Трансформаторы с воздушным сердечником
Еще одним видом специальных трансформаторов, часто встречающихся в радиочастотных цепях, являются трансформаторы с воздушным сердечником. (Рисунок ниже). Как можно понять из названия, трансформатор с воздушным сердечником наматывается на немагнитную форму - обычно полую трубку из какого-либо материала. Степень связи (взаимная индукция) между обмотками в таком трансформаторе во много раз меньше, чем у эквивалентного трансформатора с железным сердечником. Но, у этого трансформатора полностью отсутствуют все нежелательные характеристики, присущие ферромагнитному сердечнику (потери на вихревые токи, гистерезис, насыщение и т.д.). Именно в высокочастотных устройствах данные характеристики железных сердечников наиболее проблематичны.
Трансформаторы с воздушным сердечником могут быть намотаны на цилиндрическую (а) или на тороидальную (б) форму.
Обмотка соленоида с внутренним отводом (рис. (а) выше) без использования внешней обмотки может характеризоваться различием импедансов, и используется, если не требуется изоляция постоянного тока. Когда такая изоляция требуется, на один конец основной обмотки добавляется дополнительная внешняя обмотка. Трансформаторы с воздушным сердечником используются в основном на радиочастотах, на которых потери при использовании стального сердечника слишком велики. Внешняя обмотка таких трансформаторов включается между антенной и землей, а внутренняя настраивается на резонанс при помощи переменного конденсатора. Выходной сигнал снимается с отвода внутренней обмотки, после чего он детектируется или усиливается. Небольшие трансформаторы с воздушным сердечником используются в основном в радиоприемниках. В мощных радиопередатчиках используются трансформаторы большого размера. Неэкранированные трансформаторы с воздушным сердечником устанавливаются под прямым углом друг к другу для предотвращения паразитной связи.
Паразитная связь минимизируется, когда трансформатор наматывается в форме тора. (Рисунок (b) выше). Тороидальные трансформаторы с воздушным сердечником демонстрируют более высокую степень связи, особенно для бифилярных (двойных) обмоток. Тороидальные трансформаторы с воздушным сердечником встречаются редко, они в основном используются для работы на ОВЧ (очень высоких частотах). Материалы сердечника, отличные от воздуха, такие как порошковое железо или феррит, являются предпочтительными для более низких радиочастот.