149507. lajstromszámú szabadalom • Módustranszformátoros központos-tápvonal hullámvezető közötti átmeneti elem

Megjelent: 1962. április 30. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG #^% SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149.507. SZÁM 21. a4

. 64-77. OSZTÁLY — TA—578. ALAPSZÁM SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Módus-transzformátoros központos- tápvonal hullámvezető közötti átmeneti elem Távközlési Kutató Intézet, Budapest Feltaláló: Bolgárfalvi Károly oki. villamosmérnök, budapesti lakos A bejelentés napja: 1960. augusztus 25. A mikrohullámok alkalmazásánál gyakran szükséges központos tápvonalról áttérni hullámvezetőre, vagy fordítva. Ezt a célt szolgálják a központos-tápvonal hullámvezető közötti átmeneti elemek. Az eddig megvalósított átmeneti elemeket az jellemzi, hogy a hullámvezető elektromos vagy mágneses terét gerjesztik a koaxiális tápvonal segítségével. Ennek megfelelően két alaptípus van: 1. A szondás átmenet, mely a csőtápvona] elektromos terét gerjeszti. 2. A hurkos átmenet, mely a csőtápvonal mágneses terét gerjeszti. Az átmeneti elemektől, megkívánjuk, hogy a központos tápvonalról a hullámvezetőre való áttérés széles frekvenciasávban (rendszerint a hullámvezető alapmódusának teljes sávjában) reflexiómentes legyen. A fent említett két alaptípus csak • igen keskeny frekvenciasávban biztosítja a reflexió'mentes áttérést és ezért .a két alaptípus számtalan módosított változatát készítették, hogy lehető széles frekvenciasávban kielégítsék az illesztés feltételét. A központos tápvonailról a hullámvezetőre való áttérés megoldható elvileg teljesen más úton, éspedig úgy, hogy a központos tápvonal TEM módusát folyamatosan áttranszformáljuk a hullámvezető megfelelő alapmódusába. Ez a megoldás jellegénél fogva biztosítja széles frekvenciasávban a reflexióimentes átmenetet. A gyakorlatban két hullámvezető típust használnak a legelterjedtebben: a) négyszögletes keresztmetszetű és b) körkeresztmetszetű hullámvezetőt. A négyszögletes hullámvezető alapmódusa TE n- Ritkábban alkalmaznak még más keresztmetszetű hullámvezetőket is. A hullámvezetők közötti módus'transzformátoroknak egy egész sora ismeretes, viszont központos tápvonalról hullámvezetőre való módustranszformátor az irodalomban és-a mikrohullámú gyakorlatban nem ismeretes. Ha azonban tudunk készíteni a központos tápvonalról egy meghatározott keresztmetszetű hullámvezetőre módustranszformátort, akkor az átmenet problémáját teljesen általánosan megoldottuk, mert még egy hullámvezetők közötti módustranszformátor közbeiktatásával át tudunk térni a központos tápvonalról tetszőleges keresztmetszetű hullámvezetőre. Most vizsgáljuk azt — és ez a találmány lényege — hogyan lehet készíteni központos tápvonalról hullámvezetőre átmenő módustranszfoirmátort. A problémát először is a legáltalánosabban tárgyaljuk, vagyis a hullámvezető keresztmetszetére semmiféle -megkötést nem teszünk, az teljesen tetszőleges lehet. A továbbiakban nézzük meg, hogy mi a döntő különbség egy tetszőleges keresztmetszetű hullámvezető és a központos tápvonal között. Ha a keresztmetszeteket szemléljük (1. ábra), láthatjuk, hogy a hullámvezető keresztmetszete — a matematika felület elmélete szerint — egyszeresen összefüggű tartomány (a) míg a központos tápvonal keresztmetszete kétszeresen összefüggő tartomány (b). Ezen megfontolásból következik, hogy a központos tápvonalból úgy tudunk áttérni hullámvezetőre, hogy megszüntetjük a központos tápvonal keresztmetszetének kétszeresen összefüggő voltát és .valamilyen módon ezt a keresztmetszetet egy vagy több egyszeresen összefüggő tartományra vezetjük vissza. Ezt könynyen megtehetjük, ha egy vékony síklemezzel összekötjük a központos tápvonal külső és belső