154819. lajstromszámú szabadalom • Mikrohullámú saváteresztő szűrő
154819 8 kított szűrő hamis áteresztősávjai főleg a csőtápvonalakkal szomszédos üregrezonátorokban keletkeznek. A szűrő megvalósítása során elvégzett kísérleti méréseink azt mutatták, hogy ha a csőtápvonalakhoz csatlakozó üregrezonátorokat nem TE0U , hanem TEm hullámformájúra alakítjuk ki (4. ábra), akkor az így létrejövő AA síkra szimmetrikus szűrőben gyakorlatilag csak egy kb. 10 dB-nél kisebb csillapítású hamis áteresztősáv marad. A tisztán TE0 n hullámformájú üregekből álló szűrő többi hamis áteresztősávjának csillapítása ennél a megoldásnál kb. 50 dB nagyságúra növekszik, amely a szűrőre vonatkozó előírások szerint megengedhető. A hamis áteresztősávok csillapítása akkor volt a legnagyobb, amikor a TE011 és TEm üregrezonátorok közös csatolónyílásait úgy helyeztük el, hogy a csatolónyílások hossztengelye párhuzamos volt az üregrezonátor elrendezés szimmetria síkjával. Az áteresztő csillapítás meghatározásából adódik, hogy a szűrő csillapítása nem egyenletesen oszlik el az egyes üregrezonátorok között. Például, ha a szűrő a 2. ábrán levő helyettesítő kapcsolásába iktatott veszteségi ellenállások egyformák (ekkor a szűrő üregrezonátorainak terheletlen jósági tényezője azonos) ekkor közelítőleg az áteresztőcsillapítás 2/3-t a szimmetria sík mellett levő két üregrezonátor, 1/3-t pedig a be- és kimeneti csőtápvonalakhoz csatlakozó két üregrezonátor okozza. Ebből látható, hogy csak kb. másfélszeres áteresztő csillapítás növekedést okoz, ha a négyüreges szűrő csőtápvonalakhoz csatlakozó üregrezonátorait nem TEon, hanem annál kfo. két és félszer kisebb terhelt jósági tényezőjű TEjn hullámformájúra képezzük ki. Ezek szerint a találmány szerinti szűrő áteresztő csillapítása legfeljebb 50%-a lehet a téglalap keresztmetszetű hengeres üregrezonátorokból kialakított csőtápvonal szűrő áteresztő csillapításának. Például az előbbiekben említett 5885 ±15 MHzs áteresztősávú szűrő találmány szerint elkészített változatának áteresztő csillapítása 0,3 dB-re adódott. A mikrohullámú rádióösszeköttetésekben csak olyan szűrők alkalmazhatók, amelyeknél az áteresztősáv középső frekvenciájától (jele: f0 ) mért zlf=±0,15Xf0 környezetében nincs 45 dB-nél kisebb csillapítású hamis áteresztősáv. Ezt az előírást csak akkor tudjuk teljesíteni a 4. ábra szerint elkészített szűrővel, ha az áteresztősáv környezetében megmaradt kb. 10 dB csillapítású hamis áteresztősáv csillapítását megnöveljük. Az irodalomból ismeretes, hogy egy négypólus csillapítását egy keskeny frekvenciasávban úgynevezett szívókör alkalmazásával meg lehet növelni. A szívókör a kérdéses keskeny frekvenciasáv középső frekvenciájára lehangolt rezgőkör. Ez az eljárás azt jelenti, hogy a 4. ábra szerinti szűrőt még egy üregrezonátorral ki kell egészíteni, amely a megmaradt hamis áteresztősav középső frekvenciájára van hangolva. A mi esetünkben ez az eljárás nem vezetett célhoz. Megpróbáltunk különböző alakú üregrezonátorokat a szűrőbe beiktatni, amelyek a kérdéses hamis áteresztősáv csillapítását megnövelték ugyan, de egy másik frekvencia tartományban újabb hamis áteresztősávot hoztak 5 létre. A problémát az irodalomban nem található módon tudjuk megoldani. A szűrőben levő két TE011 hullámformájú üregrezonátor közül az egyikbe egy változtatható mélységű D fémbotot iktattunk be. (5. ábra.) A fémbot helyze-10 tét kísérleti méréseikkel úgy határoztuk meg, hogy a fémbot ne növelje meg a szűrő valódi áteresztősávjának csillapítását és ne hozzon létre újabb 45 dB-nél kisebb csillapítású hamis áteresztősávot, továbbá az előírt módon növelje 15 meg a 4. ábra szerinti elkészített szűrő megmaradt hamis áteresztősávjának csillapítását. Célunkat csak akkor tudtuk elérni, ha a fémbotot úgy helyeztük be az egyik TE011 hullámformájú üregrezonátoríba, hogy a fémfoot tenge-20 lye az üreg felező síkjába essen és merőleges legyen az üregrezonátor elrendezés szimmetriasíkjának azon részére, amelyet a. két- TE0 j t hullámformájú üregrezonátort összekötő csatolónyílás magábafoglal. A kérdéses hamis áteresztősáv 25 csillapítását továbbá tudjuk növelni, ha nem egy egyszerű fémbotot alkalmazunk. Ebben az esetben a fémbot helyett a fémbottal azonos helyzetű belső vezetővel rendelkező, porvas anyaggal legalább részben kitöltött, a szűrő 30 áteresztősávjában mért nyolcad hullámhossznál rövidebb és a szabad végén rövidrezárt koaxiális vezetőszakasz úgy csatlakozik az egyik TE011 hullámformájú üregrezonátorhoz, hogy a belső vezető változtatható mélységben benyúlik az 35. üregrezonátorba. A koaxiális szakaszban levő porvas anyag egyik lehetséges elhelyezési formája, amikor a koaxiális szakasz belső és külső vezetője között egy lépcsős trolitul gyűrű van elhelyezve 'és a trolitul gyűrű kisebb átmérőjű 40 szakaszán egy porvasból készült gyűrű található. (8. ábra.) A hamis áteresztősáv csillapítását a fémbot vagy a koaxiális vezetőszakasz belső vezetőjének hosszúságával állíthatjuk be. A koaxiális vezetőszakasz hosszúsága kisebb, 45 mint nyolcadhullámhossz, ezért ez sem üregrezonátorként viselkedik. A szűrő behangolásához szükséges az üreg-50 rezonátorok rezonanoiafrekvaniciájániak kismértékű változtatása. A TEm hullámformájú üregek hangolását az elektromos erővonalakkal párhuzamosan mozgatható dielektromos rudakkal oldottuk meg. A TE0 n hullámformájú üreg-55 rezonátorok hangolása nagyobb problémát jelentett, mert gondoskodni kellett arról, hogy a hangoló elemek ne okozzanak újabb hamis áteresztősávokat. A Maxwell egyenletek megoldásából látható, hogy egy üregrezonátor ön-60 frekvenciája az üregrezonátor méreteivel vagy az üreget teljesen vagy részben kitöltő dielektromos anyag dielektromos állandójának megváltoztatásával változik. A dielektromos állandó módosítása helyett úgy is változtathatjuk a 65 rezonanciafrekvenciát, hogy az üregeket részben
