传输线变压器的两种工作方式，传输线变压器结构及工作原理

很多朋友对传输线变压器的两种工作方式，传输线变压器结构及工作原理不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

传输线变压器结构传输线变压器由环形磁芯和传输线组成。磁芯由高磁导率低损耗的铁氧体材料制成，直径可大可小(视功率而定)，从几毫米到几十毫米不等。传输线变压器是通过缠绕传输线(双绞线、平行线、同轴线等)形成的。)在磁芯上。其结构如图所示，有四个端子，可以分别接信号源和同轴线。

传输线变压器的特点传输线变压器是传输线工作原理和变压器工作原理相结合的产物，根据激励信号频率的不同，由传输线或变压器传递信号能量。因此，传输线变压器具有良好的宽频传输特性。与普通变压器相比，传输线变压器的主要特点是工作频带极宽，上限频率高达数千MHz，频率覆盖系数(即上限频率与下限比值)达到104。

普通高频变压器的上限频率只能达到几十MHz，频率覆盖系数只有几百。传输线变压器因其良好的高低频特性、体积小、易于制造、承受功率大、损耗低等优点，在射频部分得到了广泛的应用。

传输线变压器的工作原理为普通变压器，其本身高频特性较差。为了改善低频响应，需要增加初级线圈的匝数(增加电感)，进而导致分布电容的增加，使高频响应变差。使用高导磁率磁芯可以大大改善高低频特性，但磁芯有其最佳工作频带。当高于这个频带时，磁芯的损耗增加，传输效率降低。

由于分布电容和漏电感的影响，即使是普通的高导磁率磁芯变压器也无法工作在更高的频段，传输宽带信号。新元件——传输线变压器经常用于射频部分，因为其最高频率可以达到数百兆赫甚至千兆赫。

由于两根导线紧密缠绕在一起，所以任意一点的线间电容都很大，并且均匀分布在整条线上。由于导线是绕在高磁芯上的，所以导线的每一小段电感都很大，并且均匀分布在整条线上。因此，传输线可以看作是由许多电感和电容组成的耦合链，传输线变压器利用这些电感和电容之间的耦合来完成能量的传输。

因此，在传输线变压器中，两条线之间的分布电容不仅会影响高频能量的传输，也是电磁能量转换的必要条件。由于电磁波主要在导线之间的介质中传播，磁芯损耗对信号传输的影响会大大降低，因此可以大大提高传输线变压器的最高工作频率，使传输线变压器传输高频宽带信号成为可能。

当负载和传输线的特性阻抗相等时，即在负载匹配的情况下，流过两个线圈的电流大小相等，方向相反(如图)，磁芯中产生的磁场正好相互抵消，因此磁芯中没有功率损耗，对传输线的工作模式极为有利。

由于2、3两端接地，信号电压V1加在传输线始端线圈1、3两端，负载也接在线圈3、4(图)上，传输线变压器同时作为变压器工作。由于电磁感应，负载也获得等于V1的感应电压V2，但是V1和V2的相位相反。此时1、3和2、4端子的电压仍分别为V1和V2，从而保证了输电线路工作模式的电压关系。

可以看出，在信号源和负载之间有两条能量传输路径。在高频范围内，激励电感很大，激励电流可以忽略，传输线模式起主要作用。此时变压器的漏电感和分布电容都是传输线特性阻抗的组成部分，上限频率不再受漏电感和分布电容的限制，也不受磁芯上限频率的限制。

在中频段，漏电感不明显，励磁电抗仍然很大，励磁电流仍然可以省略，传输变压器类似于理想传输线。同时，由于传输线的电长度很短(一般小于八分之一波长)，可以看作一根短导线，输入信号会直接加到负载上，能量传输不受变压器的影响，因此传输线变压器具有良好的高频特性。

在低频段，由于励磁电感的减小，励磁电流会增大，输出会减小。但是由于高磁芯，两个线圈之间的耦合非常紧密，信号仍然可以通过次级很好的输出。这时候变压器传动方式就起了主要作用。因此，传输线变压器在低频时仍具有良好的特性。

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