传输线变压器及其应用_曾普顺
1-30MHz传输线变压器巴伦的设计
ｌｎ ｔ ｅ ｇ ｈ，ｍ ａｅ ｉｌａ ｄｔ ｐ Ｉｔ ｅＣ ｒ ｔ ｒａ ｎ ｙ ｅｏ ｈ Ｏ ｅ，ｔ ｒ ｕ ｅ ｆｔ ｅｗｉｅ ｕ ｎ ｎ ｍｂ ｒｏ ｈ ｒ ．Ｗ ｈｅ ｅｅｔｎｇｃ ｒ ｔｒａｓ ｈｅｅｆｃ ｆｆｒ ｉ ｅ ｍｅ ｂｌｔ ｈ ｎ ｅｗｉｈ ｎ ｓ ｌｃｉ ｏ ｅｍａ ｅｉｌ，ｔ ｆｅ ｔｏ ｅｒｔ ｐ ｒ ａ ｉ ｙ ｃ ａ ｇ ｔ ｅ ｉ
武汉 ４０７） ３ ０ ４ （ 中科 技 大学 微 波 技 术 应 用 研 究所 华
摘
要
介绍 了传输线变压器 的工作原理 ， 应用 电报方程分析它 的阻抗变换特性， 得到负载阻抗 、 源阻抗与传输线 特性 阻抗之间满足的
最佳传输条件 ， 给出传输线特性阻抗 、 传输线长度、 芯材料 、 磁 类型和导线 匝数的确定方法 ， 特别考虑 了在选择磁芯材料的时候铁氧体磁导率 随频率变化的影响 ， 为传输线变压器 巴伦的设计和优化提供 了理论基础 。 关键词 传输线 变压器 ；电报方程 ； 阻抗变换 ； 设计步骤 ；磁导率
总第 ２ ８ ６ 期
计 算 机 与 数 字 工 程
Ｃ ｍｐ ｔｒ＆ Ｄｉｉ ｌＥｎ ｉｅ ｒ ｇ ｏ ｕｅ ｇｔ ｇｎ ｅｉ ａ ｎ
Ｖｏ ＿ ０ Ｎｏ ２ ｌ４ ．
１ ２４
２１ ０ ２年第 ２ 期
１３ ＭＨｚ传 输 线 变 压 器 巴伦 的设 计 －０
刘苏 苏 占腊 民 戴 洁 雪
Ｔ ２ Ｎ９ ５中 图分 类 号
Ｄｅ ｉｎ ｏ — ０ Ｈｚ Ｔｒ ｎｓ ｉｓｏ －ｉ ｅ Ｔｒ ｎ ｆ ｒ ｒ ｓｇ ｆ １ ３ Ｍ ａ ｍ ｓ ｉ ｎ ｌ ａ ｓ ｏ ｍｅ ｎ
ＬＩ Ｓ ｓ ＺＨ ＡＮ ｍｉ ＤＡＩ Ｊｅ ｕ Ｕ ｕ ｕ Ｌａ ｎ ｉｘ ｅ
高频电子线路(胡宴如)1-5章部分复习讨论题答案
何谓通信系统？通信系统由哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？解：用电信号（或光信号）传输信息的系统，称为通信系统。
通信系统的基本组成：信源、输入变压器、输出变压器、发送设备、接受设备和信道等组成。
信源就是信息的来源。
输入变压器的作用是将信源输入的信息变换成电信号。
发送设备用来将基带信号进行某种处理并以足够的功率送入信道，以实现信号有效的传输。
信道是信号传输的通道，又称传输媒介。
接收设备将由信道传送过来的已调信号取出并进行处理，还原成与发送端相对应的基带信号。
输出变压器将接收设备送来的基带信号复原成原来形式的信息。
通信系统为什么要采用调制技术？解：调制就是用待传输的基带信号去改变高频载波信号某一参数的过程。
采用调制技术可使低频基带信号装载到高平载波信号上，从而缩短天线尺寸，易于天线辐射，实现远距离传输；其次采用调制可以进行频分夺路通信，实现信道的复用，提高信道利用率。
LC并联谐振回路有何基本特性？说明Q对回路特征的影响。
解：并联谐振回路具有谐振特性。
当外加信号频率与回路谐振频率相等，即回路谐振时，回路两端输出电压为最大，且相移为0；当外加信号频率与回路谐振频率不相等，即回路失谐时，回路两端电压迅速下降，相移增大。
利用回路的写真特性，通过调谐，可以从各种不同频率信号的总和中选出有用信号、滤除无用信号，这称为谐振回路的选频作用。
谐振回路Q 值越大，回路谐振曲线越尖锐，其选频作用越好，但通频带将会变窄。
小信号谐振放大器有何特点？解：小信号谐振放大器用来对高频小信号进行选频和放大，所以它有如下主要特点：1、负载采用LC谐振回路，放大器具有选频作用，为窄带放大器。
2、有较高的增益，适合于窄带信号的放大。
3、放大器工作在甲类线性工作状态，可采用高频小信号等效电路进行分析。
单调谐放大器有哪些主要技术指标？它们主要与哪些因素有关？为什么不能单纯追求最大的放大量？解：单调谐放大器的技术指标主要有谐振增益、通频带和选择性，另外，他还有稳定性、噪声系数等指标。
第二章-传输线理论
第二章 传输线理论
根据传输线上的分布参数是否均匀分布，可将其分为 均匀传输线和不均匀传输线。我们可以把均匀传输线分割
成许多小的微元段dz (dz<<λ)，这样每个微元段可看作集 中参数电路，用一个Γ型网络来等效。于是整个传输线可
等效成无穷多个Γ型网络的级联
第二章 传输线理论
2 - 2 无耗传输线方程及其解 一、传输线方程
即：
( ) I (z) = Ii2e jβ z + Ir2e- jβ z = Ii2 e jβ z + e- jβ z = 2Ii2 cos β z
( ) u(z,t) =
2Ui2
sin
β
z cos ω t
+
φ 2
+π
2
i(z,t) =
2
Ii2
cos β
z cos(ω t
+
φ) 2
第二章 传输线理论
=
-
Ur (z) Ir (z)
=
R0 + jωL1 G0 + jωC1
对于无耗传输线( R0 = 0, G0 = 0 )，则
Z0 =
L1 C1
对于微波传输线 ,也符合。
平行双线 同轴线 特性阻抗
在无耗或低耗情况下，传输线的特性阻抗为一实数， 它仅决定于分布参数L1和C1，与频率无关。
第二章 传输线理论
l = (2n +1) λ (n = 0,1,2,)
4
1.传输线上距负载为半波长整数倍的各点的输入阻抗等于负载阻抗；
2.距负载为四分之一波长奇数倍的各点的输入阻抗等于特性阻抗的
平方与负载阻抗的比值；
3.当Z0为实数，ZL为复数负载时，四分之一波长的传输线具有变换阻 抗性质的作用。
第3章(1)《高频电子线路》_(曾兴雯)_版高等教育出版社课后答案
4 −1/2
ξ α = 1+ 4
−nБайду номын сангаас 2
20
第3章 高频谐振放大器 2. 多级双调谐放大器
21
第3章 高频谐振放大器
3. 参差调谐放大器
多级参差调谐放大器， 多级参差调谐放大器， 就是各级的调谐回路和调 谐频率都彼此不同。 谐频率都彼此不同。 目的是增加放大器总的 带宽， 带宽，同时又得到边沿较 陡峭的频率特性。 陡峭的频率特性。
③ 对高频小信号放大器的主要要求
2
第3章 高频谐振放大器
3.1 高频小信号放大器
① 功用 ②分类
③ 主要要求 增益要高，也就是放大量要大。 ☆ 增益要高，也就是放大量要大。 ☆ 频率选择性要好。频带宽度和矩形系数。 频率选择性要好。频带宽度和矩形系数。 工作稳定可靠。 ☆ 工作稳定可靠。 接收机前级放大器内部噪声要小。 ☆ 接收机前级放大器内部噪声要小。
15
第3章 高频谐振放大器 2. 放大器的性能参数 (3) 电压放大倍数
(4) 通频带
& U0 p1p2 Yfe K0 = =− 2 2 & Ub (p1 goe + p2gie + g 0 )
fo B0.707 = QL
其中： 其中：
f o = 1/(2π LC ∑ )
Q L = 1 /( ω 0 Lg ∑ )
②晶体管
是放大器的核心，电流控制和放大作用。 是放大器的核心，电流控制和放大作用。
③输出回路 LC并联谐振回路，输出变压器 及负载 并联谐振回路， 及负载YL 并联谐振回路
5
第3章 高频谐振放大器 二、放大器性能分析 1． 晶体管的高频等效电路 ． (1) 混Π等效电路 等效电路
第2章《高频电子线路》_(曾兴雯)_版高等教育出版社课后答案
2.2 高频电路中的基本电路
1、简单振荡回路 （1）并联谐振回路 （2）串联谐振回路
17
第2章 高频电路基础
（1）并联谐振回路 谐振特性：
振荡回路的阻抗在某一特定频率上具 有最大或最小值的特性称为谐振特性。
1 jC Zp 1 r jL j C （当 L r 时） L C 1 r j (L ) 谐振条件： C 当回路总电抗 X=0 时，回路呈谐振状态
Q0
L
r
品质因数 Q
Q 定义：高频电感器的感抗与其串联损耗电阻之比。
Q 值越高，表明该电感器的储能作用越强，损耗越小。
8
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件
二、高频电路中的有源器件 主要是：
二极管 晶体管
集成电路
完成信号的放大、非线性变换等功能。
9
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件
第2章 高频电路基础
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件 2.2 高频电路中的基本电路 2.3 电子噪声及其特性 2.4 噪声系数和噪声温度
1
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件
一、高频电路中的元件 高频电路中使用的元器件与在低频电路中使 用的元器件基本相同，但要注意它们在高频使用 时的高频特性。
号中心频率fs=10 MHz，回路电容C=50 pF，
试计算所需的线圈电感值。
(1) 若线圈品质因数为Q=100，试计算回路谐振电阻
及回路带宽。 (2) 若放大器所需的带宽B0.7=0.5 MHz，则应在回路 上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求?
36
第2章 高频电路基础
（2）串联谐振回路 串联谐振回路是与并联谐振回路对偶的电路， 其基本特性与并联谐振回路呈对偶关系，通频带、 矩形系数与并联谐振回路相同。 电路组成： 电抗特性：
微波电路西电雷振亚老师的传输线理论
(2-12)
第2章 传输线理论
式中U+、Ｕ－、 I+、 I－分别是信号的电压及电流 振幅常数,而+、 －分别表示沿+z、 －z 轴的传输方 向,γ是传输系数,定义为
(R jL)(G jC) j (2-13)
波在z上任一点的总电压及总电流的关系可由下列
方程表示：
dU dz
2.1.1 在直流和低频领域,一般认为金属导线就是一根连
接线,不存在电阻、 电感和电容等寄生参数。实际上, 在低频情况下,这些寄生参数很小,可以忽略不计。当 工作频率进入射频/微波范围内时,情况就大不相同。 金属导线不仅具有自身的电阻和电感或电容,而且还是 频率的函数。寄生参数对电路工作性能的影响十分明 显,必须仔细考虑,谨慎设计,才能得到良好的结果。下 面研究金属导线电阻的变化规律。
第2章 传输线理论
2.3 传输线基本理论
在射频/微波频段,工作波长与导线尺寸处在同一 量级。在传输线上传输波的电压、 电流信号是时间及 传输距离的函数。一条单位长度传输线的等效电路可 由R、 L、 G、 C等四个元件组成,如图2-12所示。
第2章 传输线理论
L
R
＋
～源
－
负
C
G
载
图2-12 单位长度传输线的等效电路
第2章 传输线理论
假设波的传播方向为＋z轴方向,由基尔霍夫电压及 电流定律可得下列传输线方程式:
d 2U (z) dz2
(RG 2LC)U (z)
j(RC
LG)U (z)
0
d
2
I
(
z
)
dz2
(RG 2LC)I(z)
j(RC
LG)I (z)
《变压器》ppt教学课件
环保化
随着环保意识的提高，对电力设 备的环保性能要求也越来越高。 变压器作为电力系统的核心设备， 其环保性能的提升也是未来的重
要发展趋势。
新材料应用
高导磁料
绝缘材料
高导磁材料可以提高变压器的磁性能， 减小变压器的体积和重量，提高其能 效。
新型绝缘材料可以提高变压器的绝缘 性能和耐热性能，从而提高变压器的 安全性和寿命。
如绕组、铁芯、变压器油等部件出现故障， 应根据具体情况进行修复或更换。
及时处理异常情况
如发现变压器存在异常现象，应及时进行处 理，防止故障扩大。
加强维护和保养
定期对变压器进行维护和保养，保持其良好 的运行状态。
提高运行管理水平
加强变压器的运行管理，合理配置保护装置， 提高变压器的安全性和稳定性。
06
03
变压器工作特性
电压变换特性
总结词
描述变压器如何通过电磁感应原理实现电压的升高或降低。
详细描述
变压器通过一次侧和二次侧的线圈之间的电磁感应原理，实现电压的升高或降低 。当变压器的一次侧线圈输入交流电时，产生变化的磁场，该磁场在二次侧线圈 中感应出相应的电压，从而实现电压的变换。
电流变换特性
总结词
《变压器》教学课件
目录
• 变压器概述 • 变压器组成结构 • 变压器工作特性 • 变压器运行与维护 • 变压器故障与处理 • 变压器发展趋势与新技术应用
01
变压器概述
变压器定义
变压器定义
变压器是一种利用电磁感应原理改变交流电压的设备，主要由初级和次级线圈 以及铁芯组成。
变压器在电力系统中的作用
铁芯的作用
铁芯在变压器中起到导磁 的作用，将一次侧和二次 侧的磁场联系起来，实现 能量的传输。
微波与天线 第1章
i ( z + Δz , t ) − i ( z , t ) = GΔzu ( z + Δz , t ) + C Δz
(1-1-2)
∂u ( z + Δz , t ) ∂t
通信研究所 殷洪玺
14
第1章 均匀传输线理论
由上式可见, 传输线上电压和电流以波的形式传播, 在任 一点的电压或电流均由沿−z方向传播的行波(称为入射波)和沿 +z方向传播的行波(称为反射波)叠加而成。 现在来确定待定系数, 由图 1-2(a)可知, 传输线的边界条件 通常有以下三种:
Ii Zg Eg z L
U l = A1 + A2
1 ( A1 − A2 ) Il = Z0
通信研究所 殷洪玺
16
第1章 均匀传输线理论
由此解得
1 A1 = (U l + I l Z 0 ) 2
1 A2 = (U l − I l Z 0 ) 2
将上式代入式(1-1-7)， 则有
U ( z ) = U l chγ z + I l Z 0shγ z Ul I ( z ) = I l chγ z + shγ z Z0
＋
u(z＋ Δz,t) CΔ z GΔ z
＋
u(z,t)
－
－
z 通信研究所 殷洪玺
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第1章 均匀传输线理论
♦设时刻t 在离传输线终端z 处电压和电流分别为u(z,t)和i(z,t)， 而在位置z+Δz 处分别为u(z+Δz,t)和i(z+Δz,t) ♦ 对于很小的Δz，应用Kirchhoff’s Law，有：
《微波技术基础》第二章_传输线理论
z R1z i ( z, t ) L1z
i z, t t
令
i z, t z
z G1z ( z, t ) C1z
z, t t
z 0
z, t z R1 i ( z, t ) L1 i z, t t
3/1/2014
2
Sch.EIE Hefei Normal University
微波技术基础
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 引论 传输线理论 规则金属波导 微波集成传输线 毫米波介质波导与光波导 微波网络基础 微波谐振器 常用微波元件 微波铁氧体元件
3/1/2014
3/1/2014
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Sch.EIE Hefei Normal University
双导线、同轴线和平行线传输线的分布参数
,
a
a
b
D
d
W
a
,
d
W
d
L1 ( H / m)
b ln 2 a
b 2 / ln a
Rs 2 1 1 a b
D D2 d 2 ln d
l
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Sch.EIE Hefei Normal University
VL I L Z0 l VL I L Z 0 l A1 e , A2 e 2 2
V ( z ) A1e
z
A2e
z
I ( z ) A1e
z
A2 e
z
/ Z
0
对于终端边界条件场合，我 们常喜欢采用 d( 终端出发 ) 坐 标系d
V (d ) ch z I (d ) Z 1 sh z 0
传输线变压器
ia
A i i i a d + ib id i Ea i 2i _ c + Eb 1 _ i ( i i ) 2 a b 由上式可得 ic ia ib B id 1 （ ia ib ) 2
D
D
Ra i + u _ i Rb ib ic id + u + _ Rc uc _
微带线的电性能, 如特性阻抗、带内波长、损耗和功率 容量等, 与绝缘基板的介电系数、基板厚度H和带状导体宽 度W有关。实际使用时, 微带线是采用双面敷铜板, 在上面 作出各种图形, 构成电感、电容等各种微带元件, 从而组成 谐振电路、 滤波器以及阻抗变换器等。
高频集 成功放
微带线 （滤波匹配）
多级LC 网络
二、功率合成网络
• 为了实现阻抗匹配， + 要求： Ea
D
ia
A
Ra i + u _ i Rb ic + u + R _ c uc _
D
id
C
_ + Eb _
+ ud _ Rd
B
ib
D端输出（或输入）信号必须是对地对称的。如果D 端信号由一端接地，就需要再加入一个1：1的传输线变压 C 器来完成由不平衡到平衡的转换。
不平衡平衡转换
D
反相分配
A
T3
3DA7 V1
9.375 9.375
1:4阻抗变换
反相合成
平衡不平衡转换
T1
Ze＝ 18.5 T5 37.5 A
D
18.75
T2
T7 T6 Z37.5 ＝ 18.5 c
B
R2
复旦 他得安 电磁场 9 传输线理论及其应用
电压波动方程 电流波动方程
U z A1e z A2 ez I z 1 A1e z A2 ez Z0
7
R0 j L0 式中，Z 0 G0 jC0 2016-05-24
R0 j L0 G0 jC0 j
当频率提高到微波波段时，这些分布效应不可忽略， 所以微波传输线是一种分布参数电路。这导致传输线上的 电压和电流是随时间和空间位置而变化的二元函数。
2016-05-24 4
根据传输线上的分布参数是否均匀分布，可将其分为均匀 传输线和不均匀传输线。我们可以把均匀传输线分割成许多小 的微元段dz (dz<<)，这样每个微元段可看作集中参数电路， 用一个 T 型网络来等效。于是整个传输线可等效成无穷多个 T 型网络的级联。
2016-05-24
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输入阻抗与反射系数间的关系
1 z U z Ui z 1 z Z in z Z0 I z Ii z 1 z 1 z
负载阻抗与终端反射系数的关系
L0 对于无耗传输线( R0 0, G0 0 )，则 Z 0 C0 对于微波传输线 ,也符合。 在无耗或低耗情况下，传输线的特性阻抗为一实数，
它仅决定于分布参数L0和C0，与频率无关，也与传输线长 度无关。
2016-05-24 13
特性阻抗的元参数
参数 平行板 双平行线 同轴电缆
R0
L0
2 πf a
d
a
2016-05-24
1 f a π D
π ln a
1 2
f 1 1 ( ) π a b
高频电子线路课后习题答案-曾兴雯
解2-8：
此题中主要噪音来自二极管的散粒噪音，因此
等效噪音带宽为：
2－9求图示的T型和П型电阻网络的噪声系数。
题2－9图
解2-9
设两个电路的电源内阻为Rs
1.解T型网络
（1）采用额定功率法
（2）采用开路电压法
（3）采用短路电流法
2.解П型网络
（1）采用额定功率法
（2）采用开路电压法
（3）采用短路电流法
题3－ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图
解3-2：
根据已知条件可知,能够忽略中和电容和yre的影响。得：
答：品质因数QL为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益为30.88,中和电容值为1.615pF
3－3高频谐振放大器中，造成工作不稳定的王要因素是什么？它有哪些不良影响？为使放大器稳定工作，可以采取哪些措施？
答3-3
集电结电容是主要引起不稳定的因素，它的反馈可能会是放大器自激振荡；环境温度的改变会使晶体管参数发生变化，如Coe、Cie、gie、goe、yfe、引起频率和增益的不稳定。
负载阻抗过大，增益过高也容易引起自激振荡。
一般采取提高稳定性的措施为：
（1）采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法
（2）减小负载电阻，适当降低放大器的增益
1－2无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？
答：
高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。采用高频信号的原因主要是：
（1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰；
（2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。
传输线变压器与其功率合成应用
独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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保密□，在_____年解密后适用本授权书。
本论文属于不保密□。
（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日１ 绪 论 １．１ 传输线变压器简介 所谓传输线变压器，顾名思义这种变压器是在传输线和变压器理论基础上发展起来的新元件。
它用高频性能良好、高导磁率(µ)的铁氧体材料作为磁芯。
由这样的铁氧体磁环双线绕制的变压器称高频变压器。
由于信号能量不再象低频变压器那样耦合，而输入与输出间是由电磁耦合链传递能量的，所以传输线变压器不同于普通变压器，但它们都是通过磁通互感耦合的。
普通高频变压器的最高工作频率在几百千赫到几十兆赫之间，频率相应曲线在频率的低端受初级电感感抗的影响，负载输出电压下降；高端受漏感和分布电容的影响（产生了串联谐振），在谐振频率附近，负载两端的电压急剧增加，并在谐振频率附近达到最大(出现峰值)；偏离谐振频率时电压急剧地减小，输出幅度随之下降。
传输线变压器是一种较理想的高频宽带耦合及匹配元件，由于它采用传输线作为绕组，较合理地将分布电容、线圈漏感加以利用或限制，使响应频带得到很大的展宽，解决了传统变压器难于解决的高频响应问题。
目前，它的使用频率已经超过1GHz，成为高频及微波电路低端的一种极为有用的耦合装置，广泛地用于阻抗变换、单端－平衡转换、功率的合成与分配，成为放大器级间耦合、混频、调制、鉴频、鉴相、射频高速开关、功率合成技术等方面的重要工具。
变压器PPT课件
I0
E1
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I0
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x1 rm
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§2－2 变压器的负载运行
变压器原边接在电源上， 副边接上负载的运行情况，称为负载运行。
i1 E
~
i2
•
E 2
电路、磁路的工作情况：
I1
F1
Fm
E1
原边的电势平衡
I2
F2
E2 副边的电势平衡
§2－2 变压器的负载运行 磁势平衡方程式
磁滞损耗（
空载损耗p0
铁耗p
Fe
涡流损耗（
附加损耗（
约占p0的80% ~ 85%） 约占p0的5% ~ 以下） 约占p0的10% ~ 15%）
铜耗pc u
I
2 0
r1
,
约占p0的2%
p0 U1I Fe U1 (I 0 sin m) U1I 0 cos(90 m )
U1I 0 cos0
折算法:把二次绕组的匝数用一个假想的绕组替代,这个假想 绕组的磁势和消耗功率与原来绕组一样,从而对一次侧绕组 的影响不变.这种保持磁势不变而假想改变它的匝数与电流 的方法，称折算法。
参数折算的原则是等效。参数在折算前后必须保持作用的
磁势相等，传递能量（包括有功和无功）相等,一次侧所有
参数不变。 根据需要,同样可把一次
§2－1 变压器空载运行空载电流(忽略空载损耗)
空载运行时， 原边绕组中流过的电流 ，
称为空载电流i0 。
空载电流I 0
建立空载运行时的磁场 I 主要部分 引起铁损耗 I FE
变压器中磁性材料的磁化曲线为非线性， 在一定电 压下， 空载电流大小、波形取决于饱和度。
传输线变压器在功分器中的应用
传输线变压器在功分器中的应用功分器是一种被广泛应用于无线通信系统中的重要元器件，它主要用于将一个输入信号分成两个或更多个输出信号。
在功分器中，传输线变压器是一种常用的传输线结构，用于实现功分器的耦合和匹配。
本文将详细介绍传输线变压器在功分器中的应用。
传输线变压器是将电信号从一种模式转换为另一种模式的元器件。
它通常由两个匝数不同的线圈（即传输线）构成，通过它们之间的匝数比来实现电磁耦合。
传输线变压器通常用于匹配电路阻抗，转换峰值电压和电流，并且广泛用于放大器，滤波器，混频器，功分器等电路中。
在功分器中，传输线变压器的应用是为了实现不同输出端口之间的耦合。
这种变压器总是由两个匝数不同的传输线组成，其中一个匝数较大，另一个匝数较小。
它们通过一个公共节点相结合，从而形成一个匹配耦合器。
在功分器的应用中，常常需要将信号平均分配到不同的端口上，或者将信号同时从多个端口输入合并成一个输出信号，这时传输线变压器就起到了非常重要的作用。
传输线变压器的设计需要考虑传输线的特性阻抗以及其它参数，例如匝数比，线圈长度，连接方式等。
根据功分器的应用场合，传输线变压器可以采用不同的设计方式，包括串联变压器和并联变压器。
串联变压器通常用于将信号从一个输出端口平均分配到多个端口上，而并联变压器则用于将多个端口的输入信号合并成一个输出信号。
在功分器的应用中，有许多不同类型的传输线变压器。
例如，常见的传输线变压器包括均匀线圈变压器，T型变压器，阶梯线变压器等。
这些变压器都具有不同的特点和应用场合。
例如，均匀线圈变压器适用于宽频带功分器，而T型变压器则适用于波导功分器等特殊应用。
在总体设计功分器时，需要确定传输线变压器的位置和参数，例如匝数比和耦合系数。
这些参数对功分器的性能和稳定性至关重要，应通过优化设计和精确计算来得到最佳的结果。
当传输线变压器在功分器中被正确应用时，可以实现最大化输出功率和最小化能量损耗等目标，从而提高功分器在通信系统中的性能。
串联谐振交流耐压.ppt
（1）带补偿电抗器的传统试验变压器： 由于电缆的容量很大、电压很高，传统的试验 变压器无论是从绝缘、体积、重量、容量等各个 方面已经无法满足现场试验的要求；所以电缆试 验极少采用变压器试验。 （2）振荡电压试验： 振荡电压试验是用直流电源给电缆充电，当 达到试验电压后使放电间隙击穿而通过电感线圈 放电，对电缆施加一定电压幅值、频率为kHz级的 衰减振荡波电压作为挤包绝缘电缆线路的竣工试 验方法的另一种途径。此种方法比直流耐压试验 方法有效，但与工频电压试验相比，其检查电缆 主绝缘和附件缺陷的效果仍不理想。
（1）高压试验技术的一个通用原则：试品上 所施加的试验电压场强必须模拟高压电器的运行 工况。直流电压下，电缆绝缘的电场分布取决于 材料的体积电阻率，而交流电压下的电场分布取 决于各介质的介电常数，特别是在电缆终端头、 接头盒等电缆附件中的直流电场强度的分布和交 流电场强度的分布完全不同，而且直流电压下绝 缘老化的机理和交流电压下的老化机理不相同。 因此，直流耐压试验不能模拟交联电缆的运行工 况。
4 变频串联谐振交流耐压技术的原理
变频串联谐振的等效性经国内外研究已经得 到了普遍的认可，并得到了广泛的推广应用。变 频串联谐振耐压试验方法是通过改变试验系统的 试验频率（范围30-300Hz），使回路处于谐振状 态，这样试验回路中试品上的大部分容性电流与 电抗器上的感性电流相抵消，电源供给的能量仅 为回路中消耗的有功功率，为试品容量的1/Q（Q 为系统的电压谐振倍数），因此试验电源的容量 大为降低，重量大大减轻。
串联谐振交流耐压试验装 置分析与应用
程柏超 2009年4月
1 前言
在供配电系统调试中，要对交联聚乙烯电力电缆 （XLPE）、高压开关柜、GIS、高压电动机、大型发电机 组、大型电力变压器、互感器等高电压、大容量的电力设 备进行绝缘耐压试验。 绝缘耐压试验分为直流耐压试验和交流耐压试验两种。 过去在进行电缆耐压试验时都采用直流耐压试验。在1980 年左右，国外电力部门发现直流耐压试验对橡塑绝缘是无 效的且具有危害性。我国在九十年代开始研究和实践交流 耐压试验技术。经过20多年的研究和实践，世界各国纷纷 采用交流耐压试验代替直流耐压试验。国内外有关标准机 构也对于高压交联电缆的试验方法作出了更改和修订。 1997年国际大电网工作会议（CIGRI）对目前采用的直流 耐压试验方法提出疑议，并推荐使用工频及近似工频 （30-300Hz）的交流试验方法，在全世界范围内推广应用。 我国的《电气设备交接试验标准》GB50150-2006已经颁布， 于2006年11月1日起强制执行，该标准规定35kV及以上橡 塑绝缘电缆优先采用交流耐压试验。交流耐压试验取代传 统直流耐压试验已是大势所趋。
传输线变压器
传输线阻抗变换器又称为传输线变压器，它以传输线绕制在磁芯上而得名。
这种阻抗变换器兼备了集总参数变压器和传输线的优点，因而可以做得体积小、功率容量大、工作频带相当宽(f max：f min>10)。
它除具有阻抗变换作用外，采用适当的连接方式还可以完成平衡一平衡、不平衡一不平衡、平衡一不平衡、不平衡一平衡的转换，在长、中、短波及超短波波段获得了广泛的应用。
基本类型的传输线变压器阻抗变换比为1：N2或N2：1，N为整数。
通常是用一对双线传输线或扭纹的三线传输线绕在一个磁芯上，或是用两对传输线分别绕在两个磁芯上，经过适当的连接得到不同阻抗变换比的平衡或不平衡输出的阻抗变换器，其工作原理基本相同，本节只对典型的传输线变压器进行分析。
一、1：1不平衡一平衡传输线变压器图6—22为1：1不平衡一平衡传输线变压器的结构示意图，它是将一对传输线绕制在一个适当型号的磁芯上而构成。
为改善低频端特性，有时又增加一个平衡绕组，如图中的“5—6”绕组。
图6—23为其原理图。
设传输线特性阻抗为Z C，其输出端接负载阻抗R L，输入端接信号源(E为电动势，R g 为内阻)。
V l、I1和V2、I2分别表示输入和输出端复数电压、电流。
令负载开路时的初级阻抗以Z p(ω)表示，此时，绕组AO’中的电流为称为激磁电流或磁化电流。
在有载的情况下，由于“1—2”和“3—4”是一对紧耦合的平衡传输线，因此，“3—4”线将通过与“1—2”线的耦合从电源获取电流。
若耦合电流为I C，则由传输线方程可得其中，l为传输线长度，β为相位常数。
因为电源输出电流I1，是激磁电流I P，与耦合电流I C之和，故有I C＝I1－I P。
由以上关系式，可以求出V l、I1和V2、I2的方程式为其中上式表明，一个1：1不平衡一平衡传输线变压器的传输矩阵[A]，是由3个子矩阵组成的：第一个是1：1理想变压器的传输矩阵，第二个是阻抗为Z P的四端网络的传输矩阵，第三个是特性阻抗为Z C、长度为l的传输线的传输矩阵。