Трансформатор СВЧ
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Трансформатор СВЧ

Трансформатор СВЧ, трансформатор повного опору, пристрій для перетворення повного електричного опору СВЧ(надвисокі частоти) лінії передачі (полого або діелектричного радіохвилеводу, коаксіальною довгій лінії, полоськової лінії ) з метою узгодження її з навантаженням або, навпаки, для здобуття необхідного їх розузгодження. Застосовується в надвисоких частот техніці . До Т. СВЧ(надвисокі частоти) відносять також пристрою для перетворення типів хвиль в радіохвилеводах.

  дія Т., що Погоджує (рассогласующєє), в більшості його конструкцій заснована на використанні тих, що трансформують властивостей відрізань лінії передачі, в яких є неоднорідності. Останні викликають віддзеркалення (обурення) хвиль, що приводить до зміни еквівалентних активного і (або) реактивного опорів відповідної ділянки лінії передачі. Для створення неоднородностей застосовують штирі, діафрагми, короткозамкнуті шлейфи, діелектричні втулки, стики радіохвилеводів, що мають різні розміри поперечного перетину, і так далі

  В загальному випадку Т. можна розглядати як пасивний лінійний чотириполюсник з розподіленими параметрами, що володіє нехтує малими втратами, вхід якого підключений до генератора (джерелу СВЧ(надвисокі частоти) енергії), а вихід — до навантаження. Вхідний опір Z вх такого чотириполюсника залежить від хвилевого опору r відрізання хвилеводу (лінії), його довжини l , робочої довжини хвилі в хвилеводі l і повного опору навантаження Z н . Варіюючи ці величини, отримують необхідну трансформацію повного опору. Наприклад, якщо l = , то Z вх = r 2 / Z н ; в разі чистий активного навантаження Z вх = R вх = r 2 / R н теж чисто активне. Такий — так званий чвертьхвильовий — Т. ( мал. 1 , а, би) застосовують для узгодження двох ліній з різними r . Якщо величина навантаження, що погоджується, змінюється в широких межах, використовують короткозамкнуті шлейфи ( Z н = 0, Z вх = jr tg2p/l), довжину яких регулюють, наприклад, за допомогою поршня. Існують 1-, 2- і 3-шлейфові Т. ( мал. 1 , би) . Замість шлейфів незрідка застосовують так звані реактивні штирі ( мал. 2 ) , діелектричні втулки ( мал. 1 , г), діафрагми. Поширені Т., виконані на основі подвійного трійника з замкнутими накоротко Е - і Н -плечамі ( мал. 1 , д) .

  Міра узгодження за допомогою Т. характеризується величиною коефіцієнта стоячої хвилі (КСВ). Як правило, узгодження вважають задовільним, якщо КСВ ~1,2—1,3 (при проведенні точних вимірів 1,05—1,1). Існують Т. з фіксованими параметрами і що набудовуються. Налаштування Т. зазвичай виробляється по максимуму потужності, що поступає в навантаження (точне налаштування здійснюють із застосуванням вимірювальній лінії або панорамного вимірника КСВ). Розрізняють Т. вузькосмугові (в яких при перебудові КСВ залишається нижче заданого рівня в смузі частот шириною не понад 1% від середньої частоти) і широкосмугові (5—10% і більш).

  Т. СВЧ(надвисокі частоти) для перетворення типів хвиль виконують у вигляді погоджених (КСВ £ 1,2) переходів — коаксіально-хвилеводних, полоськово-хвільоводніх, хвилеводно-хвилеводних. Основний елементи таких Т. — збудники хвиль певних типів (металеві штирі, щілини, грати різної конфігурації) і пристрою для придушення хвиль небажаних типів (плавні протяжні переходи, поглиначі, фільтри і тому подібне).

  Літ.: Лебедев І. Ст, Техніка і прилади СВЧ(надвисокі частоти), 2 видавництва, т. 1, М., 1970; Валітов Р. А., Сретенський Ст Н., Радіотехнічні виміри, М., 1970.

  Ст Н. Сретенський.

Мал. 2. Зовнішній вигляд трьохштирьового хвилеводного трансформатора: 1 — хвилевід; 2 — голівки мікрометричні гвинтів для регулювання глибини занурення штирів в хвилевід; 3 — сполучні фланці.

Мал. 1. Трансформатори СВЧ(надвисокі частоти): чвертьхвильові з фіксованим опором — коаксіальний (а) і хвилеводний (б); перебудовувані — коаксіальний двошлейфовий (в), коаксіальний з діелектричними втулками (г); хвилеводний на основі подвійного трійника (д); 1, 2 — переміщувані поршні; 3, 4 — переміщувані діелектричні втулки; 5 — Н-плече; 6 — вхід трансформатора; 7 — Е-плече; 8 — вхід трансформатора; D — діаметр зовнішнього провідника коаксіальної лінії; d 1 , d 2 і d — діаметри внутрішнього провідника коаксіальної лінії відповідно з боку генератора, навантаження і на трансформаторній ділянці; b 1 , b 2 і b — розміри меншої сторони поперечного перетину прямокутного хвилеводу соответсвенно з боку генератора, навантаження і на трансформаторній ділянці; l — відстань між центрами діелектричних втулок; l — робоча довжина хвилі в лінії; e — діелектрична проникність; пунктирними прямокутниками відмічено положення переміщуваних поршнів в Е- і Н- плечах трійника.