в случае сложпшп равных мощностей при произвольном OTHOHiciHiH ZjilR=g характеристическое сопротивление состаиляет:

Если Z = R, т. е. д=\. то Zg = i? 2.

Здесь характеристические сопротивления двух противоположных плеч соответственно равны Z, а двух других- Zb. Входные сопротивления двухшлейфного направленного ответвителя при балансе будут равны по величине нагрузочным сопротивлениям: R=Rs-R6.

В этом случае, когда противоположные плечи имеют разные характеристические сопротивления (Z, Za, Zb, Zb), входные сопротивления при балансе определяются следующими выражениями:

вх н - Rji

Характеристические сопротивления плеч У-образной многополюсной мостовой схемы выбираются из условия

Чтобы входные проводимости при равновесии моста были равны проводимости нагрузки, нагрузочное и балластное сопротивления должны быть равны {R6=Rh= = R).t. е.

Увх = 1 / /?б-Ь (1 -fi)liiR =\IR.

Такие условия также наиболее благоприятны и в отношении полосовых свойств многополюсной схемы.

В случае отключения некоторой части (/Vi) генераторов мощность, выделяющаяся в балластных нагрузках, подключенных ко входам работающих (N-Ni) генераторов, P6iN-m)=P{lilN). .Мощность, выделяющаяся в балластных нагрузках, относящихся к отключенным генераторам, равна

Р -р( V

где Р - мощность, отдаваемая одним генератором. Суммарная мощность потерь в балластных нагрузках

На практике вслтинш нагрузочного сонроптлсння Может отклоняться от поминального значе1Н1я, для которого выбраны параметры моста. В этом случае изменяется величина в.холного сопротивления устройства и появляется взаимосвязь между генераторами из-за нарушения равновесия моста. Пусть Ръ=К, но сопротивление нагрузки Ru=aR, тогда, если подводимые мощности равны, входные проводимости схемы при разбалансе

K ,.-y = [a + ;V- l(a-l)(/V-l)l=-.

T.iKiiM обра.юм, при ндеигичт.гч генераторах входные гонротнлспня моста при нзмененнн величины нагрузочного сопротивления (аф1) остаются равными между собой и коэффициент стоячей волны в проводящих волноводах будет такой же, как и в нагрузочном волноводе. При подключении к мосту только одного генератора и небольшом нарушешш баланса моста коэффициент прямого прохождения (степень развязки генераторов), представляющий собой отношение напряжения на свободном входе моста к напряжению на зажимах подключенного генератора,

=(1- )/(Л'-1+ ).

Характеристическое сопротивление плеч многополюсного моста из сочлененных квадратов определяется выражением

Z -Z -,/3.

Если Rf, = RB=R 11 входные сопротивления моста

Z, = R; Z = RVN.

В случае отключения от моста группы генераторов распределение мощности между балластными сопротивлениями будет такое же, как для У-образного моста. Аналогично изменяется величина входного сопротивления при разбалансе.

в общем случпс ко-л])фищ1ент полезного действия любой мостовой системы сложения мощностей N одинаковых генераторов не зависит от ее построения

Т = S S }icos{f-b)\ji.Pi.

*=U=1 J/ 1=1

Здесь Ph li Pi - мощности fe-го и i-ro генераторов по отношению к первому генератору (Pi=I Вт); ifh и ф,- фазовые сдвиги входных напряжений относительно заданных для них значений. Так, для системы сложения мощностей трех генераторов получаем

, = [Л'(1+Л + Р,)1-[1+Р, + Р, + 2К;\со8(9.-?,) +

+ 2 \cos(9,-9,) + 2)Apcos(4,-9,)l.

Случай отключения одного из нескольких leiicpaTopOB эквивалентен равенству нулю соответствующих коэффициентов в формуле для определения к. п. д. Распределение потерь в балластных сопротивлениях зависит от выбранной схемы. Так, например, в цепочечной схеме

Рис. 7.13. Зависимость выходиоп мощности сумматора от угла сдвига фаз и соотношения мощностей суммируемых генераторов.

наибольшие потери получаются в звене с отключенным генератором, а величина их зависит от его номера i:

Pm=iP/(l+i).

Таким образом, в наиболее тяжелых условиях оказывается сопротивление последнего N-I звена, на котором рассеивается мощность Рб(и-1)= (Л'-\)РШ. Поэтому балластные сопротивления последних звеньев должны быть рассчитаны иа большую мощность.

Нрн несннфазном нозбужденпи генератороп погори в балластных нагрузках возрастают. Зависимость мощности в плече сложения от соотношения мощностей генераторов и угла фазового сдвига ф12=<р1-Фг приведена на рис. 7.13. Приведенная зависимость показывает, что изменение угла сдвига фаз от О до 30° незначительно меняет суммарную мощность колебаний в плече сложения.

§-7.4. Разработка практических схем сумматоров

На основаши! иьти-п.можсщюго анализа мостовых схем сложения м()Ж1го нрпптн к иыиоау, что суммарная мощность на вы.чо/Н' .иоПоИ схемы, предназначенной для сложения колебаний генераторов с одинаковыми мощностями, определяется следующим выражением:

(7.1)

Сппаведлнвость этого выражения проверяется примером расчета ячсПкп сумматора из 8 генераторов когерентных снгналоп СПЧ с мощностью Р=1 Вт, построенной по схеме 111).1рно-послсдовательного сложения на базе равнонлечпх мостов и по цепочечной схеме, содержащей неравноплечне мосты, с учетом выхода из строя одного нз генераторов независимо от места его включения. Такая ячейка сумматора изображена на рис. 7.14.0-е.

Пример 1. Рассчимем суммирующую ячейку, схема которой изо-браа-.ена па рнс, 7.7.

Предположим, что Одни нз гспсрягоров вышел из строя, т. е. Pi=0, тогда, пренебрегая потерями >в тракте, на -выходе моста Afi получаем Pjn-Pz/Cm-l-l) =0.5 Вт.

Мощность колебаний, поступающих на вход моста М5. вместо 2 Вг будет соответственпо равна Р ,1=0,5-Вт и Р,а=2 Ег и, следовательно, суммарпая мощность составит

Р , = -1(Рм. + Р.й) =

= (Рм. + Р.,2

(т+ J) (Шф-Ь 1)

где т=Р,1Р^-Л; С05ф1!=1; тц,=>Р„1/Р„г=0,25, откуда

Р 5=2,25 Вт; Р„6=4 Вт,- p7=>l(P s-l-P e)-

13 -792

мз тMS MS М7 -Реых

щ. i4 а

- вых

\рг Ръ к Лр$ Рв Т

в

Pi

Рнс. 7.14. Ячейки сумматора с различными методами суммнронання. Тогда выходная мощность суммирующей ячейки составит:

Рюат. - Яи7 - (Ям; + Р .) ( Ф + У > 4. + ) ,

(ni + l)

Р ы.-6,13 Вт.

Здесь та, = / !/Рм =0,5625.

Используй формулу (7.1), определим выходную мощность этой же ячейки

= 1/8 (Р. + Ра + Л + Р. + Яв + Р, + Я.)+

+ vp+ VFg\+ ]CpJ\+vt\p;+ + vpju+

+ VTju + Vpj + Vp,p, + Vp,p, + VpX + vTpT-i-

+ VP;Pr+V+l = 6,13 Вт.

lliiiiucp 2. Рассчитаем суммирующую цепочечную схему, состоя-iiivi J (W-il) неравпонлечих мостов (рис. 7.14,а-в). Поочередно иключая один нэ восьми генераторов, находим мощность на выходе

ТАБЛИЦА 7.1

Мощвос1ъ на выходе моста, Бт, npi огключеннп генератора

суммирующей ячейки. При этом предполагаем, что потер.и в тракте отсутствуют и схема уравиовешена. Результаты расчета для каждой m схем рис. 7.14,п-а сведены соответственно в табл. 7.1.-7.3.

ТАБЛИЦА 7.2

Мощность на выходе моста. Бт, npei отк.тюченни генератора

М2 МЗ М5 Мб М7

1,33

2,25

1,33

2,25

1,33

2.25

2.25

4,0-

.5,0

2,25

2,25

1.33

2,25

1,33

2.25

1,33

Вы.чодиая мощность ячейки Рвых во всех случаих остается равной 6/13 Вт.

ТАБЛИЦА 7.3

М' lUHOCTL на ьыходе моста, Вг, прн отк.тюченнн генератора

Ml М2 MS М4 МЛ М7

1,33

2,25

4,17

1,33

2,25

4,17

1,33

2,25

4,17

2,25

4.17

4.17

4,17

3,0 3,0 4,0 5,0 6,0 0,5

2,0 3,0 4,0 5.0 6,0 0.5

Из приведенных оезультатов видно, что к. п. д. суммирующей ячейки не зависит от схемы сложения и номера отключаемого генератора. Причем прн отключе-13* 195