ОСОБЕННОСТИ НАЦИОНАЛЬНЫХ ШИРОКОПОЛОСНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Сергей Макаркин, RX3AKT
Те, кто часто заглядывает в книги Э Рэда "Схемотехника радиоприемников" и "Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике", наверняка, обращали внимание на разделы посвященные широкополосным трансформаторам. В этих разделах приведено много схем трансформаторов и популярно объясняется принцип их действия. Однако, до сих пор в эфире можно услышать жалобы радиолюбителей на "непонятную" работу этих устройств. У одних они нагреваются даже при небольшой мощности, у других портят КСВ антенно-фидерного тракта, у третьих работают по-разному на разных диапазонах.
В чем тут загадка? Или Э Рэд напрасно назвал эти трансформаторы широкополосными и гарантировал их работу в пределах шести - десяти октав? Это значит, например, что трансформатор должен сохранять свои свойства, начиная, предположим, от 1 МГц до сотен мегагерц.
В последние годы многие из нас обзавелись современными импортными трансиверами. А кто-то даже "раскрыл" их передающие тракты, и получил возможность работать на передачу в непрерывном диапазоне частот от 1,5 МГц до 30 МГц. Процедура "раскрытия", в общем, не имеет практического смысла для работы в эфире, но зато дает возможность иметь под рукой мощный и удобный измерительный комплекс. Передатчик превращается при этом в высокостабильный ГСС, снабженный КСВ-метром. Кстати, мало кто задумывался, почему у импортных трансиверов гарантируется постоянное выходное сопротивление, равное 50 Ом и мощность во всем диапазоне частот.
Попробуйте догадаться "с двух раз", как такое возможно и каким путем достигается. Так вот, если пропустить сигнал через самодельный широкополосный трансформатор, нагруженный на резистор, сопротивление которого пропорционально квадрату коэффициента трансформации, то в зависимости от конструкции трансформатора, КСВ-метр трансивера покажет ужасающие цифры - от 2 до 5 и более. К тому же, эти цифры будут изменяться от частоты А при увеличении мощности сигнала будет наблюдаться разогрев сердечника. Одним словом, мы получим как раз то, о чем говорят в эфире. И, как бы мы не перематывали трансформатор, значительного улучшения его работы мы не получим.
Так, что же, все-таки наш "классик Рэд" был не прав? Вовсе нет! Это мы просто не дочитали, что он дальше там пишет. А пишет он о том, что необходимо компенсировать паразитные индуктивные составляющие комплексного сопротивления обмоток трансформатора. В принципе, хороший результат дает как последовательное включение подстроечных конденсаторов с обмотками трансформатора, так и параллельное.
Эффект напоминает резонанс - КСВ на входе цепи "трансформатор-нагрузка" имеет явный минимум при строго определенных значениях компенсирующих конденсаторов. Но в отличии от резонансной цепи эта цепь будет частотно-независимой. В трансформаторе резко уменьшаются потери. Например, ферритовое кольцо диаметром один сантиметр легко выдержит мощность в сотню ватт.
Применив такой предварительно настроенный трансформатор можно уже не беспокоиться за этот узел и улучшать общий КСВ, например, фидерной системы, подбирая сопротивление только нагрузки, убирая только ее реактивные составляющие.
Радио-Дизайн N 12