где ρ - волновое сопротивление, Ом; С - емкость ДЛ при XX на выходе; L - индуктивность ДЛ при КЗ на выходе.
В частности, для двухпроводной ДЛ волновое сопротивление равно:
ρ = RГ / 2 = =2 RН,
а для трехпроводной это же волновое сопротивление будет равно:
ρ = RГ / 3 = 3 RН.
Следовательно, при неизменных RГ и RН предельно возможная широкополосность ТДЛ полностью определяется постоянством ве-личины ρ между всеми проводниками ДЛ.
Такие особенности ТДЛ обусловлены тем, что на высоких часто-тах передача энергии от источника в нагрузку трансформатора осуществляется фактически не за счет перемагничивания сердеч-ника магнитным потоком, как это было на НЧ. Здесь электромаг-нитная энергия распространяется по связанным между собой ли-ниям передачи. А эту связь обусловливает ферритовый сердечник трансформатора, который на ВЧ в результате падения магнитной проницаемости становится «поглотителем паразитных полей рас-сеяния», наводящихся вокруг линии [1], а индуктивное сопротив-ление уже не играет здесь большой роли.
Ниже на рис. 3 приведена электрическая принципиальная схема ШПУ с ТДЛ с Кш ≈ 10000, защищенная авторским свидетельством на изобретение [2], работающего в диапазоне О,01 -100 МГц с 2-х-проводным ТДЛ на выходе и 3-х-проводным - на входе.
Рис. 3. Схема электрическая принципиальная ШПУ с КШ ≈ 10000.
Нижняя граничная частота ШПУ определяется максимальной μ ≥ 4000 и наибольшим числом витков, однако, при этом длина ДЛ в сантиметрах не должна превышать:
где - фазовая скорость распространения сигнала, приблизи-тельно равная:
≈ (1…1,6)·1010, см/с;
f max - максимальная частота сигнала, Гц.
Верхняя граничная частота ШПУ определяется максимальной граничной частотой биполярного транзистора (БПТ), а также минимальными геометрическими размерами ферритового кольца. При этом для уменьшения входного сопротивления усилителя на низких частотах необходимо увеличивать погонную емкость С, что достигается скручиванием проводников.
Кроме того, для уменьшения шумов и нелинейных искажений в схему ШПУ введена «бесшумная» отрицательная обратная связь (ООС) по току за счет дополнительной обмотки Lдоп, шунтирование которой резистором малой величины 2,7 Ом компенсирует ограничение широкополосности из-за введения ООС. Его величина выбирается из соотношения (1):
, (1)
где п= ℓ / ℓдоп, ℓ - длина проводника ДЛ; - ℓдоп -длина проводника дополнительной обмотки ℓдоп.
Таким образом, максимальная широкополосность ШПУ при оптимальных других параметрах достигается применением БПТ с высокой граничной частотой усилителя и ТДЛ с максимальными значениями μ, а также постоянством ρ во всем диапазоне частот.
Подобные ШПУ очень перспективны для различных примене-ний в технике связи, например, в качестве ШАУ (широкополосных антенных усилителей), резонансных усилителей преселектора магистральных радиоприемных устройств, а также в приборострое-нии и измерительной технике [3].
3.