Широкополосный трансформатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)838770 (63) Дополнительное к авт, сеид-ву (22) Заявлено 251079 (23) 2831860/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 150681. Бкзллетень 89 (51)м. Кл.а

14 01 F 1 9/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5З) УДК 6?1.314 .228 (088.8) Дата опубликования описания 15.0681 (72) Авторы изобретения

С.Е. Лондон и С.В. Томашевич (71) Заявитель (54 ) ШИРОКОПОЛОСН6!Я ТРЛНСФОР11ЛТОР

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к конструированию и изготовлению высокочастотных широкополосных дифференциальных трансформаторов. Широкое применение находят трансформаторы с несимметричными (по меньшей мере тремя) входами.

Известны дифференциальные трансформаторы с несимметричными входами, обмотки которых выполняются одним проводником (1) .

Недостатками таких трансформаторов являются ограниченная рабочая полоса частот и невозможность использовать их на большом уровне мощности, так как при этом необходимо иметь большие длины проводникон.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является широкополосный дифференциальный трансформатор, содержащий три проводника, каждый из которых выполнен из неразрывных участков. Участки с нечетными порядковыми номерами размещены в первой многопроводной линии, а с четными — во второй многопроводной линии, при этом середина одного из проводников соединена с общей шиной 2) .

Однако для преобразования симметричных входов B несимметричные ко входам необходимо подключать дополнительные симметрирующие трансформаторы, что приводит к увеличению потерь мощности. Кроме того, недос10 татком данного устройства является невысокий КПД.

Цель изобретения — повышение КПД.

Указанная цель достигается тем, что в широкополосном трансформаторе, содер>тащем три проводника, каждый из которых выполнен из четырех неразрывных участков, обьединенных в две многопроводные линии, в первой из которых расположены участки с нечетными порядковыми номерами, 20 а во второй — с четными, при этом середина третьего проводника соединена с общей шиной, введена дополнительная двухпроводная линия, а в каждую из многопроводных линий введено по три дополнительных проводника, при этом конец первого проводника соединен с началом второго проводника, конец первого дополни тельного проводника первой много30 проводной линии соединен с концом

838770 первого участка третьего проводни ка, начало первого дополнительного проводника второй многопроводной линии соединено с началом четвертого участка третьего проводника, концы второго и третьего дополнительных проводников первой многопроводной линии соединены соответственно с началами второго и третьего дополнительных проводников второй многопроводной линии, между началом третьего дополнительного проводника первой многопроводндй линии и концом второго дополнительного проводника второй многопроводной линии подКлючен вход дополнительной двухпроводной линии, выход которой подключен между концом второго участка

Второго проводника и концом второго участка первого проводника.

На фиг.1 представлена электрическая схема предлагаемого устройст.ва, на фиг.2 — вариант выполнения предлагаемого устройства на коаксиальных линиях.

Трансформатор содержит три проводника 1-3, каждый из которых выполнен из четырех неразрывных участков: проводник 1 из участков 1-1, 1-2, 1-3 и 1-4 (вторая цифра означает порядковый номер участка), проводник 2 из участков 2-1, 2-2, 2-3 и 2-4, проводник 3 из участков 3-1, 3-2, 3-3 и 3-4. Все участки объединены в две многопроводные линии 4 и 5. В первой многопроводной линии

4 расположены участки с нечетными порядковыми номерами: 1-1, 1-3, 2-1, 2-3, 3-1 и 3-3. Во второй многопроводной линии 5 расположены участки с четными порядковыми номерами: 1-2, 1-4, 2-2, 2-4, 3-2 и 3-4. Середина проводника 3 соединена с общей шиной б. Конец проводника 1 соединен с началом 7 (начала обозначены точкой) проводника 2. Конец первого дополнительного проводника 8 многопроводной линии 4 соединен с концом участка 3-1. Начало первого дополнительного проводника 9 многопроводной линии 5 соединено с началом участка 3-4. Конец третьего дополнительного проводника 10 и конец второго дополнительного проводника 11 многопроводной линии 4 сое,цинены соответственно с началом третьего дополнительного проводника

12 и началом второго дополнительного проводника 13 многопроводной линии 5. Между началом проводника

10 и концом проводника. 13 подключен вход двухпроводной линии 14, выход которой подключен между концом участка 2-2 и концом участка 1-2. Начало участка 1-1 является первым несимметричным относительно общей шины б входом 15, конец участка

2-4 — вторым несимметричным входом

16, начало участка 2-1 — третьим несимметричным входом 7, а начало проводника 11 и конец проводника 12 являются четвертым симметричным входом 17 и 18.

Некоторые участки проводников могут быть образованы объединенными внешними проводниками коаксиаль— ных линий, внутренние проводники которых являются другими участками проводников (фиг.2).

Устройство на коаксиальных ли(О ниях работает следующим образом.

При подключении ко входам 15 и

16 равноамплитудных синфазных генераторов с несимметричными выходами колебания от первого проходят по коаксиальной линии с внутренним проводником 1-1 и 1-2, а от второго по коаксиальной линки с внутренним проводником 2-4 и 2-3. Поскольку линии. имеют равные длины и одинаковые волновые сопротивления, то на их выходах возникают равные по амплитуде колебания. При этом к проводникам двухпроводной линии 14 приложены одинаковые потенциалы, и эти проводники выполняют роль разделительных дросселей (линия 14 должна быть размещена на отдельном магнитопроводе), т.е. исключают связь с проводниками 11 и 12. Поэтому равноамплитудные колебания пос3() тупают соответственно в равные по длине и одинаковые по волновому сопротивлению коаксиальные линии с внутренними провсдниками 1-3, 1-4 и 2-1, 2-2. На соединенных

35 параллельно выходах этих линий (зажим 7) колебания выделяются в согласованной нагрузке, подключае° мой между за>кимом 7 и общей шиной б, Величина этой нагрузки должна быть в два раза меньше волнового сопротивления каждой коаксиальной линии.

Рассмотрим теперь процесс распространения колебаний при воздействии на входах 15 и 1б равноамплитудных противофазных источников напряжения. При этом на выходах коаксиальных линий с внутренними проводниками 1-1, 1-2 и 2-4, 2-3 появляются равноамплитудные противофазные колебания. Они не проходят в коаксиальные линии с внутренними проводниками 1 — 3, 1-4 и

2-2, 2- 1, так как зажимы этих линий оказываются эквипотенциальными, а через согласованную линию 14 .(волновое сопротивление которой должно быть в два раза больше волнового сопротивления каждой коаксиальной линии) поступают в коаксиальные линии с внутренними проводниками 11, 13 и 12, 10. Колебания на выходах этих линий (зажимы 17 и

18) выделяются в согласованной нагрузке, подключаемой к зажимам 17 и

18. Величина этой нагрузки должна

838770 быть в два раза больше волнового сопротивления каждой коаксиальной линии. В результате получаем широкополосный дифференциальный трансформатор с одной парой несимметричных относительно общей шины входов

15 и 16, в другой паре входов один вход 7 несимметричный относительно общей шины б, а второй вход 17, 18 симметричный относительно общей шины б. Такие условия на входах отвечают наибольшему числу практических задач. Ври этом входы 15 и

16, 7 и 17, 18 согласованы при воздействии на любой паре из них равно— амплитудных синфазных и равноамплитудных противофазных генераторов.

В предлагаемом устройстве (фиг.1) представлен общий случай, когда имеют место различные связи между проводниками в многопроводных линиях

4 и 5. При этом принцип работы тот же, что и устройства на коаксиальных линиях.

Формула изобретения

Широкополосный трансформатор, содержащий три проводника, каждый из которых выполнен из четырех последовательно соединенных участков, объединенных н две многопроводные линии, в первой из которых расположены участки с нечетными порядковыми номерами, а во второй — c четными, при этом середина третьего проводника соединена с общей шиной,о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, введена дополнительная двухпроводная линия, а в каждую из многопроводных линий введено по три дополнительных проводника, при этом конец первого проводника соединен с началом второго проводника, конец первого дополнительного проводника первой многопроводной линии соединен с концом первого участка третьего про1О водника, начало первого дополнительного проводника второй многопроводной линии соединено с началом четвертого участка третьего проводника, концы второго и третье15 го дополнительных проводников первой многопроводной линии соединены соответственно с началами второго и третьего дополнительных проводников второй многопроводной линии, между началом третьего дополнительного проводника первой многопроводной линии и концом второго дополнительного проводника второй многопроводной линии подключен вход дополнительной двухпроводной линии, выход которой подключен между концом второго участка второго проводника и концом второго участка первого проводника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Брукк 9.M. и др. Ыирокополюсные суммирующие и согласующие устройства антенн-решеток. — "Антенны", 1978, вып.26, с. 92, рис. 2.

3$ 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2779792/24-07, кл. Н 01 F 19/04, 14.06.79. °

r-r r-s i-r р3 Я-б т-у,3 t

Составитель В. Мясникова

Редактор Л. Копецкая Техред М. Голинка Корректор M. Коста

Заказ 4451/77 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4