Широкополосный трансформатор

Союз Советсинк

Соцнаннстнческнк

Респубннк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву . (22) Заявлено 24.05.79 (21) 2769135I24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5! )М. Кл.

Н 01 F 19/04

Геоудэротооииый комитет

СССР

IIo AeJlak изобретений и открытий

Опубликовано 23.02.81. Бюллетень М 7

Дата опубликования описания 25.02.81 (53) УДК621.314..228 (088.8) . (72) Авторы изобретения

С. Е. Лондон и С. В. Томашевич (71) Заявитель. (54) ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к конструированию и изготовлению высокочастотных широкополосных дифференциальных трансформаторов.

Известны дифференциальные трансформаторы, содержащие два магнитопровода, на каждом из которых размещены многовитковые обмот:- и. Магнитопроводы имеют две пары входов, служащих для подключения нагрузок и генераторов в зависимости от назначения устройства 11).

Недостатком известных трансформаторов является ограниченная рабочая полоса частот, обусловленная индуктивностями рассеяния обмоток, их собственными и взаимными емкостями, а также увеличение потери мощности эа счет наличия двух магнитопроводов, т.е. суммирования потерь! мощности в обоих.

Наиболее близким к . предлагаемому является широкополосный трансформатор, содержащий проводник, выполненный из 2N (N — любое целое число) последовательно . соединенных участков, объединенных в две многопроводиые линии, в первой иэ которых

2 расположены нечетные участки проводника, а во второй — четные его участки, и расположенный в первой многонроводной линии другой проводник, начало которого соединено с концом первого проводника и общей шиной (2).

Трансформатор имеет широкую рабочую полосу частот, но не может самостоятельно ис. пользоваться в качестве дифференциального трансформатора.

1в Лля того, чтобы получить устройство, выпол- няющее роль дифференциального широконолосного трансформатора к известному трансформатору необходимо подключить дополнительный широкополосный трансформатор, а это приводит к снижению КПД устройства за счет суммирования потерь мощности в обоих трансформаторах.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей широкополосного трансформатора при сохранении расширенной рабочей полосы частот.

Укаэанная цель достигается тем, что в широкополосном трансформаторе, содержащем проводник, выполненный из 2N последовательно

3 соединенных участков (N — любое целое число), объединенных в две многопроводные линии, в первой из которых расположены нечетные участки проводника, а во второй — четные его участки, и расположенный в первой многопроводной линии другой проводник, начало которого соединено с концом первого проводника и общей шиной, в каждую иэ многопроводных линий введено по два дополнительных проводника, причем конец первого дополнительного проводника первой многопроводной линии соединен с началом первого дополнительного проводника второй многопроводной линии, а конец второго дополнительного проводника первой многопроводной линии соединен с началом второго дополнительного проводника второй многопроводной линии.

На фиг. 1 представлена электрическая схема трансформатора; на фиг; 2 — вариант выполнения трансформатора (й = 2) с использованием коаксиальных линий.

Трансформатор содержит проводник 1, выполненный из 2N неразрывных участков 1 — 1, 1 — 2, 1 — 3, 1 — 4, ..., 1 — (2N — 1), 1 — 2N (вторая цифра означает порядковый номер участка проводника 1), объединенных в две многопроводные линии 2 и 3. В первой многопроводной линии

2 расположены участки с нечетными порядковыми номерами 1 — 1, 1 — 3, ..., 1 — (2N — 1), а во второй — участки с четными порядковыми номерами 1 — 2, 1 — 4, ..., 1 — 2N. В первой многопроводной линии 2 расположен проводник

4, начало которого (начала обозначены точками) соединено с концом проводника (его участком 1 — 2N) 1 и общей шиной 5..В многопроводную линию 2 введено два дополнительных проводника 6 и 7, а в многопроводную линию 3 — два дополнительных проводника 8 и 9. Конец проводника 6 соединен с началом проводника 8, а конец проводника

7 соединен с началом проводника 9. Первую пару входов 10 и 11, симметричных относительно общей шины 5, образуют: начало проводника 6 и конец проводника 9 — вход 10, начало проводника 7 и конец проводника 8— вход 11. Другую пару входов 12 и 13 предлагаемого дифференциального трансформатора, причем вход 12 симметричен относительно общей шины 5, а вход 13 несимметричен относительно общей шины 5, образуют: начало проводника 8 и начало проводника 9 — вход 12, начало проводника 1 — вход 13.

Проводники 6 и 7 образованы внутренними проводниками коаксиальных линий, внешние проводники которых, объединены по всей дли807392 4

5

Устройство работает следующим образом.

Пусть несимметричное относительно общей шины 5 колебание поступает на вход 13. Проводники 1 — 1, 1 — 2, 1 — 3 и 1 — 4 образуют автотрансформатор 1:2, т.е. между началом проводника 1-3 и общей шиной 5 оказывается напря. жение вдвое меньшее, чем между зажимами 13 и 5, и имеющее ту же полярность. С помощью проводника 4 это напряжение переводится в симметричное относительно общей шины 5 между концом проводника 4 и началом участка 1 — 4 с полярностью, отмеченной на фиг.2.

Далее это напряжение делится поровну между коаксиальными линиями с внутренними проводниками 6-9. Все эти линии принимаются равного волнового сопротивления и поэтому зажимы 12 оказываются эквипотенциальными и их можно считать короткозамкнутыми. В результате равные (половинные по амплитуде) напряжения поступают в линии с внутренними проводниками 6 и 7, 8 и 9, причем в первых двух линиях напряжения между внутренними и внешними проводниками противоположны. по фазе напряжениям между внутренними и внешними проводниками в двух других линиях. ПройдЯ по линиям, напряже-ния на их выходах попарно суммируются и выделяются в нагрузках, подключаемых к парам зажимов 10 и 11, с отмеченными там полярностями.

Если волновые сопротивления всех коаксиальных линий равны, а величины нагрузок на зажимах 10 и 11 составляют удвоенное их значение, то все линии согласованы.

Если источник сигнала подключить к симметричным зажимам 12, то напряжение на зажимах 13 и 5 становится равным нулю, а напряжения на зажимах 10 и 11 изменятся по фазе на 180 друг относительно друга.

Таким образом, в целом получаем согласованный дифференциальный трансформатор с несимметричным входом и симметричными трансформированными выходами, Проводники

1 — 1 и 1 — 2 образуют трансформирующую его часть, а проводники 4-9 — дифференциальную обмотку с симметричными входами 10 и 11.

Работа этого устройства, принципиально не отличается от рассмотренной.

В результате получаем согласованный балансный дифференциальный трансформатор с произвольным целочисленным коэффициентом трансформации.

55 ие, составляют проводник 4. Проводники 8 и 9 выполнены внутренними проводниками коаксиальиых линий, внешние проводники которых, объединенные по всей. длине, являются участком

1-4 проводника 1.

Формула изобретения

Широкополосный трансформатор, содержащий проводник, выполненный из 2N последователь1-2, Я f-3у

Nua.1

К / 4

«пНИИПИ Заказ 302/79

Тираж 795 Подписное

М

9- иг. Й

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная,4

5 807392 - 6 но соединенных участков, объединенных в две многопроводной линии соединен с началом многопроводные линии, в первой из которых первого дополнительного проводника второй расположены нечетные участки проводника, а многопроводной линии, а конец второго дово второй — четные его участки, и располо- полнительного проводника первой многопровод-. женный в первой многопроводной линии другой ной линии соединен с началом второго дополпроводник,.начало которого соединено с кон- нительного проводника второй многопроводцом первого проводника и общей шиной, о т- ной линии, л и ч а ю шийся тем, что, с целью расши- Источники информации, рения функциональных воэможностей при сохра- принятые во внимание нри экспертизе ненни расширенной рабочей полосы частот, в 1в l. "IEEE Trans Parts, Mater and Packing", каждую из многопроводных линий введено по 1968, N" 3, с. 59-66, фиг. 9б. два дополнительных проводника, причем конец 2. Авторское свидетельство СССР по заявке первого дополнительного проводника первой N 2693925, кл. Н 01 F 19/04, 1978.

Г

-г ! 1

I 1-1 М /Л4-/) 4