163087. lajstromszámú szabadalom • Elektromos szűrő

3 163087 4 árciusi számában. Ez utóbbi alul- és felülteresztő szűrőkből felépített frekvenciaváltó, nely rádiótelefon berendezésekhez duplex szűrőként lett alkalmazva. A szűrőnél a csillapításpólusokat előállító soros rezgőkörökkel párhuzamosan kiegészítő hangolóelemeket kellett kapcsolni, hogy a záró és áteresztő sávot egymáshoz elég közel lehessen választani. A szűrő hangolását légszigetelésű trimmerkondenzátorokkal végzik. A 158.695 sz. magyar szabadalmi leírásban ismertetett szűrő az elvi kapcsolási elrendezés tekintetében megegyezik a fenti szűrővel, de azzal a különbséggel, hogy a csillapításpólusok előállítására koncentrált LC elemek helyett kapacitással hangolt helix rezonátorokat alkalmaz. A találmány szerinti szűrőnél a szűrő meredekségének egy bizonyos érték fölé történő növelése céljából, az 1. pontiban említett szűrőhöz hasonlóan, a póluscsillapító áramkörökkel párhuzamosan kiegészítő reaktanciákat kell kapcsolni. A szabadalmi leírás e kiegészítő áramkörök hangolási eljárását is védi. A helix rezonátorok hangolására külön megépített trimmerkondenzátorra nincs szükség, mert annak egyik fegyverzetét a helix rezonátor külső oldalfala, másik fegyverzetét pedig a helix tengelye mentén ki- és becsavarható fémcsavar alkotja. Ezt a szabadalmat a 160 MHz-es sávban működő rádiótelefon berendezésnél valósították meg. Az ismertetett szűrők alul- és felüláteresztő szűrők, melyek a teljes frekvenciatartománynak az alkalmazás szempontjából nem lényeges részén tetszőleges karakterisztikát hoznak létre, ezáltal az előírt frekveniciasávokra vonatkozóan kiemelkedő tulajdonságokat biztosítanak. Ezért ezen szűrők bizonyos célokra pl. duplex szűrők céljára sokkal előnyösebbek, mint a csatolt helix rezonátorokból épített szűrők. A kisméretű szűrők harmadik csoportját képviseli az USA-beli Motorola cég „Micor" márkájú modern 160 MHz-es rádiótelefon berendezésében levő, pre^szelektorként alkalmazott, öt ablakcsatolású helix rezonátorból épített sávszűrője. Ügy a Telefunken Zeitungban, mint a 158.695 sz. magyar szabadalmi leírásban ismertetett szűrők közös hibája, hogy a póluscsillapító áramkörök hullámellenállását nem lehet a nagy szűrőmeredekség által megkívánt kellő nagy értékben megvalósítani és ezért a szűrő áteresztősávi impedanciájának biztosítása céljából azokkal kiegészítő reaktanciákat kell párhuzamosan kapcsolni. E kiegészítő reaktanciák nemcsak hogy többlet alkatrészeket és többlet beállítási munkát jelentenek, hanem azáltal is hátrányosak, hogy csökkentik a szűrő áteresztő sávszélességét és növelik a veszteségeit. A 2. pontban ismertetett szűrő további hátránya, hogy hangoláskor hangolószerszámmal a helixek erőterébe kell nyúlni, mely elhangolódást okoz és a kívánt hangolást csak próbálkozással lehet végrehajtani. Az áthangolási lehetőség csekély és egy rádiótelefon sávra — figyelembevéve a szükséges átlapolásokat is — sokféle szűrőre van szükség, mely a racionális gyártás és rak-5 tarozás elvével ellentétben áll. A Telefunken Zeitung szerinti eddig megvalósított kiviteii alakjainál a helix rezonátortekercs vezetőjét termoplasztikus anyagra rögzítették. Ezen anyagok hőtágulási együtthatója nagy és hőre érzé-10 kények. Termoplasztikus műanyaggal tehát nem valósítható meg nagy fajlagos terhelhetőségű — W/cm3 — és stabil szűrő. Az USA „Micor" márjákú sávszűrő ablak-15 csatolású helix rezonátoros szűrőtípus, amelynek hátránya a nagy áteresztősávi csillapítás. Ennek ellenére a szűrőtípus jelenleg optimális megoldása egy sávszűrő-karakterisztikájú kisméretű szűrőnek. E szűrő a jelen találmánnyal 20 csak annyiban van kapcsolatban, hogy a találmány szerinti szűrővel egyesítve kiváló szűrőváltót lehet létrehozni. Célunk, hogy az előbbiekben ismertetett szűrőfajták összes előnyös tulajdonságait meg-25 tartva, azokhoz képest találmányunk az alábbi előnyökkel rendelkezzen: Mellőzze a póluscsillapító áramkörökkel párhuzamosan kapcsolt kiegészítő elemeket, mint káros és felesleges elemeket; e mellőzés ellenére oldja meg az át-30 eresztő- és zárósáv tetszés szerinti közelítését, az áteresztősáv impedanciájának kiegyenlítését, továbbá fél és egész szűrőtagok, ill. azokból felépített szűrők realizálását. Biztosítson nagyobb áthangolhatóságot a szűrő kiváló elekt-35 romos paramétereinek megtartása mellett, valamint legyen nagyabb a stabilitása és fajlagos terhelhetősége. A találmánnyal a kitűzött célt az előírt karakterisztikájú szűrőben alkalmazott megfelelő 40 és különböző móduszű, dielektromos hangolású, kerámia testre rögzített helixekből épített helix rezonátorokkal és koncentrált LC elemekkel oldjuk meg. A találmány megértéséhez definiálnunk kell a helixek rezgési móduszát. A helix 45 tápvonalon TEM hullámok terjednek. Ha egy helix tápvonalat egyik Végén gerjesztünk, és a másik végén extrém lezárással zárunk le, akkor azon állóhullámokat figyelhetünk meg. A kialakult árammaximumok és -minimumok száma S0 a helixeknek a hullámhosszban mért hosszúságától függ. A helix rezonátor rezgési móduszát a helixen fellépő áramminimumok számával definiáljuk és M-mel jelöljük. 55 Az ismert helix rezonátorok és koncentrált LC elemeket is tartalmazó szűrők lényegüket tekintve olyan koncentrált paraméterű klasszikus szűrőkre vezethetők vissza, melyéknek póluscsillapító LC soros köreit egyforma hosszúságú, 60 tehát azonos móduszú helix rezonátorokkal helyettesítették. Ilyen szűrők elméleti megvalósításához Richards a Proc. IRE 1948. februári számában, megjelent munkájában adott útmutaitást, amely munka szoros értelmében csak 5 mikrohullámú áramkörök realizálásával van 2