Балуны-"шалуны" -трансформаторы

Создам отдельную тему, посвящённую всем видам балунов, возможно будет полезно для всех в плане объединения информации.
Приведу схему. Кто-то может объяснить как определяется и чему входное сопротивление на входе трансформатора Т1, если ниодин из выходных портов не нагружен?
Почему R3, R4 150 ом, а R2 75 ом?
Какой коэффициент трансформации отдельно у каждого трансформатора по отношению вход выход? Почему обмотки трансформатора включены разными полюсами, если например балун 1:1 однополюсное включение? Или тут трансы не 1 к 1?
Кто сможет пояснить за принципы работы схемы, как подсчитать сопротивления на входе каждого транса с нагрузкой по выходам и без?

Цитата: RA4HTN

Кто сможет пояснить за принципы работы схемы

Здесь применены стандартные разветвители сигнала по схеме из скрина.
Схема характерна тем, что при выходном сопротивлении источника R, нагрузки 2R друг от друга полностью отвязаны, и всегда полностью согласованы со схемой разветвителя - его выходное сопротивление при указанных номиналах и источнике с выходным сопротивлением R, всегда будет 2R.
У меня подобные разветвители широко применяются, когда нужно разветвить сигнал от антенного усилителя на 2 приёмника - с подобной схемой мусор от гетеродина, попавший в антенну первого приёмника никогда не попадёт в антенну второго.
По поводу входного сопротивления - всё вполне очевидно - при изменении нагрузок схема его постоянным удерживать не может - при номинальных значениях по 2R с каждой из сторон, оно составит ровно R - согласование полное, если отключить одну нагрузку, то будет 3R, при КЗ одной из нагрузок - 0.33R - входной КСВ в обеих случаях будет равен 3.
Одновременное отключение или закорачивание обоих нагрузок, с идеальным трансом уводит входное сопротивление либо в бесконечность, либо в ноль.
Закорачивание одной нагрузки при ХХ на другой, выводит входное сопротивление на величину R - КСВ по входу единица.
Несложно заметить, что при равенстве сопротивлений нагрузок, на балластном сопротивлении 4R напряжение равно нулю, и мощность на нём не рассеивается - всё, отданное генератором, полностью уходит в нагрузки.
На основании написанного выше, совершенно очевидно, что в Вашей схеме, где первый разветвитель имеет балластное сопротивление 75 Ом, подразумевается источник 75/4=18.75 Ом, а номинальные нагрузки по 75/2=37.5 Ом, стало быть, каждый из разветвителей на Т2 и Т3, учитывая сопротивление источника 37.5 Ом, должен иметь балласт 37.5*4=150 Ом, что соответствует Вашей схеме, и номинальные нагрузки на каждом выходе по 37.5*2=75 Ом.
Если использовать источник, качающий первый транс с указанным выше номинальным сопротивлением (18.75 Ом), то все 4 выхода друг от друга полностью развязаны.
Ну, а что там творится по входу, при подключении/отключении нагрузок, писать долго и муторно, выше для одного разветвителя всё написано, для трёх аналогично рассуждайте...

Класс! Исчерпывающе! Так, правильно, я понял, что если одна из нагрузок будет XX (например будет подключён высокоомный приемник), а по остальным нагрузка 75 ом, то входное будет соответствовать 18.75ом (ксв =1). Таким образом можно как-то сконфигуртьь подключить одну антенну 50 ом к двум приемникам со входом 50 ом и скажем 2000 ом?

Цитата: Игорь

Несложно заметить, что при равенстве сопротивлений нагрузок, на балластном сопротивлении 4R напряжение равно нулю, и мощность на нём не рассеивается - всё, отданное генератором, полностью уходит в нагрузки.

Кому-то, может, и несложно... а кому-то... ::)
Игорь, не хватает обозначения "начало-конец" на обмотках... и направления токов в обмотках, что ли...
Напряжение на балластном резисторе 4R будет равно нулю, когда напряжения на левом и правом портах будут одинаковы, т.е. в фазе. Не очень понятно, как это получается... и в сети полно схем таких делителей, когда начала обмоток - в центре. Где истина?

Вот так приёмники можно подключить?

Цитата: RA4HTN

Вот так приёмники можно подключить?

Можно. Только резистор 50 Ом не нужен - с ним на верхний приёмник будет меньший уровень сигнала поступать.
И, обратите внимание, что идеальная развязка между приёмниками будет только в случае, если антенна будет ровно 50 Ом.
У себя, повторю, вначале ставлю сверхлинейный антенный усилитель с выходным сопротивлением, не зависящим от сопротивления источника (что-то, типа 1207, 1208, 1210, пересчитанные под выходное сопротивление 25 Ом), а затем - указанный разветвитель.

Цитата: UA9OC

Игорь, не хватает обозначения "начало-конец" на обмотках...

Оно ровно такое, как в схеме в первом сообщении.

Цитата: UA9OC

Напряжение на балластном резисторе 4R будет равно нулю, когда напряжения на левом и правом портах будут одинаковы, т.е. в фазе. Не очень понятно, как это получается...

Чего ж там непонятного? При равенстве нагрузок, от середины обмотки (см. мою схему) в две стороны текут равные токи, создающие встречные магнитные поля, стало быть, напряжения на входе, и на обеих нагрузках равны и синфазны - транс представляет из себя КЗ - все три его вывода замкнуты.

Цитата: UA9OC

и в сети полно схем таких делителей, когда начала обмоток - в центре. Где истина?

Ну, так я-то что могу поделать, если люди не изучали элементарную электротехнику?
А истина, говорят, в вине, но я не согласен с этим, ибо, не пью вообще...

Цитата: RA4HTN

Так, правильно, я понял, что если одна из нагрузок будет XX (например будет подключён высокоомный приемник), а по остальным нагрузка 75 ом, то входное будет соответствовать 18.75ом (ксв =1).

Нет, при отличие хоть одной нагрузки от номинала (75 Ом в данном случае), входное сопротивление уйдёт, при ХХ по одному из 4 выводов, оно составит около 23 Ом.

Даааа, хорошо бы кто симулятор придумал этих балунов,, а то всю голову сломать можно.
Единственно мне понятно как образуется 4R сопротивление, потому что там транс 1:2. А вот как пересчитывать входное на входе в транс при изменении нагрузок по выходам не понятно

Цитата: RA4HTN

кто симулятор придумал этих балунов

А чего там, собственно, придумывать-то - рисуете в том же RFSimm симуляцию транса с отводом от середины (обратите внимание, что вертикальная ветвь звезды катушек с ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ИНДУКТИВНОСТЬЮ, это не ошибка) ведь в этом симуляторе нет нормальной модели транса, и смотрите всё, что только не пожелаете.

К примеру, смотрим верхнюю картинку - генератор 50 Ом и две нагрузки по 100 Ом, коэффициент передачи по мощности в согласованную нагрузку -3.01 дБ (должно быть 3 дБ - небольшой глюк), КСВ по входу - единица (S11=2.22e-16), всё, как и положено.

Смотрим нижнюю картинку - одна из нагрузок (левая) выросла до 1 кОм - коэффициент передачи мощности в согласованную нагрузку (в правую 123123) не поменялся, а вот КСВ по входу вырос - S11=0.41, КСВ=(1+0.41)/(1-0.41)=2.35, конкретную величину сопротивления можно глянуть, включив отображение диаграммы Смита Z - см. третью картинку, где указаны 119.23 ома...

А вот разветвитель на 4 выхода, как в первом сообщении.

Файл RFSimm прилагаю, по нему можно на все вопросы в три секунды найти ответы....

Спасибо, Игорь, я ковырялся в RF simm сегодня полдня, так и не понял, как трансы моделировать. Сейчас будет проще, благодаря Вам!

Цитата: RA4HTN

я ковырялся в RF simm сегодня полдня, так и не понял, как трансы моделировать.

Да, там только через эквивалентные схемы с минусовыми индуктивностями, но транс с раздельными обмотками эквивалентными схемами получить нереально.
Почему авторы не сделали нормальную модель транса, мне совершенно непонятно...

Цитата: RA4HTN

Единственно мне понятно как образуется 4R сопротивление, потому что там транс 1:2.

Там по обмоткам 1 к 2, а по сопротивлению оно же 1 к 4.
По сути, это кусок схемы полноценного делителя на 2 порта с равными вх\вых сопротивлениями.
Чтобы вход был того же сопротивления как и выходы, еще обычно ставят спереди автотранс на понижение.

Например, как в этой схеме первый транс из трех обмоток : https://eax.me/3db-splitter-combiner/

Есть еще схемы сплиттеров на 2 с одним трансформатором, у которого разное число витков в первичке и вторичных (1.41 к 1 по виткам), как бы два в одном флаконе.

http://ka7oei.blogspot.com/2019/11/homebrew-construction-of-2-and-4-port.html
схема на фиг.3.

Дабы не создавать новую тему, т.к. в названии этой есть слово "трансформаторы"
Чисто теоретический, а может и практический, вопрос. Если делать трансформатор двухтактного транзисторного усилителя с расчетом вторичной обмотки не на 50 Ом, а ниже, а 50 Ом выхода получать как в однотактных транзисторных усилителях, используя ФНЧ 5-го 7-го порядка с трансформацией сопротивления? Есть ли какие либо преимущества этой схемы в сравнении с классической? Сложность и многодиапазонность ФНЧ пока отбросим. Примем что усилитель на один диапазон и ФНЧ один. Выходное сопротивление трансформатора, скажем, 12,5 Ом.