УСТРОЙСТВО СЛОЖЕНИЯ ЧЕТЫРЕХ СИГНАЛОВ РАЗНОЙ ЧАСТОТЫ ДЛЯ РАБОТЫ НА ОДНУ АНТЕННУ КОРОТКОВОЛНОВОГО ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована для сложения мощности отдельных радиопередающих модулей на передающих центрах связи.
Известны устройства сложения мощности (УСМ), предназначенные для работы в коротковолновом диапазоне частот, описанные в литературе [1], а также предложенные в патентах РФ №7769, 132934. Все рассмотренные УСМ характеризуются тем, что в них тем или иным способом производится сложение мощностей радиопередающих модулей, работающих на одной частоте. Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ сложения мощности радиопередатчиков по патенту РФ на изобретение №2580401, принятый за прототип.
Прототип содержит широкополосный мост сложения мощности, регулируемые искусственные длинные линии, антенный коммутатор и несколько антенн. В прототипе к входам широкополосных мостов сложения подключены регулируемые искусственные длинные линии, первые входы которых подключены к выходам антенного коммутатора, вторые входы подключены к системе управления передающего центра. При этом выходы подключены к входам широкополосного моста сложения, а выход широкополосного моста сложения подключен к входу антенного коммутатора. На управляющие входы коммутатора поступают сигналы управления от системы управления передающего центра.
Недостатком прототипа является то, что в нем не предусмотрена возможность сложения мощностей радиопередающих модулей, работающих на разных частотах. Прототип позволят складывать лишь мощности радиопередающих модулей, работающих на одной частоте, а для целей передачи сигналов нескольких радиопередающих модулей, работающих на разных частотах, предполагается использовать несколько антенн. При этом задача сложения мощностей нескольких радиопередающих модулей, работающих на разных частотах, и передачи суммарного сигнала при помощи одной антенны является весьма актуальной и важной на практике, особенно для мобильных объектов связи, которые затруднительно оборудовать большим количеством антенн.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое устройство, является сложение мощности четырех радиопередающих модулей, работающих на разных частотах, для работы на одну антенну коротковолнового диапазона частот.
Для этого в устройство, предложенное в способе сложения мощности радиопередатчиков и принятое за прототип, содержащее широкополосный мост сложения мощности, первый коммутатор и антенну, в котором на управляющий вход первого коммутатора подается сигнал от системы управления радиопередающего центра, введено антенно-согласующее устройство (АнСУ) и второй коммутатор, при этом на первый, второй, третий и четвертый входы широкополосного моста сложения мощности, являющиеся соответствующими входами всего устройства, подаются сигналы от первого, второго, третьего и четвертого радиопередающих модулей, вход первого коммутатора и первый вход второго коммутатора подключены к выходам широкополосного моста сложения мощности и АнСУ соответственно, при этом первый выход первого коммутатора соединен со входом АнСУ, а второй - со вторым входом второго коммутатора, а выход второго коммутатора - со входом антенны, при этом на управляющие входа АнСУ и второго коммутатора подаются сигналы от системы управления радиопередающего центра.
Структурная схема предлагаемого устройства приведена на Фиг. 1.
Устройство сложения четырех сигналов разной частоты для работы на одну антенну коротковолнового диапазона частот содержит широкополосный мост сложения мощности 1, первый 2(1) и второй 2(2) коммутаторы, АнСУ 4 и антенну 3. На первый, второй, третий и четвертый входы широкополосного моста сложения мощности 1, являющиеся соответствующими входами всего устройства, подаются сигналы от первого, второго, третьего и четвертого радиопередающих модулей (на Фиг. 1 не показаны). Вход первого 2(1) и первый вход второго 2(2) коммутаторов подключены к выходам широкополосного моста сложения мощности 1 и АнСУ 4 соответственно. Первый выход первого 2(1) коммутатора соединен со входом АнСУ 4, а второй - со вторым входом второго 2(2) коммутатора, а выход второго 2(2) коммутатора - со входом антенны 3. При этом на управляющие входы первого 2(1) и второго 2(2) коммутаторов и АнСУ 4 подается сигнал от системы управления радиопередающего центра.
В качестве широкополосного моста сложения мощности могут быть использованы устройства по патентам РФ на полезные модели №156097, 146836. В качестве АнСУ может быть использовано устройство по патенту РФ на полезную модель №114244.
вх
Работает предлагаемое устройство следующим образом. На входы широкополосного моста сложения мощности подаются сигналы четырех радиопередающих модулей, каждый сигнал мощностью Р.
вх
В случае если радиопередающие модули работают на одной частоте и сфазированы, переключатели коммутаторов 2(1) и 2(2), контролируемые сигналом управления от вышестоящей системы управления, установлены таким образом, что между выходами моста сложения мощности 1 и входом антенны 3 включено АнСУ 4. Блок АнСУ 4 позволяет согласовать комплексное сопротивление антенны на данной рабочей частоте с выходным сопротивлением моста сложения для обеспечения максимально высокого коэффициента бегущей волны (КБВ) в тракте. После прохождения блока АнСУ суммарный сигнал мощностью 4Р излучается антенной.
вых
вх
В случае если радиопередающие модули работают на разных частотах, переключатели коммутаторов 2(1) и 2(2), контролируемые сигналом управления от вышестоящей системы управления, установлены таким образом, что АнСУ 4 исключено из тракта, т.е. обеспечивается режим работы в обход АнСУ. В этом случае мощности каждого из входных сигналов рассеивается в балластных нагрузках широкополосного моста сложения мощности 1, однако при этом обеспечивается возможность передачи каждого из четырех сигналов разной рабочей частоты с выходной мощность Р=0,25Рс использованием одной антенны.
Предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами:
- тающих на разных частотах для работы на одну антенну коротковолнового диапазона частот;
вх
- предлагаемое устройство обеспечивает высокое КБВ (не хуже 0,9) и выходную мощность сигнала 4Р при сложении мощностей радиопередающих модулей, работающих на одной частоте и сфазированных.
Список литературы:
1. Лондон С.Е., Томашевич С.В. Справочник по высокочастотным трансформаторам, М., Радио и связь, 1984.