|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В современной технике используются широкополосные трансформаторы на длинных линиях (ШПТДЛ). В радиолюбительской литературе неоднократно описаны ШПТДЛ с целочисленными коэффициентами трансформации напряжений Nu=1,2,З..., соответственно имеющие коэффициент трансформации сопротивлений Nr=1,4,9... . Однако, в соответствии с законом Мэрфи, подлежащие согласованию импедансы в это ряд как правило не попадают.
Ниже описывается ШПТДЛ, имеющий дробный Nu=3/2 и Nr=2,25, то есть изменяющий сопротивление в 2,25 раза в широкой полосе частот [2].
ШПТДЛ состоит из трех линий W1 - W3, имеющих одинаковое волновое сопротивление r и длину (рисунок 1).
С повышающей стороны линии W2, W3 включены параллельно таким образом, что сопротивление между выводами 3' - 4' составляет r /2, а последовательно с ними - линия W1 с сопротивлением r так, что сопротивление между выводами 1' - 4' составляет Rвых=1,5 r. С понижающей стороны линии W2, W3 включены последовательно, а линия W1 - параллельно так, что сопротивление между выводами 1 и 2 определяется параллельным соединением r (W1) и 2 r(W2, W3) и составляет Rвх=0,66 r. При этом Nr=Rвых/Rвх=2,25.
Анализ низкочастотной эквивалентной схемы показывает, что синфазные напряжения на линиях W1, W2 одинаковы по величине и противофазны, а на W3 - равно нулю. То есть при выполнении ШПТДЛ на одном магнитопроводе W1 и W2 должны иметь одинаковое число витков и противоположное направление намотки, а W3 - располагаться вне магнитопровода и иметь ту же длину, что и W1, W2.
На рисунке 2 показана монтажная схема такого ШПТДЛ.
Линия W3 не имеет синфазного напряжения и лишь компенсирует фазовый сдвиг, вносимым W1, W2, поэтому если длина линий меньше 1/8 длины волны (соответствующей самой верхней рабочей частоте ШПТДЛ) и не требуется очень широкая полоса (не более двух-трех октав), то W3 можно заменить перемычками и получить упрощенный вариант (рисунок 3).
Расчет числа витков и выбор типа магнитопровода можно провести по методике [1]. Возможные варианты применения ШПТДЛ, выполненных в соответствии с рис.3, для согласования антенн приведены в таблице.
| N | Rвых (Ом) | r (Ом) | Rвх (Ом) | Применение |
| 1 |
75
|
50
|
33
|
Согласование GP с или Уда-Яги c кабелем 75 Ом. |
| 2 |
50
|
75
|
112.5
|
Согласование волновой рамки с кабелем 50 Ом. |
| 3 |
56
|
37.5
|
25
|
Согласование 2-3 эл. Уда-Яги кабелем 50 Ом |
ШПТДЛ 1 и 3 намотаны на магнитопроводе 100 НН К45х28х8, и имеют по две обмотки по 13 витков, полоса пропускания 10 - 30 МГц. ШПТДЛ 1 намотан тонким кабелем 50 Ом, ШПТДЛ 3 в два параллельно соединенных кабеля 75 Ом. ШПТДЛ 2 имеет полосу пропускания 7 - 30 МГц и выполнен на магнитопроводе 50 ВН К65х40х9 в две обмотки по 15 витков кабеля 75 Ом. Все три ТДЛ рассчитаны на мощность в 200 W.
Конечно, можно в качестве линий использовать и традиционные плотно скрученные вместе пары проводов. Дополнительные возможности по согласованию можно получить, используя в качестве линий провода МГТФЭ, которые обладают малыми потерями на и волновым сопротивлением 30...45 Ом (в зависимости от диаметра провода).
1. В. Захаров. Согласующие устройства на ферритовых магнитопроводах. Радио 1987. N 6, стр.26 -29.
2. С. Лондон, С. Томашевич. Справочник по высокочастотным трансформаторным устройствам. - М.: Радио и связь, 1984.
|
|
|
|
|
|
|
|