Широкополосный трансформатор Советский патент 1977 года по МПК H01F19/06 

1

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в широкополосных транзисторных усилителях мощности ВЧ и ОВЧ диапазонов.

Известен широкополосный трансформатор, обмотки которого представлят собой отрезки в. ч. линий, намотанные на тороидальный ферритовый сердечник 1. В указанном устройстве для получения эффекта преобразования сопротивлений в. ч. линии, образуюи1.ие обмотки, соединяют между собою последовательно и (или) параллельно и к образованному соединению подключают внешние подводящие линии, согласованные по волновому сопротивлению с линиями обмоток. Недостаток такого трансформатора заключается в использовании в нем в качестве в. ч. линий обмоток из скручеииых проводников. Это ие позволяет использовать его для преобразоваиия низкоомных сопротивлений на больиюм уровне в. ч. мощности, а также в наличии соедииительиых проводников, служащих для соединения между собой концов обмоток и обмоток к подводящим линиям, которые, являясь паразитными индуктивностями, существенно снижают рабочую полосу частот трансформатора.

Известен также щирокополосный трансформатор 2, содержащий ферритовый сердечник и обмотки, выполненные из согласованных ленточных линий, образованных двумя полосами проводящего материала, разделенных диэлектриком, имеющих ввод, вывод и средний вывод. Этот трансформатор является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Его недостаток заключается в наличии соединительных проводников, служащих для соединения между собой линий обмоток и обмоток к подводящим линиям. Соединительные проводники, являясь паразитными индуктивностями, существенно снижают рабочую полосу частот трансформаторов.

Цель изобретения - расширение рабочей полосы частот трансформатора.

Указанная цель достигается тем, что обмотки трансформатора выполнены из одного отрезка линии, два конца нижней и верхней полос которой соединены между собой, образуя средний вывод, а к двум другим концам и к середине линии подсоединены дополнптельиые отрезки двухпроводной ленточной линии, образующие ввод и вывод трансформатора.

Суишость изобретения поясняется на примере выполнения трансформатора с коэффициентом трансформации 4 : 1 (по сопротивлению). Трансформаторы подобной конструкции могут быть выполнены и с другими коэффициентами траисформашп.

На фиг. 1 изображеи щирокополосный трансформатор в общем виде; на фиг. 2 - разрез трансформатора в месте ввода и среднего вывода; на фиг. 3 - разрез трансформатора в месте вывода; на фиг. 4 - электрическая схема предлагаемого трансформатора. Широкополосный трансформатор содержит 5 ферритовый сердечник 1, на котором размещена обмотка, выполненная из одного отрезка двухпроводной ленточной линии надлежаш,его волнового сопротивления. Обмотка состоит из двух частей (ноловин) правой 2 и левой 3, ю образованных в результате подсоединения к середине линии обмотки дополнительного отрезка жесткой двухпроводной ленточной линии 4, являющегося низкоомным выводом трансформатора. Подсоединение вывода к об- 15 мотке произведено таким образом, что диэлектрики обеих линий находятся в одной плоскости, т. е. состыкованы, а их полосы проводящего материала закреплены внахлест (фиг. 3). Обе половины ленточной линии намотаны 20 на сердечник, причем место подсоединения вывода 4 является исходной точкой намотки. В месте встречи правой и левой ноловин обмотки два конца нижней и верхней полос проводящего материала ее соединены между собой, образуя средннй вывод трансформатора, к которому подсоединен отвод 5. К двум другим концам полос подсоединен дополнительный отрезок жесткой двухпроводной ленточной линии 6, являющейся высокоомным вво- 33 дом трансформатора. Подсоединение ввода 6 к обмотке ироизведеио таким образом, что диэлектрики линий расположены встык, полосы проводящего матернала обмотки и ввода соединен внахлест (фиг. 2).35 По сравиению с известными устройствами данный трансформатор имеет существенно 20 25 меньщий КСВ при значительно более широкой области рабочих частот. Указанное преимущество возрастает по мере снижения абсолютных величин сопротивлений, преобразуемых трансформатором. По этой причине предложенная конструкция особенно эффективна при построении щирокополосных и сверхщирокоиолосных транзисторных усилителей мощности диапазона ВЧ и ОВЧ, где известные трансформаторы практически применены быть не могут. Формула изобретения Широкополосный трансформатор, содержащий ферритовый сердечник и обмотки, выполненные из согласованных ленточных линий, образованных двумя полосами ироводящего материала, разделенных диэлектриком, имеющих ввод, вывод и средний вывод, отличающийся тем, что, с целью расщирения области рабочих частот, упомянутые обмотки выполнены из одного отрезка линии, два конца нижней и верхней полос которой соединены между собой, образуя средний вывод, а к двум другим концам полос и к середине линии подсоединены дополнительные отрезки двухпроводной ленточной линии, образующие ввод и вывод трансформатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США 3449704, кл. 336-175, 1969. 2.Hilbert W. Einigegrundzaliche Betrachtungen zu Breitband-Dbertragen, NTZ, 1966, Heft 9, S. 531, 533, Bild 66, 10-b (прототип)

,

-А

Фиг. 2

Фиг.З

2 РигЛ