Синфазные мосты сложения мощности

Сложение мощностей генераторов

В базовых станциях для получения мощности в десятки и сотни ватт из-за ограничения мощностей транзисторов используют схемы сложения мощностей нескольких генераторов. Эти схемы являются мостовыми, т.е. отдельные генераторы развязаны друг от друга, так что изменение режима работы (в том числе отключение) одного генератора не влияет на режим работы других. На практике применяют несколько вариантов схем сложения. Все они узкополосные, т.е. диапазон их рабочих частот много меньше центральной частоты диапазона: .

В схеме сложения двух генераторов (рис. 1.28) использованы трансформирующие свойства отрезка однородной линии (на практике микрополосковой) длиной (рис. 1.29):

.

(1.71)

Для упрощения последующего изложения рассмотрим вариант, когда оба генератора создают на выходе одинаковые по амплитуде и фазе напряжения а схема идеально симметрична. Следовательно, токи генераторов в точках a ٭ и b ٭ тоже одинаковы, и напряжение на нагрузке

Рис. 1.28. Структурная схема сложения мощностей генераторов

Рис. 1.29. Трансформатор на отрезке линии

Для каждого генератора эквивалентное сопротивление нагрузке в точках a ٭ и b ٭

.

Тогда в соответствии с формулой (1.71) эквивалентное сопротивление нагрузки каждого генератора Например, пусть R _э = 15 Ом, а R _н = 50 Ом.

Из (1.71) следует, что для трансформации сопротивлений в схеме (рис. 1.28) следует использовать четвертьволновые отрезки линии

.

Ом.

Чтобы схема работала как мостовая, между выходами генераторов включено сопротивление балласта R _бал. Определим его величину. Не претендуя на строгость вывода, рассмотрим случай, когда выход генератора 2 замкнут на корпус (рис. 1.30).

Рис. 1.30. К определению R _бал

Отрезок линии b - b ٭ длиной замкнут на корпус в точке b, и его сопротивление в точке подключения к нагрузке b в соответствии с (1.67) бесконечно. Следовательно, его можно просто убрать из схемы. Сопротивление на входе верхней линии в точке a: , при этом . Чтобы нагрузка генератора не менялась, параллельно входу верхней линии надо включить резистор R _бал сопротивлением . Поэтому в рассматриваемом примере

Когда в схеме (рис. 1.28) один из генераторов отключен, мощность работающего генератора делится поровну между нагрузкой R _н и балластом R _бал. Следовательно, если при работе двух генераторов в нагрузке была мощность 40 Вт (каждый отдавал по 20 Вт), то при выключении одного генератора в нагрузке будет мощность 10 Вт, а 10 Вт рассеивается в балласте. Вообще, для мостовых схем сложения мощностей в случае, когда из n генераторов, работающих на общую нагрузку, включено k генераторов, мощность в нагрузке

Дата добавления: 2014-12-26