168966. lajstromszámú szabadalom • Varaktoros frekvenciasokszorozó, négyszög, célszerűen téglalap keresztmetszetű hullámvezető kimenettel

3 168966 4 A néhány GHz-es tartományban, ahol a koaxiális technika használatos, komoly nehézséget jelent a varaktor közelében a viszonylag kis méretekkel rendelkező koaxilális tápvonalban az ellenállás beiktatása. Különösen nagy probléma ez a 4 GHz 5 fölött működő áramköröknél, ahol a szóba jöhető kisfrekvenciás ellenállás geometriai méretei már összemérhetők lehetnek a nagyfrekvenicás jel negyedhullámhosszával. Az egyik ismert megoldásnál egy kerámia gyűrűre fémgőzöléssel rávitt ellenállást 10 helyeznek be a koaxiális tápvonalba. Ennek hátránya, hogy korlátot szab a nagyobb teljesítmények alkalmazásának (az ilyen ellenállás, mint dissipatív radiális tápvonal fogható fel). A 6 GHz feletti kimenőfrekvencia, négyszög, cél- 15 szerűen téglalap keresztmetszetű hullámvezető kimenő csatlakozással rendelkező frekvenciasokszorozónál a varaktor elhelyezésénél különös gondot kell fordítani a hullámvezető gerjesztéséből adódó követelményekre, többek között a varaktor és a 20 csőtápvonalat gerjesztő elem (pl. szonda) közötti távolság helyes megválasztására. Ebben az esetben a varaktor környezetében elhelyezett, a legnagyobb frekvenciájú jel (kimenőkomponens) hullámhosszával összemérhető nagyságrendű ellenállás 25 komolyan megzavarhatja a villamos teret. A találmányunk szerint alkalmazott kivitelnél egy szokványos kisfrekvenciás ellenállásnak (célszerűen fémrétegellenállásának) a kimeneti négyszögletes hullámvezető belsejében való alkalmas el- 30 helyezésével előnyösen ki lehet használni a rendelkezésre álló nagyobb helyet és a villamos tér számottevő megzavarásának elkerülésével a varaktornak a négyszögletes hullámvezetőhöz való optimális csatolása is egyúttal könnyen elvégezhető. 35 Az említett előnyös tulajdonságokat a találmány tárgyát képező négyszög, célszerűen téglalap keresztmetszetű hullámvezető kimenettel rendelkező varaktoros frekvenciasokszorozóban azáltal érjük el, hogy egy tápvonalszakaszban a ház mint külső 40 vezető és egy belső vezető közé villamos értelemben párhuzamosan elhelyezett varaktor egyenáramú előfeszítő ellenállása forgástest alakú, kisfrekvenciás ellenállás, mely a négyszögletes hullámvezetőt alkotó tápvonalcső keskeny oldalára merőlegesen el- 45 helyezkedve, egyik kivezetésével a tápvonalcső egyik széles oldalán levő furaton keresztül erre az oldalra merőlegesen benyúló belsővezető folytatását képező szondához csatlakozik, míg másik kivezetése vagy galvanikusan a házhoz célszerűen a 50 tápvonalcső falához vagy egy olyan kiegészítő ellenállás egyik kivezetéséhez van kötve, melynek másik kivezetése van galvanikusan a házhoz, kötve. A találmányt a mellékelt rajzok alapján ismertetjük. Az 55 1. ábrán a négyszög, célszerűen téglalap keresztmetszetű hullámvezető kimenettel rendelkező varaktoros frekvenciasokszorozó azon részlete van vázlatosan, metszetben ábrázolva, mely a varaktort 60 tartalmazó tápvonalszakaszt, a gerjesztő szondát és a kimeneti négyszögletes hullámvezetőt a benne levő hangolóelemekkel együtt tünteti fel, a 2. ábrán, mely az 1. ábrának a A-A síkon vett metszete, az előfeszítő ellenállás van vázlatosan 65 szemléltetve abban az esetben, mikor egyik kivezetése galvanikusan a házhoz van kötve, a 3. ábrán vázlatosan ugyancsak az 1. ábrának a A—A metszete látható, de abban a kiviteli változatban, amikor a négyszög, célszerűen téglalap keresztmetszetű hullámvezető belsejében elhelyezett előfeszítő ellenállás egy kiegészítő ellenálláson keresztül van galvanikusan a házhoz kötve, a 4. ábrán mutatott vázlat a négyszög, célszerűen téglalap keresztmetszetű hullámvezető kimenettel rendelkező varaktoros frekvenciasokszorozó olyan kiviteli változatának részletét mutatja kitöréses metszetben, mely koaxiális tápvonalcsonk formájában kivitelezett dielektromos dugattyúval hangólt idlerkört is tartalmaz. A találmányunk tárgyát képező négyszög, célszerűen téglalap keresztmetszetű hullámvezető kimenettel rendelkező varaktoros frekvenciasokszorozó főbb részei: a 3 varaktort magábafoglaló 4 tápvonalszakasz, mely az 1 házból mint külső vezetőből és a 2 belsővezetőből áll, a 2 belsővezető folytatását képező 11 négyszögletes hullámvezetőt gerjesztő 7 szonda, az egyik vezetékével a 7 szondához csatlakozó 5 előfeszítő ellenállás, a karimás 14 kimenetben végződő 11 négyszögletes hullámvezetőt alkotó 6 tápvonalcső a belsejébe elhelyezett 11 kapacitív botból és 13 rövidzár dugattyúból álló hangolóelemekkel, valamint a 7 szonda és 14 kimenet között elhelyezett 15 kapacitív csavarral hangolt 16 rezonáns kamrával. A 4 tápvonalszakaszban az 1 ház és 2 belsővezető közé helyezett 3 varaktoron keletkező kimenőfrekvenciás komponenst a 2 belsővezető folytatását képező 7 szonda csatolja a 11 négyszögletes hullámvezetőhöz (1. ábra). Az adott frekvencián az illesztés optimális beállításánál a 6 tápvonalcsőnek a 7 szondával szembeni széles oldalából all négyszögletes hullámvezetőbe változtatható mélységben benyúló 12 kapacitív bot és a 11 négyszögletes hullámvezető hossztengelye mentén legalább Xg/4 távolságnyit (Xg a 11 négyszögletes hullámvezetőbe a működési frekvencián alapmódusban terjedő hullám hossza) elmozdíthatóan elrendezett rövidzár dugattyú gondoskodik. A 12 kapacitív bot célszerűen a 7 szonda tengelyén átmenő hullámvezető keresztmetszeti síkban, esetleg ettől legfeljebb Xg/8 távolságnyira helyezhető el. A 13 rövidzár dugattyú hatásos rövidzár síkja a kívánt frekvencián Xg/4-nál közelebb van a 7 szonda tengelyén átmenő hullámvezető keresztmetszeti síkhoz. A működésen semmit sem változtat, ha ehhez képest a 13 rövidzár dugattyú konstrukciós okok miatt - a fél hullámhossznak többszörösének megfelelő távolsággal távolabb helyezkedik el a 11 négyszögletes hullámvezetőbe. A találmány tárgyát képező megoldásban a 4 tápvonalszakaszban elhelyezett, egyik kivezetésével az 1 házzal érintkező 3 varaktor (1. ábra) egyenáramú útját a 11 négyszögletes hullámvezetőt gerjesztő 7 szonda és a 6 tápvonalcső egyik keskeny oldala közé erre merőlegesen elhelyezett forgástest alakú, szokványos kisfrekvenciás 5 előfeszítő ellenálláson záródik (2. ábra). Mivel a 7 szondánál a nagyfrekvenciás villamos erőtér a 7 szondavég és a benyúló 12 kapacitív bot, ill. az átellenes széles 2