Согласующий трансформатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (1) А 51) Н 0 1 Р 5 ПО АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТВУ(54) (57) СОсодержащийнию, внещниет постоянн кии,роводник с азного диа ронно ещена четв рующая секцикую форму,тем, что, сных размеро баритдециов. ов ния, четв рующая с большему реннего п рибо 1972 но не менее прямоугольн медляющую с из которьм участков вн ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬЮИЙ ОРСИОМУ СВИДЕТ(71) Московский институт электго машиностроения(56) 1. Костюченко К.К, Малоганые трансформаторы импедансовметрового и метрового диапазоТруды метрологических институтСССР. вып. 103 (163), М., 1970с. 86-89.2. Лебедев И.В. Техника и пСВЧ. Т 1, М., "Высшая школа",с. 218-219 (прототип). ГЛАС УКИИИ ТРАНСФОРМАТОР, жесткую коаксиальную лий проводник которой имеый диаметр, а внутренний остоит из двух участков метра, между которьии раз. ертьволновая трансформия, имеющая цилиндричесотличающийсяцелью уменьшения продольв без ухудшения согласоертьволновая трансфармиция имеет диаметр, равный аметру из участков внут- водника, и в ней выполнетрех кольцевьм канавок ой формы, образующих заистему, глубина каждой равна разности диаметров утреннего проводника.1 1117Изобретение относится к радиотехнике, в частности к СВЧ технике, и может быть использовано в СВЧ устройствах, предназначенньм для согласования СВЧ трактов.5Известен согласующий трансформатор, содержащий металлический корпус с расположенной внутри него замедляющей системой, выполненной в виде змейки , с емкостным элементом на стройки Я .Недостатками данного согласукяцего трансформатора является то, что им невозможно обеспечить достаточно полного согласования ввиду существен ного отличия конфигурации замедляющей системы от конфигурации согласующих трактов, а также ввиду наличия соединительных разьемов, вызывающих дополнительные потери и отражения. Наиболее близким техническим решением к изобретению является согласующий трансформатор, содержащий жесткую коаксиальную линию, внешний проводник которой имеет постоянный диаметр, а внутренний проводник состоит из двух участков разного диаметра, между которыми расположена четвертьволновая трансформирующая секция, имеющая цилиндрическую форму 2 .Недостатком известного согласующего трансформатора являются большие продольные геометрические размеры.35Цель изобретения - уменьшение продольных размеров беэ ухудшения согласования, где Е - эквивалентная погоннаяиндуктивность;С - эквивалентная погоннаяоемкость;с и р - диэлектрическая и магнитная проницаемости средысоответственно, а ее волновое сопротивление определяется как(2) 2 740 2Согласующий трансформатор содержит жесткую коаксиальную линию, внешний проводник 1 которой имеет постоянный диаметр О, а внутренний проводник состоит из двух участков 2 и 3 разных диаметров 01 и Р соответственно, между которыми расположена четверть- волновая трансформирующая секция 4 цилиндрической формы, Диаметр 0 четвертьволновой трансформирующей секции 4 равен диаметру Р участка 3 внутреннего проводника и в ней выполнено не менее трех кольцевых канавок 5 прямоугольной формы, образующих замедляющую систему. Глубина кольцевых канавок 5 равна разности диаметров участков 2 и 3 внутреннего проводника (Ю) .Согласующий трансформатор работает следующим образом.Замедление волны в четвертьволновой трансформирующей секции 4 с коль. цевыми канавками 5 может быть найдено нэ формулы1 ОС ои=ЕрЦель достигается тем, что в согласующем трансформаторе, содержащем40 жесткую коаксиальную линию, внешний проводник которой имеет постоянный диаметр, а внутренний проводник состоит иэ двух участков разного диаметра, между которыми расположена чет 45 вертьволновая трансформирующая секция, имеющая цилиндрическую форму, четвертьволновая трансформирующая секция имеет диаметр, равный большему диаметру иэ участков внутреннего 50 проводника, и в ней выполнено не менее трех кольцевых канавок прямоугольной формы, образующих замедляющую систему, глубина каждой иэ которьм равна разности диаметров участков 55 внутреннего проводника.На чертеже приведена конструкцция согласующего трансформатора. Электрическая длина четвертьволновой трансформирующей секции 4 выбирается Я 2, что означает равенство геометрической длины Э/4, где Я 3 - замедленная электромагнитная волна, В этом случае при числе кольцевых канавок 5 не менее трех сдвиг фазы на каждую кольцевую канавку 5 не превышает 30 . ри такомоотносительно малом сдвиге фазы на период при определении эквивалентнон погоннои индуктивностн Ьо. н эквивалентной погонной емкости Со можно пользоваться предложением о квази- статическом распределении волны в рассматриваемой системе. Это позволяет эквивалентную погонную емкость С определить как емкость между коаксиальными проводниками с диаметрами 0 и П 2 единичной длины29 ЕС = -- . (3)о Ь ИР,В этом случае при определении 1., можно просуммировать, на единице длины, индуктивность, создаваемую короткозамкнутыми радиальными линиями, образованными кольцевыми канавками 5, которые будут проявлять свойства короткозамкнутых радиальных линий, если ширина их не больше их глубины Р -Р. Как известно, индуктивное сойротивление короткозамкнутых радиальных линий пропорционально разностному тангенсу, который в рассматриваемом нами случае может быть заменен функцией, содержащей натуральный логарифм. В результате для эквивалентной погонной индуктивности трансформирующей секции 4 получаем следующее выражение 1 О 15 20 1. = пР Р(8) 40 Из выражения (6) видно, что волновое 30сопротивление четвертьволновойтрансформирующей секции 4 оказывается среднеквадратичным оносительно волнового сопротивления сопрягаемых коаксиалов, которые определяются формуламиТаким образом, четвергьволновая трансформирующая секция 4 имеет среднеквадратичное сопротивление и при длине, равной 33/4, обеспечивает согласование коаксиальных трактов. При этом длина четвертьволновой трансформирующей секции 4 оказывается в п раз меньше длины известного 2 трансформирующего участка равной 3 /4, и определяется формулой Э Еп РВ(10) При этом, чем больше различие в волновых сопротивлениях 2 и 22, тем больше глубина кольцевых канайвок 5 и тем больше замедление электромагнитной волны. Вследствие этого Физическая длина четвертьволновой трансформирующей секции 4 сокращается. 1Так как в данном согласующем трансформаторе не нарушается аксиальная симметрия электромагнитной волны, а участки 2 и 3 внутреннего проводника и четвертьволновая трансформирующая секция 4 являются естественным продолжением друг друга, условия согласования остаются такими же, как и в известном.Таким образом, в данном согласующем трансформаторе длина меньше длины известного, а условие согласования не ухудшается.1117740 Составитель Н.ТкачеваТехред М.Тепер Корректор А.Тяска едактор Н,Дж Патент", г.ужгород, ул.Проектна аказ 7267/38 Тираж 590 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раувская наб., д. 4/5