【题目编号】MC3-1121
【题目】传输线变压器是结合传输线理论设计制作的一种射频变压器，已广泛应用于业余无线电作品。例如，用双绞线在磁环上穿绕数匝即可制成 1:4 阻抗变换器。这种变压器的优点是：
【答案】ABC（多选题）
[A]可在很宽频带内实现阻抗匹配
[B]可制成平衡-不平衡转换器
[C]可制成功率合成与分配网络
[D]可实现整数倍率的倍频与分频
考点速览
这道三选题考的是传输线变压器这种器件的原理与用途。它与普通变压器同姓不同宗：普通变压器靠磁耦合传能，带宽被磁芯特性限制；传输线变压器靠传输线模式传能，磁芯退居次要角色，因此能在很宽的频带内工作。业余无线电里做巴伦、做功分器、做推挽合成，用的都是它。理解这道题，等于拿到了判断「一个射频变压器能干什么」的清单。
传输线模式为何带宽宽
传输线变压器的核心是把两根（或多根）导线扭绞或并行绕在磁环上，让它们构成一段传输线。信号以差模方式沿这段传输线传播，能量主要在导线之间的介质里传递，磁芯承担的任务只是抑制共模电流、提高共模阻抗，防止能量以共模形式泄漏出去。由于差模传输几乎不依赖磁芯的磁导率与损耗特性，工作带宽不再受磁芯频率特性的硬约束，做到几个倍频程的宽带匹配是很正常的。相比之下，普通变压器的工作频带受限于磁芯的磁导率随频率下降和磁芯损耗随频率上升，通常只有窄窄一段。
这种结构的另一大优势是绕组之间可以做多种组合。把两个绕组顺接或反接，可以得到不同的阻抗变换比；把一端接地或浮空，可以做成平衡与不平衡之间的转换器，也就是巴伦；把多个单元组合起来，还能构成功率分配与功率合成网络。射频功放里把两只管子的输出合成到一路负载上，或者把一路信号分成两路相位相反的激励，都使用这类器件。
与之并行的概念是相位关系。传输线变压器天然提供零度或一百八十度的相位关系，这让它适合做推挽与合成，但正因为它是线性的、相干的、无源的，它不会创造新频率。
逐项辨析
选项 A 正确。宽带阻抗匹配是传输线变压器最被称道的特性。磁芯只做共模抑制，差模能量沿传输线传播，因此频率变化对匹配的影响小，覆盖范围可以远大于普通变压器。
选项 B 正确。可以制成平衡与不平衡转换器。把平衡端接偶极天线的两臂、不平衡端接同轴电缆，是巴伦最典型的用法，用于抑制馈线外皮上的共模电流，减少天线方向图畸变与电视干扰。
选项 C 正确。可以构成功率合成与分配网络。多路信号通过这类网络合成时，各路之间的隔离度与相位关系由绕组的接法决定，是射频功放并联输出、天线阵馈电网络的常见做法。
选项 D 错误，而且错在器件性质的根子上。倍频与分频需要产生新的频率成分，这只能靠非线性器件完成，例如利用二极管的非线性产生谐波再做滤波取出倍频，或者用数字逻辑电路做分频。传输线变压器是线性无源器件，输入端给它什么频率，输出端就只有什么频率，至多改变幅度与相位，绝不会凭空生出二倍频或二分频。把它当成倍频器，等于要求一个线性网络做非线性变换。
线性器件不产生新频率
第一处是普通变压器与传输线变压器的分工。前者适合窄带、需要大电感量或功率变换的场合，比如工频电源；后者适合宽带射频的阻抗变换与平衡转换，比如天线馈电点。判断看两件事：工作带宽要几个倍频程，以及是否需要平衡转换。第二处是「磁芯」的作用被夸大。传输线变压器里磁芯主要压共模，如果磁芯选得过小或损耗过大，问题表现为共模抑制不足、插损增大，而不是带宽变窄，这一点与普通变压器的失效模式不同。第三处是把阻抗变换与频率变换混为一谈，前者线性可实现，后者必须非线性。
应试要点
记住用途三件套：宽带阻抗匹配、平衡与不平衡转换、功率合成与分配；再加上一句否定——不能倍频、不能分频。看到选项里出现「倍频」「分频」「混频」「产生新频率」，只要问的是变压器这类线性无源器件，直接判错。
