Широкополосный трансформатор

 

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«п698062

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 100278(21) 2576775/24-07 (51)PA. Кл г

Х 01 F 19/04 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государствемиый комитет

СССР по делам иэобретемий и открытий (53) УДК 621, 316.

228 (088 8) Опубликовано 15,11,79, Ьюллетень М 42

Дата опубликования описания 15.11;79 (72) Авторы изобретения

С. Е. Лондон и С. В. Томашевич (71) Заявитель (5 4 ) ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к конструированию и изготовлению высокочастотных широкополосных трансформаторов.

Известен широкополосный трансформатор (1), выполненный в виде двух двухпроводных линий, входы которых соединены параллельно несимметрично относительно обшей шины, а выходы— последовательно симметрично относи-тельно общей шины, обеспечивающий коэффициент трансформации, равный двум, и симметрирование: переход от несимметричного относительно общей шины напряжения к удвоенному симмет-. ричному. Недостатками этого устройства являются наличие асимметрии, возрастающей с ростом коэффициента трансформации, пониженная верхняя граничная частота и только повышающая трансформация к симметричному выходу трансформатора.

Известен также широкополосныйтрансформатор, содержащий проводник и коаксиальную линию, внутренний проводник которой со стороны ее начала соединен с источником сигнала, а со стороны конца — с началом упомянутого проводника, конец которого вместе с началом внешнего проводника коаксиально линии подключен к общей шине (2), Недостатками такого устройства являются наличие лишь трансформации напряжения 1:1 и ограниченная рабочая полоса частот.

Известен широкополосный трансформатор, содержащий проводник и коаксиальную линию, выполненную из N неразрывных участков, объедикенных в две группы, в каждую из которых добавлен дополнительный проводник (3).

Это устройство является наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту.

Недостатком такого устройства является невозможность получения понижающей трансформации к симметричному входу, что, например, необходимо в трансформаторах для транзисторных усилителей мощности.

Целью изобретения является расширение пределов трансформации, т.е. обеспечение понижающей трансформации от несимметричного входа к симметрич-. ному выходу трансформатора без ухудшения характеристик устройства.

698062

Указанная цель достигается тем, что в широкополосном трансформаторе, содержащем коаксиальную линию и проводник, конец которого вместе с началом внешнего проводника коаксиальной линии подключен к общей шине, причем коаксиальная линия и проводник разделены на И неразрывных участков, объединенных в две N-проводные линии, в одной из которых расположены нечетные участки коаксиальной линии и чет10 ные участки проводника, а в другой нечетные участки проводника и четные участки коаксиальной линии, при этом каждая N-проводная линия дополнена до (NI1) -проводной линии дополнитель) 5 ным (N l) -ым проводником, причем ко нец внешнего проводника последнего участка коаксиальной линии соединен с началом (N1 ) — го проводника другой (N01) -проводной линии, а начало последнего участка проводника соединено с концом другого (N l) -го проводника, конец внутреннего проводника коаксиальной линии соединен с началом внутреннего проводника дополнительного (Nel) -го отрезка коаксиальной линии, конец которого подключен к началу (N l) -го проводника, расположенного в одной (N l) -проводной линия с последним участком коаксиальной линии, а внешний проводник (N l)-го отрезка коаксиальной линии со стороны начала и конца соединен с (N+1) -ым проводником другой (N l) -проводной линии, Электрическая схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.

Широкополосный трансформатор содержит проводник 1 и коаксиальную линию 2, внутренний проводник которой со стороны ее начала (начала обозначены точками) образует несимметричный 4О относительно общей шины 3 вход устройства 4, а конец проводника l вместе с началом внешнего проводника коаксиальной линии 2 подключен к общей шине 3. Коаксиальная линия 2 и провод-1 ник 1 разделены на К неразрывных участков (соответственно. участки 2-1, 2-2, 2- (N-1 ),2-ф и 1-1 1-2, 1 — (N-l ) 1-N объединенных в две N-проводные линии 5 и 6. В линии 5 расположены нечетные участки коаксиальной линии

2 и четные участки проводника 1, а в линии 6 — наоборот. Каждая из линий 5 и 6 дополнена до (NI1) -проводной линии дополнительным .проводником соответственно 7, 8, причем конец внешнего проводника последнего участка 2-И коаксиальной линии 2 соединен с началом (N l) -го проводника 7 другой (N l) -проводной линии 5, а начало последнего участка 1-N проводника

1 соединено с концом другого (N l)— го проводника 8. Конец внутреннего проводника коаксиальной линии 2 со,единен с началом внутреннего проводника дополнительного (Nil ) -го отрезка коаксиальной линии 9, конец которого подключен к началу (Nil)-го проводника 8, расположенного в одной (Б01)-проводной линии 6 с последним участком 2-N коаксиальной линии 2, а внешний проводник (N l) -го отрезка коаксиальной линии 9 со стороны начала и конца соединен c (N l)-ым проводником 7 другой (N l)-проводной линии

5. Конец внешнего проводника коаксиальной линии 2 и начало проводника

1, для частного случая коэффициента трансформации (Nal). + вЂ, образуют

8 симметричный относительно общей шины

3 выход трансформатора 10 и 11. При других крэффициентах трансформации (Nil ) .1 > (где i=1,2, 3,...,N) симмет2 ричный относительно общей шины 3 выход трансформатора образуется концом внешнего проводника i-го участка коаксиальной линии и началом i-ro участка проводника.

Устройство работает следующим образом.

Колебания от несимметричного относительно общей шины 3 источника, подключенного ко входу 4, поступают на вход линии 2 и, пройдя по N ее участкам, доходят до выхода линии 2 и в него поступают на вход дополнительного отрезка коаксиальной линии 9. С. выхода линии 9 колебания поступают (симметрично на две идентичные (N l)— проводные линии 5 и 6. Каждая из этих линий образована — участками

2 проводника 1, наружными поверхностями участков внешних проводников линии 2 и дополнительным проводником, 2 соответственно 7 и 8. К выходным зажимам этих линий (для (N l):+ — это .+М

2 зажимы 10 и 11), образуюших симметричный выход трансформатора, подключается нагрузка. Для того, чтобы эта нагрузка была согласована, необходимо удовлетворить определенным соотношениям между волновыми проводимостями, идентичными для каждой из (И -1) -проводных линий 5 и 6.

В частности при N-2 имеют место следующие соотношения

=2К/(К -2)W; 5, =2/(K 2)W (=(К12)/(К 2)W где G — волновая проводимость меж1 ду i u j проводниками, К вЂ” коэффициент связи, который из условия физической реализуемости лежит в пределах

2 К с э

W — среднее геометрическое между величинами номинальных нагрузок на входе и выходе трансформатора.

При этом предлагается, что пер-, вым проводником является дополнительный проводник 7 (или 8), вторым—

698062

Формула изобретения ое!

ИИИПИ Заказ 6936!36 Тираж

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

1-2 (или 2-2), а третьим — 2-1 (или

1-1). аналогичного типа соотношения, но более сложные, имеют место и для

8 2.

Широкополосный трансформатор, содержащий коаксиальную линию и проводник, конец которого вместе с началом внешнего проводника коаксиальной линии подключен к обшей шине, причем коаксиальная линия и проводник разделены на N неразрывных участков, объединенных в две N-проводные линии, в одной из которых расположены нечетные участки коаксиальной линии и четные участки проводника, а в другой— нечетные участки прОводника и четные участки коаксиальной линии, при этом каждая N-проводная линия снабжена дополнительным (И 1)-ым проводником, причем конец внешнего проводника последнего участка коаксиальной линии соединен с началом (1) 1)-го проводкика другой (N l ) -проводной линии, а начало последнего участка проводника соединено с концом другого (И 1) -го проводника, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов трансформации, конец внутреннегo иро,водника коаксиальной линии соединен с началом внутреннего проводника дополнительного (N 1) — отрезка коаксиальной линии, конец которого подключен к началу (Nel) -го проводника расположенного в одной (Н1)-проводной линии с последним участком коаксиапьнай линии, а внешний проводник (N 1)—

ro отрезка коаксиальной линии со стороны начала и конца соединен с (Nil)ым проводником другой (Ntl)-проводной линии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3428886, кл. 333-33, 1969.

2. Патент CIRCA У 29 34721, 333-26, 1960.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 92468093, кл. rI 01 F 19/04, 25 19.01.77.