Высокочастотный симметрический трансформатор

 

1, ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.04.75 (21) 2122002/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.78. Бюллетень № 13 (45) Дата апубликования описания 18.05.78

< 601765

Союз Советских

Социалистических

Республик (51) М.Кл Н 01 F 19/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.223 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. П. Кулинич и А. В. Семенов (71) Заявитель Сибирский физико-технический институт им. В. Д. Кузнецова при Томском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете (54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫИ СИММЕТРИЧНЫИ

ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение отнасится к радиоэлектронике и может быть использо ва но в симметричных схемах для преобразавания .напряжения с амплитудой до нескольких десятков тысяч вольт и согласования импедансов в отношеноеи 1: 9 (9: 1), .например, в антенных устройствах.

Известны широкополосные симметричные трансформаторы импедансов 1: 9; выполненные из трех отрезков коа ксиального кабеля, оллетки которых соединены параллельно, а центральные жилы — последовательно (1).

Недостатком таких трансформаторов является небольшой коэффициент перекрытия по частоте, обуславлвнный з начительными величинами индукти вности рассеяния и динамической емкости.

Известны также симметричные тра нсформаторы импедансов 1: 9, состоящие нз трех отрезков двухпроводной линии, соединенных на входе па раллельно, а на выходе — последовательно (2).

Недостатком таких трансформаторов является сложность конструкции (отрезки линий передачи должны разноситься в пространстве относительно друг друга) .

Известны высокочастотные симметричные трансформаторы импедансов 1: 9, содержащие по два несимметричных а втотрансформатора импедансов 1:4, понижающие обмотки которых включены лараллельно, а повышающие— последовательно с лонижающими (3, 4). Каждый автотрансформатор 1:4 выполнен на оснаве двух индуктивно связа нных катушек с одинаковым числом витков, .намотанных на отдельные диэлектрические каркасы.

Известен также трансформатор, обмотки которого образованы двухпроводными симметричными литаниями передачи, намотанными

10 на отдельные магнитапроводы (5). По технической сущности этот трансформатор HBèáoлее близок к п редлагаемому. Недостатком его является небольшой коэффициент перекрытия по частоте, обусловленный малой индуктивностью намалничивания.

Целью изобретения является расширение полосы рабочих частот (увеличение коэффициента ларекрытия ло частоте).

Поставленная цель достигается тем, что в вы сокочастотном симметричном трансформаторе импедансов 1: 9, выполненном .из двух отрезков коаксиальной линии передачи, параллельно соединенные внешние лро водники которых образуют, понижающую обмотку, а соединенные последовательно с ними центральные проводники — повышающую обмотку, отрезки коакспальной ли|ниц выполнены прилегающими по всей длине и начало центрального проводника одного из прилегающих друг к другу по всей длине отрезков соедине601765

2, но с обоими концам и внешних проводников отрез кон, а конец центрального проводника другого отрезка — с обои ми началами внешних проводников,отр еэков.

На чертеже,показа на схема,высокоча стотного симметричного тран сформа тс ра.

Трансформатор состоит из двух прилегающих друг к другу по всей длине отрезков 1 и

2 коаксиальной лини|и передачи, например, отрезков коа ксиального кабеля, которые могут быть свергнуты в виде незамкнутого кольца, V-образного колена или спирали, Внешние про водники отрез коB соединены параллель но и образуют понижающую обмотку трансформатора. Начало центрального проводника отрезка 2 соединено с обоими концами внешних п роводни ков отрезков 1.и 2, а конец це нтрального п ро водни1ка опрезка 1 — с обоими началами внешних npoBogtHHIKoIB отрезков 1 и 2.

Начала и концы в некиих п роводнико в отрезков образуют низкоомный вход (выход) трансформатора, а начало центрального п ро водника отрезка 1 и,конец централь ного проводни ка отрезка 2 — BbIlcolKooIMHbIH выход (вход) трансформатора.

Та кое выполнение трансформатора позволяет по высить индукти внocтb намагничивания, которая может достичь 100%.

Описанный трансформатор работает следующим образом.

Напряжение источника 8 сигнала прикладываеъся к началам и концам внешних проводников отрезков 1,и 2 линии передачи. Ток, протекающий IIO анеш ним проводникам, создает электромагнитное поле, которое наводит ЭДС в центральных проводниках. Напряжение источника 8 и наведенная ЭДС, включенные последовательно, вызывают ток в цепи нагрузки. Направление тока в центральных проводнлках п ротивоположно напра влению тона во внешних проводниках. Напряжение на нагрузочке в три раза превышает напряжение на входе трансформатора.

Оли са н ный тра нсфарматор позволяет увеличить коэффициент перекрытия по частоте (до 100% по сравнению с трансформатором— прототипом).

Формула изобретения

Высокочастотный симметричный трансформатор импедансов 1: 9, вьгполненный из двух отрезков коаксиальной линии передачи, параллельно соединенные внешние проводники которых образуют понижающую обмопку, а соединенные последовательно с .ними цент.ральные про водники — повышающую обмотку, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы рабочих частот, отрезки коаксиальной линии .выполнены прилегающи20 ми по всей длине и начало центрального,проводнина одного отрезка соединено с обоими ко нцамн внешних проводников отрезков, а конец центрального про водника другого отрезка — с обоими началами внешних проводников отрезков.

Источники информации, нри нятые во внимание п ри экспертизе:

1. «ТИИРЭ», т. 56, № 1, 68, с. 57 — 74, 30 P. Е. Мейтик Импульсные тра нсфо рматоры на линиях (теория и применение).

2. Месяц Г. А., Наси бов А. С., Кремнев

В.,В. Формирование,наносекундных импульсов высо кого нанряжения, М., «Э нергия», 70, 35 с. 7 — 18. ,3. Патент США № 2669698,:кл. 333 †, 1954.

4. Патент США № 2771585, кл. 333 †, 1956.

40 5. Electric Applications Gomponents and

Materials, Holland, v. 30, № 2, 70, р. 69, статья Hilbers А. Н. «High frequency wideband power transformers.