DE1271226B

DE1271226B - Hochfrequenztransformator

Info

Publication number: DE1271226B
Application number: DE19651271226
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Buschbeck
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1965-12-09
Filing date: 1965-12-09
Publication date: 1968-06-27

Description

Hochfrequenztransformator Zur Transformation von Hochfrequenzspannungen und Leitungswellenwiderständen sind Anordnungen bekannt, die aus mehreren Leitungsstücken bestehen, wobei jedes für sich als Doppelspule aufgewickelt ist und alle an einem Ende parallel, am anderen in Reihe geschaltet sind (deutsche Patentschrift 846 874). Bei Transformatoren, die drei oder mehr solcher Leitungsstücke enthalten, treten nahe der Frequenz, bei der die Leitungsstücke die Länge einer Viertelwellenlänge haben, unerwünschte Resonanzen auf. Sie zu verhindern ist Aufgabe der Erfindung.
Die Beseitigung der Resonanzen geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß auf der hochohmigen Seite der Anordnung die Doppelleitungsstücke mit untereinander gleich großen Impedanzen abgeschlossen sind, so daß diese Impedanzen einen Spannungsteiler bilden, der die Ausgangsspannungen der Doppelleitungsstücke festlegt.
Zur Begründung sei folgende Überlegung angestellt: Die Resonanzen sind nur möglich, weil normalerweise nahe der Frequenz, bei der die Leitungslängen einer Viertelwellenlänge entsprechen, die Spannungen an den in Reihe liegenden Enden der Leitungsstücke vollkommen undefiniert sind und damit auch die Ströme, die in die parallelgeschalteten Enden der Leitungsstücke fließen.
Daß das bei den bekannten Anordnungen der Fall sein kann, läßt sich aus den Leitungsgleichungen für die verlustlos angenommenen Leitungsstücke erkennen. Für eine Länge von J./4 gilt: v1 = i T2 . 7 und 7i = j Z72/ .
Der Strom, der in eine Seite hineinfließt, ist also lediglich durch die Spannung an der anderen Seite definiert. Durch das Zusammenschalten der Leitungsstücke in der angegebenen Weise sind an einer Seite die Ströme und an der anderen die Spannungen aller Leitungen zwangläufig gleich. Sind die Spannungen an der einen Seite nicht definiert, können die Spulenströme der anderen Seite jeden beliebigen Wert annehmen. Dadurch können Spannungs- und Stromüberhöhungen, also Resonanzen, entstehen, wenn eine geeignete Anregung vorhanden ist. Das ist aber durch ungewollte Unsymmetrien des Aufbaus fast immer der Fall. Durch die Festlegung der Ausgangsspannungen der Doppelspulen durch einen Spannungsteiler nach der Erfindung wird eine der bisher noch undefinierten Größen in einer der obigen Gleichungen festgelegt, so daß Strom- oder Spannungsüberhöhungen unmöglich werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Spannungsteiler durch Kapazitäten gebildet, die in an sich bekannter Weise durch Ergänzung zu einem L- oder 1T-Bandpaß frequenzunabhängig kompensiert werden können. Der 1T-Bandpaß kann beispielsweise nebst dem kapazitiven Spannungsteiler im ersten Querglied, im zweiten einen Parallelschwingkreis und in den Längsgliedern Serienschwingkreise enthalten. Die Längsglieder können abgeschirmt sein.
Um Gleichtaktströme von der an die niederohmige Seite der Anordnung angeschlossenen Last oder Spannungsquelle fernzuhalten, kann in einer Ausführungsform der Erfindung an der niederohmigen Seite ein in der Mitte geerdeter Spannungsteiler vorgesehen sein. Auch er kann durch Kapazitäten gebildet werden, die in ebenfalls an sich bekannter Weise durch Ergänzung zu einem Tief- oder Bandpaß frequenzunabhängig kompensiert werden können. Der Bandpaß kann nebst dem kapazitiven Spannungsteiler in einem Querglied, im anderen ebenfalls einen solchen und in den Längsgliedern Induktivitäten enthalten.
Da bei gleicher Eigenfehlanpassung die Querinduktivitäten im Falle der Bandpaßkompensation größenordnungsmäßig kleiner sein können als ohne Kompensation, läßt es die Erfindung zu, daß die Leitungsstücke, die zum Teil zu Doppelspulen aufgewickelt sind, in den meisten praktischen Fällen kürzer sein werden als ein Viertel der kürzesten Betriebswellenlänge, man also dem gefährlichen Gebiet überhaupt ausweichen kann und das a/, Gebiet der Gegentaktresonanz gar nicht mehr in den Betriebswellenbereich fällt. Es ergibt sich also eine zusätzliche Sicherheit gegenüber Resonanzen.
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Die drei Leitungsstücke 7, 8, 9, von denen zwei zu Doppelspulen 7, 9 aufgewickelt sind, sind rechts in Serie und links parallel geschaltet. Der kapazitive Spannungsteiler 10, 11, 12 auf der hochohmigen Seite legt die Spannungen fest.
Er ist durch einen Bandpaß frequenzunabhängig kompensiert, der aus einem weiteren Querglied 17, 18, 19 und den Längsgliedern 13, 14; 15, 16 besteht. Der Abschlußwiderstand 20 hat den dreifachen Wert der Leitungswellenwiderstände. Auf der niederblumigen Seite liegt ebenfalls ein kapazitiver Spannungsteiler 5, 6, der durch Ergänzung zu einem 'f-Glied 1, 2, 3, 4 frequenzuriäbliärigig kompensiert.," ist::, Die Spannungsquelle 0 mit dem Innenwiderstand Ri arbeitet angepaßt auf die gesamte Anordnung, die einen Eingangswiderstand von einem Drittel der Wellenwiderstände der- Leitungsstücke hat. - - . . - .-... _._

Claims

PatentanspFüche: 1. Hochfrequenztransformator mit wenigstens dreiDoppelleitungsstücken, von -denen wenigstens zwei zu Doppelspulen aufgewickelt sind 'und bei dem die Enden der Doppelleitungsstücke auf der hochohmigen Seite in Reihe, auf der niederohmigen Seite parallel geschaltet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß auf der hochohmigen Seite der Anordnung die Doppelleitungsstücke mit untereinander gleich großen Impedanzen abgeschlossen sind, so daß diese Impedanzen einen Spannungsteiler bilden, der die Ausgangsspannungen der Doppelleitungsstücke festlegt.
2. Hochfrequenztransformatornach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler durch Kapazitäten (10, 11, 12) gebildet wird, die in an sich bekannter Weise durch Ergänzung zu einem L- oder 11-Bandpaß frequenzunabhängig kompensiert werden können.
3. Hochfrequenztransformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der 1T-Bandpaß nebst dem kapazitiven Spannungsteiler (10, 11, 12) im ersten Querglied, im zweiten einen Parällelschwirigk eW(V, 1ß)- 19). und in denn Längsgliedern Serienschwingkreise (13,14;15 16) enthält.
4. Hochfreque4ztransformator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsglieder abgeschirmt sind.
5. Hochfrequenztransformator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf seiner niederohmigen Seite ein in der Mitte geerdeter -Spannungsteiler vorgesehen ist. - - - -
6. Hochfrequenztran,#formator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler durch- Kap zitä%rr (5; 6) gebildet wird, die in an sich bekannter Weise durch Ergänzung-zu einem Tief- oder Bandpaß frequenzunabhängig kompensiert werden können.
7. Hochfrequenztransformator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandpaß nebst dem kapazitiven Spannungsteiler (5, 6) in einem Querglied, im anderen ebenfalls einen solchen (1, 2) und im Längsglied Induktivitäten (3, 4) enthält. B. Hochfrequenztrausformator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsstücke, die zum Teil zu Doppelspulen aufgewickelt sind, kürzer sind als ein Viertel der kürzesten Betriebswellenlänge. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 846 874.