Высокочастотный трансформатор

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для согласования импедансов и передачи энергии в ВЧ- и СВЧ-дияпазонах Целью является расширение диапазона рабочих частот и увеличение коэффициента трансформации при снижении обаритов Высокочастотный трансформаюр состоит з плоских гибких диэлектрических оснований на которых выполнены проводники высокочастотной полосковой линии Последняя выполнена в виде отдельных незамкнутых витков, соединения которых осуществляется через дополнительные контактные платы, при этом полосковая линия имеет форму цилиндрической спирали, что позволяет конструировать трансформаторы для значительно больши/ коэффициентоз трансфос мации в более широкой полосе частот. 7 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 01 F 19/04

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4349393/07 (22) 24.12,87 (46) 30.01.91, Бюл. М 4 (72) Ю.А. Кобылянский (53) 621.314.2(088.8) (56) Заявка Японии M 60-31090, кл. H 01 F 19/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1101908, кл. Н 01 F27/28,,1982.

Авторское свидетельство СССР

М 875480, кл. Н 01 F 19/00, 1980. (54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ТРАЬСФОР<ЛАТОР (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для согласования импедансов и передачи энергии в Вч- и

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в электро- и радиотехнических устройствах для согласования импедансов и передачи энергии в ВЧи СВЧ-диапазонах.

Цель изобретения — расширение диапазона рабочих частот и увеличение коэффициента трансформации при снижении габаритов трансформатора.

На фиг, 1 изображена электрическая схема высокочастотного трансформатора с коэффициентом трансформации 1:(-1); на фиг. 2 — виток (слой) полосковой печатной линии (с разрезом А — А); на фиг. 3 — виток (слой) с отводом (с разрезом Б-6); на фиг. 4— полувиток (слой) с отводом; на фиг. 5 — дополнительная контактная печатная плата; на фиг. 6 — схема соединения витков (слоев) трансформатора в витковую спиральную высокочастотную полосковую линию (где в обозначении проводников: первый индекс—

„, . Ы,, 1624545 А1

С В Ч-дна |азонах. Целью является расширение диапазона рабочих частот и увеличение коэффициента трансформации при снижении габаритов. Высокочастотный трансформа1ор состоит «,з плоских гибких диэлектрических оснований на которых выполнены проводники высокочастотной полосковой линии. Последняя выполнена в виде отдельных незамкнутых витков. соединения которых осуществляется через дополнительные контактíbiå плагы, при этом полосковая линия имеет форму цилиндрической спирали, что позволяет конструировать трансформаторы для значительно больших коэффициентов трансформации в более широкой полосе частот. 7 ил. номер позиции, второй индекс — номер витка(слоя), третий индекс — обозначение начала или конца витка); на фиг. 7 — фрагмент

N--витковой спиральной высокочастотной полосковой линии.

Высокочастотный полосковый трансформатор состоит из плоских гибких диэлектрических оснований 1, на которых выполнены проводники ". и 3 высокочастотной полосковой линии, дополнительных контактных плат 4, изолирующих диэлектрических прокладок 5 и магнитопровода 6 (элементы 5 и 6 могут отсутствовать). Входные зажимы 7 и 8 полосковой линии подключены к источнику 9 высокочастотного сигнала. Выходные зажимы 10 и 11 полосковой линии подключены к нагрузке 12. Для увегичения r родольной индуктивности проводников 2 и 3 они могут быть размещены на ферромагнитном магнитопроводе, Высокочастотная полосковая линия, обраэован1624545 ная проводниками 2 и 3, выполняется в виде отдельных незамкнутых витков (слоев) на фольгированных диэлектрических основаниях 1 (фиг. 2, 3 и 4), на которых известными фотохимическими методами формируются участки проводников 2 и 3. Каждый виток (слой) имеет разрез 13. Ширина полоски определяется волновым сопротивлением линии и может изменяться вдоль линии от контактов 7 и 8 к контактам 10 и 11.

Соединение отдельных витков (слоев) высокочастотной линии осуществляется методом пайки или склеивания электропроводящим клеем через дополнительную контактную плату 4 (фиг. 5) в зонах контакта

14 проводников 2 и 3 витков (слоев) с проводниками 15 дополнительных контактных плат 4. Каждая дополнительная контактная плата 4 вставлена в разрез 13 соответствующего витка (слоя) так, что начала проводников 2.l.1 и 3, l.1 каждого витка оказываются над проводниками дополнительной контактной платы 4, а концы проводников 2.i.2 и З,i,2 — под ними, как это показано на фиг. 7. При этом конец проводника 2.1.2 первого витка (слоя) соединяется в зоне контакта 14 с началом проводника

15.2.1 первой дополнительной контактной платы 4,1, конец проводника 15.2.1 соединяется с началом проводника 2,2.1 второго витка (слоя) в зоне контакта 14 проводника

15.2,1 первой дополнительной контактной платы; конец проводника 2.2.2 второго витка (слоя) соединяется в зоне контакта 14 с началом проводника 15.2.2 второй дополнительной контактной платы 4.2; конец проводника 2.N.2N-ro витка (слоя) соединяется в зоне контакта с началом проводника 15.2

N-й дополнительной контактной платы 4.N; начало проводника 3.1.1 соединяется в зоне контакта 14 с проводником 15.1.1 первой дополнительной платы 4.1; конец проводника 3.1.2 соединяется в зоне контакта 14 с началом проводника 15,1,2 второй дополнительной контактной платы 4,2; конец проводника 15,1.2 второй дополнительной контактной платы 4.2 соединяется в зоне контакта 14 с началом проводника 3.2,1 второго витка (слоя): конец проводника

3.(N-1).2 (N-1)-го витка (слоя) в зоне контакта

14 соединяется с началом проводника

15.1,N N-й дополнительной контактной платы 4.N; конец проводника 15.1.N соединяется в зоне контакта 14 с началом проводника

3.N.1 N-го витка (слоя) (см. фиг, 6).

Начала проводников 2.1.1 и 3.1.1 являются точками подключения генератора 9 (точки 7 и 8 соответственно). Концы проводников 2.N.2 и 3.N.2 являются точками под5

55 ключения нагрузки 12 (точки 10 и 11 соответственноо).

При необходимости выполнения выводов высокочастотного печатного трансформатора первый и последний N-ый витки (слои) выполняются в виде полного витка с отводом 16 (см. фиг. 3) или полувитка с отводом 16 (см. фиг. 4), В этих случаях соединение проводников 3.1.1 и 2.N.2 с проводниками дополнительных контактных плат 4.1 и 4.N в соответствующих зонах контактов 14 не выполняется, а концы проводнике в 2 и 3, расположенные на отводах 16, являются точками подключения генератора

9 (точки 7 и 8) и нагрузки 12 (точки 10 и 11).

Иэолироанные диэлектрические прокладки 5 предохраняют проводники высокочастотной линии от повреждений и воздействий окружающей среды, В результате выполнения указанных соединений проводники витков(слоев) соединяются последовательно и образуют проводники 2 и 3 высокочастотной полосковой линии, свернутые в виде цилиндрической N-витковой спирали и изолированные друг от друга слоем диэлектрика, Таким образом, площадь, занимаемая высокочастотным трансформатором, определяется площадью одного витка (слоя) и не зависит сг их числа.

Проводи; к 15, выполняющий функцию металлизированной перемычки. обеспечиваег длину соединения не более 1(менее 1 мм).

Так как ширина проводника 15 совпадает с шириной проводников витков (слоев) в местах соединения (в зоне контакта 14), то такое соединение обеспечивает минимальное нарушение однородности волнового сопротивления вдоль высокочастотной полосковой линии,что значительно улучшает согласование высокочастотного трансформатора с источником 9 сигнала и нагрузкой 12 в полосе рабочих частот трансформатора. Одновременно с осуществлением функции соединения проводников соседних витков (слоев) в зонах контакта 14 диэлектрическое основание 1 дополнительной контактной платы 4 обеспечивает надежную защиту от замыкания проводников соседних витков (слоев) вне зон контакта 14.

Высокочастотный трансформатор работает следующим образом.

При подключении трансформатора к источнику 9 сигнала (фиг, 1) через зажимы 7 и

8 электромагнитные колебания распространяются по полосковой линии, образованной проводниками 2 и 3, и через выходные зажимы 10 и 11 поступают в нагрузку 12. Если сопротивление нагрузки 12 равно волновому сопротивлению высокочастотной линии, то вся энергия, поступэющая от источника

1624545

9, поглощается в нагрузке 12 беэ отражения.

При этом фаза колебаний на нагрузке отличается от фазы колебаний на входе трансформатора на 180, т.е. трансформатор имеет коэффициент трансформации 1:(-1), В общем случае высокочастотный трансформатор с коэффициентом трансформации К:+ ) может содержать М 1 высокочастотных полосковых линий, каждая из которых выполнена описанным выше способом, где К. L, М вЂ” целые положительные числа.

Таким образом использование изобретения позволяет улучшить согласование в широкой полосе частот и снизить габариты устройства; что в целом приводит к улучшению габаритных характеристик аппаратуры, содержащей описанные узлы. Выполнение полосковой высокочастотной линии в виде цилиндрической спирали позволяет конструировать трансформаторы для значительно больших коэффициентов трансформации в более широкой полосе частот.

Формула изобретения

Высокочастотный трансформатор, содержащий плоское диэлектрическое основание, полосковые первичную и расположенную под ней вторичную обмотки, выполненные в виде многослойных спиралей, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот и увеличения коэффициента трансфор5 мации при снижении его габаритов. введены дополнительные контактные платы с дополнительными полосковыми проводниками, ширина которых совпадает с шириной полосковых проводников

10 соответствующих обмоток в месте соединения, диэлектрическое основание выполноно в виде нескольких расположенных друг над другом гибких контактных плат с разрезами, одна часть каждой контактной платы смеще15 на по вертикали относительно другой, витки обмоток расположены на контактных платах, соединены с помощью дополнительных полосковых проводников на дополнительных контактных платах, вставленных в раз20 рез контактных плат витков так, что конец первого полоскового проводника Ио витка соединен с началом первого полоскового проводника (I+1)-го витка через второй полосковый проводник I-й дополнительной кон25 тактной платы, а конец второго полоскового проводника 1-го витка соединен с началом второго полоскового проводника (1+1)-ro витка через первый полосковый проводник (I+1)-й дополнительной контактной платы.

1624545

1624545

Составитель О.Варламов

Редактор Л.Веселовская Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор И.Муска

Заказ 195 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.гагарина, 101