Трансформатор СВЧ, трансформатор полного сопротивления, устройство для преобразования полного электрического сопротивления СВЧ линии передачи (полого или диэлектрического радиоволновода, коаксиальной длинной линии, полосковой линии) с целью согласования её с нагрузкой либо, наоборот, для получения требуемого их рассогласования. Применяется в сверхвысоких частот технике. К Трансформатор СВЧ СВЧ относят также устройства для преобразования типов волн в радиоволноводах.

  Согласующее (рассогласующее) действие Трансформатор СВЧ в большинстве его конструкций основано на использовании трансформирующих свойств отрезков линии передачи, в которых имеются неоднородности. Последние вызывают отражения (возмущения) волн, что приводит к изменению эквивалентных активного и (или) реактивного сопротивлений соответствующего участка линии передачи. Для создания неоднородностей применяют штыри, диафрагмы, короткозамкнутые шлейфы, диэлектрические втулки, стыки радиоволноводов, имеющих различные размеры поперечного сечения, и т.д.

  В общем случае Трансформатор СВЧ можно рассматривать как пассивный линейный четырехполюсникс распределёнными параметрами, обладающий пренебрежимо малыми потерями, вход которого подключен к генератору (источнику СВЧ энергии), а выход — к нагрузке. Входное сопротивление Z_вх такого четырехполюсника зависит от волнового сопротивленияr отрезка волновода (линии), его длины l, рабочей длины волны в волноводе l и полного сопротивления нагрузки Z_н. Варьируя эти величины, получают необходимую трансформацию полного сопротивления. Например, если l = , то Z_вх = r²/Z_н; в случае чисто активной нагрузки Z_вх = R_вх = r²/ R_н тоже чисто активное. Такой — так называемый четвертьволновый — Трансформатор СВЧ (рис. 1, а, б) применяют для согласования двух линий с разными r. Если величина согласуемой нагрузки изменяется в широких пределах, используют короткозамкнутые шлейфы (Z_н = 0, Z_вх = jrtg2p/l), длину которых регулируют, например, при помощи поршня. Существуют 1-, 2и 3-шлейфовые Трансформатор СВЧ (рис. 1, б). Вместо шлейфов нередко применяют так называемые реактивные штыри (рис. 2), диэлектрические втулки (рис. 1, г), диафрагмы. Распространены Трансформатор СВЧ, выполненные на основе двойного тройникас замкнутыми накоротко Еи Н-плечами (рис. 1, д).

Рис. 1. Трансформаторы СВЧ: четвертьволновые с фиксированным сопротивлением — коаксиальный (а) и волноводный (б); перестраиваемые — коаксиальный двухшлейфовый (в), коаксиальный с диэлектрическими втулками (г); волноводный на основе двойного тройника (д); 1, 2 — перемещаемые поршни; 3, 4 — перемещаемые диэлектрические втулки; 5 — Н-плечо; 6 — вход трансформатора; 7 — Е-плечо; 8 — вход трансформатора; D — диаметр наружного проводника коаксиальной линии; d₁, d₂ и d — диаметры внутреннего проводника коаксиальной линии соответственно со стороны генератора, нагрузки и на трансформаторном участке; b₁, b₂ и b — размеры меньшей стороны поперечного сечения прямоугольного волновода соответсвенно со стороны генератора, нагрузки и на трансформаторном участке; l — расстояние между центрами диэлектрических втулок; l — рабочая длина волны в линии; e — диэлектрическая проницаемость; пунктирными прямоугольниками отмечено положение перемещаемых поршней в Еи Нплечах тройника.

Рис. 2. Внешний вид трёхштыревого волноводного трансформатора: 1 — волновод; 2 — головки микрометрических винтов для регулирования глубины погружения штырей в волновод; 3 — соединительные фланцы.

  Степень согласования при помощи Трансформатор СВЧ характеризуется величиной коэффициента стоячей волны (КСВ). Как правило, согласование считают удовлетворительным, если КСВ ~1,2—1,3 (при проведении точных измерений 1,05—1,1). Существуют Трансформатор СВЧ с фиксированными параметрами и настраиваемые. Настройка Трансформатор СВЧ обычно производится по максимуму мощности, поступающей в нагрузку (точную настройку осуществляют с применением измерительной линии или панорамного измерителя КСВ). Различают Трансформатор СВЧ узкополосные (у которых при перестройке КСВ остаётся ниже заданного уровня в полосе частот шириной не свыше 1% от средней частоты) и широкополосные (5—10% и более).

  Трансформатор СВЧ СВЧ для преобразования типов волн выполняют в виде согласованных (КСВ £ 1,2) переходов — коаксиально-волноводных, полосково-волноводных, волноводно-волноводных. Основной элементы таких Трансформатор СВЧ — возбудители волн определённых типов (металлические штыри, щели, решётки различной конфигурации) и устройства для подавления волн нежелательных типов (плавные протяжённые переходы, поглотители, фильтры и т.п.).

 

  Лит.: Лебедев И. В., Техника и приборы СВЧ, 2 изд., т. 1, М., 1970; Валитов Р. А., Сретенский В. Н., Радиотехнические измерения, М., 1970.

  В. Н. Сретенский.