ным сопротивлением проводников /-2 и 3-4 (ubLi 2 и Rh. Для снижения мн необходимо увеличить Li-%, что легко достигается за счет применения сердечника Фс х>>1, помещенного, например, поверх линии (рис. 3.17с). Дальнейшее увеличение Li 2 возможно.

Рис ЗЛ7. ШП трансформатор-фазоинвертор на отреаке линии с ферритовым сердечником а) схематическое изображение; б) вариант схемного изображения ТЛ; в) аналог в виде обычного трансфо(р-матора

если линию намотать в виде w витков на тот же сердечник, так как L пропорциональна w. Иа НЧ индуктивность Li-z играет такую же роль, чго и индуктивность первичной обмотки Li в обычном трансформаторе и количественно шн определяется из соотношения (3.78) при Li=Li-2- Необходимое сечение сердечника можно определить по (3.90), заменив Uaxuauc величиной напряжения, действующего между концами линии Ui-2=Us-i (для фазоин-вертора рис. 3.17 Ui-2~0n)- На рис. 3.17(5 изображен тот же инвертор, что и на рис. 3.17а, а на рис. 3.17в представлен его же эквивалент в виде обычного трансформатора.

При помощи ТЛ можно легко обеспечить симметрирующие переходы (рис. 3.18) от однотактных схем, к двухтактным, от несимметричного источника к симметричной нагрузке или наоборот. Ес-

ли нагрузка не имеет заземленной средней точки, то в схеме рис. 3.18а из-за различного сопротивления в точках 2 и 4 относительно земли появится асимметрия, возрастающая с понижением частоты. Этот недостаток легко устраняется включением еще одного проводника 5-6, намотанного на тот же сердечник с таким же количеством витков, что и линия (рис. 3.186). Схемы рис. 3.17 ш 3.18 не производят трансформации сопротивлений, т. е. п=\.

Используя ТЛ, можно легко обеспечить целочисленные коэффициенты трансформации (п=1, 2, 3, 4 или 1/п = 2, 3, 4), если концы Л отрезков линий включить с одной стороны последовательно, а с другой - параллельно (рис. 3.19). При этом п= Свых/вх= а условие согласования импедансов

(3.97)

В ТЛ рис. 3.19 можно обеспечить фазоинверсию, заземлив точки Ь и с или симметрирование, заземлив среднюю точку входного соединения линий. Если ТЛ рис, 3.19 несимметричен по входу и выходу, т.е. точки bud заземлены, то Ui-f={N-1) Ub, Um-n-O и нижнюю .-инию можно устранить. По этому принципу выполнены трансформатор с п = 2 (рис. 3.20а), где нижняя линия из проводников 5-6 и 7-6 отсутствует. Однако такое упрощение приводит к невозможности точного согласования Zo с i?H и Rbx [3.40]; яри этом компромиссно выбирается zo«0,5/?h- На рис. 3.206 представлен аналог схемы рис. 3.20а в виде обычного автотрансформатора.

-(-f)Vk<>

Рис. 3.19. Получемие целочисленных коэффициентов траясф01рмадяа с испольвованйем N отреаков дшнвй

б) Ъ

Ряс. 3J2U. Трансформатор 1 : 2: а\ схема на одном отрезке линии; б) аналег в вяде о&иного автотраисф<>рматора

Напряжения t/a 2-, .... U-n- на отдельных линиях в схеме

рис. 3.19 ра.зличны, поэтому при реализации ТЛ на отдельных сердечниках необходимо обеспечить в соответствии с (3.90) различные сечения сердечников или при намотке линий на один общий сердечник сделать числа витков w пропорциональными напряжениям, так как из (3.90) получаем

= -шг- • (3.98)

При создании ТЛ для KB диапазона могут использоваться коаксиальные линии, полосковые (ленточные) линии и двух- или многопроводные линии из скрученных проводников. Выбор линии зависит от требуемого волнового сопротивления Zo, передаваемой мощности Р~н (или токов и напряжений в линии), а также конструктивных соображений;

а) коаксиальные линии (КЛ) очень удобны для ТЛ, однако имеют ряд ограничений: величина Zo = 50, 75, 150 Ом для стандартных кабелей, минимальный диаметр кабеля с внешнец изоляцией Dbh~4-5 мм, поэтому КЛ недостаточно гибкие. В последнее время разрабатываются и начинают изготовляться КЛ более тонкие (Z)bh~ 1,5-4-2 мм) и с пониженным волновым сопротивлением Zo?k12, 18-20 Ом;

б) полосковые линии (ПЛ) более гибкие, чем коаксиальные, и могут быть изготовлены на очень низкие Zo>5 Ом. Величина Zo определяется выражением

~ 120я d

* уг Т при d С 6, (3.99)

где d - толщина изоляции между полосками; b - ширина полоски; е - относительная диэлектрическая проницаемость изолятора Легко получить требуемые Zo подбором ширины полосы Ь;

в) линии нз скрученных между собой проводов (ЛСП) наиболее гибкие и весьма простые в изготовлении. При напряжениях между проводниками не более 50-70 В можно применять для ЛСП обычные обмоточные медные провода ПЭВ, ПЭТ. Аналитический расчет геометрий ЛСП для требуемого Zo затруднителен, практически целесообразнее подобрать конструктивные параметры ЛСП экспериментально, при этом можно ориентироваться на опытные данные табл. 3.4. ЛСП позволяют легко реализовать Zq в диапазоне от 15-20 до 100-150 Ом.

Конструктивно ТЛ могут выполняться в двух вариантах:

1. Одновитковая конструкция, когда сердечник из ряда торов малого диаметра надевается поверх линии (рис. 3.21а) - аналог схемы рис. 3.20. Этот вариант удобен при коротких и недостаточно гибких линиях. Можно использовать Т01ры из различных марок ферритов для увеличения полосы ТЛ.

2. Многовитковая конструкция (рис. 3.216) удобна при использовании гибких линий достаточной длины для намотки w витков.