Коаксиальные трансформаторы (трансформирующие линии, последовательные кабельные трансформаторы, трансформаторы полных сопротивлений) — отрезки коаксиальных линий с характерными свойствами, предназначенные для согласования сопротивлений в СВЧ коаксиальном тракте. Коаксиальные трансформаторы бывают двух видов — четвертьволновые и экспоненциальные. В некоторых случаях трансформаторы изготавливают не в коаксиальном, а в двухпроводном варианте.

Четвертьволновой трансформатор

• Четвертьволновой трансформатор — отрезок СВЧ линии передачи, длина которого равна четверти длины волны, возбуждаемой в этой линии. Входное сопротивление такого отрезка обратно пропорционально сопротивлению её нагрузки:

Z_Вх = ρ² / Z_Вых

где Z — входной и выходной импеданс, ρ — волновое сопротивление отрезка линии.

• Трансформатор обеспечивает эффективное согласование в полосе частот ±20% от средней частоты.
• Конструктивно четвертьволновой трансформатор выполняется в виде отрезка кабеля или как самостоятельное устройство в виде отрезка жесткой коаксиальной линии с с разъёмами.

Экспоненциальный трансформатор

• Экспоненциальный трансформатор — линия с плавно меняющимся волновым со­противлением по экспоненциальному закону, позволяющяя согласовывать участки СВЧ тракта с разным сопротивлением.
• В отличие от четвертьволновых трансформаторов, экспоненциальный трансформатор обладает более широким диапазоном рабочих частот. Плавное изменение волнового сопротивления достигается изменением диаметра центрального проводника коаксиала или изменением расстояния между проводниками (для двухпроводной линии).
• коаксиальные экспоненциальные трансформаторы изготавливаются как самостоятельные устройства, в виде отрезка жесткой коаксиальной линии с с разъёмами, в связи с трудностью изготовления строго экспоненциального профиля центрального проводника, он обычно делается конусообразным, сглаженным на концах.
  • Примеры: Э1-17, Э1-18, ИТС 1к, ИТС 5к, ИТС 20к

Основные нормируемые характеристики

• Номинальные значения сопротивлений входа и выхода
• Диапазон частот
• Предельный КСВ в диапазоне частот
• Вносимые потери
• Предельные значения сопротивлений входа и выхода

Литература

• Устройства СВЧ — М: Высш. школа, 1981
• Л. А. Бессонов. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи — М: Высшая школа, 1978
• К. Ротхаммель. Антенны — М.: Энергия, 1979
• З. Беньковский, Э. Липинский. Любительские антенны коротких и ультракоротких волн — М.: Радио и связь, 1979

Ссылки

• ФИДЕРНЫЕ ЛИНИИ, СОГЛАСУЮЩИЕ И СИММЕТРИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
• Последовательные кабельные трансформаторы
• ТРАНСФОРМАТОР ПОЛНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ
• Согласующий экспоненциальный трансформатор для спутниковых приемников
• ВСЕВОЛНОВАЯ KB АНТЕННА
• АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН
• ЭЛЕМЕНТЫ РАДИОЧАСТОТНЫХ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ
• Симметрирующе-согласующие устройства
• Полуволновый вибратор с J-согласованием
• Делители мощности на жестких коаксиальных линиях

См. также

• Металлический изолятор
• Коаксиальные радиочастотные разъёмы
• Волновое сопротивление