РАЗВЕТВИТЕЛЬ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ ДЛЯ ПРИЕМНЫХ АНТЕНН

РАЗВЕТВИТЕЛЬ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ ДЛЯ ПРИЕМНЫХ АНТЕНН


RU (11) 2034377 (13) C1

(51) 6 H01P5/12 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5015399/09 
(22) Дата подачи заявки: 1991.12.02 
(45) Опубликовано: 1995.04.30 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 1501199, кл. H 01P 5/12, 1989. 2. Штейн Б.Б. и Черняк Н.А. Однополосная модуляция с помощью фазовых систем. М.: Связь, 1959, с.52, рис.4.5.10. 
(71) Заявитель(и): Постюшков В.П.; Горай И.И.; Олейник В.Ф.; Третьяков С.М.; Назаренко В.Н. 
(72) Автор(ы): Постюшков В.П.; Горай И.И.; Олейник В.Ф.; Третьяков С.М.; Назаренко В.Н. 
(73) Патентообладатель(и): Постюшков Василий Петрович 

(54) РАЗВЕТВИТЕЛЬ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ ДЛЯ ПРИЕМНЫХ АНТЕНН 

Использование: в качестве разветвителя ВЧ-сигналов при многократном использовании приемной антенны. Основной областью его применения являются системы радиосвязи. Сущность изобретения: в разветвителе ВЧ-сигналов для приемных антенн, содержащем собранные по мостовой схеме перестраиваемый конденсатор, индуктивность и два резистора, в диагональ мостовой схемы включена антенна. Индуктивность выполнена перестраиваемой и как перестраиваемый конденсатор набрана из n дискретных элементов, подключенных к блоку управления через контакты реле, а резисторы являются полезными нагрузками. 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных системах для многократного использования антенн.

Известны устройства, используемые для распределения мощности сигнала, например, приемной антенны, между двумя нагрузками (приемниками) [1]

Из известных разветвителей сигналов наиболее близким является разветвитель ВЧ-сигналов, содержащий RLC мост с переменным конденсатором в одном плече, причем одна из диагоналей моста является входом разветвителя [2] Такой разветвитель обеспечивает неравное деление мощности путем изменения емкости конденсатора, однако, при этом сопротивление выходных плеч разветвителя оказываются разными. В этом случае для передачи максимальной мощности необходимо в каждое плечо деления вводить управляемое согласующее устройство, что приводит к усложнению.

Целью настоящего изобретения является обеспечение возможности перераспределения составляющих группового сигнала с приемной антенны между двумя нагрузками в широком диапазоне частот.

Поставленная цель достигается тем, что в разветвителе ВЧ-сигналов, содержащем собранные по мостовой схеме перестраиваемый конденсатор, индуктивность и два резистора, а в диагональ включен источник группового сигнала, индуктивность, выполнена переменной и, как и конденсатор, набрана из n дискретных элементов, подключенных к блоку управления через n контактов реле.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эквивалентная мостовая схема; на фиг. 3 частотные коэффициенты передачи мощности при различных значениях емкости; на фиг. 4 схема блока управления.

Разветвитель ВЧ-сигналов для приемных антенн содержит n-индуктивностей 11-1n, n-емкостей 21-2n, 2n реле 31-3n, 41-4n, резисторы 51-52, а также

блок управления 6, собран по мостовой схеме, в которой индуктивности 1 включены в одно плечо моста, емкости 2 в другое (противоположное) плечо моста, а источник группового сигнала (антенна) в одну диагональ моста. Блок управления 6 подключен к источнику напряжения 7 через кнопочные переключатели 81-8n, 91-9n.

На вход устройства (в диагональ моста) поступает групповой сигнал, представляющий собой совокупность напряжений сигналов, наведенных в рабочей полосе частот антенны. На выходах устройства включены нагрузки с активными проводимостями qH1= qH2= q. В терминах комплексных проводимостей условием балансировки моста является равенство произведений проводимостей противоположных плеч, при выполнении которого нагрузки оказываются развязанными

У1У2=q2 (1)

Работу устройства можно пояснить, вычислив передаточные функции схемы к первому и второму выходу. Для вычисления передаточных функций четырехполюсника от источника к нагрузкам запишем матрицу проводимостей для узлов 1, 2, 3.

Y )

Передаточная функция к первой нагрузке Т24-14 определяется через миноры матрицы 21 и 22

T24-14= 

(2)

Аналогично ко второй нагрузке, с учетом (1) получим

T24-23= 

(3)

Для обеспечения условия балансировки моста индуктивности и емкости в устройстве (см. фиг. 1) будет изменять так, чтобы соблюдалось условие (1), тогда проводимость Y2 можно выразить через проводимость Y1

Y2= (4)

С учетом этого можно переписать передаточные функции устройства к первому и второму входу

T1= T24-14= (5)

T2= T24-23= (6)

Так как Y1=j C, окончательно запишем

T1(j) (7)

T2(j) (8)

Вычислим частотный коэффициент передачи мощности к первому и второму выходам

Kp1() T1(j)T1(-j) (9)

Kp2() T2(j)T2(-j) (10)

Выполнение условия Кр1()+Кр2()= 1 указывает на передачу мощности от входа к выходам без потерь.

Из зависимостей фиг. 3 видно, что изменением емкости и индуктивности, при выполнении условия (1), можно варьировать коэффициентами передачи мощности сигналов к первой и второй нагрузке (приемниками). Если радиоприемники обрабатывают сигналы, принимаемые на равных частотах, например 1=2 f1 и 2= f2, то можно получить выигрыш в передаче мощностей сигналов по сравнению с широкополосным делителем, поскольку Кр1(1)+Кр2(2)>1, а для широкополосного делителя Кр1(1)+ +Кр2(2)=1 не зависимо от 1 и 2. Причем, получаемый выигрыш тем больше, чем больше отличаются частоты 1 и 2.

Таким образом, изменяя индуктивность и емкость, при выполнении q2 условия можно перераспределять принятые антенной сигналы к первому и второму радиоприемникам, что позволит повысить качество связи. Изменение индуктивности в схеме производится дискретно путем последовательного подключения индуктивностей контактами реле 41-4n, при этом индуктивность равна сумме индуктивностей 11-1n. И для каждого положения рассчитаны соответствующие значения емкостей 21-2n, которые подключаются контактами реле 31-3n.

Использование наборных индуктивностей и емкостей, реле и блока управления позволяет перераспределение составляющих группового сигнала осуществлять без изменения сопротивлений нагрузок с выигрышем в коэффициентах передачи мощностей. В результате на радиоприемники будет поступать больший уровень сигналов, что улучшит качество связи и радиоприемники можно будет подключить к устройству при помощи кабеля с постоянным волновым сопротивлением. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



РАЗВЕТВИТЕЛЬ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ ДЛЯ ПРИЕМНЫХ АНТЕНН, содержащий соединенные по мостовой схеме перестраиваемый конденсатор, индуктивность и два резистора, при этом одна диагональ мостовой схемы является входом разветвителя, отличающийся тем, что индуктивность выполнена перестраиваемой и как и перестраиваемый конденсатор набрана из n дискретных элементов, подключенных к блоку управления через контакты реле, а резисторы являются полезными нагрузками, при этом перестраиваемая индуктивность включена в плечо, противоположное плечу с переменным конденсатором.