Широкополосные трансформаторы с минимальным числом линий

1.4 Широкополосные трансформаторы с минимальным числом линий

Число основных линий и значительный разброс номиналов их волновых сопротивлений можно уменьшить при п ≥5, если использовать в одном ШТЛ составляющие узлы (рис. 1.4.1,а,б) дуальных схем ШТЛ.

Например, для ШТЛ 1:5 возможны два варианта построения (рис. 1.4.2,а,б). При этом в обоих случаях обе линии первого составляющего узла соединяются по входам параллельно, образуя вход ШТЛ. К крайним выходным зажимам последнего составляющего узла (выход ШТЛ) подключается нагрузка, а два других выходных зажима остаются свободными. Эти граничные условия сохраняются для ШТЛ 1:n с произвольным целым п.

На примере рис. 1.4.2,а поясним принцип определения волновых сопротивлений линий, при которых Г=0. Поскольку в линиях должен быть режим бегущей волны, то амплитуды напряжений и токов на входах и выходах всех линий определяются в соответствии с их соединениями по законам Кирхгофа. При этом нормированное напряжение на входе и ток на выходе равны единице. Поделив нормированные напряжения на соответствующие токи (эти значения указаны на рис. 1.4.2,а), получим искомые нормированные волновые сопротивления всех линий: для основных линий 1/2, 1 и 2, а для ФЛ 1/3, 1 и 3. Отметим, что при выполнении ШТЛ 1:5 для основных линий 1, 2, 3, 4, а для ФЛ 1/4, 1/3, 1/2, 1.

Приведенные варианты ШТЛ 1:5 (рис. 1.4.2,а,б) отличаются тем, что основные и Фазокомпенсирующие линии меняются ролями. Обусловлено это тем, что общая шина переносится с одной группы линий на другую. Если это различие не принимать во внимание (т. е. исключить соединения с общей шиной), то можно обе схемы представить единой топологической схемой (рис. 1.4.2,в). На схеме каждая двухпроводная линия изображается одним отрезком, на котором указаны в порядке следования напряжения бегущей волны и нормированное волновое сопротивление. В кружочках указаны нормированные значения продольных напряжений на проводниках двухпроводных линий, имеющие место либо для верхней группы линии (если они в соответствии с выбранными соединениями с общей шиной являются основными), либо для нижней, когда верхняя группа линий является ФЛ. Стрелки на соединительных проводниках указывают на процесс суммирования напряжения, а точки -на суммирование токов.

Используя рассмотренный принцип построения, можно составить и рассчитать различные варианты схем ШТЛ 1:n с минимальным числом линий для п≥5. Эти варианты для п=5,6,...,13 в рассмотренном топологическом изображении. При п=6,7,8 минимальное число составляющих узлов (см. рис. 1.4.1) равно четырем, а при п= 9, 10, 11, 12, 13 -пяти. При задаваемом числе составляющих узлов всегда существует определенный наибольший коэффициент трансформации для ШТЛ 1:n. Для получения наибольшего п (при заданном числе составляющих узлов) необходимо при каждом соединении составляющих узлов вводить в одну двухпроводную линию последующего узла максимальное напряжение с выхода двухпроводной линии предыдущего узла, а суммарное напряжение с выходов обеих двухпроводных линий предыдущего узла вводить в другую двухпроводную линию последующего узла. При этом на вход каждого последующего узла поступает максимально возможное напряжение. Получаемый ряд наибольших коэффициентов трансформации отвечает последовательности Фибоначчи (без первых ее двух членов, равных единице), для которой каждый последующий ее член равен сумме двух предыдущих. Соответственно имеем ряд наибольших коэффициентов трансформации: 2, 3, 5, 8, 13,...

Широкополосные трансформаторы на линиях типа ±(1:n) с минимальным числом линий, построены по тому же принципу, что и ШТЛ 1:n. При этом использовано аналогичное топологическое изображение, что и для ШТЛ 1:n, только введенная третья цифра означает значение нормированного напряжения на проводниках линий. В качестве примера на рис. 1.4.3 показан ШТЛ ±(1:11). Обеспечивая при каждом соединении составляющих узлов передачу максимально возможной суммы напряжений с выхода предыдущего узла на вход последующего узла, получаем ряд наибольших коэффициентов трансформации при задаваемом числе составляющих узлов. Этот ряд наибольших коэффициентов трансформации, для которого каждый последующий член равен сумме предыдущего и удвоенного значения члена, стоящего перед предыдущим (учитывая, что первых два члена равны единице), имеет вид: 3, 5, 11, 21, ...

Альтернативный вариант построения ТШЛ типа ±(1:n) состоит в каскадном подключении к входу ШТЛ ±(1:n) простейшего ШТЛ ±(1:1).

1.5 Патентное исследование

Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 675455

(61) Дополнение к авторскому свидетельству -

(22) Заявлено 15.04.77 (21) 2474423/24-07 с присоединением заявки № -

(23) Приоритет - Опубликовано 25.07.79. Бюллетень №27 Дата опубликования описания 27.07.79.

(51) М. Кл Н 01 F 19/04

(72) Авторы изобретения С.Е. Лондон и С.В. Томашевич.

(71) Заявитель –

(53) УДК 621.314.26 (088.8)

(54) Широкополосный трансформатор

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к высокочастотным симметричным трансформаторам.

Целью изобретения является упрощение конструкций широкополосного трансформатора и повышение его КПД.

Это достигается тем, что в предложенном широкополосном трансформаторе, содержащем две двухпроводные (в частности и коаксиальные) линии 1 и 2 (рис. 1.5.1 и рис. 1.5.2.), размещенные на магнитопроводе 3, входные концы которых соединены между собой, а к выходным концам подключена симметричная относительно обшей шины 4 нагрузка 5, и дополнительную двухпроводную линию 6, размещенную на магнитопроводе 3 рядом с первой из упомянутых линий 1 и подключенную с одного конца к выходу несимметричного относительно обшей шины 4 источника сигнала 7, а с другого конца соединенную параллельно с первой из упомянутых линий 1, внешний проводник дополнительной линии 6 соединен непосредственно по всей длине с внешним проводником первой из упомянутых линий 1, размещенных на магнитопроводе 3, до ее середины, при этом середины внешних проводников линий, размещенных на магнитопроводе, подключены к общей шине.

Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 630652

(61) Дополнение к авторскому свидетельству -

(22) Заявлено 03.06.77 (21) 2491969/24-07 с присоединением заявки № -

(23) Приоритет -

(43) Опубликовано 30.10.78. Бюллетень №40

(45) Дата опубликования описания 30.10.78.

(51) М. Кл Н 01 F 19/04

(53) УДК 621.314.225 (088.8)

(72) Авторы изобретения С.Е. Лондон и С.В. Томашевич.

(71) Заявитель –

(54) Широкополосный трансформатор

Изобретение относится к области радиотехники в частности, к конструированию и изготовлению высокочастотных трансформаторов с гальванической развязкой между входом и выходом.

Целью изобретения является упрощение конструкции и увеличение уровня передаваемой мощности.

Широкополосный трансформатор с гальванической развязкой между входом и выходом, содержащий две двухпроводные линии 1 и 2 (например, коаксиальные), размещенные на магнитопроводе 3, начало первого проводника первой линии 1 соединено с концом первого проводника второй линии 2, а начало второго проводника первой линии 1 и конец второго проводника второй линии 2 образуют входные зажимы, к которым подключен источник сигнала 4, и нагрузку 5, отличающейся тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения уровня передаваемой мощности, начало и конец второго проводника одной из упомянутых линий 1 соединены соответственно с началом и концом второго проводника другой линии 2, а между свободными зажимами первых проводников линий подключена нагрузка 5 (рис. 1.5.3).

Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 725095

(61) Дополнение к авторскому свидетельству -

(22) Заявлено 30.10.78 (21) 2678590/24-07 с присоединением заявки № -

(23) Приоритет -

(43) Опубликовано 30.03. 80. Бюллетень №12

(45) Дата опубликования описания 30.03.80.

(51) М. Кл Н 01 F 19/04

(53) УДК 621.314.26 (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 трансформаторов.

Цель изобретения – упрощение устройства.

Широкополосный трансформатор с коэффициентом трансформации, равным целому числу, содержащий проводник 1, состоящий из последовательно соединенных участков, объединенных в две многопороводные линии, в первой из которых расположены не четные участки проводника, а во второй - четные его участки, при этом конец проводника соединен с общей шиной 2, отличающейся тем, что, с целью упрощения устройства, в первую многопорводную линию введен дополнительный проводник, начало которого соединено с общей шиной 2, а число участков основного проводника равно удвоенному значению коэффициента трансформации (рис. 1.5.4).

Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 691934

(61) Дополнение к авторскому свидетельству -

(22) Заявлено 10.02.78 (21) 2576772/24-07 с присоединением заявки № -

(23) Приоритет - Опубликовано 15.10. 79. Бюллетень №38 Дата опубликования описания 25.10.79.

(51) М. Кл Н 01 F 19/04

(53) УДК 621.314.26 2(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 согласующих трансформаторов.

Целью изобретения является расширение рабочей полосы частот.

1.Широкополосный трансформатор, содержащий обмотку, проводник которой разделен на участки 1 и 2, образующие между собой линии передачи с переменным вдоль линии волновым сопротивлением, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочей полосы частот, каждая из линий передачи выполнена из двух ступеней 3-1 и 3-2, равных по длине с разным волновым сопротивлением, постоянным в пределах одной ступени (рис.1.5.5).

2. Трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что участки проводника образуют N двухпроводных линий передачи, соединенных по входам в параллель, а по выходам последовательно между собой и с упомянутыми входами, при этом волновое сопротивление каждой из ступеней, соединенных в параллель, в N+2/N раз меньше волнового сопротивления каждой из ступеней 4-1 и 4-2, соединенных по выходу последовательно (рис. 1.5.6).

Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 691934

(61) Дополнение к авторскому свидетельству -

(22) Заявлено 10.05.78 (21) 2618793/24-07 с присоединением заявки № -

(23) Приоритет -

(43) Опубликовано 30.07. 80. Бюллетень №28

(45) Дата опубликования описания 30.07.80.

(51) М. Кл Н 01 F 19/06

(53) УДК 621.317.225 (088.8)

(72) Автор изобретения И.М. Черкашин

(71) Заявитель –

(54) Широкополосный трансформатор

Изобретение относится к электротехнике, в частности к широкополосному трансформатору, предназначенному для согласования транзисторных каскадов с нагрузкой в различных радиотехнических устройствах, в частности радиопередающих устройствах.

Целью изобретения является улучшение характеристик и повышение технологичности изготовления трансформатора.

Широкополосный трансформатор, содержащий ферритовый тороидальный магнитопровод 1 и обмотки 2 (рис.1.5.7), свитые из изолированных проводов в общий жгут, намотанный несколькими витками на тороидальный магнитопровод 2, отличающийся тем, что, с целью улучшения характеристик и повышения технологичности изготовления, в жгуте выполнены отводы ,,…,  (рис.) из составляющих его проводов через промежутки, величины которых кратны длине витка жгута.

Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 1453456

(21) 4196794/24-07

(22) 25.12.86

(46) 23.01.89. Бюллетень №3

(72) Г.И. Невмержицкий, И.М. Симонтов и А.И. Тихонов

(53) 621.314.222 (088.8)

(56) Лондон С.Е. Томашевич С.В. Справочник по высокочастотным трансформаторным устройствам. – М.: Радио и связь, 1984.

(51) М. Кл Н 01 F 19/04

(54) Широкополосный трансформатор

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в широкополосных усилителях и согласующих устройствах.

Целью изобретения является увеличение широкополосности трансформатора.

Широкополосный трансформатор, содержащий ферритовый тороидальный магнитопровод 1 (рис.1.5.8) и три намотанных на нем проводника 3-5, представляющих три длинные линии, отличающиеся тем, что, с целью увеличения широкополосности и уменьшении габаритов, проводники 3-5 намотаны равномерно в плоскости обмотки так, что последний и первый проводники каждых соседних витков, кроме первого и последнего, образуют дополнительную длинную линию.

В процессе анализа патентов не было обнаружено устройств, близких по техническим показателям к требованиям задания дипломного проекта: получение максимально возможной величины коэффициента широкополосности К_Ш≈ 6000-10000;

иметь как можно меньшую величину волнового сопротивления ρ, с целью облегчения согласования ТДЛ со стандартной величиной импедансов источников сигнала и нагрузок с сопротивлением R_Г = R_Н=75Ом (или 50Ом);

получение постоянства волнового сопротивления ρ во всем диапазоне частот, но не более стандартных величин;

иметь минимальные габариты, большую эксплуатационную надежность и экономический эффект.

Наиболее близкими оптимальными характеристиками обладает широкополосный трансформатор А.С. № SU 1453456 – Бюл. 3, опубл. 23.01.89, Авт. Г.И. Невмержицкий, И.М. Симонтов, А.И. Тихонов.

Похожие работы

Усилитель мощности миллиметрового диапазона длин волн

Скачать

108385

14

13

... обеспечение плотного электрического контакта по всему периметру щели. 6. Технико-экономическое обоснование   6.1 Характеристика технико-экономического обоснования проекта Разрабатываемый усилитель мощности миллиметрового диапазона длин волн предназначен для усиления сигнала и передачи его на определенное расстояние. Существенным преимуществом является тот факт, что устройство работает в ...

Автоматизированные системы обработки информации и управления

Скачать

326231

12

0

... рисунков в формате А0-А1 со скоростью 10-30 мм/с. Фотонаборный аппарат Фотонаборный аппарат можно увидеть только в солидной полиграфической фирме. Он отличается своим высоким разрешением. Для обработки информации фотонаборный аппарат оборудуется процессором растрового изображения RIP, который функционирует как интерпретатор PostScript в растровое изображение. В отличие от лазерного принтера в ...

Архитектура сотовых сетей связи и сети абонентского доступа

Скачать

151321

4

10

... основного доступа к ISDN. Реализация этого стратегического направления эволюции сетей абонентского доступа зависит от конкретных условий существующей сети абонентского доступа каждой страны и определяется каждым оператором связи с учётом этих конкретных условий. Понятно, что разнообразие местных условий определяет большое число возможных способов миграции существующей сети абонентского доступа к ...

Расчет линии связи для системы телевидения

Скачать

128945

1

27

... быть получен неудовлетворительный результат, а в другом - чрезмерное усложнение конструкции может привести к неоправданному увеличению стоимости оборудования, а приемная система будет выглядеть неэстетично. Результатом расчета линии связи является вычисленное значение отношения S/N, величина которого сравнивается с соответствующими значениями по пятибалльной шкале градаций качества принимаемого ...