再谈传输线变压器——与BD7KU商榷 [复制链接]

我先传上四张图，图上画的是最简单的1:1的用传输线制作的变压器。这四张图用来说明bd7ku兄认为是传输线变压器的这种变压器的分布电容问题。

图1是变压器的示意图，具体结构可以有所不同。
图2是考虑分布电容的等效电路
图3是做同相耦合时的等效电路，我们可以看出，分布电容的确可以在频率较高的时候传递一部分能量。
图4是同一个变压器，但用作反相耦合，我们可以看到，此时分布电容并不能帮助高频能量的传递，考虑到变压器的漏感，分布电容的存在反而会限制高频带宽。
这里只画了1:1的变压器分布电容分析，1:4或1:9的变压器分析会麻烦一些，但分析之后会发现这种情况下，即使做同相连接，分布电容对能量传输的帮助也值得怀疑。
而如果考虑推挽放大器，情况还会复杂一些。

非常赞同楼主理论！顺便说下...本地bd5hqa在制作中也验证了楼主在另一个帖子里所阐述的理论的正确，不管是线传输变压器还是常规的高频变压器，对磁芯的选择是非常讲究的，随便拉个磁芯来用不是高端输出功率很小，就是输出曲线起伏很大，磁芯发热严重....

分布电容应该是初级线圈与次级线圈之间的分布电容,这一点对初级次级间
传递能量非常重要.

某一级线圈的圈与圈之间的分布电容完全无助于初次级间能量传递.其中图4
就不是传输线变压器.

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分布电容应该是初级线圈与次级线圈之间的分布电容,这一点对初级次级间
传递能量非常重要.
某一级线圈的圈与圈之间的分布电容完全无助于初次级间能量传递.其中图4
就不是传输线变压器.

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ku 在海中间用什么上网？

卫星电路,好贵的.

80年代初，科学出版社曾经出版了一本关于传输线变压器设计制作的书（书名好像叫什么铁氧体器件的，忘了），里面的内容涉及巴仑、定向耦合器、正交电桥等的设计与制作。

我就知道bd7ku 不会就这么妥协。
继续出图，这张图是一个1:4（阻抗比）带抽头的变压器示意图，实际上就是一个推挽放大器输出变压器。在这里为了分析方便，我把图的形式稍微改了一下，这样是不会影响变压器的特性的，不知道大家有没有不同的看法。

这是等效电路图。图中所标的红色+1，-1等，我们可以看作瞬间电压。

感觉这样孤立的看问题是不对的……传输线中的电容好象也不能这样简单分离出来单独考虑的……

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感觉这样孤立的看问题是不对的……传输线中的电容好象也不能这样简单分离出来单独考虑的……

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问题在于：这里实际上不是传输线——起码我是这样认为的

接着说：
从等效电路中，我们可以看到c1a2、c1b1连接电压+1和地，这儿的分布电容对高频信号应当是有害的，而非有益的。同样c2a2、c2b1连接电压+3和地。
c1a1两端分别是+1、+2。考虑到这儿是交变电压，除非变压器已经失去了传递能量的能力，能量将会从电压+2向+1传递，显然这各电容的存在不会有利于初级向次级传送。c2a1与此类似。
c1b2、c2b2两端电压相位相反，结论就不用说了。

[quote=一异]问题在于：这里实际上不是传输线——起码我是这样认为的[/quote]
传输线的概念好象是电感和电容一起作用，通俗点说就是电感储磁能，电容储电能，它们在通过电磁波的时候配合起作用，并按照一定的阻抗特性传递能量。在我的眼中，即使是一段电线传送所谓直流电的时候也是传输线的形式，电流实际上还是电磁波的形式存在原子间，一个原子就是由电容和电感构成的……

声明：俺知道今天几月几号……

集中参数理论，分布参数理论。。。。我觉得搂主的实例有点蹊跷，属于****型分布参数元件，也属于****型集种参数元件。没有详细的频率和分布参数指标。看起来既此又像彼，既又不像此，又不像彼。缺少基本的条件。

图1是一个传输线倒相变压器
图2是它的等效电路，图中的变压器符号我们可以看作一个共模电感。

传输线变压器和普通变压器最大的不同在于，传输线始终遵循传输线本身的规律传送信号。

如果我们忽略传输线的损耗，并且传输线工作在匹配状态（内部无驻波）。那么在作为传输线变压器存在的传输线内部，在传输线任意长度位置，两个导体之间的电压始终是不变的。

我们制做传输线变压器时，之所以要把传输线做成电感线圈的形式，是依靠这个电感来阻止传输线出现共模电流。如图中变压器输出端1-2只见、3-4之间都存在电压，这个电压将导致出现一个我们所不需要的电流，共模电感存在的目的就是将这个电流减小到我们能够容忍的幅度。

传输线还有一个重要特征：传输线传输的能量并不是依靠两个导体来传导的，（对理想传输线来说）能量是依靠两个导体之间的空间传播的。这也就是基于传输线的传输线变压器能够比同样大小的普通变压器处理功率的能力大得多的缘故。

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传输线的概念好象是电感和电容一起作用，通俗点说就是电感储磁能，电容储电能，它们在通过电磁波的时候配合起作用，并按照一定的阻抗特性传递能量。在我的眼中，即使是一段电线传送所谓直流电的时候也是传输线的形式，电流实际上还是电磁波的形式存在原子间，一个原子就是由电容和电感构成的……
声明：俺知道今天几月几号…… [表情]

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不要着急嘛，我要画图，要写。

[quote=老干部]集中参数理论，分布参数理论。。。。我觉得搂主的实例有点蹊跷，属于****型分布参数元件，也属于****型集种参数元件。没有详细的频率和分布参数指标。看起来既此又像彼，既又不像此，又不像彼。缺少基本的条件。[/quote]

我是和bd7ku讨论这种变压器是否传输线变压器，他认为这种变压器的分布电容可以参加能量传送，我这里只是表明这不可能。
正如你所说，我画的等效电路是个四不像，不过我想你也知道，要真的画完全了有多复杂。
不过这不在于集总参数元件和分布参数同时存在，当一个集总参数元件的分布参数不可忽视的时候，我们把分布参数当成一个元件画出来加入分析中，有时候是一种必要，并且可行的办法。

华山论剑,高手对决!
精彩!

[quote=一异]不要着急嘛，我要画图，要写。



我是和bd7ku讨论这种变压器是否传输线变压器，他认为这种变压器的分布电容可以参加能量传送，我这里只是表明这不可能。
正如你所说，我画的等效电路是个四不像，不过我想你也知道，要真的画完全了有多复杂。
不过这不在于集总参数元件和分布参数同时存在，当一个集总参数元件的分布参数不可忽视的时候，我们把分布参数当成一个元件画出来加入分析中，有时候是一种必要，并且可行的办法。[/quote]
传输线变压器的等效电路应该不是您画的那样，而是按规律一节一节的示意分解，而且不同的频率Ｌ和Ｃ值是不一样的，但是它们在对应的频率处阻抗是相近的，所以一般传输线要照顾最低频率的Ｌ值但跟功率磁饱和因素又是一对矛盾，这是一门实践性极强的科学，不能用这种机械的分析方法来论述。
我还坚信象电子这种东西本身就是一个ＳＷＲ很大的电磁振荡系统，这是题外话……
俺没什么功底，又喜欢把无线电跟物质世界联系起来，所以只能用业余无线电世界中农民阶级的语言来表达，请笑纳……

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传输线变压器的等效电路应该不是您画的那样，而是按规律一节一节的示意分解，而且不同的频率Ｌ和Ｃ值是不一样的，但是它们在对应的频率处阻抗是相近的，所以一般传输线要照顾最低频率的Ｌ值但跟功率磁饱和因素又是一对矛盾，这是一门实践性极强的科学，不能用这种机械的分析方法来论述。
我还坚信象电子这种东西本身就是一个ＳＷＲ很大的电磁振荡系统，这是题外话……
俺没什么功底，又喜欢把无线电跟物质世界联系起来，所以只能用业余无线电世界中农民阶级的语言来表达，请笑纳……

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你所说的一节一节的lc网络是理想（无损耗）传输线的等效电路，如果是有损耗的（实际的）传输线还要加上电感上的串联电阻和电容上的并联电阻（其实这里应当是电导，电阻的倒数），这些电阻代表着电阻损耗和电导损耗。
这种网络只是一种近似，因为这里的电感和电容都是分布参数，如果要得到实际的传输线的模型，必须对电感、电容以及损耗电阻、损耗电导取极限，在这个过程中个元件参数的比值不便。
传输线模型中的l、c的比值开平方，就可以得到传输线的特征阻抗。
也就是说：r0=(l/c)^(1/2)
^代表指数

电磁波的传递与电子无关，电磁波是依靠场来传播的。同时，电磁波也可以理解为运动的光子。

至于频率下限的问题，实际上它取决于我给出的等效电路中的共模电感的电感量。根据功率、阻抗我们可以计算出这个电感上的电压，电压除以感抗得到共模电流。如果这个电流过大，磁芯就会严重发热。
所以，我们在实践中往往不是根据功率下降的程度来设计电感量，而是根据实验，保证磁芯不过热作为电感量是否足够的判据。

传输线的理论网络上搜一搜是有的，关键是要从物理本质上去理解，在理解的基础上运用数学分析工具来把握，否则就会出现应用和分析上的矛盾和疑惑．我所尝试的就是希望用大家都看得见体会过的实验事实来说明７ＫＵ的说法当然是没有错的．但好象并不成功．