В современной аппаратуре используются широкополосные трансформаторы на длинных линиях (ТДЛ). В радиолюбительской литературе [1] описаны только ТДЛ с целочисленными коэффициентами трансформации напряжений nu=1,2,З..., соответственно имеющие коэффициент трансформации сопротивлений ni=nu=1,4,9... . Однако нередко возникает необходимость иметь пi=2. Ниже описывается ТДЛ, имеющий дробный ni=3/2 и ni=2,25 [2].
ТДЛ состоит из трех линий W1 - W3, имеющих одинаковое волновое сопротивление р и длину l (рис. 1). С повышающей стороны линии W2, W3 включены параллельно таким образом, что сопротивление между выводами 3' - 4' составляет р/2, а последовательно с ними - линия W1 с сопротивлением р так, что сопротивление между выводами 1' - 4' составляет Rвых=1,5p. С понижающей стороны линии W2, W3 включены последовательно, а линия W1 - параллельно так, что сопротивление меаду выводами 1 и 2 определяется параллельным соединением 'p(W1) и 2p(W2, W3) и составляет Rвх=0,66р. При этом n1=Rвых/Rвх=2,25.
Рис.1
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 ТДЛ 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.
Рис.2
На рис. 2 показана монтажная схема такого ТДЛ. Линля W3 не имеет синфазного напряжения и лишь компенсирует фазовый сдвиг, вносимым W1, W2, поэтому если длина линий меньше l/8 длины волны и не требуется очень широкая полоса (не более двух-трех октав), то W3 можно заменить перемычками (рис.3).
Рис.3
Расчет числа витков и выбор типа магнитопровода можно провести по методике [1].
Возможные варианты применения ТДЛ, выполненных в соответствии с рис.3, для согласования антенн приведены в таблице.
N
Rвых (Ом)
р(0м)
Rвх (Ом)
Применение
1
33
50
75
Согласование GP, или HB9CV с кабелем 75 Ом
2
50
75
112.5
Согласование рамки с периметром равным длине волны и большой высотой подвеса с кабелем 50 Ом
3
25
37.5 две линии 75 Ом в параллель
56
Согласование 2 - 3 элементной YAGI с кабелем 50 Ом
ТДЛ 1,3 намотаны на магнитопроводе 100 НН К45х28х8, и имеют по две обмотки по 13 витков, полоса пропускания 10 - 30 МГц. ТДЛ 1 намотан кабелем 50 Ом, ТДЛ 3 в два параллельно соединенных кабеля 75 Ом. ТДЛ 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 Вт.
Литература
Автор: И.Гончаренко (RC2AV); Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru