Коаксиальные трансформаторы

Коаксиа́льные трансформа́торы (трансформи́рующие ли́нии, после́довательные ка́бельные трансформаторы, трансформаторы по́лных сопротивле́ний) — отрезки коаксиальных линий с заданными электрическими 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 которой (с учётом её коэффициента укорочения) равна четверти длины волны, возбуждаемой в этой линии.

Входное сопротивление такого отрезка обратно пропорционально сопротивлению его нагрузки:

 ZВх = ρ2 / ZВых

 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 жёсткой коаксиальной линии 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 коаксиальных трансформаторов, выполненных в виде самостоятельных устройств: Э1-17, Э1-18, ИТС 1к, ИТС 5к, ИТС 20к и др.

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 
 Сазонов Д. М., Гридин А. М., Мишустин Б. А. Устройства СВЧ — М: Высшая школа, 1981
 Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи — М: Высшая школа, 1978
 Ротхаммель К. Антенны — М.: Энергия, 1979
 Беньковский З., Липинский Э. 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

СВЧ
Элементы и устройства СВЧ-трактов