Симметрирующий полосовой трансформатор

,Я Н 01 Р 1906 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОЛОСОВОЙ ТРАНС(57) Изобретени технике, в част ным устройствам ричных нагрузок источниками сиг относится к радио- ости к широкополоссогласования симмет несимметричнымиа и наоборот. Цел ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство ССУ 1146735, кл. Н 01 Р 19/06, 19 изобретения состоит в повышении надежности и технологичности изготовления трансформатора. Устройство содержит диэлектрическую плату с метал- лизированными покрытиями, которые являются общими шинами трансформатора. На диэлектрической плате размещены два отрезка кабеля, полосковый проводник, отрезки полосковой линии, конденсаторы, отрезки несимметричной полосковой линии, металлические лентыпрямоугольной формы, рассеченные на лепестки.Все элементы соединены электрически между собой так, чтобы обеспечить наименьшую длину от;й резков кабеля при определенной полосе пропускания частот. 5 ил.5 10 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к радиотех нике, в частности к широкополосным устройствам согласования симметричных нагрузок с несимметричными источниками сигнала и наоборот, и является усовершенствованием устройства по авт.св. У 1146735.Цель изобретения - повьппение надежности и технологичности изготовления трансформатора,На фиг. 1 приведена одна из возможных конструкций симметрирующего трансформатора;на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;на фиг. 3 - электрическая схема;на фиг. 4 - схема замещения; на фиг. 5 - экспериментальные характеристики.Симметрирующий трансформатор содержит диэлектрическую плату 1 с двухсторонним металлизационным покрытием: металлизационное покрытие 2 - общая шина трансформатора на обратной стороне платы и металлизационное покрытие 3 - общая шина трансформатора на лицевой стороне диэлектрической платы, металлические скобы 4, эакорачивающие металлизационные покрытия 2 и 3, отрезок коаксиального полужесткого кабеля 5, подсоединенный с одного конца внутренним и внешним проводниками к несимметричному входу трансформатора; внутренним проводником 6 - к полосковому проводнику 7, внешним проводником - к металлиэационному покрытию 3 (соединение 8), с другого конца отрезок 5 коаксиального кабеля внешним проводником через контактную площадку 9 на диэлектрической плате и отрезок полосковой линии 10 присоединен к обкладке безвыводиого конденсатора 11, а внутренним проводником - через контактную площадку 12 и отрезок полосковой линии 13 - к обкладке беэвыводного конденсатора 14, второй отрезок полужесткого коаксиального кабеля 15,внешний проводник которого с одного конца присоединен к контактной площадке 12 (соединение 16), а с другого конца - внешним проводником к металлизационному покрытию 3 (соединение 17);безвыводные конденсаторы 18 и 19,присоединенные обкладками 20 и 21 к металлизационному покрытию 3, а обкладками 22 и 23 - к обкладкам 24 и 25 конденсаторов 11 и 14 и к отрезкам 26 и 27 несимметричной полосковой линии; симметричный выход трансформатора 28, металлические ленты 29прямоугольной формы, рассеченные содной стороны на лепестки 30 и присоединенные нерассеченными частями кметаллизационному покрытию 3, соединение 31 одного иэ лепестков 30 квнешнему проводнику отрезка кабеля5, соединение 32 одного иэ лепестков30 к внешнему проводнику отрезкакабеля 15.Величины продольных индуктивностей внешних проводников отрезковкаселей 5 и 15 максимальны при отсутствии соединений лепестков 30 свнешними проводниками кабелей, ониопределяются длинами отрезков отмест соединения с контактной площадкой 9 до соединения 8 и от соединения 16 до соединения 17 соответственно. При соединений лепестков свнешними проводниками кабелей (фиг. 1)величины продольных индуктивностейуменьшаются,они определяются длинами участков внешних проводников кабелей от места соединения с контактной площадкой 9 до соединения 31и от соединения 16 до соединения 32соответственно.На схеме замещения симметрирующего трансформатора (фиг. 4),внутреннее сопротивление источникасигнала; Т - символический трансформатор, учитывающий следующее свойство отрезка кабеля 5 (фиг. 1): навход кабеля подается от источникасигнал, несимметричный относительнообщей шины, а сдвиг фаз между сигналами, снимаемыми на втором концеотрезка кабеля с внешнего и внутреннего проводников, составляет 180Е и Е 2 - продольные индуктивностивнешних проводников отрезковкабелей5 и 15 соответственно 1,3 и 1.4соответствуют индуктивностям введенных отрезков 13 и 10 несимметричнойполосковой линии (фиг. 1); С 1 и С 2соответствуют емкостям беэвыводныхконденсаторов 11 и 14 (фиг, 1); СЗ иС 4 соответствуют емкостям безвыводных конденсаторов 19 и 18 (фиг. 1);Е 5 и Е 6 соответствуют индуктивностям отрезков 27 и 26 несимметричной полосковой линии (фиг. 1),резисторы К - нагрузка трансформатора,Суммарные индуктивности 1,И1 + 1, и 1. = 1, + 1. в совокупности с емкостями С 1 и С 2 соответст 1365147венно образуют фильтры верхних частот, емкости СЗ и С 4 в совокупности с индуктивностями Е 5 и Ьб соответственно образуют фильтры нижних частот.Параметры элементов фильтров верхних и нижних частот выбираются иэ условия обеспечения требуемых значений полосы пропускания и коэффици ента трансформации полосового симметрирующего трансформатора.К несимметричному входу трансформатора (полосковой линии 7 и общей шине) подключают несимметричный от носительно общей шины источник сигнала, к выходному трансформатора 28 - симметричную нагрузку. При подаче сигнала на выходе отрезка коаксиального кабеля 5 в точках подклю чения его внутреннего проводника к контактной площадке 12 и внешнего проводника к контактной площадке 9 возникают противофазные относительно общей шины сигналы: один из 25 сигналов распространяется к симметричному выходу трансформатора 28 через последовательное соединение конденсатора 11 с суммарной индуктивностью, состоящей из продольной ин дуктивности внешнего проводника укороченного отрезка кабеля 5 и индуктивности отрезка 10 несимметричной полосковой линии (фильтр верхних частот) и соединение конденсатора 18 с отрезком 26 несимметричной полосковой линии (фильтр нижних частот), второй сигнал распространяется к симметричному выходу трансформатора 28 через последовательное соединение 40 конденсатора 14 с суммарной индуктивностью, состоящей из продольной индуктивности внешнего проводника укороченного отрезка кабеля 13 и индуктивности отрезка 13 несимметрич В ной полосковой линии (фильтр верхних частот) и соединение конденсатора 19 с отрезком 27 несимметричной полосковой линии (фильтр нижних частот), на симметричный выход трансформатора 28 сигналы поступают со сдвигом фаз один относительно другого на 180о Согласование импедансов на выходе отрезка кабеля 5, т.е. в местах подсоединения его внешнего проводника к контактной площадке 9 и внутреннего проводника к контактной площадке 12, с сопротивлениями нагрузки в рабочей полосе частот осуществляется с помощью полосовых трансформаторов,образованных послеловательными соединениями упомянутых фильтров и нижних частот. Подключая к внешним проводникам отрезков кабеля 5 и 15 лепестки 30 и подбирая таким образам пеличины индуктивностей фильтров верхних частот, настраивают трансформатор на минимальное значение коэффициента стоячей волны по напряжению входа (К Б - входа) со стороны несимметричного входа в рабочей полосе частот.Подключение отрезков полосковых линий между внешним проводником первого отрезка коаксиального кабеля и между соединением внутреннего проводника упомянутого отрезка с внешним проводником второго отрезка коаксиального кабеля и остальными частями схемы трансформатора позволяет сократить длину отрезков кабеля, сохранив неизменной нижнюю рабочую частоту полосы пропускания за счет добавления к индуктивностям внешних проводников укороченных отрезков коаксиального кабеля эквивалентных индуктивностей отрезков полосковой линии.Уменьшение длины отрезков коаксиальных кабелей повышает надежность и технологичность изготовления трансформатора,так как при этом уменьшается напряжение в местах креплений кабелей к контактным площадкам на плате трансформатора и предотвращаются разрушения трансформатора при изменении окружающей температуры, более короткие отрезки коаксиального кабеля удобнее крепить на плате легче обеспечить идентичность их размеров и формы. Введение в конструкцию симметрирующего трансформатора укаэанных отрезков полосковых линий позволяет выполнить соединение одного из концов внешнего проводника каждого иэ отрезков кабеля с контактной площадкой на плате с помощью короткой гибкой металлической ленты, что способствует дальнейшему снижению напряжений в местах соединений кабелей с контактными площадками.Сокращение длины отрезков коаксиального кабеля приводит также к уменьшению общих габаритов трансформатора,поскольку отрезку полосковойлинии можно придать любую требуемую форму,что позволяет реализовать более компактную конструкцию симметрирующего трансформатора.Кроме того, стало возможным при ,сохранении длины отрезков коаксиальных кабелей увеличить эквивалентную индуктивность параллельных элементов 10 фильтров верхних частот за счет последовательного присоединения к индуктивностям внешних проводников отрезков кабеля эквивалентных индуктивностей отрезков полосковых линий 16 и тем самым понизить нижнюю рабочую частоту полосы пропускания трансформатора.На фиг. 5 представлены результаты20 экспериментального опробования предлагаемого трансформатора в сравнении с известным: кривая 33 представляет собой зависимость от частоты КСВ вхо да известного симметрирующего трансформатора, а кривая 34 - такуюже зависимость предлагаемого трансформатора.Длина отрезков коаксиального кабеля в предлагаемом трансформаторе в 2 раза меньше длины отрезков кабеля иввестного трансформатора. Из кривой 33 следует,что относительная ширина пропускания известного трансформатора, отсчитанная по уровню КСВ входа1, 16, составляет 0,64. КСВ входа предлагаемого трансформатора в относительной полосе частот 0,64 составляет 1,21 (согласно кривой 34). Как известно, при КСВ входа1, 15 от входа трансформатора отражается 0,4677 мощности, при КСВ входа = 1,21 отражается от входа трансформатора 1 Е подводимой мощности.Таким образом, выполнение трансформатора предлагаемым образом позволяет существенно сократить длину отрезков коаксиального кабеля в сравнении с отрезками кабеля известно-, го трансформатора, при этом при одинаковой полосе пропускания обоих трансформаторов отражения от входа трансформатора увеличиваются незначительно.Симметрирующие трансформаторы,изготовленные предлагаеюм образом, найдут применение в двухтактных широкополосных усилителях на транзисторах.Фс рмула изобретенияСимметрирующий полосовой трансформатор . по авт.св. У 1146735, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения надежности и технологичности изготовления, в трансформатор введены два одинаковых отрезка полосковой линии, первый иэ которых подключен между неэаэемленным концом внешнего проводника первого отрезка коаксиальнбго кабеля и остальной частью схемы трансформатора, а второй отрезок подключен между соединением внутреннего проводника первого отрезка кабеля с наружным проводником второго отрезка кабеля и остальной частью схемы.1365147 г,7 1,В р 1,50 щнасищсдьнай часщайа 1,О 0,5 О,7 д Составитель В.МясниковаТехред М.Ходаиич емчик орректо Егорова Редак писно Тираж 746енного кого комитета СССРетеений и открытий4Ж, Раушская наб д,6643/45НИИПИ Государстпо делам изоб113035, Москва,аказ приять ское одственно-полнграфиПроизво 1,7 1,о 1,5 1 Ф 1,5 1,Г Ужгород, ул. Проектная, 4