Ферритовые апериодические симметрирующие устройства. Появление ферритов, работающих в диапазоне десятков мегагерц, привело к разработке и созданию на их основе симметрирующих и трансформирующих устройств для КВ диапазона.
Выпускаемые промышленностью симметрирующие устройства, выполненные на базе ферритов, работоспособны в диапазоне 3...10 МГц, а в некоторых случаях даже в диапазоне 1...50 МГц.
В этих системах при симметричной нагрузке в обоих проводах протекают токи одинаковой величины, но имеющие противоположное направление. Вследствие этого результирующее магнитное поле в ферритовом сердечнике равно нулю. Появление асимметрии в нагрузке приводит к появлению нескомпенсированного магнитного потока в сердечнике. Однако для асимметричного тока индуктивность катушки представляет большое сопротивление, которое еще увеличивается из-за наличия ферритового сердечника.
Ферритовые симметрирующие устройства производятся на мощности от нескольких милливатт до десятков киловатт. Разница определяется как выполнением самого сердечника, так и типом провода, из которого навиваются катушки.
Симметрирующие ферритовые устройства могут иметь различное схемное решение и назначение (рис. 3.25). На рис. 3.25а приведена схема симметрирующего устройства, выполненного на ферритовом сердечнике и имеющего три обмотки. Две из них намотаны бифилярно, а третья — отдельно. Третья обмотка предназначена для улучшения характеристик симметрирующего устройства в диапазоне 28 МГц.
На рис. 3.25б приведена простейшая схема симметрирующего устройства, содержащего две бифилярные обмотки. Такие схемы обеспечивают трансформацию сопротивлений с коэффициентом 1:4. Для сохранения симметрии в широком диапазоне волн намотку следует выполнять таким образом, чтобы между обоими проводами сохранялось небольшое и постоянное вдоль всей обмотки расстояние. Это обеспечит удовлетворительное согласование сопротивления обмотки с волновым сопротивлением питающей линии (Z0 = = 50.. 75 Ом).
На рис. 3.25в представлена схема, трансформирующая сопротивление в отношении 4:1 и предназначенная для подключения к антеннам с малым входным сопротивлением (около 20 Ом). Эта схема, по сути дела, осуществляет сразу две функции: симметрирующего устройства и понижающего трансформатора сопротивления.
Схема на рис. 3 25г позволяет осуществлять изменение коэффициента трансформации в пределах от 4:1 до 10:1.
Схема на рис. 3.25б трансформирует сопротивление в отношении 4:1 и предназначена для согласования двух несимметричных линий.
На рис. 3.25е приведена схема, позволяющая осуществить фазовый сдвиг на 180° в несимметричной линии.
Отметим, что в ферритовых симметрирующих устройствах с повышением частоты число витков в обмотке, как правило, уменьшается. Следует помнить, что обработка поверхности ферритовых сердечников напильником не допускается, так как может привести к растрескиванию сердечников и, следовательно, резкому ухудшению их магнитных свойств. Можно рекомендовать обработку поверхности ферритов (например, его острых краев) мелкой абразивной бумагой.
Ферритовые симметрирующие устройства вносят незначительные дополнительные потери (0,1...0,2 дБ) и устойчивы к мгновенным перегрузкам.
Следует помнить, что поверхность ферритового сердечника может подвергаться коррозии. Поэтому поверхность сердечника, как правило, покрывают изоляционным лаком, а сам сердечник вместе с обмотками помещают в защитную коробку.