Широкополосной трансформатор Советский патент 1976 года по МПК H01F19/06 

1

Изобретение отнбсктся к области ра

диотехники и может использоваться в качестве широкополосного трансформатора в радиотехнических установках, в частнооти в транзисторных усилителях KB и УКВ диапазонов как для широкополосного согласования, так и для сложения равных мощностей в обшей нагрузке.

Для согласования и сложения мощностей в широкой полосе частот используют ся трансформаторы, обмотки которых выполнены двухпроводными, полосковыми юга кабельными линиями, намотанными на магнитопроводы. Количество этих лигай не меньше, чем величина коэффициента трансформации или числа генераторов, мощности которых складываются. Причем входы линий соединены в параллель: непосредствен но для целей согласования или через сопротивления для целей сложения мощностей в общую нагрузку, а выходы линий для обеих делай соединены последовательно и подключены к согласованной нагрузке.

Однако такие трансформаторы имеют основной недостаток, состоящий в том.

что наибольшее напряжение на одной (крайней) обмотке составляет ( П, -1) или

tlV (гйе fl - коэффициент трансформации или число генераторов мощности, которые вкладываются, а V напряжение Hai понижающей стороне или выходное напряжение генераторов). Это приводит к необходимости иметь значительный объем магнитопровода (к относительно большим потерям мощности в нем) или к большой длине наматываемых линий, т. е. к сущес-г венному ограничению на верхней рабочей частоте трансформатора, определяемой длиной намотки, и к усложнению конструкции.

Для устранения указанных недостатков путем уменьшения продольных напр$1женнй линий и обеспечения их равенства в предла гаемом изобретении к внешним зажимам последовательно соединенны хна выхода линий подключена дoпoлнитe Пэнaя линия, соединенная на выходе с несимметричной относительно общей земли нагрузкой и размешена на одном магнитопроводе с линией, один проводник которой на ее выходе соединен с дополнительной линией на входе с общей землей, а одна из точек последовательно соединенных линий подклю чена к-обшей:земле.; На фиг. .1 представлена электрическая схема описываемого широкополосного транс форматора 4:1; на фиг. 2 - вариант схемы широкополосного трансформатора 3:1; на фиг. 3 - вариант схемы широкополосного трансформатора по типу фиг. 1 для сложения равных мощностей четырех генераторов. Линия 1 (фиг. 1) намотана на магнито проводе 2, линия 3 нэ имеет магпитопровода, линия4-на магнитЬпроводе 5, а линии 6 и 7 намотаны на одном магнитрпроводе 8, причем линия 7 на выходе подключена к высокоомной нагрузке 9, несим метричной относительно общей земли 1О. Линия 11 (фиг. 2) намотана на магн топроводе 12, линия 13 магнитопровода не имеет, а линии 14,;.15 намотаны на одном магнитопроводе 16, причем линия 15 подключена к несимметричной относи тельно земли 10 нагрузке 9. На фиг. 3 показано использование известного приема параллельного соединения входов линий не непосредственно, а через развязывающие сопротивления для получения возможности складывания мощностей четырех генераторов в общую нагрузку 9. При этом все отличительные качества и численные соотношения трансформатора те же, что и для фиг. 1, только линии с одинаковыми продольными на пряжент1ями размещены на разных магнито проводах. Описываемый широкополосный трансфор матор работает следующим образом. На параллельно соединенные по входам линии 1, 3, 4 и 6 подается несимметричное относительно обшей земли напряжение V . На выходе каждой линии 1, 3, 4 и 6 напряжение будет равным V , т. е. между крайними проводниками на выходе линий 1 и 6 оно будет равно 4 V , и симметри но относительно обшей земли 1О. Следовательно средняя точка последовательно соединенных по выходам линий 1, 3, 4, б соели1«5па с общей землей 10. Симмет ричное повышенное напряжение с крайних проводников линий 1 и 6 подается на дополнительную линию 7, соединенную на выходе с несимметричной нагрузкой 9, следствие чего продольное напряжение на линии 7 равно 2 V продольные напря женин указаны на фиг. 1, 2, 3 в скобках для каждой линии) как и наибольшее напряжение на линии 6, подключенной к ней непосредственно. При таком построении трансформатора для любого четного наибольшее продольное напряжение составит .- I/, Такое снижение продольного напряжения позволяет снизить объем магнитопровода, уменьшить потери в нем или сократить длину линий, а следовательно повысить верхнюю граничную частоту трансформатора, что весьма важно для конструкций, рае считываемых на большую передаваемую мощность. Кроме того, наличие в -предлагаемо 1 : трансформаторе линий с равными продольными напряжениями позволяет . матывать их на общем магнитопроводе без дополнительных фазокомпенсирующих линий, что существенно упрощает конструкцию при числе магнитопроводов, : меньшем, чем П ., В широкополосном трансформаторе 3:1 (фиг. 2), линии 11, 14 и 15 имеют равные и минимальные пр6дольн1ые НапряжеНйЙ V .а следовательно, могут быть намотаны на одном магнитопроводе 12 вши 16 без дополнительных компенсирующих линий. Для любого нечетного П наибольшее продольное напряжение составит (.tLZ-L l/2Формула изоб ре тения Широкополосный трансформатор для согласования и сложения мощностей усилите- лей KB и УКВ диапазонов , содержащий магнитные сердечники и обмотки, выполненные в виде двухпроводных, полосковых или кабельных линий, входы которых соедине йы параллельно или через сопротивления, а выходы-последовательно; о т л и- чающийся тем, что, с целью уменьшения продольных напряжений линий и обеспечения их равенства, к внешним зажимам последовательно соединенных на выходах линий подключена дополнительная линия, соединенная на выходе с несимметричной относительно обшей земли нагруз кой и размещена на одном магнитопрово- де с линией, один проводник которой на ее выходе соединен с дополнительной пинией на входе с общей землей, а одна из точек последовательно соединенных линий подключена к обшей земле.