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其接线(b) 是传输线端把能量加到传输输线(c)是普

  的优点是效率高。但是调谐非常繁琐 , 而且调谐速度慢,不能适应现代通信发展的要求。对于要求工作于多个频道,快速换频的发射机;电子对抗系统中有快速放大技术在高频放大中的应用非常重要。的频带可以覆盖整个发射机工作频率范围,所以在发射机变换工作频率时不需要进行调谐。

  。宽频带变压器有两种形式。一种是利用普通变压器原理,只是采用高频磁芯来扩展频带,它可以工作在短波波段。另一种是利用传输线原理与变压器原理二者结合的所谓传输线变压器,其频带可以做得很宽。

  传输线变压器是在传输线和变压器理论基础上发展起来的新元件。它用高频性能良好的、高导磁率的铁氧体材料作为磁芯 ,用相互绝缘的双导线均匀地在矩形截面的环形磁芯上绕制而成,如图3-24所示。磁环的直径根据传输的功率和所需电感的大小决定,一般为(10-30)mm磁芯材料分为锰锌和镍锌两种,频率较高时,以镍锌材料为宜。这种变压器的结构简单、轻便、价廉、频带很宽(从几千赫至几百兆赫)。

  图 3-25是1:1传输线变压器的示意图。由图可看出,它是将两根等长的导线紧靠在一起,双线并绕在磁环上,其接线(b)是传输线端把能量加到传输输线(c)是普通变压器的电路形式。由于传输线端接地,所以这种变压器相当于一个倒相器。实际上传输线变压器和普通变压器传递能量的方式是不相

  同的。对于普通变压器来说 ,信号电压加于初级绕组的1、2端,使初级线圈有电流流过,然后通过磁力线端感应出相应的交变电压,将能量由初级传递到次级负载上。而传输线端,能量在两导线间的介质中传播,自输入端到达输出端的负载上。

  对于传输线来说 ,可以看成是由许多电感、电容组成的耦合链,俯底,如图3-26所示。电感为导线ΔL的电感量,电容为两导线间的分布电容。

  当信号源加入 1、3端时,由于传输线间电容的存在,信号源对电,容充电,使电容储存电场能。电容通过临近电感放电,使电感储存磁场能。即电场能转变为磁场能。然后电感又向后面的电容进行能量交换,磁场能转换成电场能。再往后电容又与后面的电感进行能量交换,如此往复下去。输入信号就以电磁能交换的形式,自始端传输到终端,最后被负载吸收。

  在传输线变压器中 ,线间的分布电容不是影响高频能量传输的不利因素,反而是电磁能转换的必不可少的条件。此外,电磁波主要是在导线间介质中传播的,因此磁芯的损耗对信号传输的影响也就大为减少。传输线变压器的最高工作频率就可以有很大的提高,从而实现宽频带传输的目的。严格地说,传输线变压器在高频段和低频段上,传送能量的方式是不同的。在高频时,主要通过电磁能变替变换的传输方式传送。在低频时,将同时通过传输线方式和磁耦合方式进行传送。频率越低,传输线传输能量的效率就越差,就更多地依靠磁耦合方式来进行传送。

  (一)1:1传输线所示的传输线传输线变压器,又称为倒相变压器。根据传输线的理论,当传输线为无损耗传输线,旦负载

  RL等于传输线特性阻抗Zc时,则传输线与始端电压Ul的关系为←U 2 =Ul e -jωt

  式中 ,α=2π/λ为传输线的相移常数,单位为rad/m.为工作波长,t为传输线的长度。如果传输线的长度取得很短,满足αl《1,则e-jωt≈1,于是U 2 =U 1 ,即传输线输入端电压U I 与输出端电压U 2 的幅值相等,

  近似相同。同样道理,I 2 =I l e -jωt ,必然I 1 =I 2 .在2端与3端接地的条件下,则负载R L 上获得一个与输入端幅度相等、相位相反的电压,即U L =-U I

  (二)1:4阻抗变换传输线阻抗变换器的作用,即Rs:R L =1:4.下面仅就理想、无损耗传输线的电压、电流关系来说明最佳匹配条件和阻抗变换关系。

  B1、B2和B3是宽频带传输线阻抗变换器,使Tl的高输出阻抗与 T2的低

  级间产生寄生耦合,采用RC去耦滤波电路。滤波电容是由大小不同的三个电容并联组成,分别对不同的频率滤波。由于没有采用调谐回路,这种

  这个电路的工作频率范围为 (2-30)MHZ,输出功率为6OW。根据负载为50Ω,经B3的4:1阻抗变换,T2的集电极负载就为200Ω,由于工作于大功率状态,其输入电阻为12Ω左右,且会随输入信号大小变化。为了减小输入阻抗变化对前级

  的影响,在T2的输入端并接了一个12Ω的电阻,使总的输入电阻变成为6Ω,经16:1阻抗变换,Tl的集电极负载为96Ω。

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