Широкополосный трансформатор Советский патент 1982 года по МПК H01F19/04 

1 .

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано, в частности, в качестве широкополосного симметричного трансформатора. .Известны широкополосные симметричные трансформаторы с дробными коэффициентами трансформации, выполненные на отрезках двухпроводных линий, размещённых на магнитопроводе Cl.

Недостатками.таких устройств являются их сложность, большой габарит- и ограниченная рабочая полоса частот, обусловленная необходимостью разнесенного расположения на магнитопроводе двухпроводных линий различающегося волнового сопротивления и большими длинами проводников, соединяющих эти двухпроводные линии.

1 аиболее близок к предложенному широкополосный симметричный трансформатор, содержащий две многопроводные линии, концы первого, второго, третьего и четвертого проводников

первой многопроводной линии соединены соответственно с началами первого, второго, третьего и четвертого проводников второй многопроводной линии, концы первого, второго и третьего проводников второй многопроводной линии соединены соответственно с началами второго, третьего и четвертого проводников первой многопроводной линии 121.

to

Недостатком этого трансформатора является его сложность, обусловленная необходимостью выполнения и иногопроводных линий с различающимися парциальными волновыми проводимостяISми между смежными проводниками.

Цель изобретения - упрощение устройства без ухудшения его характеристик, в частности для одного из наиболее употребительных коэффициен20тов трансформации по сопротивлению, близкого к двум.

Указанная цель достигается тем, что в широкополосном трансформаторе,

содержащем две многопроводные линии, концы первого, второго, третьего и четвертого проводников первой многопроводниковой линии соединены соответственно с началами первого, второго, третьего и четвертого проводников второй многопроводной линии, концы первого, второго и третьего проводников второй многопроводной линии соединены соответственно с началом второго, третьего и четвертого проводников первой многопроводной линии, в каждой многопроБодной линии между ее проводниками введены соединенные по всей длине экранирующие проводники, при этом начала экранирующих проводников в первой многопроводной линии соединены с концами экранирующих проводников во второй многопроводной линии, причем все волновые сопротивления линий, образованных каждым из проводников многопроводнойлинии, и экранирующим его проводником, одинаковы.

На фиг. 1 представлена электрическая схема предлагаемого устройства для коэффициента трансформации по напряжению, равного 4/3, на фиг. 2 вариант выполнения предлагаемого устройства при использовании коаксиальных линий.

Устройство содержит две многопроводные линии 1 и 2, при этом концы первого 1.1, второго 1.2, третьего 1.3 и четвертого 1.k проводников первой многопроводной линии 1 соединены соответственно с началами (начало обозначено точкой) первого 2.1, второго 2.2, третьего 2.3 и четвертого 2. проводников второй многопроводной линии 2, а концы первого 2.1, второго 2.2 и третьего 2.3

проводников второй МНОГ9ПРОВОДНОЙ

линии 2 соединены соответственно с началами второго 1.2, третьего 1.3 и четвертого I. проводников первой многопроводной линии 1. В многопроводной линии 1 между ее проводниками 1.1, 1.2, 1.3 и 1.4 введены экранирующие проводники соответственно 3.1, 3.2 и 3.3, которые соединены между собой по всей длине, (либо достаточно, чтобы были соединены их начала и концы), а во второй многопроводной линии 2 введены между ее проводниками 2.1, 2.2, 2.3 и 2.4 экранирующие проводники соответственно 4.1, 4.2 и 4.3, которые также

соединены по всей длине. Начала экранирующих проводников 3.1, 3.2 и 3.3 соединены с концами экранирующих проводников 4.1, 4.2 и 4.3. Выполненные сопротивления линий, образованных проводником 1.1 и экранирующим проводником 3.1 проводником 1.2 и экранирующими проводниками 3.1 с 3.2, проводником 1.3 и экранирующим проводниками 3.2 с 3.3, проводником 1.4 и экранирующим проводником 3.3, проводником 2.1 и экранирующим проводником 4.1, проводником

2.2и экранирующими проводниками

5 4.1 и 4.2, проводником 2.3 и экранирующими проводниками 4.2 и 4.3, проводником 2.4 и экранирующим проводником 4.3, равны между собой. Начало проводника 1.1 и конец проводник

0 ка 2.4 образуют входную пару зажимов 5 и 6 с симметричным входным сопротивлением, а конец проводника 1.1 и начало проводника 2.4 образуют выходную пару зажимов 7 и 8, к кото, рым подключается симметричная нагрузка с сопротивлением.

Проводники 1.1 - 1.4, а также проводники 2.1 - 2.4 образованы внутренними проводниками коаксиальных линий равного волнового сопротивления и равной длины), наружные проводники (экраны) которых, объединенные по всей длине, образуют экранирующие проводники соответственно 3.1, 3.2,

3.3и 4.1, 4.2 и 4.3. Устройство (см. фиг. 2) работает

следующим образом.

На зажимы 5 и 6 поступает колебание, симметричное относительно соединенных вместе начал экранирующих

проводников 3.1,3.2 и 3.3 и концов проводников 4.1, 4.2 и 4.3 Это колебание делится поровну между линиями, образованными проводниками 1.1 и 3.1, 2.4и4.3 (коаксиальные линии с внутренними проводниками 1.1 и 2.4) и распространяется по ним. Отражения при этом не будет, если суммарное волновое сопротивление обеих линий равно внутреннему

0 сопротивлению генератора. Дойдя до конца этих линий, колебания поступают в нагрузку, подключенную к зажимам 7 и 8j и частично в коаксиальные линии с внутренними проводниками 2.1 и 1.4. Эти проводники экранированы, но экран в данном случае служит для получения оптимальной величины индуктивности проводников. Далее колебания снова поступают в коаксиальные линии с внутренними проводниками 1.2 и 2.3. Волновые сопротивления этих линий принимаются теми же, что и линий с внут ренними проводниками 1.1 и 2.. Процесс прохождения колебаний повторяется. Все проводники и линии, за исключением линий с внутренними проводниками 1.1 и 2.А, дают параллельно нагрузке, подключаемой к зажимам 7 и 8 (на чертеже нагрузка не обозначена), надлежащую реактивность, обеспечивающую широкую полосу частот При такой конструкции с объединен ными линиями равного волнового сопротивления достигается широкая рйбочая полоса частот. Так, при электрической длине каждой коаксиальной линии, равной 30°, коэффициент отражения мал и не превышает 0,025. . В результате получают широкополосный симметричный трансформатор с коэффициентом трансформации по напряжению, равным (т.е. с коэффициентом трансформации по сопротивлению, близким к двум) и с малым коэффициентом отражения. При других коэффициентах трансформации ;отводы от ДРУГИХвитков) коэффициент отражения данной схемы оказывает существенно большим. Работа устройства по фиг. 1 аналогична, а конструкция отличается тем, что экранирующие проводники выполнены не коаксиальными, а, например, плоскими, что дает свободу при конструиррвании. 9 0 Формула изобретения Широкополосный трансформатор, преимущественно для симметричного трансформирования напряжения в Ц/3 раза, содержащий две многопроводные линии, концы первого, второго, третьего и четвертого проводников первой многопроводной линии соединены соответственно с началами первого, второго, третьего и четвертого проводников второй многопроводной линии, концы первого, второго и третьего проводников второй многопроводной линии соединены соответственно с началами второго, третьего и четвертого проводников первой многопроводной линии, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в каждой многопроводной линии между ее проводниками введены соединенные по всей длине экранирующие проводники, при этом начала экранирующих проводников в первой многопроводной линии соединены с; концами экранирующих проводников во второй многопроводной линии, причем волновые сопротивления линии, образованных каждым из проводников многопроводной линии и экранирующим его проводником, одинаковы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Устройства сложения и распределения мощности высокочастотных колебаний. Под ред. З.И. Моделя. М., Сов. радио, 1980, рис. 11.26. 2.Там же, рис. 11.326.