147356. lajstromszámú szabadalom • Szigetelő kitámasztó koaxiális tápvonalhoz
Megjelent: 1960. augusztus 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.356. SZÁM 21. a4 . 64—77. OSZTÁLY — BU— 181. ALAPSZÁM SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Szigetelő kitámasztó koaxiális tápvonalhoz Biidavox, Budapesti Híradástechnikai Vállalat, Budapest Feltalálók: Csuzdi Miklós mérnök és Nedbál Iván mérnök, budapesti lakosok A bejelentés napja: 1958. július 12. A találmány tárgya: újfajta, kisreflexiójú, kisveszteségű és nagyszilárdságú, 'mikrohullámú szigetelő-kitámasztó koaxiális tápvonalhoz. Koaxiális tápvonal belső vezetőjének rögzítésére szigetelő anyagból készült kitámasztó szigetelőket szoktak alkalmazni. Mivel a kitámasztó szigetelők anyagának relatív dielektromos állandója mindig nagyabb a levegőnél, azért reflexiót okoznak. Ha a koaxiális tápvonal teljesen ki tan töltve szigetelő anyaggal, akkor elméletileg nincs ugyan reflexió, de olyan nagy lesz a koaxiális tápvonal vesztesége, hogy gyakorlatilag a legtöbb esetben már nem használható. Ha a vonalom reflexió lép fel, egyrészt csökken az átvihető teljesítmény, másrészt az átvitel minősége romlik. Pl. a televíziós jelátvitelnél szellemkép észlelhető, mikrohullám, sokcsatornás hírközlő berendezésekinél áthallások keletkeznek. A reflexiómentességre vonatkozó legszigorúbb követelmények a mikrohullámú, sokcsatornás hírközlő berendezéseknél lépnek fel. A szigetelő-kitámasztó' reflexió-mentesítésére vonatkozó jelenleg alkalmazott elvek a következők: vagy magukat az egyes tárcsákat reílexiómentesítik, vagy a tárcsák úgy vannak elrendezve, hogy egymás reflexióját kioltják. Ez utóbbi módszer csak keskeny frekvenciasávban használható.' Éppen ezért kedvező, ha a tárcsák önmagukban reflexiómentesi tettek. A legegyszerűbb megoldást a hullámhosszhoz viszonyítva elhanyagolható vastagságú szigetelő kitámasztó tárcsa alkalmazása jelenti. Ez a megoldás a centiméteres hullámok tartományában nem alkalmazható, mert a hullámhosszhoz képest elhanyagolható tárcsa vastagság mechanikailag nem kielégítő szilárdságú. A hullámhosszhoz képest vastag tárcsa kompenzálással refiexiómentesíthető. Ha a szigetelőtárcsa vastagsága a tárcsáiban mért hullámhossz negyedrésze, akkor a tárcsa két oldalán fellépő reflexiók kioltják egymást. Ez a megoldás nyilván csak egy frekvencián ad teljes reflexiómentesítést, és gyakorlatilag is csak keskeny frekvenciasávban használható. A 'szigetelőtárcsa reflexióját elsősorban az ckczza, hogy a tárcsa anyagának relatív dielektrcrros állandója nagyobb, mint 1, ezért a szigetelő anyaggal kitöltött szakasz hullámellenállása kisebb a levegővel kitöltött szakasz hullámellenállásánál. A különböző hullámellenállású vonalszakaszok csatlakoztatásánál reflexió' lép fel. Annál kisebb' lesz a fellépő reflexió, mennél kisebb a tárcsa anyagának relatív dielektromos állandója, ill. mennél kevesebb anyagot tartalmaz. A reflexió' mentesítés tehát oly módon is elvégez-3 b hető, hogy a tárcsa helyén a Z0 = TJ= In ~ ké;>|/Er a létnek 'megfelelően megváltoztatjuk a tápvonal külső vezetőjének —b— belső átmérőjét, vagy az —a— belső vezető átmérőjét, vagy esetleg mind a kettőt úgy, hogy a relatív dielektromos állandójú anyaggal kitöltött szakasz hullámellenállása (Z0 ) ugyanakkora legyen, mint a levegővel kitöltött szakaszé. Ennek érdekében a —b— méretet növelni, az —a— méretet csökkenteni keli. A hirtelen átmérőváltozások helyén az elektromos tár megváltozik. Ennek hatását ún. ugráskapacitásokfcal lehet számításoknál figyelembe venni, (melyek az ugrás helyén a vonallal párhuzamosan kapcsolódnak. Az ugráskapacitások hatása kiküszöbölhető, ha a szigetelőanyaggal ki töltött szakasz huilámellenállását nagyobra méretezzük, mint a levegővel kitöltött szakasz hullámellenállása. Ebben az esetben ugyanis — amint az elméletileg igazolható — a //4-nél vékonyabb' tárcsa mintegy soros induktivitás .működik a tápvonalban. Ez a soros induktivitás a két paralell kapcsolódó ugráskapacitásoikkal aluláteresztő szűrőt alkot, A szűrő hullámellenállását úgy kell megválasztani, hogy az üzemi frekvenciasávban gyakorlatilag egyenlő legyen a koaxiális tápvonal leve-
