Трансформаторы типов

Для соединения участков линий передач, в которых используются различные типы волн, применяют трансформаторы типов волн (иногда возбуждающие устройства).

На практике широко применяются 6 типов волн: Н10,Н20,Н11-, Е01,Н01,Н11-.

Соответственно 21 тип трансформатора (на самом деле значительно больше).

Основная идея конструирования переходов между линиями в том, что переход должен создавать ЭМП, которое имеет такие же компоненты, как и поле необходимого типа волны и, по возможности, не должен создавать (или создавать с малой интенсивностью) компоненты, не содержащиеся в нужном типе волны.

Если эти составляющие всё же создаются, то они должны быть отфильтрованы специальными фильтрами, что усложнит конструкцию, снизит электрическую прочность и полосу пропускания.

Как правило, трансформаторы - обратимые устройства Н10-Е01, Е01-Н10.

Трансформатор Т-Н10(ЗОНДОВЫЙ ПЕРЕХОД).

Отрезок центральной жилы коаксиальной линии в волноводе служит антенной.

Помимо необходимых составляющих Нх, Ну, Нz, этот зонд создает ещё составляющие Ех, Еz необходимых амплитуд за счет искривления силовых линий в зоне зонда.

X0

Z

l

Если зонд наклонить относительно оси У, то эти составляющие возрастут. Эти нерапространяющиеся волны высших типов – реактивные, т.е. увеличивается отражение от перехода.

Чтобы волна распространялась в одном направлении, добиваются Z0» lв/4.

В принципе, подбирая Х0, l, Z0, можно добиться согласования в некоторой полосе частот, например:

Х0 = а/2; l» 0,2l.

Хотя зондовые переходы очень просты, но у них узкая полоса и низкая электрическая прочность за счет концентрации электрического поля на вершине зонда.

Трансформаторы Т-Н01 с Т - вибратором имеют полосу до 30% за счет равномерности и малой зависимости от частоты распределения тока на вертикальной части. Электрическая прочность трансформаторов Т-Н01 с Т - вибратором тоже велика.

Клиновидный трансформатор Т-Н10.

В клиновидном трансформаторе обычный прямоугольный волновод с помощью клиньев длиной (2¸3)lв переходит в Н образный волновод, имеющий пониженное волновое сопротивление.

Зазор между клиньями, в месте включения коаксиальной линии, выбирается из равенства волновых сопротивлений.

Клинья образуют распределенную неоднородность с малым уровнем отражений и почти не влияют на полосу пропускания, которая остаётся как у регулярного волновода (в полосковой линии так же).

Трансформатор Н 10- Н 11.

Из-за сходной конфигурации полей получается последовательной деформацией прямоугольного волновода в круглый, с учетом того, что lкрн10=2а lкрн11=3,413а.

Трансформатор Н 10- Н11.

Наиболее простой показан на рисунке. В меньшем трансформаторе типы волн ограничиваются волной Н10, в большем может быть волна Н11.

Меньший трансформатор возбуждает в большем волны типов Н10 и Н01. Подбором a добиваются равенства амплитуд волн типов Н10 и Н01, при этом их структура складывается в волну Н11 (если в большом а = в, a = 45).

a

Трансформатор Н10-Е01.

Наиболее компактный трансформатор Н10-Е01 изготавливается с резонансным кольцом, служащим для подавления волны типа Н11. Длина кольца примерно равна l в воздухе.

Силовые линии Е01 относительно кольца перпендикулярны и токи не наводят, а волна Н11 имеет Е касательные, то есть токи направлены противоположно и компенсируют друг друга.

Дата добавления: 2014-01-06