SU877627A1

SU877627A1 - Wide-band transformer

Info

Publication number: SU877627A1
Application number: SU802881218A
Authority: SU
Inventors: Семен Ефимович Лондон; Сергей Викторович Томашевич
Original assignee: Предприятие П/Я А-7672; Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1980-02-11
Filing date: 1980-02-11
Publication date: 1981-10-30

Description

(54) ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР(54) BROADBAND TRANSFORMER

II

Изобретение относитс к радиотехнике, в частности к конструированию н изготовлению высокочастотных широкополосных дифференциальных трансформаторов, а именно трансформаторов с несимметричными (по меньшей мере трем ) входами.The invention relates to radio engineering, in particular to the design and manufacture of high-frequency wideband differential transformers, namely transformers with asymmetrical (at least three) inputs.

Известны широкополоснь1е дифференциальные трансформаторы 1 и (2, которые имеют широкую рабочую полосу частот ( вл сь согласованными по входам вне зависимости от длин линий) и высокий КПД. Однако входы этих трансформаторов симметричны относительно общей шины. Дл преобразовани их в несимметричные необходимо использовать дополнительные симметрирующие трансформаторы.Wide-differential differential transformers 1 and (2) are known that have a wide operating frequency band (they are matched to inputs regardless of line lengths) and high efficiency. However, the inputs of these transformers are symmetrical with respect to the common bus. Additional balancing transformers must be used to convert them to unbalanced .

Недостатком таких устройств вл ютс невысокий коэффициент полезного действи и увеличенные габариты.The disadvantage of such devices is their low efficiency and increased dimensions.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс широкополосный дифференциальный трансформатор, имеющий три, несимметричных относительно общей шины входа и один симметричный. Этот трансформатор содержит двухпроводную линию и три проводника , каждый из которых состоит изClosest to the proposed is a broadband differential transformer, having three, asymmetrical with respect to a common input bus and one symmetrical. This transformer contains a two-wire line and three conductors, each of which consists of

четырех последовательно соединенных участков , объединенных в -две многопроводные линии. В первой многопроводной линии расположены участки с нечетными пор дковыми номерами, а во второй - с четными. Кроме того, в каждой из многопроводных линий содержитс по три дополнительных проводника 3.four series-connected sections, combined in two-wire lines. In the first multi-conductor line there are areas with odd sequence numbers, and in the second - with even numbers. In addition, each of the multi-wire lines contains three additional conductors 3.

Недостатком такого устройства вл етс сложность, обусловленна необходимость°ю иметь большое число (дев ть) провод10 ннков в каждой многопроводной линии.The disadvantage of such a device is the difficulty due to the need to have a large number (nine) wires of 10 nanometers in each multi-wire line.

Цель изобретени - упрощение устройства .The purpose of the invention is to simplify the device.

Указанна цель достигаетс тем, что в широкополосном трансформаторе, содержащем двухпроводную линию и проводник, выполненный из четырех последовательно соединенных участков, объединенных в две многопроводные линии, в первой из которых расположены участки с нечетными пор дковыми номерами, а во второй - с четными, при этом в каждой из многопроводных ли20 ний содержатс дополнительные проводники , причем к одному выходному зажиму двухпроводной линии подключено начало первого дополнительного пронолника в первон многопроводной линии, а другому - конец первого дополнительного проводника во второй многопроводной линни, входные зажимы двухпроводной линии подключены к концам первого и третьего участков упом нутого проводника, а конец первого дополнительного проводника в первой многопроводной линни, начало первого дополнительного проводника во второй многопроводной лцнии, начало второго дополнительного проводника в первой многопроводной линии и конец второго дополйнтельного проводника во второй многопроводной линии соединены с общей шиной.This goal is achieved by the fact that in a broadband transformer containing a two-wire line and a conductor made of four series-connected sections, combined into two multi-wire lines, the first of which contains areas with odd-numbered numbers, and in each of the multi-wire lines, additional conductors are contained, with the beginning of the first additional penetrator in the first multi-wire line connected to one output terminal of the two-wire line, and alternatively, the end of the first additional conductor in the second multi-wire line, the input terminals of the two-wire line are connected to the ends of the first and third sections of said conductor, and the end of the first additional conductor in the first multi-wire line, the beginning of the first additional conductor in the second multi-wire, the beginning of the second additional conductor in the first multi-wire line and the end of the second extra conductor in the second multi-wire line are connected to a common bus.

На фиг. 1 представлена .электрическа схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 изображен вариант выполнени предлагаемого устройства на коаксиальных лини х.FIG. Figure 1 shows the electrical circuit of the device proposed; in fig. Figure 2 shows an embodiment of the proposed device on coaxial lines.

Трансформатор содержит двухпроводную линию 1 и проводник 2, выполненный из четырех последовательно соединенных участков 2-1, 2-2, 2-3 и 2-4. Участки проводника 2 объединены в две многопроводные линии 3 и 4. В многопроводной линии 3 расположены участки 2-I и 2-3, а в линии 4 - участки 2-2 и 2-4. В многопроводной линии 3 расположены дополнительные проводники 5 и 6, а в линии 4 - дополнительные проводники 7 и 8. Конец первого дополнительного проводника 5 в первой многопроводной линии 3, начало (начала обозначены на чертеже точкой) первого дополнительного проводника 7 в многопроводной линии 4, начало второго дополнительного проводника 6 в многопроводной линии 3 и конец второго дополнительного проводника 8 в многопроводной линии 4 соединены с общей шиной 9. Входные зажимы двухпроводной линии 1 включены к концам первого 2-1 и третьего 2-3 участков проводника 2. К одному выходному зажиму 10 двухпроводной линии I подключено начало первого дополнительного проводника 5 в первой многопроводной линии 4, а к другому выходному зажиму 11 - конец первого дополнительного проводника 7 во второй многопроводной линии 4. Начало проводника 2 вл етс первым несимметричным относительно общей шины 9 входом 12, конец проводника 2 вл етс вторым несимметричным относительно общей шины 9 входом 13, середина проводника 2 (начало участка 2-3) вл етс третьим несимметричным относительно обшей шины 9 входом 14, а упом нутые зажимы 10 и 11 вл ютс четвертым симметричным относительно общей шины 9 входом трансформатора .The transformer contains a two-wire line 1 and a conductor 2, made of four series-connected sections 2-1, 2-2, 2-3 and 2-4. The sections of the conductor 2 are combined into two multi-conductor lines 3 and 4. In the multi-conductor line 3 there are sections 2-I and 2-3, and in line 4 - sections 2-2 and 2-4. Additional conductors 5 and 6 are located in the multi-wire line 3, and additional conductors 7 and 8 are located in line 4. The end of the first additional conductor 5 in the first multi-wire line 3, the beginning (beginning with a dot in the drawing) of the first additional conductor 7 in the multi-wire line 4, the beginning of the second additional conductor 6 in the multi-wire line 3 and the end of the second additional conductor 8 in the multi-wire line 4 are connected to a common bus 9. The input terminals of the two-wire line 1 are connected to the ends of the first 2-1 and third 2-3 parts of conductor 2. The beginning of the first additional conductor 5 in the first multi-wire line 4 is connected to one output terminal 10 of the two-wire line I, and the end of the first additional conductor 7 to the second multi-wire line 4 to the other output terminal 11 is the first unbalanced common bus 9 input 12, the end of the conductor 2 is the second asymmetric with respect to the common bus 9 input 13, the middle of the conductor 2 (beginning of section 2-3) is the third asymmetric with respect to the common tire 9 in 14, and the clips 10 and 11 are the fourth symmetrical with respect to the common bus 9, the input of the transformer.

На фиг. 2 показано, что проводники б и 7 в многопроводных лини х 3 и 4 соответственно образованы соединенными по всей длине внешними проводниками трех коаксиальных линий, внутренние проводники которых вл ютс другими проводниками многопроводиых линий 3 и 4.FIG. Figure 2 shows that conductors b and 7 in multi-conductor lines 3 and 4, respectively, are formed by connected along the entire length external conductors of three coaxial lines, the internal conductors of which are other conductors of multi-conductor lines 3 and 4.

Рассмотрим работу устройства по фиг. 2.Consider the operation of the device of FIG. 2

При подключении ко входам 12 и 13 равноамплитудных синфазных генераторов с несимметричными выходами, колебани от первого проход т по коаксиальной линии с внутренним проводником 2-1, а от второго по коаксиальной линии с внутренним проводником 2-4. Поскольку линии имеют равные длины и одинаковые волновые сопротивлени , то на их выходах возникают равные по амплитуде колебани . При этом к проводникам двухпроводной линии 1 приложены одинаковые потенциалы, и эти проводники выполн ют роль разделительных дросселей (лини 1 должна быть размещена на отдельном магнитопроводе), т.е. исключают св зь с проводниками 5 и 7. Поэтому равноамплитудные колебани далее поступают , соответственно, в равные по длине и одинакового волнового сопротивлени коаксиальные линии с внутренними проводниками 2-2 и 2-3. На соединенных параллельно выходах этих линий (зажим 14) колебани выдел ютс в согласованной нагрузке , подключаемой между зажимом 14 и общей шиной 9. Величина этой нагрузки должна быть в два раза меньше волнового сопротивлени каждой коаксиальной линии.When connected to inputs 12 and 13 of equal-amplitude in-phase generators with asymmetrical outputs, oscillations from the first pass through a coaxial line with an internal conductor 2-1, and from the second along a coaxial line with an internal conductor 2-4. Since the lines have equal lengths and equal wave resistances, oscillations of equal amplitude appear at their outputs. At the same time, the same potentials are applied to the conductors of the two-wire line 1, and these conductors act as separation chokes (line 1 should be placed on a separate magnetic core), i.e. exclude communication with conductors 5 and 7. Therefore, equal-amplitude oscillations then proceed, respectively, in equal coaxial lines of equal length and equal characteristic impedance with internal conductors 2-2 and 2-3. At the parallel-connected outputs of these lines (terminal 14), oscillations are distinguished in a matched load connected between terminal 14 and a common bus 9. The magnitude of this load must be half the characteristic impedance of each coaxial line.

Рассмотрим теперь процесс распространени колебаний при воздействии на входах 12 и 13 равноамплитудных противофазных источников напр жени . При этом на выходах коаксиальных линий с внутренними проводниками 2-1 и 2-4 по вл ютс равноамплитудиые пpofивoфaзньfe колебани . Они не проход т в коаксиальные линии с внутренними проводниками 2-2 и 2-3 (соответственно к зажиму 14), так как зажимы этих линий оказываютс экбипотенциальными , а прикладываютс к входным зажимам двухпроводной линии 1 и ко входам коаксиальных линий с внутренними проводниками 5 и 7. Колебани , пройд по коаксиальиым лини м с внутренними проводниками 5 и 7 (выходы которых соединены последовательно), складываютс с колебани ми , которые прошли по двухпроводной линии 1, и выдел ютс в согласованной нагрузке , подключенной к зажимам 10 и 11. При этом волновое сопротивление двухпроводной линии должно быть в два раза больше волнового сопротивлени любой коаксиальной линии, а длины их должны быть одинаковы. Величина нагрузки, подключаемой к зажимам 10 и II, должна быть в два раза меньше волнового сопротивлени двухпроводной линии.Let us now consider the process of propagation of oscillations when acting on inputs 12 and 13 of equal-amplitude antiphase voltage sources. At the same time, at the outputs of coaxial lines with internal conductors 2-1 and 2-4, equal amplitude oscillations appear. They do not extend into coaxial lines with internal conductors 2-2 and 2-3 (respectively to clip 14), since the clips of these lines turn out to be ecbipotential, but are applied to the input terminals of two-wire line 1 and to the inputs of the coaxial lines with internal conductors 5 and 7. The oscillations passed along the coaxial lines with the internal conductors 5 and 7 (the outputs of which are connected in series) add up to the oscillations that have passed through the two-wire line 1 and are separated in a matched load connected to the terminals 10 and 11.the wave impedance of a two-wire line must be twice the wave impedance of any coaxial line, and their length must be the same. The magnitude of the load connected to terminals 10 and II should be half the characteristic impedance of the two-wire line.

Claims

As a result, we obtain a broadband Differential transformer with one pair of unbalanced common bus 9 inputs 12 and 13, in the other pair of inputs one single input 14 is asymmetrical with respect to the common types 9. The input Yu and II use the well-known connection method to the input of the coaxial line, the outer conductor of which is at the outlet it is connected to the common bus 9, easily converted to asymmetrical, since the external conductor can be connected along its entire length with one of the conductors 5 or 7. In the device according to FIG. Figure 1 presents the general case when there are different connections between conductors in multi-wire lines 3 and 4. At the same time, the principle of operation is the same as that discussed above. Thus, in a pre-roll device, a substantial simplification of the structure is achieved without narrowing the strip, which facilitates manufacturing and improves the repeatability of the transformers' hygrometric characteristics. Claims of Invention A broadband transformer containing a two-wire line and a conductor made of four series-connected sections, combined into two multi-wire lines, in the first of which there are areas with odd-numbered numbers, and in the second - with even-numbered ones. At THOM, additional conductors are contained in each of the multi-wire lines, and the beginning of the first additional conductor in the primary multi-wire line is connected to one output terminal of the two-wire line, and the end of the first additional conductor in the second multi-wire line is different to the other, in order to simplify the device, the input terminals of the two-wire line are connected to the ends of the first and third sections of the said conductor, and the end of the first additional conductor in the first multi-wire line and the beginning of the first conductor by the additional second multiconductor line, the beginning of the second additional conductor in the first line and end of a multiconductor second additional conductor in the second multi-wire line connected to a common schinoy. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate in application No. 2769135/07, cl. H 01 F 19/04, 1979.

2. USSR author's certificate for application number 2779792/07, cl. H 01 F 19/04, 1979.

3. USSR author's certificate for application No. 2831860/07, cl. H 01 F 19/04, 1979.