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自制同轴传输线变压器(图示) [复制链接]

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离线BD7KU
发帖
9355
只看该作者 260楼 发表于: 2008-04-15
[quote=一异]哈哈!这怎么一样呢?
刚刚发现楼主的标题就错了,楼主做的式变压器,但不是传输线变压器。[/quote]
我的表述不够严谨,但巴仑与功放输出变压器的确都是高频变压器.不过并非所有
形式的高频变压器都能当巴仑.比如说初次级共地的高频变压器就不能当巴仑用.

本帖讨论的的确就是传输线变压器的一种形式.传统变压器初次级间完全依赖磁
传递;而传输线变压器除磁传递外更重要的就是初次级间线间电容的传递.这正是
两种不同变压器的根本区别.
离线一异
发帖
868
只看该作者 261楼 发表于: 2008-04-15
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我的表述不够严谨,但巴仑与功放输出变压器的确都是高频变压器.不过并非所有
形式的高频变压器都能当巴仑.比如说初次级共地的高频变压器就不能当巴仑用.
本帖讨论的的确就是传输线变压器的一种形式.传统变压器初次级间完全依赖磁
传递;而传输线变压器除磁传递外更重要的就是初次级间线间电容的传递.这正是
两种不同变压器的根本区别.
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如果你的变压器是1:1的,那么你所说的电容耦合可能成立,但也可能不成立。具体是否成立于你的具体使用条件有关。而对于1:4、1:9这样的变压器,你所说的电容耦合是存在问题的。

抛开电容耦合问题,我们再来看看究竟什么是传输线变压器?如果我说书上如何,估计你是不会服气的。
对于传输线变压器来说,传输线本身的信号传递过程,与传输线用来做馈线是没有任何差别的。
与普通传输线相比,只不过我们通过外部的加磁芯,或其他手段,强迫此传输线的两端之间出现电位差;而传输线单纯用于信号传递的时候,通常传输线两端对地电位是不变的。
在传输线变压器中,(如果我们忽略传输线的损耗)传输线变压器的传输线首尾两端的电压(平衡传输线的差模电压,或同轴电缆内导体与外导体之间的电压)是不变的。从这个角度上来看,传输线变压器的信号处理能力,等于用来做传输线变压器的传输线本身。
最后,传输线变压器的信号完全不依赖磁场耦合,这是传输线变压器与普通变压器的根本区别。在传输线变压器中,我们经常使用磁芯,但这里磁芯完全不是用来耦合功率,而是用来产生一个很大的功模电感,这个电感存在的目的是阻止共模电流,或者说增加传输线变压器两端的隔离度。

最后,建议bd7ku看看我发的那个帖子,如果还有不同想法,欢迎与我深入探讨。
离线BD7KU
发帖
9355
只看该作者 262楼 发表于: 2008-04-16
[quote=一异]如果你的变压器是1:1的,那么你所说的电容耦合可能成立,但也可能不成立。具体是否成立于你的具体使用条件有关。而对于1:4、1:9这样的变压器,你所说的电容耦合是存在问题的。

抛开电容耦合问题,我们再来看看究竟什么是传输线变压器?如果我说书上如何,估计你是不会服气的。
对于传输线变压器来说,传输线本身的信号传递过程,与传输线用来做馈线是没有任何差别的。
与普通传输线相比,只不过我们通过外部的加磁芯,或其他手段,强迫此传输线的两端之间出现电位差;而传输线单纯用于信号传递的时候,通常传输线两端对地电位是不变的。
在传输线变压器中,(如果我们忽略传输线的损耗)传输线变压器的传输线首尾两端的电压(平衡传输线的差模电压,或同轴电缆内导体与外导体之间的电压)是不变的。从这个角度上来看,传输线变压器的信号处理能力,等于用来做传输线变压器的传输线本身。
最后,传输线变压器的信号完全不依赖磁场耦合,这是传输线变压器与普通变压器的根本区别。在传输线变压器中,我们经常使用磁芯,但这里磁芯完全不是用来耦合功率,而是用来产生一个很大的功模电感,这个电感存在的目的是阻止共模电流,或者说增加传输线变压器两端的隔离度。

最后,建议bd7ku看看我发的那个帖子,如果还有不同想法,欢迎与我深入探讨。[/quote]
好的,我去看看,继续交流看法.

传统变压器,初次级间完全依赖磁传递能量;
传输线变压器,初次级间的线间电容与磁一起参与传递能量.
这就是两种不同变压器的根本区别.

道理是非常简单的:
从一个正弦波中我们可以清楚地看到,电压随时间变化最大的就是上升沿和
下降沿,这部分能量由初次级间的线间电容偶合传递;电压随时间变化最小的
就是顶部和底部,这部分能量通过磁偶合传递.
把一个正弦波分成两个不同途径来传递,这就是同样功率传输线变压器比传
统变压器体积小的根本原因,也是传输线变压器线性特别好的根本原因.
离线bd7oi
发帖
6130
只看该作者 263楼 发表于: 2008-04-16
ku兄,很久没见啦~ 近来工作好吧。听oa说你天天坐飞机去上下班哦。哈哈哈,有时间发几张近照和工作环境给我看看啦~ 想念老朋友了!
vy 73!
bd7oi/8

bd7oi@163.com
离线BD7KU
发帖
9355
只看该作者 264楼 发表于: 2008-04-16
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ku兄,很久没见啦~ 近来工作好吧。听oa说你天天坐飞机去上下班哦。哈哈哈,有时间发几张近照和工作环境给我看看啦~ 想念老朋友了!
vy 73!
bd7oi/8
bd7oi@163.com
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工作变动了,到海上平台去干两年就退休,以后有的是时间玩.
我现在28天上班,28天休息,上下班的确是坐飞机,但不是每天都坐.
我的工作就是待在电台房拿着话筒叫船叫飞机,剩下的就是上网聊天.
其实7ni已经拍过不少照片帖上来了,工作环境都差不多. 平台上伙食
不错,上了两个班就胖了10斤!恐怖!
离线5ICQ
只看该作者 265楼 发表于: 2008-04-22
请教BD7KU老师!
我看了您前面的文章后,也作了些试验,用各式各样的emi磁管作了输入输出变压器,有两半对合的,也有一体化的,配合mrf150作推挽工作,输出变压器的工作效果的确是非常得令人满意!其中这些磁管做的变压器有各种不同的参数,最直观的就是单圈电感量,有1.8uh,3.5uh,6.6uh几种,工作起来都还是能达到非常不错的效果。
  现在我遇到了一个输入变压器匹配问题,我用同样的工艺做了4:1输入变压器,输出端(1圈侧)接12.5欧的电阻,输入端(两圈侧)接短波输出,然后测试驻波,从1兆-30兆驻波都在1.2以下,但是把变压器接入电路后(参考您的mrf175的电路)变压器输出直接接到mrf150的栅极,发现驻波无任如何都在4以上,此时的激励效果非常好,10w激励就可以输出250w(从2-30兆功率输出很均匀)。为了保护短波机,我将输出变压器的输出的两端分别用6欧电阻对地然后通过5600p电容耦合到栅极,栅极分别作偏置,结果驻波降到1.3以下,但是功率激励增益很差,特别是7兆以下(2兆20w推出40w,3兆20w推出60w,7兆20w推出100w,10兆-29兆20w可推出150w此时那2个6欧的电阻发热就很严重!同样是场效应管和您的电路也大同小意,怎么匹配会相差这么大?还望ku老师帮我分析一下!谢谢!
离线BD7KU
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9355
只看该作者 266楼 发表于: 2008-04-22
5icq:
"为了保护短波机"的措施还看不太明白.能不能帖个图上来呢?
离线5ICQ
只看该作者 267楼 发表于: 2008-04-22
不好意思,我表达得不太清楚
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5icq:
"为了保护短波机"的措施还看不太明白.能不能帖个图上来呢?
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我说的为了“保护短波机”是说的短波发射机机输出推动驻波较大,为了保护发射机输出部分安全,才用加电阻的办法。
离线一异
发帖
868
只看该作者 268楼 发表于: 2008-04-22
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5icq:
"为了保护短波机"的措施还看不太明白.能不能帖个图上来呢?
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我也看不明白
离线bg6cg
发帖
1745
只看该作者 269楼 发表于: 2008-04-22
为了保护短波机,我将输{出}变压器的输出的两端分别用6欧电阻对地然后通过5600p电容耦合到栅极

估计是因为{出}字错了,所以看不懂,我估计是:入
离线5ICQ
只看该作者 270楼 发表于: 2008-04-22
实在不好意思!我的表达不清楚,我再重说一便
[quote=一异]我也看不明白[/quote]
我按照ku老师的电路直接将输入变压器的次级直接连接mfr150的栅极,两个栅极间连接25欧电阻微调阻抗,此时发射机送到输入变压器的驻波很大,我为了发射机的安全(也就是所谓的保护短波机)将输入变压器的次级,头尾分别对地接6欧的电阻来匹配阻抗,通过5600p电容接栅极隔直分别偏置,这样发射机推动时的驻波就降到1.3以下,但是这样推动的效率会降得很低,电阻也会发热严重,感觉这样推动效率较低而且2-30兆的功率输出不均匀,7兆以下增益很小。但是ku老师的电路为什么可以匹配得很好呢?所以特请教!
以下附件是bd7ku老师的电路。
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离线一异
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868
只看该作者 271楼 发表于: 2008-04-22
你和他的电路完全一样?功率管也完全一样?频率呢?
按照你说的,似乎你的管子输入阻抗更高,高了差不多4倍。你用的几比1的变压器?
离线5ICQ
只看该作者 272楼 发表于: 2008-04-22
我的器件和KU不一样
[quote=一异]你和他的电路完全一样?功率管也完全一样?频率呢?
按照你说的,似乎你的管子输入阻抗更高,高了差不多4倍。你用的几比1的变压器?[/quote]
我用的是mrf150的管子,需要分开偏置,分开偏置的结构发现发射机的住波很大,就照ku的电路试了一下结果还是驻波很大,所以还原为分开偏置之后在次级对地加电阻来匹配阻抗。我用的输入变压器是4:1的
离线一异
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868
只看该作者 273楼 发表于: 2008-04-23
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我用的是mrf150的管子,需要分开偏置,分开偏置的结构发现发射机的住波很大,就照ku的电路试了一下结果还是驻波很大,所以还原为分开偏置之后在次级对地加电阻来匹配阻抗。我用的输入变压器是4:1的
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建议你把你自己使用的实际图纸上传,这样别人才能有针对性地帮助你。
还有,你适用的频率范围呢?晶体管的输入阻抗随频率变化是会变的。
离线BD7KU
发帖
9355
只看该作者 274楼 发表于: 2008-04-23
5icq:
两个栅极之间的那只25欧电阻必须是无感电阻.这一点非常重要,因为这里
的任何电容电感都会使阻抗随频率而变,所以,输入端除了无法避免的场效
应管栅极电容之外,最好尽量避免额外增加其它的电容电感.
这只电阻有两个作用,一是避免自激的阻尼,特别是使用u段场效应管的时候
它不可或缺;二是使输入特性更接近纯电阻,这样可以在很宽的频带内保持
阻抗不变.
这只电阻未必是25欧,你还可以稍微增减它来达到更理想的输入阻抗.
如果放大器被设计成2兆到150兆,那么包括这只电阻在内的所有元件引脚
都应该尽可能地短.
离线arale
发帖
111
只看该作者 275楼 发表于: 2008-04-25
所谓的特氟龙镀银线··················哈哈哈哈哈哈,突然想起···················
以前音响发烧的时候,从网上邮购了一坨,用来做音频信号线,也没见多牛b,丢在抽屉好久了
现在居然有新用途!不过线比较细,跟电脑网线里那种单线差不多,用作30w的输出变压器不知道
够不够······而且·······有点舍不得拆了
离线BD7KU
发帖
9355
只看该作者 276楼 发表于: 2008-04-25
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所谓的特氟龙镀银线··················哈哈哈哈哈哈,突然想起···················
以前音响发烧的时候,从网上邮购了一坨,用来做音频信号线,也没见多牛b,丢在抽屉好久了
现在居然有新用途!不过线比较细,跟电脑网线里那种单线差不多,用作30w的输出变压器不知道
够不够······而且·······有点舍不得拆了
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专门找条电脑网线刨开来看了看,我觉得这尺寸跑50瓦没有问题.有一种rfpp
的产品,它用8只mrf150做1000瓦射频功放,也是这种输出变压器,它的次级
芯线大概也就5~6条单股电脑网线铜芯绞合起来那么粗吧.
离线gyving
发帖
11
只看该作者 277楼 发表于: 2008-04-25
我有798厂磁环的手册,nx80的只能工作到30m,导磁率再高的话工作频率还会再低,
国内其他的厂家的水平也都差不多,所以国内材料做的射频阻抗变换器都不怎么样
离线BD7KU
发帖
9355
只看该作者 278楼 发表于: 2008-04-27
我做过测试,有些u值在800左右的emi磁环其高频损耗在短波段与高频功率专用
磁环相当.只不过,高频功率专用磁环的失磁温度在270度c左右,而emi磁环只有
170度c左右.对业余用途来说(传输线变压器),这些emi磁环已经足够好用了,因
为能够把磁环烧到100度c以上的机会我还从来没有遇到过.

做业余用途的传输线变压器,emi磁环照样可以做到2米波而不必考虑其高频损耗.
离线BA7EI
发帖
7096
只看该作者 279楼 发表于: 2008-04-27
强帖留毛,仔细研究7ku的几个功放和传输变压器的帖子,受益匪浅。