Широкополосный трансформатор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сеефз Советских Сармнстюеаинх Реса убев(53)М. Ка.З Н 01 Г 19/04 с нрнсоедимеммем заввкм йх(23) ПриоритетГвсуААРстееввий веивтфт СССР вв Аедан взобретеввй в фтаРитвй(54) ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР Изобретение относится к радиотехнике, в частности к конструированиюи изготовлению высокочастотных широкополосных трансФорматоров.Известен широкополосный транс 4 юрматор, содержащий проводник, выполненный иэ 2 Н (где й - целое число)последователъно соединенных участков,объединенных в две многопроводиыелинии, в первой иэ которых расположены нечетные участки проводника, аво второй - четные его участки имеющие широкую рабочую полосу Ц.Известное устройство является наиболее,близким к предЛагаемомУ потехнической сущности и достигаемомурезулътату.,Недостатком его является то, чтоон самостоятельно не может исполъзоватъся в качестве диФФеренциальаоготрансФорматораДля образования дифференциальногоустройства с двумя парами входов,причем все входы симметричны относительно общей шины; и требуемой трансформацией, необходию использоватьупомянутый трансформатор и дополнителъный трансФорматор с гальванически развязанными обмотками, что усложняет конструкцию устройства и понижает его 1 ЯД эа счет суммированияпотерь мсщности в обоих трансФорматорахЦель изобретения - расширение Функционалъних возможностей трансформатора при сохранечии расширенной рабочейполосы частот.Указанная цель достигается тем, 1 Е что в широкополосном трансФорматоресодержащем проводник, выполненный из2 Н последователъно соединенных участков, объединенных в две многопрбводные линии, в.первой из которых расподожены нечетные участки проводниф ка, а вь второй - четные его участки,введены два дополнительных проводника, каждый из которых выполнен из2 И последовательно соединенных участков, причем,в первой многопроводнойлинии расположены нечетные участкидополнителъных проводников, а во второй - четные их участки, при этомначала дополнительных проводников размещены со стороны середины основногопроводникагде И и н - целые числа.На фиг. 1 представлена электрическая схема предлагаемого устройства;на Фиг. 2 - вариант выполнения предлагаемого устройства при Н 2 и Зо М1 на фиг. 3 - то же при й е 2и М2; на Фиг. 4 - то же при й 3и И = 2.Как видно из Фиг. 1, трансФорматор содержит проводник 1, выполненный из 2 й неразрывных участков 1-1,1-2, 1-3, 1-4.1-(й + 1), 1-(й ++ 2) 1-(2 й - 1), 1-2 й (вторая цнФ,ра означает порядковый номер участка),объединенных в две многопроводные линии 2 и 3. В первой многопроводнойлинии 2 расположены нечетные участки 1"1, 1-3 1-(2 й), а во второйчетные участки 1-2, 1-4 1-2 й, ВтрансФорматор введены два дополнительных проводника 4 и 5, каждый из которых выполнен из 2 М участков, соответственно, 4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 4-М,4- (М + 1) 4- (2 М), 4-2 М и 5-1,5-2, 5-3, 5-45-М, 5-(И + 1),5-(2 М), 5-2 М. Середина проводника,т. е. начало участка 1-(й + 1) может,быть соединена с общей шиной 6. Начало:.Юпроводника 4 и конец проводника 5, начало проводника 5 и конец проводника4 образуют, соответственно, первуюпару входов 7 и 8, симметричных относительно общей шины б. Концы Участков 254-М и 5-М образуют один из входов 9другой пари входов, а концы участковпроводника 1 симметричных относительно середины образуют вторэй вход 10другой пары входов,На Фиг, 2,. 3 и 4 показано, что некоторые участки проводников могутбыть образованы объединенными внешнимн проводниками коаксиальных линий,внутренние проводники. которых служатучастками проводников,Рассмотрим работу устройства, начиная с простейшего варианта его выполнения. согласно Фиг. 2, При подключении генератора с симметриччымвыходом к зажимам 10 колебания поступают в две идентичные соединенные последовательно линии. Одна из них образована проводником 1-1 и объединенными внешними проводниками 1-3, точнее их наружной поверхностью, а дру- ф 5гая - проводником 1-4 и наружной поверхностью внешних проводников коаксиальных линий (1-2), Поскольку линииимеют равные длины и одинаковые волновые сопротивления, то на их выходю 50поступают равные по амплитуде колебания, Упомянутие линии соединены насвоих выходах параллельно и в результат на зажимах 11 и 12 возникаетйапяжение, равное напряжению в каждой линии, т. е имеющее половиннуюамплитуду (Ч/2) по отношению к напряжению Ч на зажимах 10. Это напряжение затем снова делится на два равныхи одинаковых напряжения (по Ч/М), поступающие одно в линии с проводниками 4-1 и 5-1, а другое - в аналогичные линии с проводниками 4-2 и 5-2.При этом зажимы 9 оказываются эквипотенциальными и их считают короткозамкнутыми. Пройдя по упомянутым ли ниям, напряжения поступают на их выходы, которые несимметрично относительно общей шины б. Здесь напряжения попарно суммируются, давая два симметричных напряжения амплитуды Ч/2 напарах зажимов 7 и 8 с отмеченными наФиг, 2 полярностями.Рассматривая аналогичным образомпроцесс распространения колебаний отисточника, подключенного к зажимам 9,получим, что на зажимах 10 напряжениеотсутствует, а на зажимах 7 и 8 будутнапряжения различающиеся по Фазе на180 в сравнении с представленными наФиг. 2,Рассмотрим теперь работу устройства по Фиг. 3.При подаче на зажим 10 симметричного напряжения Ч, равные волны этогонапряжения распространяются по двумидентичным двухпроводным линиям: одной, образованный наружными поверхностями внешних проводников 1-1 и1-3, а другой - 1-2 и 1-4, Дойдя додругих концов этих линий эти напряжения дают в сумме напряжение 2, которое делится поровну (по Ч) между линиями с внутренними проводниками 4-15-1, 4 - 2 и 5 - 2, При этом зажимы 9оказываются эквипотенциальными, напряжение между ними равно нулю и ихможно считать короткозамкнутыми. Поступив в вышеупомянутые линии равного волногового сопротивления, колебания доходят до их выходов, где онипопарно суммируются и выделяются нанагрузках, подключенных к зажимам 7и 8. Для того, чтобы процесс распро,странения колебаний от генератора к .фнагрузкам происходил без отражений,волновое сопротивление линий, отходящих от генератора, будет вдвоеменьше волнового сопротивления каждой,коаксиальной линии и вчетверо меньшекаждого из нагрузочных резисторов,подключаемых к зажимам 7 и 8,Аналогичным образом можно рассмотрвтв процесс распространения колебаний от генератора, подключенного к зажимам 9, При этом напряжение на зажимах 10 равно нули, а в нагрузках на зажимах 7 и 8 выделяются напряжения, различающиеся по Фазе на 180 ф в сравнении с полярностями, приведенными на Фиг. 3 в случае генератора на зажимах 10.В устройстве по Фиг. 4 процесс.распространения колебаний аналогичен . рассмотренному применительно к Фиг, 3 с той разницей, что коэФФициент трансФормации от зажимов 10 к зажимам 7 и 8 равен Ь 2, При этом для обеспечения полного согласования осуществим вариант, при котором волновое сопротивление каждой двухцроводной линии иэ проводников 1-1 и 1-5, 1-2 и 1-б рав . ноЯ/3, где В - входное сопротивление на зажимах 10,Волновое сопротивление линий нз проводников 1-3 и 1-5, 1-4 и 1-2 составляет Зй/2, волновые сопротивления всех коаксиальных линий равны 4 В/9, а сопротивление каждой из нагрузок на зажимах 7 и 8 равно Вй/9.В общем случае устройства нэ иг. 1 проводники 1-,1, 1-3, 1-(2 й) одной многопроводной линии 2 и проводники 1-2, 1-4 1-2 М другой многопроводйой линии 3 образуют трансФорматорную часть устройства, а про,водники 4 к 5 - диФференциальную ,часть устройства, ту же, что и коак скальные линии на Фиг. 2-4.В результате получаем широкополосный диФФеренциальный трансформатор с двумя парами симметричных входов. и с произвольным коэФФициентом трансФормации.Формула изобретенияширокополосный трансФорматор, содержащий проводник; выполненный из 2 Н послеледовательно соединенныхучастков, объединенных в две многопроводные линии, в гервой из которыхрасположены нечетные участки проводника, а во второй - четные его участки, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения Функциональных возможностей При сохранении расширенной рабочей полосы частот, введены два дополнительных проводника,каждый из которых выполнен из 28 последовательно соединенных участков,причем в первой многопроводной линиирасположены .нечетные участки дополнительных проводников, а во второй -четные их участки, при этом начала5 дополнительных проводников размещенысо стороны середины основного проводника, где й и М . - целые, числа.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе20 1. Авторское свидетельство СССРР 649050, кл. Н 01 Г 19/04, 1978.815772 1.1 1-3 4.1 Х1-1 И И У 1 Соатанитель И. ВабенкоТеярвд ИеТабаКОВИЧ ЕОррЕ велакгор Г. Волков Грицен ирам 764 ПОдлионое осударотвенного комитета СССР ам изобретеиий и открытий кеа, 3-35, Раушская наб.; д. 4/5 аз 1045/8 ВНИИПИ по д 3035, И