Основні причини великих розмірів та ваги мікрохвильових трансформаторів включають наступні аспекти:
Характеристики частоти:
Мікрохвильові частоти зазвичай працюють у діапазоні ГГц, значно вище, ніж частота мережі (наприклад, 50 Гц або 60 Гц), яка використовується в традиційних трансформаторах. Для ефективної роботи на цих високих частотах мікрохвильовим трансформаторам потрібні спеціальні матеріали та конструкції для зменшення втрат та підвищення ефективності. Ці спеціалізовані конструкції часто призводять до більших розмірів.
Матеріали сердечника:
Матеріали сердечника, використовувані в мікрохвильових трансформаторах, зазвичай мають високу пермісивність та низькі втрати, щоб забезпечити роботу на високій частоті. Ці матеріали можуть бути дорожчими та важчими, ніж феріти або листовий силиконова сталь, які використовуються в традиційних трансформаторах. Наприклад, мікрохвильові трансформатори часто використовують феріти або аморфні сплави, які є густішими, але надають кращі характеристики.
Вимоги до відведення тепла:
Робота на високих частотах виробляє більше тепла, тому мікрохвильовим трансформаторам потрібні кращі системи охолодження. Це може включати більші радіатори, вентилятори або інші механізми охолодження, що збільшує розмір та вагу трансформатора.
Структурна міцність:
На високих частотах швидкі зміни електромагнітних полів можуть викликати значні механічні напруження. Для забезпечення структурної стабільності та надійності трансформатора потрібні додаткові механічні опори та заходи посилення, що також збільшує його розмір та вагу.
Капацитивні ефекти:
На високих частотах паразитна ємність між витками значно впливає на характеристики трансформатора. Для зменшення цих паразитних ємностей необхідно збільшити відстань між витками, що також збільшує загальні розміри трансформатора.
Екранировання та ізоляція:
Мікрохвильовим трансформаторам потрібне добре екранировання та ізоляція, щоб запобігти електромагнітним завадам та витокам. Це часто включає додавання додаткових екранів та ізоляційних матеріалів, що також збільшує розмір та вагу трансформатора.
У підсумку, великі розміри та важка вага мікрохвильових трансформаторів обумовлені необхідністю ефективної роботи на високих частотах, а також відповідністю вимогам до відведення тепла, структурної міцності, капацитивних ефектів та екранировання та ізоляції.