De uitvinding heeft betrekking op elektrotechniek en kan worden gebruikt in de radiotechniek in transformatorinrichtingen en vermogensoptelinrichtingen bij de constructie van HF-VHF-radiozenders. Binnen de verlengde ferrietkern van een hoogfrequente (HF) transformator is op zijn as een cilindrische buis van elektrisch geleidend materiaal geïnstalleerd, die nabij de eindgrenzen van de kern door elektrisch geleidende jumpers is verbonden met de overeenkomstige gevlochten aansluitingen van een stuk HF-kabel dat in de buis loopt. Het technische resultaat bestaat uit het uitlijnen van het magnetische veld in de radiale richting van de ferrietkern van een hoogfrequente transformator. 3 ziek.

De uitvinding heeft betrekking op transformatoren voor hoogfrequente apparaten die worden gebruikt bij de constructie van radiozenders en versterkers van het HF-VHF-bereik.

Er is een hoogfrequente transformator van het langelijntype bekend (Alekseev O.V., Golovkov A.A., Polevoy V.V., Solovyov A.A. "Broadband radiotransmitting devices." L., Svyaz, 1978, p. 155, fig. 8.14b), bestaande uit een ferrietbuis of een set ferrietringen, waarbinnen een RF-kabel wordt geplaatst.

Het dichtst bij de voorgestelde technische oplossing is een hoogfrequente transformator (V.V. Shakhgildyan. “Ontwerp van radiozendapparatuur.” L., Radio and Communications, 1984, p. 176, Fig. 4-20b), gekozen als prototype van een “single-turn” transformatorontwerp waarbij de RF-kabel die de transformatorwinding vormt, door twee cilindrische ferrietkernen wordt gevoerd.

Het nadeel van het prototype met verhoogd RF-vermogen in de kabel zijn aanzienlijke veranderingen in magnetische inductie langs de straal van de ferrietkern, en bijgevolg vermogensverliezen die de temperatuur van het hele apparaat bepalen.

Het technische probleem dat door de uitvinding wordt opgelost is de geforceerde uitlijning van hoogfrequente magnetische velden in de dwarsdoorsnede van de kern, zelfs met een mogelijke afwijking van de kabel van de kernas.

Bij krachtige HF-transformatoren moet de interne diameter van de kern aanzienlijk groter worden gekozen dan de radiale maat van de kabel die zich in deze kern bevindt. Dit wordt gedaan om de verandering in magnetische inductie langs de straal van de kern te verminderen, die omgekeerd evenredig varieert met de afstand tot de as van de stroomvoerende geleider die zich in de kern bevindt. Naarmate de radiale afmetingen van de kern toenemen, neemt het verschil in magnetische inductie op de binnen- en buitenoppervlakken af, en dientengevolge neemt het verliesvermogen dat in deze gebieden vrijkomt en de temperatuur van de ferrietkern af. Omdat hoogfrequente spanning wordt toegepast op de buitenste aansluitingen van de coaxkabel, zal er stroom door het buitenoppervlak van de kabelvlecht lopen. Het magnetische veld van de stroom heeft centrale symmetrie ten opzichte van de kabelas. Daarom moeten de symmetrieas van de coaxiale kabel binnen de cilindrische kern en de as van de kern zelf samenvallen. Wanneer de kabel afwijkt van de lengteas van de kern, zal het magnetische veld in verschillende delen van de kern langs de omtrek van de ring anders zijn, en dit verschil zal sterker zijn naarmate de kabel meer afwijkt van de as van de kern. In dit geval kan het verschil in magnetische velden in delen van de kern aanzienlijk zijn, en daarom kunnen de magnetische veldsterkten in deze delen van de kern verschillende keren verschillen. Het gevolg van het feit dat het magnetische materiaal het verzadigingsgebied binnendringt, zelfs in een klein deel van de kern, zal niet alleen het verschijnen van vervormingen in het verzonden signaal zijn, maar ook het verschijnen van een temperatuurgradiënt langs de omtrek van de kern. Deze laatste omstandigheid kan mechanische vernietiging van de kern veroorzaken. Om verzadiging zelfs in een klein deel van de kern te voorkomen, is het daarom bij de berekening noodzakelijk om een ​​reserve te maken in de waarde van de toegestane magnetische inductie over het gehele volume van de kern, wat uiteindelijk leidt tot een aanzienlijke toename van de afmetingen en het gewicht van de transformator.

Het probleem wordt opgelost door in de ferrietkern een elektrisch geleidende buis te installeren, waarbinnen een stuk RF-kabel loopt, waarvan de uiteinden van de vlecht zijn verbonden met de overeenkomstige uiteinden van de buis.

De uitvinding (hoogfrequente transformator) wordt geïllustreerd door tekeningen, waarbij in Fig. 1 toont een transformator die wordt gebruikt om het RF-signaal van een coaxiale kabel te inverteren of te balanceren; Fig. 2 - "single-turn" transformator, in Fig. 3 - versie van een "single-turn" transformator.

Binnen de ferrietkern 1 (Fig. 1), samengesteld uit individuele ringen, is langs het binnenoppervlak een cilindrische buis 2 van elektrisch geleidend materiaal geïnstalleerd. De randen van deze buis zijn door middel van jumpers 3 en 4 (gemaakt van hetzelfde materiaal als de buis) met behulp van geleiders 5, 6 verbonden met de vlecht van de coaxiale kabel 7 die zich in de buis bevindt. Als gevolg hiervan zal de stroom, bepaald door het potentiaalverschil aan de grenzen van de kabelvlecht, niet langs het buitenoppervlak van de kabelvlecht stromen, maar langs het oppervlak van de geïnstalleerde cilindrische buis 2 langs jumpers 3, 4 en geleiders 5 6. In dit geval heeft de locatie van de kabel in de cilindrische buis geen invloed op de stromen in de kabel, noch op de stroom op het buitenoppervlak van de cilindrische buis. Binnen het volume dat wordt gedefinieerd door het cilindrische oppervlak en de jumpers die dit afsluiten, kan de kabel willekeurig worden gepositioneerd, bijvoorbeeld zoals weergegeven in Fig. 1. Wanneer de kern in twee delen wordt verdeeld (vergelijkbaar met hoe het in figuur 2 wordt gedaan), worden elektrisch geleidende structuren geïnstalleerd in beide delen van de kern met overeenkomstige verbindingen in elk ervan. De lengte van de transformatorkabel kan worden verminderd door de kabel in de geleidende cilinders recht te trekken en deze excentrisch daarin te positioneren (Fig. 3). Om de invloed van delen van de ferrietkern op het magnetische veld van de vlecht van een deel van de coaxkabel die twee delen van de structuur verbindt te verminderen, is het raadzaam om dit deel van de kabel weg te bewegen van het platte oppervlak van de kernen en tegelijkertijd het vergroten van de lengte van de elektrisch geleidende structuur.

Een hoogfrequente transformator gemaakt in de vorm van een cilindrische ferrietkern met daarin een coaxiale kabel, op de uiteinden van de vlecht waarvan een hoogfrequente spanning wordt aangelegd, met het kenmerk dat een cilindrische buis van elektrisch geleidend materiaal is geïnstalleerd binnen de kern op zijn as, waarvan de uiteinden zijn verbonden met de overeenkomstige uiteinden van de vlecht van de kabel die in de buis is geplaatst.

Vergelijkbare patenten:

De uitvinding heeft betrekking op het gebied van de elektrotechniek en is bedoeld voor stroomomvormers, transformatoren of algemene inductoren. Het technische resultaat is een verkleining van de omvang van de omvormers, een vermindering van de energie die wordt gedissipeerd als gevolg van het Joule-effect en een vermindering van de negatieve impact van lekinductie.

De uitvinding heeft betrekking op de elektrische energie-industrie en is bedoeld om de niveaus van magnetische velden met industriële frequentie te beperken die worden gecreëerd in de omringende ruimte in openbare en administratieve gebouwen met elektronische apparatuur, bijvoorbeeld relaisbeveiligings- en automatiseringsapparatuur, of woongebouwen door middel van afzonderlijke apparatuur. fase-elektrische reactoren zonder ferromagnetische kern.

De uitvinding heeft betrekking op elektrotechniek en is bedoeld om de niveaus van magnetische velden met industriële frequentie te beperken die in de omringende ruimte in openbare, administratieve gebouwen of woongebouwen worden gecreëerd door eenfasige elektrische reactoren zonder ferromagnetische kern.

Om de feeder te matchen met de antenne, worden bijpassende apparaten (MD) gebruikt - in amateurradio-jargon: “ balun” (BALUN – gebalanceerd/ongebalanceerd, d.w.z. symmetrisch/asymmetrisch). Om helemaal precies te zijn: besturingssystemen zijn verkrijgbaar in verschillende “symmetrisch-asymmetrische” combinaties (BALUN, BALBAL, UNUN). De ongebalanceerde ingang is aangesloten op een coaxiale feeder of een ongebalanceerde antenne (bijvoorbeeld LW). De gebalanceerde ingang is aangesloten op een tweedraads feeder of een gebalanceerde antenne (bijvoorbeeld een dipool). Het instelbare aanpassingsapparaat wordt vaak een antennetuner genoemd (die soms als preselector fungeert).

De meest populaire besturingssystemen hebben de vorm van breedband-aanpassingstransformatoren, waarvan de wikkelingen een lange lijn vormen. De verhouding van de wikkelingsweerstanden wordt berekend met de formule: R1=k^2*R2, waarbij k de transformatieverhouding is (de verhouding van het aantal windingen van de primaire wikkeling tot het aantal windingen van de secundaire).

In het buitenland zijn twee soorten breedbandtransformatoren in de amateurradiopraktijk terechtgekomen: Guanella (stroom) en Ruthroff (spanning), volgens de namen van de auteurs van de relevante artikelen:
1. Guanella, G., ‘Novel Matching Systems for High Frequencies’, Brown-Boveri Review, deel 31, september 1944, pp. 327-329.
2. Ruthroff, C.L., “Some Broad-Band Transformers”, Proc IRE, deel 47, augustus 1959, pp. 1337-1342.

In de USSR staat V.D. bekend om zijn publicaties over breedbandtransformatoren. Kuznetsov.

Tegenwoordig zijn breedbandtransformatoren (BCT’s, “baluns”) op ferrietringen, staven of “verrekijkers” populair. Maar er zijn ook SHPT’s zonder ferrietkernen. Ferrietkernen werken in de regel niet als een magnetisch circuit bij hoge frequenties (carbonylkernen werken bij HF), en stroomtransformatie vindt plaats als gevolg van wederzijdse inductie (magnetische koppeling) van de wikkelingen. In dit geval verhoogt de ferrietkern alleen de inductie van de wikkelingen. Een balun met een verhouding van 1:1 is doorgaans een conventionele RF-smoorspoel, al bestaan ​​er ook baluns.

Wanneer het nodig is om een ​​minimale dissipatiefactor te combineren met een minimale doorvoercapaciteit, wordt aanbevolen om transformatoren met volumetrische windingen te gebruiken. De relatieve breedte van het werkbereik is 10-15 (de verhouding van de bovenste frequentie tot de lagere frequentie).

Transformatoren met volumetrische windingen (inductieve lus)

Transformatorontwerp met volumetrische draai

Een dergelijke transformator wordt gekenmerkt door een hoge symmetrie, omdat de capacitieve koppeling tussen zijn wikkelingen tot een minimum wordt beperkt.

De verbinding tussen de primaire en secundaire wikkelingen, gelegen op ringferrietkernen met hoge magnetische permeabiliteit, wordt uitgevoerd met behulp van een volumetrische spoel (inductieve lus) gevormd door het transformatorlichaam (scherm) en een staaf - een bout die de hele structuur vastdraait.

Echter, vanwege het feit dat De transformatorverbinding tussen de primaire en secundaire wikkelingen wordt uitgevoerd via een volumetrische winding gevormd door een metalen scheidingswand, metalen cups en een staaf; een dergelijke transformator kan geen aanzienlijk vermogen overbrengen vanwege Foucault-stromen (de koperen "volumetrische winding" is dat wel). verwarmd door wervelstromen).

Een dergelijke transformator werd op radiostation R-140 gebruikt als baluntransformator voor de ontvangende V-antenne.

Transformatoren met externe wikkeling(op ferrietbuizen “verrekijkers”) werken door de onderlinge inductie van de wikkelingen. De ferrietkern moet in dit geval een hogere magnetische permeabiliteit hebben om de inductie van de wikkelingen te vergroten. De kern werkt hier niet als magnetisch circuit.

Bifilaire spoel voor 4:1 balun

Ferrieten hebben twee hoofdeigenschappen: magnetische permeabiliteit en weerstand. Hoe hoger de soortelijke weerstand, hoe lager de wervelstroomverliezen, hoe minder de kern opwarmt.

Baluns met een “luchtkern” (d.w.z. helemaal zonder kern) hebben een aantal voordelen ten opzichte van ferrieten. Ze zijn minder veeleisend voor installatie, zijn bestand tegen meer vermogen en zijn gemakkelijker te vervaardigen. In vergelijking met ferriettransformatoren hebben ze echter een smaller werkfrequentiebereik.

Matching met behulp van een kwartgolftransformator (Q-match – Quarter Wavelength Transformer Matching)

Een kwartgolffeeder is een impedantietransformator, en als er een antenne is met een ingangsimpedantie Rain en een feeder met een karakteristieke impedantie Qph, dan is het voor het matchen noodzakelijk om daartussen een kwartgolftransformator aan te sluiten met een karakteristiek impedantie: Qtr = √(Ra.in*Qph).

Theoretisch kun je voor elk geval een Q-match bouwen, als je de mogelijkheid hebt om kwartgolffeederlijnen met elke impedantie te creëren. In de amateurradiopraktijk wordt Q-match echter zelden gebruikt, bijvoorbeeld bij het matchen van een Delta Loop-antenne (die een ingangsimpedantie heeft van ongeveer 112 Ohm) met een kabel van 50 Ohm. In dit geval wordt een kwartgolfgedeelte van een kabel van 75 ohm aangesloten tussen de antenne en de feeder. Een andere beperking van Q-match is dat het single-band is.

2) De SHTL moet aan de ingang en uitgang worden geladen met ACTIEVE belastingen die gelijk zijn aan ongeveer de karakteristieke impedantie van de lijnen waaruit deze is gemaakt.

Typisch voorbeeld: onze broer, een radioamateur, gebruikt enorme ferrietringen vlakbij het canvas om antennes te ‘balanceren’. Uit het hierboven beschreven experiment met actieve belastingen blijkt echter dat een ring met een diameter van 10...20 mm een ​​vermogen van 100 W kan weerstaan ​​en niet opwarmt! Dus waar is de waarheid? De waarheid is dat de antenne (dipool of lus) ALLEEN een lage actieve weerstand heeft op één enkele frequentie, de frequentie van de eerste harmonische van de antenne. Hoge actieve weerstanden, die bij gelijkmatige harmonischen aanwezig zijn, zijn in de praktijk niet toepasbaar. Resonanties met lage impedantie bij oneven hogere harmonischen vallen niet langer binnen het bereik van amateurradio's. En op andere frequenties zal er ALTIJD sprake zijn van aanzienlijke reactiviteit. Ze zorgen ervoor dat de ring sterk opwarmt en daarom moet deze een groot koeloppervlak hebben, d.w.z. wees GROOT. Geïmporteerde zendontvangers van 100 watt hebben bijvoorbeeld een microscopische ferrietverrekijker aan de PA-uitgang. En... NIETS! Dit komt niet omdat ze van bizar materiaal zijn gemaakt. Slechts één van de vereisten voor de uitgangsbelasting van dergelijke zendontvangers is dat deze ACTIEF is. (Een andere vereiste is 50 ohm). Wees op uw hoede voor publicaties die aanbevelen een strikt gedefinieerd aantal windingen te wikkelen voor een HF-transformator. Dit is een teken van een andere ‘bewustzijnsziekte’: het quasi-resonante gebruik van SPTL. Dit is waar de benen van de legende over de noodzaak om HF-ferrieten te gebruiken ‘groeien’. Maar... Er is GEEN breedband meer!

Nu over de genoemde 1:1 en 1:2... In een natuurkundecursus op school is de transformatieverhouding de verhouding tussen de windingen van de primaire en secundaire wikkelingen. Die. verhouding tussen ingangs- en uitgangsspanningen. Waarom hebben radioamateurs deze parameter “standaard” omgezet in de weerstandstransformatiecoëfficiënt? Ja, omdat de transformatie van weerstand belangrijker is in onze omgeving. Maar men moet niet tot het punt van absurditeit gaan! Hier is een gesprek dat in de ether wordt afgeluisterd: twee radioamateurs bespreken hoe ze een transformator van 50 naar 75 Ohm kunnen maken. Men stelt voor om hem op te winden met een windingsverhouding van 1:1,5. En als iemand er schuchter bezwaar tegen maakt, zijn de enige reacties die gehoord worden beschuldigingen van technisch analfabetisme. En dit gebeurt bij elke stap! En gewoon - VOORWAARDEN! Het blijkt dat de grote wet van behoud van energie op hen niet van toepassing is en het is mogelijk om met een spanning op de ingangswikkeling van bijvoorbeeld 1 Volt een vermogen van 20 mW aan te leggen op de 50 ohm ingang van de transformator. en het verwijderen van 30 mW aan de uitgang van 75 ohm. Zo ziet een ‘perpetuum mobile’ eruit! Hier hoeft u alleen maar te onthouden dat de ween kwadratische functie is van de. Met andere woorden: een 1:2-transformator zal een weerstand van 50 ohm omzetten in 200 ohm, en een 5:6-transformator zal een weerstand van 50 ohm omzetten in 75 ohm. Waarom schreef ik 5:6 en niet 1:1,2? Hier is één stap naar het ontwerp. Zoals reeds vermeld moet de SHPTL met een lijn bungelen. Een lijn bestaat uit twee of meer draden die samengevouwen en lichtjes gedraaid zijn. De karakteristieke impedantie van een dergelijke lijn hangt af van de diameter van de draden, de afstand tussen hun middelpunten en de twiststeek. Om 50 Ohm naar 75 Ohm te transformeren, moet u een lijn van ZES draden gebruiken en, als balanceren niet nodig is, deze draden aansluiten volgens het diagram

Zoals je hebt gemerkt, is het circuit ook op een speciale manier getekend, niet zoals bij een gewone transformator. Dit beeld weerspiegelt beter de essentie van het ontwerp. Het gebruikelijke schakelschema, figuur 2, en dienovereenkomstig het "traditionele" ontwerp van een autotransformator met een enkellaagse wikkeling en een aftakking van 0,83 van het totale aantal windingen in praktische tests "op tafel" laat veel slechtere resultaten zien op het gebied van breedband.

Om ontwerp- en operationele redenen is het onwenselijk om een ​​SHPTL te maken met een verkort gedeelte van een van de lijnen. Afb.3. Ondanks het feit dat dit het gemakkelijk maakt om eventuele, zelfs fractionele, transformatiecoëfficiënten te maken. Deze oplossing leidt tot het optreden van inhomogeniteit in de lijn, waardoor de breedband verslechtert.

Een interessante vraag: “Wat zijn de beperkende transformatieverhoudingen die kunnen worden verkregen in SHPTL?” Het is vooral interessant om het antwoord op deze vraag te vinden voor degenen die “ziek” zijn van het idee om een ​​breedband aperiodieke buizenversterker te maken, waarbij het nodig is een weerstand van ongeveer 1..2 KOhm te transformeren de zijkant van de lamp in een weerstand van 50 Ohm. Het experiment "op tafel" levert een nogal interessant resultaat op. Nogmaals, alles hangt af van het ontwerp van de wikkelingen. Als u bijvoorbeeld een ‘traditionele’ transformator of autotransformator maakt met een transformatieverhouding van bijvoorbeeld 1:10, deze laadt op de vereiste actieve weerstand van 5 KOhm en de SWR aan de vijftig-ohm-zijde meet, dan kan het resultaat laat je haren overeind staan! En als je bovendien de frequentierespons weghaalt, wordt duidelijk dat er niets meer over is van breedband. Er is één duidelijke, nogal scherpe resonantie als gevolg van inductie.

Dit pijnlijke onderwerp zou tot in het oneindige verder kunnen worden uitgewerkt, maar... Alles werd overschaduwd door het ontwerp van een breedbandbaluntransformator op een transfluxor (ferrietkern met twee gaten) Afb. 4, die ik heb kunnen 'spotten' in een geïmporteerde antenne voor een tv van het type ‘moustache’. Het beeld in de figuur is uiteraard schematisch - in feite bestaan ​​de wikkelingen uit meerdere (3...5) windingen. Lange tijd heb ik met verbijstering naar het ontwerp gekeken, in een poging het opwindsysteem te begrijpen. Eindelijk slaagde ik erin de locatie van de “wikkelingen” te tekenen. Dit is een voorbeeld van het gebruik van echte lange lijnen!

Als ik niet wist dat dit lijnen waren, zou ik denken dat ik gek was! Vooral deze rode kortgesloten wikkeling... Maar waarom zijn we niet verbaasd als het bijvoorbeeld bij een U-kabelbocht nodig is om de vlecht van de twee uiteinden van de coaxkabel op één punt aan te sluiten. Ook omdat het een LIJN is! In een experiment met equivalente belasting op een tafelmodel liet deze microtransformator, ontworpen om te werken bij frequenties in de honderden megahertz, uitstekende resultaten zien bij aanzienlijk lagere frequenties, tot in het bereik van 40 meter en bij volledig zendontvangervermogen.

Onderweg zullen we omgaan met de legendes over symmetrie en symmetrisatie. Laten we eens kijken hoe we heel gemakkelijk kunnen bepalen of deze of gene SHPTL symmetriserend is, of dat de auteurs alleen deze eigenschap declareren, maar er is geen spoor van symmetrie. Hier zullen “Zijne Majesteit – Experiment” en “Zijne Hoogheid – Theoretische analyse van de experimentresultaten” ons opnieuw helpen. Laten we eerst eens kijken wat een symmetrische uitvoer is en hoe deze verschilt van een asymmetrische uitvoer. Het blijkt dat alles afhangt van het ontwerp van de transformator. Hier is bijvoorbeeld het eenvoudigste geval: SHPTL met een transformatieverhouding van 1:1. Elke echte of denkbeeldige SHPTL (die zijn er! En niet ongewoon!) kan eenvoudig worden gecontroleerd met behulp van uw thuiszendontvanger. Het volstaat om een ​​actieve belasting (equivalent) aan te sluiten met een weerstand die overeenkomt met de transformatie naar de transformatoruitgang, en de SWR te controleren aan de ingang van 50 ohm bij maximaal zendvermogen (maximale nauwkeurigheid van de SWR-meter) in een bepaald frequentiebereik . Als de SPTL reëel is, zou de SWR bijna ideaal moeten zijn, d.w.z. 1.0 en in een WIDEBAND (daarom is het een WIDEBAND-transformator!) Het is raadzaam om een ​​zendontvanger open te hebben voor transmissie met continue overlap en onder geen beding de interne antennetuner in te schakelen. De eigenschap van symmetrie wordt gecontroleerd bij ontvangst met een VINGER (niet de 21e! Hoewel, je kunt het wel gebruiken!). Symmetrie is de essentie van GELIJKHEID van beide laadterminals ten opzichte van de grond (transceiverlichaam). Wanneer u een station ontvangt (mogelijk een zendstation, het is handiger...) en u met uw VINGER of een schroevendraaier de uiteinden van de belasting aangesloten op de SYMMETRISCHE uitgang van de SHPTLE aanraakt, zou alles hetzelfde moeten zijn volgens de metingen van de S-meter en op gehoor. Maar het signaalniveau moet één punt (-6 dB of twee keer U) lager zijn bij elke uitgang met één uiteinde. (dit is in het geval van een 1:1-transformatie). Het is handig om voor korte tijd een MLT-2-weerstand van 51 Ohm als belasting te gebruiken, zelfs voor een transmissie van 100 W. In dit geval wordt een interessant effect waargenomen: als u tijdens het ontvangen van een signaal via een balun een VINGER over het lichaam van deze weerstand houdt, is er vanaf één rand een radiostation te horen, in het midden van de weerstand niet. gehoord, en vanaf de andere rand zal het op dezelfde manier worden gehoord als vanaf de eerste . Alleen onder dergelijke omstandigheden kan de transformator als een balun worden beschouwd. Probeer verschillende ontwerpen van SPTL's die in de literatuur en op internet zijn gepubliceerd. De resultaten zullen je misschien verrassen...

Kort gezegd! Maak je mixer op elke ring met laagfrequent ferriet. Als je het probeert, schrijf dan! Experimenteer moedig!

Sergey Makarkin, RX3AKT

Ik heb onmiddellijk na de eerste tests voor een soortgelijk ontwerp gekozen, en vandaag weet ik niet wat de beste manier is om weerstanden te transformeren met zulke gewichtsdimensionale parameters van de transformator zelf.

De basis van het apparaat zijn ferrietbuizen van signaalkabels van computermonitors. Het vermogen van een dergelijke transformator hangt af van de doorsnede van de buis en hun aantal. Een paar zelfs de kleinste kabelbuizen werken bijvoorbeeld vrij op 200 watt. Om het vermogen van de transformator te vergroten, kan het aantal buizen proportioneel worden vergroot. Dergelijke palen kunnen ook worden samengesteld uit individuele ringen met een hoge doorlaatbaarheid. In dit geval moet u er bij het gebruik van ferrieten geproduceerd in het GOS op voorbereid zijn om de gewichts- en maatindicatoren te vergroten vanwege grote verliezen daarin.

Zo ziet een transformator eruit in een eindversterker:

Een transformator van dit formaat kan werken met een ingangsvermogen van 500 W. Het is niet moeilijk om je de afmetingen van een transformatorkern voor 1 kW voor te stellen - ze zijn relatief klein! In werkelijkheid heb ik zo'n transformator getest op sterkte met een vermogen dat er duidelijk te hoog voor was met ACOM-2000. Door te werken in een wedstrijdopstapeling op de 80m-band werd het apparaat verhit en na 30 minuten stopte het met werken (de antenne-SWR nam scherp toe), maar na 10 minuten keerde de SWR terug naar zijn vorige normaal. Stel je nu de afmetingen van de transformator voor en de stroom die eraan wordt geleverd!

De transformatiecoëfficiënt wordt als volgt berekend:

K=N 2 2 /N 1 2

waarbij N 1 het aantal windingen in de primaire wikkeling is,

N 2 - aantal windingen in de secundaire wikkeling

Een transformator met K = 2,25 bevat bijvoorbeeld 2 windingen in de primaire wikkeling en 3 windingen in de secundaire wikkeling. Een dergelijke transformator kan bijvoorbeeld worden gebruikt om antennes met een Rin van ongeveer 100 Ohm van stroom te voorzien.

De transformator wordt tegelijkertijd met drie draden gewikkeld - we wikkelen 1 slag. Vervolgens wikkelen we een winding met de draad van de primaire wikkeling en een halve winding met de draden van de secundaire wikkeling. Het is beter om draden van verschillende kleuren te gebruiken. Verbind de twee draden van de secundaire wikkeling in serie. Het aansluitpunt heeft nulpotentiaal (als de antenne symmetrisch is) en moet geaard zijn om statische elektriciteit af te voeren.

Het is zinvol om de primaire wikkeling van een dergelijke transformator met een dikkere draad te wikkelen.

Eén beurt ziet er als volgt uit:

De gehele 1:2.25 transformator is als volgt gewikkeld:

Voor de bovengenoemde antenne werd een 1:2,78 transformator gebruikt, die als volgt op 4 buizen werd gewikkeld: met drie draden werden 2,5 windingen gemaakt, en daarna werd er nog een halve winding toegevoegd voor de primaire wikkeling. De secundaire was in serie geschakeld. De resulterende windingsverhouding was 5:3. Zonder compensatie kreeg ik deze grafiek bij een belasting van 150 Ohm:

Omdat de antenne alleen in de 1,8 en 3,5 MHz banden werkte, weigerde ik compensatie.

Valentin RZ3DK (SK) heeft de volgende grafiek verkregen zonder gebruik te maken van de compensatiecapaciteit:

Bij het berekenen van bochten moet je begrijpen dat er een soort compromis nodig is. Aan de ene kant moeten de windingen minimaal genoeg worden gemaakt voor het laagste bereik, en aan de andere kant kunnen we geen grote lekinductie verkrijgen bij de hoogste frequentiebereiken.

Om een ​​fatsoenlijk exemplaar te krijgen, moet je bepaalde ‘regels’ volgen:

1. We moeten ernaar streven een minimaal maar voldoende aantal windingen in de wikkelingen te hebben

2. Neem de draad met de grootst mogelijke doorsnede, vooral bij een wikkeling met lage weerstand.

3. Gebruik voor een symmetrische secundaire wikkeling een kant-en-klare kabel van twee draden (van het type dat voorheen in netsnoeren werd gebruikt), die we vervolgens in serie verbinden. Tegelijkertijd zullen ze zeker dezelfde lengte en andere parameters hebben, waardoor symmetrie wordt bereikt. Het is logischer om een ​​dergelijke draad te gebruiken als het aantal windingen van de secundaire wikkeling voordat de uiteinden worden verbonden een veelvoud is van een geheel getal.

4. Door het kernvenster volledig en gelijkmatig te vullen, kunt u minder “verstopping” in het HF-bereik bereiken.

5. Het uitgangspunt voor de berekening kan worden genomen als het minimaal voldoende aantal beurten in het laagste bereik. Als er weinig windingen zijn voor een gegeven doorlaatbaarheid van de buizen, krijg je een toename van de SWR richting de lage frequentiebereiken en mogelijke verwarming.

6. Als u meer kracht van het apparaat wilt hebben, moet u ernaar streven om niet het aantal buizen te vergroten, maar om de doorsnede van elke buis te vergroten. En het aantal buizen moet minimaal zijn, d.w.z. slechts 2, maar “dik”!

Concluderend moet worden opgemerkt dat de gewichts- en maatindicatoren van transformatoren rechtstreeks afhankelijk zijn van de kwaliteit van het ferriet. Ik sluit niet uit dat zelfs bij 100 watt je transformator opwarmt.

Er zijn hier twee opties: verander de buizen of verhoog het aantal. Mijn exemplaren bij 100 watt veranderden helemaal niets van temperatuur.

Vergeet niet dat hoe groter de reactieve component in de belasting is, hoe slechter het is voor de transformator.

• #1

  Over TDL in drie delen:

  Hallo Dmitry!
  Feit is dat deze buizen een aanzienlijke spreiding in permeabiliteit hebben (van 10 tot 300 - van de buizen die ik tegenkwam en werd gemeten). Hoe houd je hier rekening mee en welke kun je (qua doorlaatbaarheid) beter gebruiken?
  Momenteel gebruik ik zo'n trans-r op twee buizen om een ​​verticale delta met een omtrek van 86 m van stroom te voorzien met gelijktijdige voeding via coaxkabel RD-200. De TRX ligt naast de TRX. De feederlengte is 15 m. De antenne is zelfs gebouwd op 1,8 m Hz (hi!), uiteraard is de efficiëntie in dit bereik vergelijkbaar met die van een stoomlocomotief...

• #2

  Maximale permeabiliteit van de buizen is vereist. 10 en zelfs 300 zijn niet genoeg. Toegegeven, het hangt ervan af welke doelen je nastreeft. Ik denk niet dat er iemand is die deze transformatoren bijvoorbeeld alleen op 28 MHz wil laten werken.

• #3

  Over TDL in drie delen:
  In welke gevallen is het nodig om de wikkelingen galvanisch te isoleren, en in welke gevallen niet (zoals de jouwe)?

• #4

  Bij antennes zijn de antennes altijd galvanisch verbonden met de aarde, tenminste via een weerstand met hoge weerstand.

• #5

  Hallo, Dmitry! Mijn Delta van 86 meter wordt aangedreven door een symmetrische lijn van twee kabels van 75 ohm, hun vlechten zijn met elkaar verbonden (nergens verbonden). De volgende is een transformator, gemaakt in de vorm van een verrekijker uit tien buizen. Doorsnede 5,8 cm2 en daarna 50 ohm kabel (ca. 10 m). Is het nodig om de vlechten met de aarde te verbinden?

• #6

  Er zijn niet genoeg gegevens om het hele plaatje te beoordelen, maar het staat vast dat de vlecht geaard moet worden!

• #7

  Hallo, Dmitry!
  Ik wil proberen een 1,8 MHz golfdipool van ongeveer 164 meter lang van stroom te voorzien met behulp van een ferite-grendel, zodat ik het voedingspunt langs het canvas kan verplaatsen en het optimale punt voor 1,8 en 3,5 MHz kan vinden. Afgaande op de mana is de transformator 1 op 2 nodig. Vertel me hoe ik dat het beste kan doen. huis 30 meter op liftniveau.

  [e-mailadres beveiligd] Sergej RD0L

• #8

  Als je het verplaatst, mag er maar één slag in de secundaire zijn (het mes wordt één keer door de ring gehaald). Omdat de trans 1:2 moet transformeren en de weerstand moet verhogen tot (zoals je schrijft) 100 Ohm, dan zou er in zijn primaire beurten sqr(0,5)=0,7vit moeten zijn, wat technisch onmogelijk is. Daarom werkt deze methode alleen bij antennes met Rin<=Rкабеля. И то, всего лишь несколько случаев, да еще и на очень высокопроницаемом феррите.

• #9

  Valentijn (Woensdag 13 september 2017 14:49)

  Dmitry, bedankt voor het prachtige voorbeeld van een tr-ra, alles is gelukt 5 werkt goed, vermogen is 500 watt, twee buizen zijn koud, waar ik erg blij mee ben, heel erg bedankt

• #10

  ps Daarna heb ik nog 2 tr-ra op kabelvergrendelingen gewikkeld - ze werken allemaal prima, maar de uitgangscapaciteit moest worden geselecteerd, voor elk geval zijn eigen capaciteit van 50pf tot 30,5 pf bij 29,8 MHz max. VSWR 1,35 op 330 m, maar alles werkt op Windows, hoewel niet iedereen antwoordt, het vermogen is 100 watt, bedankt, alles werkt, nogmaals bedankt

• #11

  Proost, Valentin! Ja, de mogelijkheid tot compensatie is echt afhankelijk van het ontwerp.

• #12

  Hallo, Dmitry!
  Ik heb kennis gemaakt met de materialen van uw artikel.
  Het gepresenteerde materiaal is ongetwijfeld nuttig; theorie zonder praktijk is dood. Hoog vermogen, hoge stromen in stationaire radiobesturingseenheden - de efficiëntie van de zender is niet bijzonder relevant. Een ander ding zijn draagbare, kleine, breedband, lineaire HF-versterkers met een 12V-voeding.
  De RPU is gebouwd op basis van transceiverpublicatieschema's van 2011-2014. De trieste ervaring van vallen en opstaan ​​leidde tot de conclusie dat de ShPT (bij k = 1:2 en 1:3) op Amidon-verrekijkers met koperen buizen het niet mogelijk maakt de efficiëntie met meer dan 20-25% te verhogen in het frequentiebereik omhoog tot 30 MHz.
  Met SHPTL kun je op dezelfde amidon een efficiëntie van ongeveer 30-50% behalen, maar er zijn andere problemen naar voren gekomen: blokkades in het lagere of hogere frequentiebereik (je kunt hier nog steeds tegen vechten, er zijn hints) en de meest walgelijke niet-lineaire vervorming (modulatie van 1 kHz vervorming van 10 naar 35%). Ja, dit komt overeen met de theorie.
  Daarom is de vraag: welke ShPT of ShPTL kunt u aanbevelen voor een draagbare lineaire radiobesturingseenheid?

• #13

  U heeft noch de Amidon-materialen aangegeven (over het algemeen zijn dit micrometalen, en Amidon verkoopt deze alleen) die u hebt gebruikt, noch de meetmethode. Ik geloof niet dat het efficiëntieplafond 35% is. En wat bedoel je met “draagbare besturingseenheid”? Daarom verbind ik mij er niet toe een antwoord te geven op uw vraag. Voor mijn doeleinden ken ik geen betere manier om stromen te transformeren dan de manier die hier wordt beschreven, en ik gebruik deze alleen bij ontvangstantennes.

• #14

  Hoe werkt een buistransformator om vanaf het uiteinde een halve golfdraad te matchen? Met een wikkelverhouding van 1/16.

• #15

  Het zal slecht voor hem zijn. De transformatiecoëfficiënt is te hoog en, als een van de gevolgen, zijn eraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaavan 100% verliezen op deze transformatie. Gebruik autotransformatorverbindingen. Bovendien is het nutteloos om te proberen de wikkelingen galvanisch te isoleren wanneer een halfgolfzender vanaf het uiteinde wordt gevoed. Over het algemeen nutteloos.

• #16

  Hallo RV9CX!
  Er zijn TDK ZCAT3035-1330 filters voor signaalkabels, denk je dat zo'n ferriet tenminste zal werken in de geschakelde inductie van een antennetuner?

• #17

  Waar is de link naar de datasheet?
  Ik raad af om ferrieten in de tuner te plaatsen. Bovendien is hij opvouwbaar. Het is één ding als je de puur actieve component van de impedantie matcht. Maar in de regel werken degenen die tuners gebruiken met allerlei willekeurige veters - de reactiviteit daar is astronomisch en geen enkel ferriet kan daar tegenop. Nee - alles zal werken, maar er zal niet genoeg stroom in de antenne zijn en op een mooie dag zal het ferriet eraf vallen. Dit lijkt op een extreem geval.

• #18

  Bedankt, dat dacht ik al
  https://product.tdk.com/info/en/catalog/datasheets/clamp-filter_commercial_zcat_en.pdf
  De datasheet is schaars en onthult niet de kenmerken van ferriet.

• #19

  Uit de datasheet blijkt duidelijk dat ze niet geschikt zijn voor gebruik als SMS. Nou, zoals ik al zei, stop het niet in de tuner. En wat is de behoefte aan ferriet in de tuner. Terwijl we corresponderen, hadden we het al lang geleden moeten proberen))) Je kunt er een reactieve belasting voor simuleren (het is gemakkelijker met een condensator) en zien hoe het zich gedraagt.

• #20

  Ik beëindigde de trance. 1/16 op 4 ferrietbuizen van de monitor, passend bij de 21 meter draad (voeding) vanaf het uiteinde tot een bereik van 7 MHz. Het werkt prima. Maar het wordt niet lang erg heet bij 400W. Als ik er 2 aansluit, shtpl. Consequent 1/4 + 1/4. Zal er enig punt zijn? Ik heb dergelijke methoden niet op internet gezien.

• #21

  Ik zal niets schrijven over het ongepaste gebruik van een transformator, ik zal de essentie van het probleem zeggen.
  Zelfs in dit artikel is de eerste foto van opeenvolgende buizen. In het artikel zelf schreef ik dat het beter is om niet het aantal buizen te vergroten, maar hun doorsnede. Dit zijn twee opties voor wat u moet doen!

  Wat betreft uw beslissing... Natuurlijk kunt u dit doen. Vooral na het aansluiten van een 1/16 trance op het einde van een willekeurige snot. Niets kan deze beslissing nog meer bederven. Maar als je geïnteresseerd bent in mijn mening, dan herhaal ik het: je moet de kracht van de trance vergroten door deze af te snijden, met inzicht in de complexiteit van zijn werk. Namelijk dat dergelijke trances reactieve chemicaliën niet kunnen verteren.

• #22

  Bedankt voor de snelle reactie! Blijkbaar heb je gelijk. Ik heb alleen de SWR gemeten, deze was 1,7, maar er was niets om de reactantie mee te meten. Met autotransformatorwikkeling op een T-200 ring uit China. SWR onder de 3 werkte niet, en ook bij onze andere ringen. Het aanpassen van de lengte van de draad hielp niet! Met een transformator op F. buizen kun je lang werken op 100 W. Maar niet met 400W. Ik ga op zoek naar dikke F. buizen. Het is niet mogelijk om vanaf het balkon nog een antenne te maken zoals een draad van 20 meter. Dak. Gesloten.

• #23

  Voor elk bereik moet u een L-contour maken. Helemaal geen ferriettransformator! Transformatoren zijn voor andere gevallen. Naast mij heb ik bijvoorbeeld een artikel waarin ik de impedantie in een 2-bands antenne op hetzelfde niveau heb gebracht en deze met zo'n trance al heb getransformeerd. Tegelijkertijd werd de antenne afgestemd!

  Ik weet niet welke analogie ik moet geven, maar je zult het waarschijnlijk begrijpen als ik zeg dat je op een scooter naar Alaska bent gegaan. Je kunt gaan, maar niet ver en niet lang, en je komt niet in Alaska aan.

• #24
• #25

  Dankzij jullie (en niet alleen, maar vooral) artikelen heb ik een schuine driehoek van 82,7 meter gebouwd met symmetrische voeding vanuit de hoek, de ophanghoogte is bovenaan 22 meter en onderaan 12 meter. Maar de coördinatie gebeurde volgens het T2FD-principe. Die. Ik heb een weerstand van 300 Ohm in het midden van het been geplaatst, tegenover de voedingshoek (ik dacht dat een hogere belastingsweerstand minder stroom in het antennepaneel zou opleveren, en dienovereenkomstig minder verliezen). Ik ben akkoord gegaan met uw aanbevelingen en gebruik ShPT 1:6 op de buizen. Resultaat: De antenne werkt prima op alle Amerikaanse banden 3-30 MHz met een SWR van niet meer dan 2! Inclusief WAC en SV! Werkte met alle continenten en verzamelde meer dan 300 DX met een vermogen van 50 watt!
  Ik heb dit ‘monster’ gebouwd vanuit de mogelijkheden van de omgeving: het stadscentrum, de antenne boven het erf.
  Nogmaals bedankt en traditioneel 73!
  

• #26

  Nou, zulke antennes zal ik nooit kunnen beschrijven. Maar coördinatie, ja - deze optie is het meest optimaal.

Een ferrietbuis heeft één groot voordeel: hij is gemakkelijk te vinden op de signaalkabel van een oude CRT-monitor of koopt zo'n kabel in een computerwinkel. Omdat het over voldoende bandbreedte voor HF beschikt (ongeveer 1-30 MHz), is het mogelijk om antennes voor de zendontvanger tegen een lagere prijs te verkopen. Principe van het tellen van het aantal beurten:

Blauwe draad - 1 winding, Rode draad - 1,5 windingen.

Balanceertransformator op ferrietbuizen 50 / 300 Ohm

We beginnen met het wikkelen van 2,5 windingen (blauw), gebaseerd op de benodigde weerstand van 300 Ohm. We verbinden het andere uiteinde van de draad met aarde op het ingangsverbindingsniveau. Dit zal het gemeenschappelijke massapunt zijn. Vanaf het massapunt wikkelen we nieuwe 2,5 windingen draad (groen), waarmee de 300 Ohm-wikkeling wordt voltooid. Wederom vanaf het massapunt wikkelen we nog 2 draadwindingen (rood), die we aansluiten op de ingangsconnector (PL). De diameter van de draad wordt bepaald door de mogelijkheid om de wikkelingen in een ferrietbuis te passen.

Opmerking: De dikst mogelijke draad.

Het hele gat vullen. Door het kernvenster volledig en gelijkmatig te vullen, kunt u minder “verstopping” in het HF-bereik bereiken. Korte conclusies.

Als u meer kracht van het apparaat wilt hebben, moet u ernaar streven om niet het aantal buizen te vergroten, maar om de doorsnede van elke buis te vergroten. En het aantal buizen moet minimaal zijn, d.w.z. slechts 2, maar “dik”!

Vergeet niet dat hoe groter de reactieve component in de belasting is, hoe slechter het is voor de transformator. Volgens dit principe kunnen we verschillende coördinaties uitvoeren, waarbij we het aantal beurten in acht nemen volgens de tabel:

Bij gelijkwaardige belasting bedraagt ​​de gemeten SWR niet meer dan 1,5 (in het bereik van 1 tot 30 MHz).

Het gemeten verlies bedroeg 0,4 dB.

(Let op UA4AEU - u kunt een SWR van 1,1 bereiken door de reactantie te compenseren met een kleine capaciteit aan de ingang of uitgang van de balun (experimenteel geselecteerd op de hoogste frequentie).

Bij aansluiting op een antenne kan er een kleine verschuiving optreden in de resonantiefrequentie van de antenne. Op basis van de maat kan de wikkeling worden gemaakt van geëmailleerde stijve draad. Het is gemakkelijker om een ​​​​wikkeling te maken van een flexibele geïsoleerde draad.