Ventilare. Aprovizionare cu apă. Canalizare. Acoperiş. Aranjament. Planuri-Proiecte. Ziduri
  • Acasă
  • Ziduri
  • Transformatoare de bandă largă. Cum se calculează și se înfășoară un transformator de impulsuri pentru o sursă de alimentare cu jumătate de punte? Transformatorul 1 4 pe tuburi de ferită

Transformatoare de bandă largă. Cum se calculează și se înfășoară un transformator de impulsuri pentru o sursă de alimentare cu jumătate de punte? Transformatorul 1 4 pe tuburi de ferită


Transformatoarele pe tuburile de ferită îndeplinesc mai multe funcții simultan: transformă rezistența, echilibrează curenții din brațele antenei și suprimă curentul de pe suprafața exterioară a împletiturii de alimentare coaxiale. Cel mai bun material domestic de ferită pentru transformatoarele de bandă largă (BCT) este ferita de gradul 600NN, dar nu au fost fabricate miezuri magnetice tubulare din ea...

Tuburile de ferită de la companii străine sunt acum disponibile spre vânzare. caracteristici bune, în special, FRR-4,5 și FRR-9,5 (Fig. 1), având dimensiuni dxDxL de 4,5x14x27 și, respectiv, 9,5x17,5x35 mm. Aceste din urmă tuburi au fost folosite ca șocuri de suprimare a zgomotului pe cablurile care conectează unitățile de sistem computerizate cu monitoare cu tub catodic. Acum sunt înlocuite masiv cu monitoare matrice, iar cele vechi sunt aruncate împreună cu cablurile de conectare.

Orez. 1. Tuburi de ferită

Patru tuburi de ferită, stivuite unul lângă altul în două, formează echivalentul unui „binoclu”, pe care pot fi amplasate înfășurările transformatorului, acoperind toate benzile HF de la 160 la 10 metri. Tuburile au marginile rotunjite, ceea ce previne deteriorarea izolației firelor de înfășurare. Este convenabil să le fixați împreună, înfășurându-le cu bandă largă.

Dintre diferitele circuite de transformare în bandă largă, l-am folosit pe cel mai simplu, cu înfășurări separate, ale căror spire au o conexiune suplimentară datorită conductoarelor strâns răsucite între ele. Acest lucru face posibilă reducerea inductanței de scurgere și, prin urmare, creșterea limitei superioare a benzii de frecvență de funcționare. Vom considera că o tură este un fir trecut prin orificiile ambelor tuburi „binoclu”, iar „jumătate de tură” este un fir înfilat prin orificiul unui tub „binoclu”. Tabelul rezumă opțiunile pentru transformatoare care pot fi utilizate pe aceste tuburi. Aici N1 este numărul de spire ale înfășurării primare; N2 - numărul de spire ale înfășurării secundare; K U - raportul de transformare a tensiunii; K R - coeficientul de transformare al rezistenței; M - raport de rezistență pentru o sursă cu o impedanță de ieșire de 50 ohmi.

Masă

K U

După cum puteți vedea, se dovedește foarte selecție largă rapoarte de rezistență. Un transformator cu un raport de 1:1, ca un șoc, echilibrează curenții din brațele antenei și suprimă curentul de pe suprafața exterioară a împletiturii cablului de alimentare. Pe lângă aceasta, alte transformatoare transformă și rezistențe. Ce ar trebui să luați în considerare atunci când alegeți numărul de ture? În afară de asta condiţii egale transformatoarele cu o înfășurare primară cu o singură tură au de aproximativ patru ori limita inferioară a benzii de trecere în comparație cu o înfășurare primară cu două ture, dar frecvența lor superioară a benzii de trecere este, de asemenea, mult mai mare. Prin urmare, pentru transformatoarele utilizate din intervalele de 160 și 80 de metri, este mai bine să folosiți opțiuni cu două ture, iar de la 40 de metri și mai sus - cele cu o singură tură. Este de preferat să folosiți valori întregi pentru numărul de spire dacă este de dorit să se mențină simetria și să se distanțeze bornele de înfășurare pe părțile opuse ale „binoclului”.

Cu cât raportul de transformare este mai mare, cu atât este mai dificil să se obțină o lățime de bandă largă, deoarece inductanța de scurgere a înfășurărilor crește. Poate fi compensat prin conectarea unui condensator în paralel cu înfășurarea primară, selectând capacitatea acestuia la SWR minim la frecvența superioară de operare.

Pentru înfășurări, folosesc de obicei fir MGTF-0.5 sau mai subțire dacă numărul potrivit turele nu se potrivesc în gaură. Calculez lungimea necesară a firului în avans și o tai cu o anumită marjă. Răsucesc strâns firul înfășurărilor primare și secundare până când este înfășurat pe circuitul magnetic. Dacă orificiul de ferită nu este umplut cu înfășurări, este mai bine să fileți spirele în tuburi termocontractabile de diametru adecvat, tăiate la lungimea „binoclului”, care, după terminarea înfășurării, sunt micșorate cu un uscător de păr. Apăsarea strâns a spirelor înfășurărilor una împotriva celeilalte extinde lățimea de bandă a transformatorului și deseori elimină condensatorul de compensare.

Trebuie avut în vedere faptul că un transformator step-up poate funcționa și ca transformator descendente, cu același raport de transformare, dacă este „inversat”. Înfășurările destinate conectării la rezistențe de rezistență scăzută trebuie să fie realizate din „împletitură” de ecran sau mai multe fire conectate în paralel.

Transformatorul poate fi verificat cu un contor SWR prin încărcarea ieșirii sale pe un rezistor neinductiv de valoarea corespunzătoare. Limitele benzii sunt determinate de nivelul SWR permis (de obicei 1.1). Pierderea introdusă de un transformator poate fi măsurată prin măsurarea atenuării introduse de două transformatoare identice conectate în serie astfel încât intrarea și ieșirea dispozitivului să aibă o rezistență de 50 ohmi. Nu uitați să împărțiți rezultatul la două.

Este ceva mai dificil de evaluat caracteristicile de putere ale unui transformator. Acest lucru va necesita un amplificator și un echivalent de sarcină care poate rezista puterea necesară. Se folosește același circuit cu două transformatoare. Măsurarea se efectuează la frecvența de operare inferioară. Mărind treptat puterea CW și menținând-o timp de aproximativ un minut, determinăm manual temperatura feritei. Nivelul la care ferita începe să se încălzească ușor pe minut poate fi considerat maxim admisibil pentru un anumit transformator. Faptul este că atunci când funcționează nu pe o sarcină echivalentă, ci pe o antenă reală care are o anumită componentă reactivă a impedanței de intrare, transformatorul transmite și putere reactivă, care poate satura circuitul magnetic și poate provoca încălzire suplimentară.

În fig. Figura 2 prezintă un design practic al unui transformator având două ieșiri: 200 ohmi și 300 ohmi.

Orez. 2. Proiectare practică a unui transformator având două ieșiri

Transformatoarele pot fi amplasate pe o placă de dimensiuni adecvate, protejându-l de precipitații de către oricare într-un mod practic.


Data publicarii: 07.12.2016

Opiniile cititorilor
  • Petya / 31.07.2018 - 14:23
    Deci, de unde pot cumpăra tuburi?

Principiul numărării numărului de ture:

Sârmă albastră - 1 tură,
Sârmă roșie - 1,5 spire.

Balun 50 / 300

Începem prin a înfășura 2,5 spire (albastru) pe baza rezistenței necesare de 300 Ohmi. Conectam celălalt capăt al firului la masă la nivelul conexiunii de intrare. Acesta va fi punctul comun de masă. Pornind de la punctul de masă, înfășurăm noi 2,5 spire de sârmă ( verde) care termină înfășurarea de 300 ohmi. Din nou pornind de la punctul de masă, mai înfășurăm 2 spire de fir (roșu) pe care le conectăm la conectorul de intrare (PL).

Diametrul firului este determinat de capacitatea de a potrivi înfășurările într-un tub de ferită.

(Notă UA4AEU - Grosimea maximă a firului.

Umplerea întregii gauri.Prin umplerea completă și uniformă a ferestrei de bază, puteți obține mai puțin „blocare” în gamele HF.

Concluzii scurte.

Dacă doriți să aveți mai multă putere a dispozitivului, ar trebui să vă străduiți să nu creșteți numărul de tuburi, ci să creșteți secțiunea transversală a fiecărui tub. Și numărul de tuburi ar trebui să fie minim, adică. doar 2, dar „gros”!

Nu uitați că, cu cât componenta reactivă este mai mare în sarcină, cu atât este mai rău pentru transformator.)

Urmând acest principiu, putem efectua diverse coordonări, observând numărul de ture în conformitate cu tabelul:

La sarcină echivalentă, SWR măsurată nu depășește 1,5 în intervalul de la 1 la 30 MHz.

Pierderea măsurată a fost de 0,4 dB.

(Notă UA4AEU - puteți obține un SWR de 1,1 prin compensarea reactivității cu o capacitate mică la intrarea sau ieșirea balunului (selectat experimental la cea mai înaltă frecvență.

Când este conectat la o antenă, este posibilă o ușoară schimbare a frecvenței de rezonanță a ANT.).

În funcție de dimensiune, înfășurarea poate fi realizată din sârmă rigidă emailată. Este mai ușor să faci o înfășurare dintr-un fir izolat flexibil.

Materiale conexe:

Tubul de ferită are un mare avantaj - este ușor de găsit pe cablul de semnal al unui monitor CRT vechi sau de cumpărat un astfel de cablu la un magazin de calculatoare. Deținând o lățime de bandă suficientă pentru HF (aproximativ 1-30 MHz), face posibilă vânzarea antenelor pentru transceiver la un preț mai mic. Principiul numărării numărului de ture:

Sârmă albastră - 1 tură, Sârmă roșie - 1,5 spire.

Transformator de echilibrare pe tuburi de ferita 50 / 300 Ohm

Începem prin a înfășura 2,5 spire (albastru), pe baza rezistenței necesare de 300 Ohmi. Conectam celălalt capăt al firului la masă la nivelul conexiunii de intrare. Acesta va fi punctul comun de masă. Pornind de la punctul de masă, înfășurăm noi 2,5 spire de sârmă (verde), care completează înfășurarea de 300 Ohm. Din nou pornind de la punctul de masă, înfășurăm încă 2 spire de fir (roșu), pe care le conectăm la conectorul de intrare (PL). Diametrul firului este determinat de capacitatea de a potrivi înfășurările într-un tub de ferită.

Nota: Cel mai gros fir posibil.

Umplerea întregii gauri. Prin umplerea completă și uniformă a ferestrei de bază, puteți obține mai puțin „blocare” în gamele HF. Concluzii scurte.

Dacă doriți să aveți mai multă putere a dispozitivului, ar trebui să vă străduiți să nu creșteți numărul de tuburi, ci să creșteți secțiunea transversală a fiecărui tub. Și numărul de tuburi ar trebui să fie minim, adică. doar 2, dar „gros”!

Nu uitați că, cu cât componenta reactivă este mai mare în sarcină, cu atât este mai rău pentru transformator. Urmând acest principiu, putem efectua diverse coordonări, observând numărul de ture în conformitate cu tabelul:

La sarcină echivalentă, SWR măsurat nu depășește 1,5 (în intervalul de la 1 la 30 MHz).

Pierderea măsurată a fost de 0,4 dB.

(Notă UA4AEU - puteți obține un SWR de 1,1 compensând reactanța cu o capacitate mică la intrarea sau ieșirea balunului (selectat experimental la cea mai înaltă frecvență).

Când este conectat la o antenă, poate exista o ușoară schimbare a frecvenței de rezonanță a antenei. În funcție de dimensiune, înfășurarea poate fi realizată din sârmă rigidă emailată. Este mai ușor să faci o înfășurare dintr-un fir izolat flexibil.

Problemele de potrivire a impedanței de intrare a antenei cu impedanța caracteristică a alimentatorului, precum și a antenelor de echilibrare pentru radioamatori au fost întotdeauna și rămân relevante. ÎN ultimii ani Un interes deosebit este arătat în transformarea și potrivirea dispozitivelor pe inele de ferită. Acest lucru se datorează faptului că astfel de dispozitive pot fi de dimensiuni mici și au o eficiență ridicată (până la 98%). În plus, ele nu prezintă proprietăți de rezonanță atunci când acoperă un interval de frecvență de mai multe octave (de exemplu, de la 1 la 30 MHz), ceea ce este deosebit de convenabil atunci când se folosesc antene cu mai multe benzi ("pătrate", "V INVERSAT", 3). -element tri-bandă „canal de undă” „, etc.).

În astfel de transformatoare de bandă largă, înfășurările sunt realizate sub formă de linii de transmisie lungi cu două fire (pe bază de cablu coaxial sau omogen), înfășurate pe un inel de ferită. Acest design al înfășurărilor face posibilă eliminarea practic a inductanței de scurgere și reducerea inductanței cablurilor.

Simbolul pentru un transformator pe linii lungi (TLL), adoptat în articol, cu o înfășurare dintr-o linie cu două fire este prezentat în Fig. 1.a, cu mai multe (în acest caz două) - în Fig. 1.b.

În fig. Figura 2 prezintă includerea TDL cu raportul de transformare n=1.

Transformatorul constă dintr-o înfășurare sub forma unei linii lungi uniforme înfășurate pe un miez magnetic inel de ferită. Lungimea sa electrică este P=2pl/L, unde l este lungimea geometrică a liniei, L este lungimea de undă (lambda). Deoarece în timpul propagării unei unde de înaltă frecvență, curenții care curg prin conductorii liniei sunt egale ca valoare și opuse ca direcție, circuitul magnetic nu este magnetizat, ceea ce înseamnă că practic nu se pierde putere în ferită. La potrivirea rezistenței de undă a liniei g cu rezistențele sursei Rg și a sarcinii Rn, TDL teoretic nu are frecvențe la limită inferioară și superioară. În practică, frecvența maximă de funcționare este limitată din cauza inductanței plumbului și a radiației de linie.

Ar trebui să acordați atenție particularităților TDL. care consta in prezenta a doua tipuri de tensiuni: antifazata U, care actioneaza intre conductorii de linie si determinata de puterea semnalului, si infazata (sau longitudinala) V, cauzata de asimetria sarcinii si in functie de tipul de conectare a transformatorului. .

Modul în care se formează tensiunea de mod comun care acționează între generator și sarcină, adică asupra inductanței liniei Ll, se vede clar din Fig. 3.

Evident, conductoarele unei linii lungi ocolesc sarcina și generatorul dacă prin ele curg curenți de mod comun. Introducerea unui circuit magnetic crește brusc inductanța înfășurării, crescând astfel rezistența la curentul de mod comun și reducând brusc efectul lor de manevră. În același timp, circuitul magnetic nu afectează propagarea undei, deoarece este asigurat modul de undă de călătorie (Rg=g=Ri).

Există mai multe moduri de a construi un TDL cu un coeficient de transformare întreg n. Puteți, de exemplu, să respectați următoarea regulă. Înfășurările (ar trebui să fie n dintre ele) sunt realizate din secțiuni de linii cu două fire egale ca lungime electrică. Fiecare înfășurare este plasată pe un miez magnetic inel separat de același tip. Intrările liniilor din partea superioară sunt conectate în serie, pe partea de jos - în paralel.

ÎN vedere generală Schema circuitului pentru pornirea unui TDL cu un raport de transformare întreg n este prezentată în Fig. 4.

Aici sunt valabile următoarele relații: Rг=n2Rн, U1=nU2, g=nRн.

În fig. 5 ilustrate diverse opțiuni pornirea TDL.

Este posibil să construiți un TDL pe un miez magnetic, dar trebuie respectate următoarele cerințe. În primul rând, numărul de spire ale fiecărei linii trebuie să fie proporțional cu valoarea tensiunii de mod comun care acționează între capetele acestei linii, deoarece înfășurările sunt conectate printr-un flux magnetic comun. În al doilea rând, lungimile geometrice ale tuturor liniilor trebuie să fie aceleași. În funcție de opțiunea de pornire a TDL, se poate întâmpla chiar ca unele linii să fie parțial sau complet plasate nu pe miezul magnetic.

Pentru a determina numărul de spire în înfășurări, este necesar să se calculeze valorile tensiunilor de mod comun Vk pe fiecare linie.

În TDL cu intrare și ieșire asimetrică (tip LV. Fig. 5, a)

în inversare (tip LV, Fig. 5, b) Vк=(n-к+1) Un;

cu intrare simetrică și ieșire dezechilibrată (tip CH, Fig. 5, c)

Vk=(n/2-k)Un;

cu intrare neechilibrata si iesire simetrica (tip NS, Fig. 5, d)

Vk=(n+1/2-k)Un;

cu intrare și ieșire simetrice (tip SS, Fig. 5, d)

Vk=(n/2+t/2-k)Un.

În formule, n este raportul de transformare, k este numărul de serie al liniei, numărând de sus, Un este tensiunea la sarcină.

Aceleași formule sunt cele originale. când se determină raportul dintre numărul de spire din înfășurările plasate pe miezul magnetic. Dacă, de exemplu, un TDL cu un raport de transformare n=3 este pornit conform circuitului prezentat în Fig. 5, apoi V1:V2:V3=w1:w2:w3=2:1:0. Rezultă de aici că linia superioară din figură este plasată complet pe miezul magnetic (w1), a doua are doar jumătate din spire (w2=w1/2), iar a treia în întregime (w3=0) ar trebui să fie amplasată. pe ciotul miezului magnetic. Lungimea geometrică a tuturor liniilor este aceeași.

Când se potrivește un „canal de undă” cu o impedanță de intrare de 18,5 ohmi cu un cablu coaxial de 75 ohmi folosind un TDL (conectat conform diagramei din Fig. 5, d) cu un raport de transformare de 2, raportul spirelor înfășurării este egal. la w1:w2= (2+1 /2-1:(2+1/2-2)=3:1. Aceasta înseamnă că înfășurarea superioară din figură ar trebui să fie în întregime pe miezul magnetic și numai a treia parte a celei de-a doua înfășurări.

Când lungimea liniilor pentru înfășurări este mult mai mică decât lungimea undei de operare, TDL poate fi simplificat: linii în care tensiunile de mod comun sunt zero. înlocuit cu un jumper. În acest caz, de exemplu, un TDL cu trei înfăşurări (Fig. 5, d) este convertit într-unul cu două înfăşurări (Fig. 6).

Coeficientul de transmisie TDL depinde de cât de diferită este impedanța caracteristică față de valoarea optimă și care este raportul dintre lungimea liniei electrice și lungimea de undă. Dacă, de exemplu, c diferă de cel cerut cu un factor de doi, atunci pierderile în TDL sunt egale cu 0,45 dB cu o lungime a liniei de lambda/8 și 2,6 dB cu lambda/4. În fig. Figura 7 arată dependența coeficientului de transmisie al unui TDL cu n=2 de lungimea de fază a liniilor sale pentru trei valori de g.

Calculul dat în arată că, dacă sunt utilizate linii cu valori optime y, coeficientul de undă staționară în TDL nu depășește 1,03 pentru lungimea liniei lambda/16 și 1,2 pentru lungimea liniei lambda/8. Din aceasta putem concluziona că parametrii TDL rămân satisfăcători atunci când lungimea liniilor cu două fire este mai mică decât lambda/8.

Datele inițiale la calcularea TDL sunt raportul de transformare n, opțiunea de pornire a TDL, limitele inferioare și superioare ale intervalului de frecvență de funcționare (în herți), puterea maximă Pmax la sarcină (în wați), sarcina rezistența Rн (în ohmi) și impedanța caracteristică a alimentatorului g (în ohmi). Calculele sunt efectuate în următoarea secvență.

1. Determinaţi inductanţa minimă a conductorului de linie Ll (în Henry) din condiţia că

Ld>>Rg/2fn.

În practică, Ll, poți lua de 5...10 ori mai mult decât raportul calculat dintre Rg și 2fn.

2. Aflați numărul de spire w ale liniei de pe inelul circuitului magnetic:

unde dcp este diametrul mediu al inelului (în cm), S este aria secţiune transversală miez magnetic (în cm 2), u este permeabilitatea magnetică relativă a miezului magnetic. 3. Calculați curentul de mod comun Ic; (în amperi) care curge prin înfășurarea TDL la cea mai joasă frecvență de operare:

Ic=Vc/2пfнLл,

unde Vc este tensiunea de mod comun pe linie, calculată pentru opțiuni de conectare specifice în conformitate cu relațiile de mai sus.

4. Determinați inducția magnetică (în tesla) a circuitului magnetic:

B=4*10-6 .uIc/dcp.

Miezul magnetic este selectat ținând cont de faptul că nu este saturat cu curent de mod comun (sau curent continuu, dacă există). Pentru a face acest lucru, inducția magnetică în circuitul magnetic trebuie să fie cu un ordin de mărime mai mică decât inducția de saturație (luată din cărțile de referință).

5. Găsiți tensiunea de vârf la vârf în linie:

unde y este SWR în alimentator.

6. Calculați valoarea efectivă a curentului Ieff (în amperi):

7. Determinați diametrul d al firelor (în milimetri) liniei lungi:

unde J este densitatea de curent admisibilă (în amperi pe milimetru pătrat).

Pentru dispozitivele de potrivire a antenei TDL, sunt potrivite miezurile magnetice inelare (dimensiuni standard K55X32X9, K65X40X9) din ferite 300VNS, 200VNS, 90VNS, 50VNS, precum și 400NN, 200NN, 100NN. Dacă este necesar, circuitul magnetic poate fi compus din mai multe inele. Impedanța caracteristică necesară a unei linii lungi se obține prin răsucirea uniformă a conductoarelor împreună (cu un anumit pas) (vezi tabel). În cazul unei conexiuni în formă de cruce de fire, c se dovedește a fi mai mic decât atunci când conductoarele adiacente sunt conectate între ele. Impedanța caracteristică a unei linii de fire nerăsucite cu un diametru de 1,5 mm a fost de 86 ohmi.

Impedanța caracteristică a unei linii lungi în funcție de pasul de răsucire și tipul conexiunilor

Vedere Pas de răsucire, cm
4 3 2 1 0.67 0.25
: 70 60 56 44 36 -
eu eu 45 43 40 33 (32)* - -
X 23 22 20 18 (19)* - 10**

* Cu diametrul firului de 1 mm.
** Cu diametrul firului de 0,33 mm.

Pentru a îmbunătăți parametrii (în special, coeficientul de asimetrie) și, în același timp, a simplifica proiectarea unității de potrivire-transformare, se utilizează o conexiune în serie a mai multor TDL-uri de diferite tipuri.

De exemplu, folosind metoda dată, vom calcula un TDL compus cu n=2. Trebuie să se potrivească cu impedanța de intrare de 12,5 ohmi a antenei simetrice cu cablul coaxial RK-50. Frecvența de operare inferioară este de 14 MHz. Puterea nu depășește 200 W. Pentru TDL, se propune utilizarea miezurilor magnetice de dimensiune standard K45X28X8 (dcp = 3,65 cm, S = 0,7 cm 2) realizate din ferită 100NN (inducția sa specifică de saturație este de 0,44 T/cm 2).

Fie ca prima etapă cu un raport de transformare n=2 a TDL compozit (Fig. 8) să fie conectată conform diagramei din Fig. 5, a și al doilea (cu n=1) -conform schemei orez. 5, g.

Calculăm primul TDL.

1. Găsiți Ll:

Să luăm Ll egal cu 13,5 μH.

2. Calculați numărul de spire ale înfășurării:

Un astfel de număr de spire ale unui fir dublu gros poate fi plasat cu greu în fereastra circuitului magnetic. Prin urmare, este recomandabil să folosiți două inele. În acest caz, miezul magnetic va avea dimensiunile K45X 28X16 (S = 1,4 cm 2). Număr nou w:

3. Determinați tensiunea de vârf la sarcină:

4. Găsiți tensiunea de mod comun pe înfășurări în conformitate cu schema de conectare (Fig. 5, a):

V1=(2-1)71=71 V. Deoarece tensiunea de mod comun pe a doua înfășurare este 0, această înfășurare este înlocuită cu jumperi (Fig. 6).

5. Curentul în modul comun este:

6. Calculăm inducția magnetică în circuitul magnetic:

V=4*10 -6 *100*9*0,06/3,65=59*10 -6 T, care este semnificativ mai mic decât inducția de saturație.

Impedanta caracteristica liniei g1=50 Ohm.

În al doilea TDL, este indicat să folosiți aceleași inele ca și în primul. Apoi Ll=13,5 uH, w=9 spire.

7. Tensiune de mod comun pe înfășurare V=(2+1/2-1)71=106,5 V.

8. Curentul în modul comun este:

L=106,5/2*3,14*14*10 6 *13,5*10 -6 =0,09 A.

9. Inducția magnetică

B=100*4*10 -6 *9*0,09/3,65=89*10 -6 T.

Și în acest caz se dovedește a fi mai mică decât inducția de saturație. Impedanța caracteristică a liniei de înfășurare este aleasă să fie de aproximativ 12 ohmi.

Diametrul firelor pentru liniile TDL este determinat în același mod ca și diametrul firelor pentru înfășurarea în transformatoarele convenționale. Acest calcul nu este prezentat aici.

Un cititor atent poate observa o inexactitate în calculul de mai sus (datorită utilizării TDL-urilor compozite). Constă în faptul că inductanța Ll este calculată fără a lua în considerare faptul că înfășurările TDL ale primei și celei de-a doua etape sunt conectate, adică cu o anumită marjă. Deci, în practică, în TDL-ul fiecărei etape este posibil să se reducă numărul de spire în înfășurări și să se utilizeze miezuri magnetice de ferită mai mici.

Folosind combinații de diferite TDL-uri unice, este posibil să se obțină o gamă largă de TDL-uri cu caracteristici specificate.

Pentru TDL-urile fabricate, eficiența și coeficientul de asimetrie ar trebui măsurate. Schema de circuit pentru pornirea TDL la determinarea primului parametru este prezentată în Fig. 9, al doilea - în Fig. 10. Pierderile a (în decibeli) într-un transformator se calculează folosind formula: a = 20lg(U1/nU2).

Un TDL de echilibrare (tip NS) cu un raport de transformare n=1, care funcționează în domeniul de frecvență 1,5... 30 MHz cu o putere de ieșire de până la 200 W, pentru a se potrivi alimentatorului RK-50 cu o impedanță de intrare a antenei de 50 Ohmi, poate fi fabricat pe un miez magnetic de dimensiune standard de 50VNS

K65X40X9. Numărul de spire ale înfășurărilor liniei (g=50 Ohm) este 9. Înfășurările 1-1", 2-2" (Fig. 12) sunt înfășurate în 2 fire PEV-2 1,4 bifilar, fără răsuciri. Pentru a asigura o distanță constantă între fire, se pune pe ele un tub fluoroplastic. Înfășurarea de 3-3" este înfășurată separat pe partea liberă a inelului cu același fir și aceeași lungime ca înfășurările de 1-1", 2-2". Eficiența TDL-ului fabricat a fost de aproximativ 98%. Asimetria coeficientul a fost mai mare de 300.

TDL cu raport de transformare n=2 (tip NS), proiectat pentru puteri de până la 200 W, potrivind impedanța caracteristică de 75 ohmi a alimentatorului cu intrarea simetrică a antenei, care are o impedanță de intrare de 18 ohmi. poate fi fabricat pe un circuit magnetic 200NN (Fig. 13) cu dimensiunea standard K65X40X9. Înfășurările trebuie să conțină 9 spire de linii din fire PEV-2.1.0. Transformatorul fabricat a avut o eficiență de 97%, un coeficient de asimetrie la o frecvență de 10 MHz - 20, la o frecvență de 30 MHz - cel puțin 60.

În fig. Figura 14 prezintă o schemă de circuit pentru conectarea unui TDL compozit (tip NS) cu un raport de transformare n=3, potrivind o antenă având o impedanță de intrare de 9 ohmi cu un cablu coaxial de 75 ohmi. TDL, conceput sa functioneze in intervalul 10...30 MHz la o putere de pana la 200 W, este realizat pe inele (dimensiune standard K32X20X6) din ferita 50VNS. Miezurile magnetice ale transformatoarelor WT1 și WT2 sunt formate din două inele, iar bobina L1 trebuie să conțină câte 6 spire; Liniile lungi și o bobină sunt realizate cu sârmă PEV-2 1.0. Impedanța caracteristică a liniei pentru WT1 este de 70 Ohmi, pentru WT2 - 25 Ohmi. TDL-ul construit a avut o eficiență de 97% și un coeficient de asimetrie de cel puțin 250.

Înainte de a utiliza TDL, trebuie luate măsuri pentru a le proteja de influențele climatice nefavorabile. Pentru a face acest lucru, transformatoarele sunt înfășurate cu bandă fluoroplastică, plasate într-o cutie și, dacă este posibil, umplute cu compus KLT.

Literatură:

1. Benkovsky Z., Lipinsky E. Antene amatoare de unde scurte și ultrascurte - M.; Radio și comunicații, 1983.
2. Rothhammel K. Antene - M.: Energia, 1979.
3. Zakharov V. Antenă cu canale de undă cu trei benzi și trei elemente - Radio, 1970. Nr. 4.
4. Londra S.E., Tomaşevici S.V. - Manual de dispozitive de transformare de înaltă frecvență - M.; Radio și comunicații, 1984.
5. Mikhailova M. și colab. Ferite magnetice moi pentru echipamente radio-electronice - M.: Radio și comunicații, 1983.

RADIO N 6, 1987, p.26-29.

Atunci când un transceiver importat achiziționat este asociat cu vechiul său amplificator de putere (PA), care a servit cu fidelitate proprietarului de mulți ani, apare adesea o situație când puterea de excitare a PA este resetata. Motivul este impedanța mare de intrare a PA, care diferă de impedanța de ieșire a transceiver-ului.

De exemplu, impedanța de intrare a RA cu OS:

pe 3-x lămpi GU-50 aproximativ 85 Ohm; pe 4 lămpi G-811 aproximativ 75 Ohmi;

pe GK-13 aproximativ 375 Ohmi;

pe GK-71 aproximativ 400 Ohmi;

pedouă GK-71 aproximativ 200 Ohm;

pe GU-81 aproximativ 200-1000 Ohmi.

(Date preluate din descrierile modelelor RA din literatura de radioamatori).

LAÎn plus, impedanța de intrare RA nu este aceeași în intervale și reacționează la modificările setărilor circuitului de ieșire. Deci, pentru RA pe o lampă GU-74B sunt date următoarele date despre rezistența de intrare: 1,9 MHz - 98 Ohmi;

3,5 MHz – 77 Ohm;

7 MHz – 128 Ohm;

14 MHz – 102 Ohm;

21 MHz – 54 Ohm;

28 MHz – 88 ohmi.

Cu excepţiaÎn plus, rezistența de intrare a RA cu feedback se modifică în timpul perioadei de oscilații HF de la câteva zeci și sute de ohmi la câțiva kOhmi.

Din cifrele date este clar că coordonarea transceiver-ului cu RA este în mod clar necesară. De obicei, o astfel de potrivire este realizată folosind fie circuite LC paralele, fie circuite P instalate la intrarea lămpii. Metoda este cu siguranță bună, asigură potrivirea cu un SWR de nu mai rău de 1,5, dar necesită 6-9 circuite și două bare de comutare.

Darnu pot fi plasate întotdeauna în vechiul RA existent: nu există spațiu și atât. Aruncarea unui RA vechi și bun este păcat, dar a face unul nou este supărător.

În echipamentele străine militare, civile și radio amatori, transformatoarele HF în bandă largă au fost mult timp utilizate pe scară largă pentru a se potrivi cu unitățile de 50 ohmi. Ele fac posibilă coordonarea acestor blocuri cu alte circuite cu o rezistență care diferă de 50 ohmi și se află în intervalul 1 - 500 ohmi. Astfel de transformatoare de potrivire RF în bandă largă pot fi, de asemenea, utilizate pentru a potrivi transceiver-uri cu PA. Ei au dimensiuni miciși puteți găsi oricând un loc pentru a le plasa în caroseria (în subsolul șasiului) vechiului RA.

În Fig. 1a. o diagramă a unui transformator HF bazat pe un miez toroidal de ferită cu un raport de transformare de

opozitii 1 ׃ │≥ 1…≤ 4 │ , în funcție de punctul de conectare al robinetului de evacuare.

Fig.1

Și în Fig. 1b este o diagramă a unui transformator HF cu un raport de transformare a rezistenței de 1 ׃ │ ≥4…≤9 │ , de asemenea in functie de punctul de conectare al robinetului de evacuare.

Pentru puterea de ieșire a transceiver-ului de până la 100 W, două inele de ferită 32 x 16 x 8 cu o permeabilitate de aproximativ 1000 sau un diametru mai mare, dar nu cu o secțiune transversală mai mică a miezului, pot fi folosite ca miez toroidal.

Dacă rezistența de intrare a PA este mai mică de 200 ohmi, atunci transformatorul este bobinat conform circuitului din fig. 1a, iar dacă este mai mare de 200 ohmi, dar mai mic de 450 ohmi, atunci conform circuitului din fig. 1b.

Dacă impedanța de intrare a PA este necunoscută, un transformator trebuie realizat conform celei de-a doua scheme, care, în caz de potrivire slabă, poate fi comutat la prima opțiune. Pentru a face acest lucru, va trebui să deconectați înfășurarea din mijloc și să conectați înfășurările exterioare, ca în Fig. 1a.

Înfășurările transformatorului sunt realizate simultan pentru prima variantă cu două, iar pentru a doua - cu trei fire, ușor răsucite, făcând 8 spire. În acest caz, din fiecare tură a unui fir se face o ramură sub forma unui inel (răsucire). Apoi începutul unei înfășurări este conectat la sfârșitul celei de-a doua, iar începutul celei de-a doua înfășurări este conectat la sfârșitul celei de-a treia, care are robinete. Sârmă PETV cu diametrul de 0,72… 0,8 mm. Inelele (inelul) trebuie mai întâi înfășurate cu bandă din material fluoroplastic sau lăcuit.

Fotografia nr. 1 prezintă două transformatoare HF realizate conform celei de-a doua opțiuni.

Fotografia nr. 1.

Un transformator este realizat fără fire răsucite (pe un rând), lipit cu robinete pe banda comutatorului, celălalt (mai mic) - cu fire răsucite, ambele transformatoare au 9 robinete (7 din înfășurare și plus 2 exterioare).

Rezultate testarea transformatorului .

1. Transformator fără fire de răsucire. Impedanta de intrare 50 Ohm. Impedanța de ieșire este transformată în următoarele valori (începând de la punctul de conectare al înfășurărilor 2 și 3) de-a lungul prizelor de 200 ohmi; 220 ohmi; 250 ohmi; 270 Ohmi; 300 ohmi; 330 ohmi; 360 ohmi; 400 ohmi; 450 ohmi. (Cifrele sunt aproximative). SWR în funcție de gamă (la toate robinetele): la 3,5 MHz; 7 MHz; 14 MHz nu mai mult de 1,3; la 21 MHz nu mai mult de 1,5; la 28 MHz - 1,8 (până la 300 ohmi), apoi SWR ≥ 2.

Când acest transformator este pornit conform primei opțiuni (cu înfășurarea mijlocie oprită), rezistența de ieșire este transformată în următoarele valori: 50,70, 80, 90, 100, 120, 140, 170, 200 (Ohm). SWR pe toate benzile (la toate robinetele) nu este mai mare de 1,4.

2. Transformatorul cu fire răsucite a dat cele mai bune rezultate. Rezistențele de ieșire sunt aceleași cu cele ale primului transformator, dar SWR-ul este mult mai mic: pe gamele 3,5; 7: 14 MHz nu mai mult de 1,2; la 21 MHz – nu mai mult de 1,4; la 28 MHz – 1,5 - 1,65. Când transformatorul este pornit conform primei scheme, SWR este și mai bun.

Transformatorul este conectat la decalajul dintre conectorul de intrare RA și condensatorul de tranziție care merge la lampă (la catod). Dacă este posibil, trebuie să instalați un comutator de biscuiți. În acest caz, va trebui să selectați 2 - 3 poziții la care va fi obținut cel mai mic SWR pe toate benzile. Dacă acest lucru nu este posibil, atunci va trebui să căutați un compromis, va trebui să găsiți un robinet de la înfășurarea transformatorului cu un SWR acceptabil pe toate gamele. Selectați o atingere și măsurați SWR pentru ca RA să funcționeze în modul de funcționare de putere.

Pentru a potrivi transceiver-ul cu RA, puteți utiliza dispozitive simple de potrivire bazate pe un filtru G conform diagramei din Fig. 2, sub forma unei unități separate conectate între transceiver și RA cu secțiuni scurte de cabluri RF. (Posibil cu contor SWR încorporat).


Fig.2

Bobina fără cadru – 34 de spire, înfăşurat pe un dorn cu diametrul de 22 mm cu sârmă de 1,0 mm. Ramurile de la intrare se fac prin 2 +.2 + 2 +3 + 3 + 3 + 4 + 4 + 5 și alte 6 ture. Bobina este îndoită într-un semi-arc și lipită cu robinete scurte la contactele comutatorului biscuit.

În poziția 1 a comutatorului, bobina este scurtcircuitată (bypass-ul este pornit), iar în poziția 11 este conectată întreaga bobină. Condensator, dublat de la receptoarele tubulare. În loc de un condensator variabil, puteți selecta constante pentru fiecare domeniu, comutabile folosind un al doilea biscuit. Un astfel de sistem de control vă permite să potriviți transceiver-ul și PA cu o impedanță de intrare de 60 - 300 ohmi. (Foto Nr. 2).

Fotografia nr. 2

Dar sistemele de control sub forma unui bloc separat au un dezavantaj semnificativ: în modul de recepție, când „bypass”-ul este pornit în RA, ieșirea sistemului de control se dovedește a fi nepotrivită cu antena. Cu toate acestea, acest lucru nu afectează semnificativ nivelul semnalului primit, deoarece De obicei, rezistența antenei cu rezistență scăzută este încărcată pe intrarea cu rezistență mai mare, acum (pentru antenă) a sistemului de control.

La setare comutator Salopeta este necesară doar când echipamentul este oprit!

Literatură

1. E. Roșu.Carte de referință despre circuitele de înaltă frecvență - Lumea. c.10 – 12.

2. CU. G. Bunin, L. P. Yaylenko, Manualul amatorilor de radio cu unde scurte. – Kiev, Tehnika, 1984. p. 146.

3.B.Semichev. Transformatoare HF pe miezuri magnetice de ferită. – Radio, 2007, Nr. 3, p. 68 – 69.

4. O. Tarasov. Folosiți un dispozitiv potrivit? – HF și VHF, 2003, nr. 4, nr. 5.

5 .eu. S. Lapovok. Construiesc un post de radio HF - Moscova, Patriot, 1992. p. 137, p. 153.

V. Kostychev, UN8CB

Petropavlovsk.

Cele mai bune articole pe această temă