传输线变压器的机理及宽带阻抗匹配的设计

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摘要
; t" ]: R2 A& D0 D# r9 y& [传输线变压器具有 频带宽、易于制作的特点,在通信领域得到了广泛的应用。但在超声换能器与超声信号源之间采用传输线变压器实现阻抗匹配的报道较少。文章对传输线变压器实现宽带阻抗匹配的机理进行了详细的分析,通过一个简单的等效电路阐明了传输线变压器如何巧妙地利用传输线间的分布电容，使其由影响高频能量传输的不利因素而转换为电磁能量转换必不可少的条件,从而达到宽频带传输的目的。以500kHz~ 2MHz 范围内的超声换能器的阻抗匹配变压器的设计为例,具体给出了确定传输线变压器特性阻抗、线长、磁心、导线型号和匝数的方法。
0 M- L$ n: z5 |% }; [关键词:传输线;阻抗匹配;宽带;超声
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1引言
自《超声换能器的宽带阻抗匹配器研究》-一文1发表以来,不断有同行咨询有关传输线变压器在超声换能器宽带阻抗匹配中的应用的原理和具体的设计方法。为了将有关研究引向深人，使传输线变压器在超声换能器的阻抗匹配中发挥更大的作用。特别对传输线变压器的工作原理和宽频带传输线变压器的设计方法进行介绍。
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2传输线变压器的工作原理在功率超声领域,由于不同频率的超声换能器的阻抗差别很大，因此要实现功率放大器与超声换能器最佳匹配就必须采用宽带阻抗匹配变压器。宽带变压器一般有两种形式:一是采用高频磁心的普通变压器;另一种是利用传输线原理构成的传输线变压器。由于采用高频磁心的普通变压器利用的是变压器原理,因而由于其分布电容和漏感的作用,使其较难在宽频带范围满足应用要求,所以采用高频磁心的普通变压器作为超声换能器的宽带阻抗匹配网络有许多技术难题要解决。而传输线变压器巧妙
9 n* h, D0 {" ]* i* l9 h9 ]地利用了传输线间的分布电容,使其由影响高频能量传输的不利因素转换为电磁能量转换必不可少的 条件 , 从而达到宽频带传输的目的 , 因此用传输线变 压器 比较容易实现超声换能器的宽带阻抗匹配 。

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传输线变压器的机理及宽带阻抗匹配的设计

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