Основните причини за големия размер и тегло на микровълновите трансформатори включват следните аспекти:
Честотни характеристики:
Микровълновите честоти обикновено работят в диапазона ГХц, много по-висок от силовата честота (например 50Hz или 60Hz), използвана в традиционните трансформатори. За да функционират ефективно при тези високи честоти, микровълновите трансформатори изискват специални материали и дизайни, за да намалят загубите и подобрят ефективността. Тези специализирани дизайни често водят до по-големи размери.
Материалите на ядрото:
Материалите, използвани за ядрото на микровълновите трансформатори, обикновено имат висока проницаемост и ниски загуби, за да се справят с работа на високи честоти. Тези материали може да са по-скъпи и по-тежки от феритите или силиконовите стоманени листове, използвани в традиционните трансформатори. Например, микровълновите трансформатори често използват ферити или аморфни сплави, които са по-плътни, но предлагат по-добри характеристики.
Изисквания за разпръскване на топлина:
Работата на високи честоти генерира повече топлина, затова микровълновите трансформатори изискват подобри дизайни за охлаждане. Това може да включва по-големи радиатори, вентилатори или други механизми за охлаждане, което увеличава размера и теглото на трансформатора.
Структурна здравина:
При високи честоти бързите изменения в електромагнитните полета могат да произведат значителен механичен стрес. За да се осигури структурната стабилност и надеждност на трансформатора, са необходими допълнителни механични подпори и мерки за укрепване, което също увеличава размера и теглото.
Капацитивни ефекти:
При високи честоти паразитната капацитивност между витките значително влияе на производителността на трансформатора. За да се намалят тези паразитни капацитивности, разстоянието между витките трябва да се увеличи, което също увеличава общия размер на трансформатора.
Екраниране и изолация:
Микровълновите трансформатори изискват добро електромагнитно екраниране и изолация, за да се предотврати електромагнитната интерференция и утечка. Това често включва добавяне на допълнителни слоеве за екраниране и изолационни материали, което допълнително увеличава размера и теглото на трансформатора.
Съкратено казано, големият размер и тегло на микровълновите трансформатори са резултат от необходимостта да работят ефективно при високи честоти, като същевременно удовлетворяват изискванията за разпръскване на топлина, структурна здравина, капацитивни ефекти и екраниране и изолация.