Коаксиальные трансформаторы

Коаксиа́льные трансформа́торы (трансформи́рующие ли́нии, после́довательные ка́бельные трансформаторы, трансформаторы по́лных сопротивле́ний) — отрезки коаксиальных линий с заданными электрическими свойствами, предназначенные для согласования сопротивлений в СВЧ-коаксиальном тракте.

Коаксиальные трансформаторы бывают двух видов — четвертьволновые и экспоненциальные. В некоторых случаях трансформаторы изготавливают не в коаксиальном, а в двухпроводном варианте.

Четвертьволновой трансформатор

• Четвертьволновой трансформатор — отрезок СВЧ линии передачи, длина которой (с учётом её коэффициента укорочения) равна четверти длины волны, возбуждаемой в этой линии.

Входное сопротивление такого отрезка обратно пропорционально сопротивлению его нагрузки:

Z_Вх = ρ² / Z_Вых

где Z — входной и выходной импеданс, ρ — волновое сопротивление отрезка линии.

• Трансформатор обеспечивает эффективное согласование в полосе частот ±20 % от средней частоты.
• Конструктивно четвертьволновой трансформатор выполняется в виде отрезка кабеля или как самостоятельное устройство в виде отрезка жёсткой коаксиальной линии с разъёмами.

Экспоненциальный трансформатор

• Экспоненциальный трансформатор — линия с плавно меняющимся волновым сопротивлением по экспоненциальному закону, позволяющяя согласовывать участки СВЧ тракта с разным сопротивлением.
• В отличие от четвертьволновых трансформаторов, экспоненциальный трансформатор обладает более широким диапазоном рабочих частот. Плавное изменение волнового сопротивления достигается изменением диаметра центрального проводника коаксиала или изменением расстояния между проводниками (для двухпроводной линии).
• коаксиальные экспоненциальные трансформаторы изготавливаются как самостоятельные устройства, в виде отрезка жесткой коаксиальной линии с с разъёмами, в связи с трудностью изготовления строго экспоненциального профиля центрального проводника, он обычно делается конусообразным, сглаженным на концах.
  • Примеры коаксиальных трансформаторов, выполненных в виде самостоятельных устройств: Э1-17, Э1-18, ИТС 1к, ИТС 5к, ИТС 20к и др.

Основные нормируемые характеристики

• Номинальные значения сопротивлений входа и выхода.
• Диапазон частот.
• Предельный КСВ в диапазоне частот.
• Вносимые потери.
• Предельные значения сопротивлений входа и выхода.

Литература

• Сазонов Д. М., Гридин А. М., Мишустин Б. А. Устройства СВЧ — М: Высшая школа, 1981
• Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи — М: Высшая школа, 1978
• Ротхаммель К. Антенны — М.: Энергия, 1979
• Беньковский З., Липинский Э. Любительские антенны коротких и ультракоротких волн — М.: Радио и связь, 1979

Ссылки

• ФИДЕРНЫЕ ЛИНИИ, СОГЛАСУЮЩИЕ И СИММЕТРИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА Архивная копия от 31 мая 2007 на Wayback Machine
• Последовательные кабельные трансформаторы Архивная копия от 9 апреля 2007 на Wayback Machine
• ТРАНСФОРМАТОР ПОЛНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ (недоступная ссылка)
• Согласующий экспоненциальный трансформатор для спутниковых приемников Архивная копия от 27 сентября 2007 на Wayback Machine
• ВСЕВОЛНОВАЯ KB АНТЕННА
• АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН (недоступная ссылка)
• ЭЛЕМЕНТЫ РАДИОЧАСТОТНЫХ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ
• Симметрирующе-согласующие устройства Архивная копия от 6 июня 2007 на Wayback Machine
• Полуволновый вибратор с J-согласованием Архивная копия от 28 сентября 2007 на Wayback Machine
• Делители мощности на жестких коаксиальных линиях Архивная копия от 27 сентября 2007 на Wayback Machine

См. также

• Металлический изолятор
• Коаксиальные радиочастотные разъёмы
• Волновое сопротивление

Эта страница в последний раз была отредактирована 12 апреля 2022 в 15:37.