; патент №2115222, Устройство для компенсации фазового сдвига в цепи обратной связи усилителя мощности (варианты), Пер-Сет Тор Бергстен, Ян-Кристиан Нюстрем; патент №150918 Твердотельный усилитель мощности, Котов А.П. Выболдин Ю.К.).

Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, является повышение эффективности сложения выходных мощностей двух твердотельных усилителей (1 и 2) L-диапазона частот, а также снижение требований к идентичности электрических длин как для данных СВЧ усилителей, так и к СВЧ-тракту (коаксиальные кабели, подводящие СВЧ-мощность (3) к усилителям и подводящих СВЧ-мощность (4) к сумматорам итоговой мощности (5)).

Данный технический результат достигается за счет того, что в схему передающего устройства добавляется канал обратной связи, посредством работы которого происходит коррекция фазы сигнала на входах одного усилителя (2) и, как следствие, меняется результат суммирования мощностей двух усилителей.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение выходной мощности в каждом выходном канале передающего устройства и снятие требований к идентичности электрических длин соединительных коаксиальных кабелей подводящих СВЧ мощность (3) на входы усилителей мощности, снятие требований к идентичности электрических длин самих усилителей мощности (1, 2), снятие требований к идентичности электрических длин соединительных коаксиальных кабелей для передачи СВЧ мощности (4) от выходов усилителей мощности к сумматорам итоговой мощности (5).

Направленные ответвители НО (6), расположенные после сумматоров итоговой мощности (5), отводят часть итоговой СВЧ мощности каждого из двух каналов передающего устройства на маломощный сумматор (7). В данном сумматоре происходит объединение сигналов двух каналов в один обобщенный сигнал, который подается на СВЧ вход модуля цифровой обработки ЦОС (8). Модуль ЦОС производит оценку итогового сигнала для каждого из двух каналов передающего устройства и выдает на формирователь сигналов ФС (9) команду управления положением фазовращателей φ₁ (10) и φ₂ (11), которые осуществляют изменение фазы СВЧ сигнала на входах усилителя мощности УМ2 (2).

Этот формирователь сигналов (9) должен обладать следующим свойствами:

1) иметь две пары выходов СВЧ сигналов (12, 14 и 13, 15), с уровнем мощности каждом канале необходимым для работы выходных усилителей мощности (1, 2) с учетом потерь в соединительных кабелях (3);

2) в каждой паре выходов СВЧ сигналов не менее чем один из выходов должен иметь встроенный электронно-управляемый фазовращатель (10, 11) с возможностью внешнего управления фазой соответствующими командами (выходы 14 и 15);

3) управление каждым фазовращателем (10, 11) осуществляется индивидуально внешними командами управления от модуля ЦОС (8) по соответствующему интерфейсу, не изменяя при этом фазу выходных сигналов других каналов;

4) диапазон перестройки каждого фазовращателеля (10, 11) должен обеспечивать поворот фазы выходного сигнала соответствующего канала на величину от 0° до 360°, с шагом перестройки N;

5) СВЧ сигналы, формируемые каждой парой каналов, не должны пересекаться во временной области (существовать одновременно), и могут отличаться только фазой сигнала между каналами одной пары.

Этот выходной усилитель мощности (1, 2) должен обладать следующими свойствами:

1) два независимых канала усиления;

2) уровень входной мощности должен соответствовать уровню выходной мощности формирователя (9) описанного выше с учетом потерь в подводящих СВЧ кабелях (3).

Этот модуль ЦОС (8) должен обладать следующими свойствами:

1) иметь отдельный вход для приема и прямого преобразования входного СВЧ сигнала в цифровую форму;

2) производить оценку уровня входного СВЧ сигнала по п. 1;

3) иметь интерфейс связи с модулем ФС (9), для передачи команд управления фазовращателями (10, 11).

Осуществление полезной модели

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение выходной мощности каждого канала передающего устройства, облегчение процесса конструирования, изготовления и настройки высокочастотных соединительных кабелей (3, 4) и усилителей мощности (1, 2), ввиду отсутствия необходимости требований к идентичности электрических длин.

Claims

1. Устройство коррекции электрической длины каналов усиления, состоящее из усилителей мощности (1, 2), коаксиальных кабелей, подводящих СВЧ-мощность (3) к этим усилителям, коаксиальных кабелей, подводящих СВЧ-мощность (4) к сумматорам итоговой мощности (5), отличающееся тем, что часть итогового сигнала ответвляется направленными ответвителями (6), объединяется маломощным сумматором (7) в один обобщенный канал и подается на модуль ЦОС (8), который выдает на формирователь сигналов (9) корректирующие команды для фазовращателей (10) и (11).

2. Устройство коррекции электрической длины каналов усиления по п. 1, отличающееся тем, что указанные усилители мощности (1, 2) имеют по два независимых канала усиления, а итоговая мощность достигается сложением выходных мощностей с одноименных каналов этих усилителей в сумматорах итоговой мощности (5).

3. Устройство коррекции электрической длины каналов усиления по п. 2, отличающееся тем, что модуль ЦОС (8) имеет отдельный вход для приема и прямого преобразования СВЧ-сигнала в цифровую форму, оценивает уровень СВЧ-сигналов обобщенного канала, поступающих на этот вход, и выдает команды управления на формирователь сигналов (9) по соответствующему интерфейсу.

4. Устройство коррекции электрической длины каналов усиления по п. 3, отличающееся тем, что формирователь сигналов (9) должен обладать следующими свойствами:

1) иметь две пары выходов СВЧ-сигналов (выходы 12, 14 и 13, 15);

2) иметь не менее чем один встроенный электронно-управляемый фазовращатель (10 и 11) в каждой паре СВЧ-каналов;

3) иметь возможность индивидуального внешнего управления фазой каждого фазовращателя командами, сформированными модулем ЦОС по соответствующему интерфейсу, не изменяя при этом фазу выходных сигналов других каналов;

4) иметь диапазон перестройки каждого фазовращателя достаточный для поворота фазы выходного сигнала соответствующего канала на величину от 0° до 360° с шагом перестройки N;

5) формируемые каждой парой каналов СВЧ-сигналы не должны пересекаться во временной области (существовать одновременно), могут отличаться только фазой сигнала в пределах каналов одной пары.