Высокочастотный трансформатор Советский патент 1991 года по МПК H01F19/04 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам высокочастот- ных трансформаторов с вентильными свойствами, и является усовершенствованием устройства по авт. ев N 930398.

Целью изобретения является расширение рабочего диапазона частот в сторону низких частот при сохранении габаритов.

На чертеже представлена схема высокочастотного трансформатора

Высокочастотный трансформатор состоит из сердечника 1 в виде плоскопараллельной пластины, толщина которой /4, где А - длина геликонной волны. Пластина сердечника 1 вырезана из монокристалла полупроводника, имеющего высокую подвижность носителя заряда при комнатной температуре(например, n-lnSb). Слоем 2 токопроводящей металлической пасты полностью покрытз одна из больших поверхностей пластины сердечника 1. Толщина а слоя 2 превышает глубину проникновения электромагнитного поля, которая зависит от рабочей частоты трансформатора и электропроводности материала слоя 2. На сердечнике 1 намотаны две ортогональные обмотки 3, 4, и он помещен в постоянное магнитное поле В магнитной системы. Постоянное магнитное поле В направлено пе- репендикулярно большим поверхностям пластины сердечника 1. Обмотки 3 и 4 соединены последовательно. Свободный вывод обмотки 4 соединен с общей клеммой, свободный вывод обмотки 3-е входной клеммой, а средняя точка обмоток 3 и 4 соединена с выходной клеммой, к которой подсоединена нагрузка 5

С

СО

ел го ю

Ј

к

Высокочастотный трансформатор работает следующим образом.

При подаче на входные клеммы переменного тока соответствующей частоты в катушках создается магнитное поле, имею- щее круговую поляризацию. Замена входа и выхода местами меняет и направления круговой поляризации ВЧ магнитного поля в области сердечника 1. Высокочастотный сигнал через высокочастотный трансформа- тор в зависимости от направления круговой поляризации передается от входа к выходу или поглощается в обратном направлении передачи.

Наличие токопроводящего слоя метал- лической пасты на одной из больших поверхностей полупроводниковой пластины сердечника, толщина которого превышает глубину проникновения электромагнитной волны в слой. т.е. когда слой толщиной а 1,26-104(5 -со), см1/2, где, и -электропроводность слоя; Ом ; ш - частота тока, полностью покрывает всю большую плоскость полупроводниковой пластины, меняет условия отражения магнитоплаз- менных геликонных волн от границы раздела полупроводник - металл по сравнению с разделом полупроводник - вакуум (другая большая поверхность не покрыта пастой). При этом имеет место не полуволновый (как в случае прототипа), а четвертьволновый размерный резонанс геликонных волн. Рабочая частота (в случае четвертьволнового резонанса) определена выражением

JtE,

f

m2B

Sen (Г

где Е0 - диэлектрическая постоянная; 1 е - заряд электрона.

Из этого выражения видно, что рабочая частота при четвертьволновом резонансе в четыре раза меньше при тех же значениях других параметров.

Таким образом, покрытие одной из больших поверхностей полупроводниковой пластины сердечника слоем токопроводя- щей металлической пасты определенных размеров позволяет изменить структуру стоячей волны в сердечнике и уменьшить предельные рабочие частоты в сторону низких частот в 4 раза при сохранении габаритов устройства.

Формула изобретения

Высокочастотный трансформатор по авт. св. № 930398, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона частот в сторону низких частот при сохранении габаритов, введен слой токо- проводящей металлической пасты, нанесенный на одну из плоских поверхностей пластины сердечника, диаметр которого соответствует диаметру пластины, а толщина превышает глубину проникновения электромагнитного поля в слой.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве высокочастотных трансформаторов с вентильными свойствами. Целью является расширение рабочего диапазона частот в сторону низких частот при сохранении габаритов. Высокочастотный трансформатор содержит сердечник 1 в виде плоскопараллельной пластины из монокристалла полупроводника. Одна из больших поверхностей сердечника 1 покрыта слоем токопроводящей пасты 2, толщина которого превышает глубину проникновения электромагнитного поля в слой. На сердечнике 1 намотаны две ортогональные обмотки 3, он помещен в постоянное магнитное поле В магнитной системы. Наличие слоя токопроводящей пасты 2 на одной из поверхностей сердечника 1 изменяет условия отражения магнитоплазменных геликонных волн от границы раздела полупроводник - металл, при этом возникает четвертьволновый резонанс геликонных волн, что приводит к снижению нижней рабочей частоты в четыре раза при неизменных габаритах трансформатора. 1 ил. -J $ (Л