169406. lajstromszámú szabadalom • Mikrohullámú szerelvény, amely négyszögkeresztmetszetű tápvonal rendsze3rben elrendezett kristálydiódát tartalmaz

3 169406 4 garantáljuk azt, hogy az oldal-köri módusok összegződési tulajdonsága széles frekvenciasávban megmaradjon. A találmány szerinti megoldás lényege az, hogy a nagy érzékenység és a széles frekvenciasáv elérésére nem hangoló elemeket alkalmazunk, hanem a szonda és a kristály közé egy módus-transzformátort iktatunk be, mely az oldal-köri módusok nagy részét fázishelyesen a főmódusba (TEM módus) transzformálja. Ezáltal a kristályszerelvény érzékenysége megnövekszik. A módus-transzformátoros kristályszerelvény az eddig ismert kristályszerelvények feszültségének kétszeresét, háromszorosát szolgáltatja az adott 1 mW mikrohullámú teljesítményre és az adott terhelő ellenálláson. Továbbá a módus-transzformátor alkalmazásával elérhető, hogy a nagy detektálási érzékenység elég széles frekvenciasávban csak keveset változik. A találmány szerinti kristályszerelvény a módus-transzformátoron kívül még egy veszteséges dielektrikumból kialakított nyelőt is tartalmaz, melynek feladata mindazon oldal-köri módusok energiáját elnyelni, melyre a módus-transzformátor hatástalannak bizonyul. Ugyanis kimutatható, hogy a módus-transzformátor az úgynevezett polarizációs síkkal rendelkező oldal-köri módusokra hatástalan és csak azon oldal-köri módusokra hatásos, melyek kör-körösen polarizáltak. Mivel az oldal-köri módusok energiájának legnagyobb része kör-körösen polarizált módus alakjában terjed és a polarizációs síkkal rendelkező módusok csak igen kis energiát hordoznak, ezért a módus-transzformátor alkalmazása igen hatásosnak bizonyul. Hogy a polarizációs síkkal rendelkező oldal-köri módusok által hordozott energia ne teremtse/i bizonytalan helyezetet és ne növelje az érzékenység ingadozást, ezért a módus-transzformátor mellett ákalmazni kell a veszteséges dielektrikumból kialakított nyelőt. A találmány szerinti módus-transzformátoros kristályszerelvény műszaki és gazdasági előnyei, melyek széles körű felhasználását biztosítják, a következők: A találmány szerinti módus-transzformátoros kristályszerelvény érzékenyebb az eddig ismert kristályszerelvényeknél. Ez azt jelenti, hogy 1 mW mikrohullámú teljesítményre nagyobb feszültséget szolgáltat egy megadott terhelő ellenálláson, az érzékenység 6-9 dB-el jobb, mint a többi szerelvénynél. Mivel a találmány szerinti módus-transzformátoros kristályszerelvény nem tartalmaz hangoló elemet, ezért a kristályszerelvény geometriai mérete körülbelül a fele a többi kristályszerelvény geomet' riai méretének. Az alkalmazásoknál pedig a kis geometriai méret igen előnyös. A találmány szerinti módus-transzformátoros kristályszerelvény detektálási érzékenység ingadozása néhány tized dB a teljes csőtápvonal sávban, ami megközelíti, sőt el is éri a kristályszerelvényeknél elérhető legjobb ingadozás értéket. A találmány szerinti módus-transzformátoros kristályszerelvény érzéketlen a - kristálydióda cseréjére. Nem kell bele a diódát válogatni. A találmány szerinti módus-transzformátoros kristályszerelvény konstrukciója rendkívül egyszerű és ezért a gyártási költségek majdnem egy nagyságrenddel kisebbek, mint a hagyományos kristályszerelvényé. 5 A találmány szerinti módus-transzformátoros kristályszerelvény kivitelezési példája az 1. ábrán van feltüntetve. A módus-transzformátoros kristályszerelvény a 9 négy szögkeresztmetszetű tápvonal-10 szakaszból és tápvonallezáró 10 lemezből álló rövidrezárt 11 tápvonalszakaszból, valamint 8 szerelvény házból áll, melybe a lépcsős 4 szonda nyúlik be. A 4 szondát a dielektromos anyagú 5 cső veszi körül. A szonda felső végéhez a 2 módustranszfor-15 mátor csatlakozik, továbbá a szonda ezen vége a tárcsa alakú 3 ellenállással van lezárva. (Ez a tárcsa alakú 3 ellenállás biztosítja a hengeres 1 kristálydióda egyénáramú körének a záródását.) A tárcsa alakú 3 ellenállás külső szélére ül fel a mó-20 dus-transzformátor 7 külső háza, mely egyenáramú áramkör záródását biztosítja. Nyelő létrehozása céljából a 7 külső házban egy veszteséges dielektromos anyagból kialakított hengeres 6 cső helyezkedik el, melynek felső része úgy van kiképezve, .'5 hogy a 2 módustranszformátorba helyezett hengeres 1 kristálydiódát kitámassza. A kristályszerelvény bemeneti állóhullámviszonyát elsősorban a lépcsős 4 szonda geometriai 30 méretei határozzák meg, melynek alkalmazásával 1,5-ös állóhullámviszony érhető el a teljes csőtápvonal sávban. Kísérletileg kimutatható, hogy a 2 módus-transz^ formátor geometriai mérete nem függ a lépcsős 4 szonda geometriai méretétől, hanem csakis a közepes hullámhossztól és igen kis mértékben a hengeres 1 kristálydióda mikrohullámú viselkedésétől. Ez azt jelenti, hogy a kristályszerelvényben igen 40 könnyen lehet kristálydiódát cserélni anélkül, hogy az érzékenységben számottevő változás állna be. Szabadalmi igénypont: 45 Mikrohullámú szerelvény, amely négyszögkeresztmetszetű tápvonalszakaszból (9) és tápvonallezáró lemezből (10) álló rövidrezárt tápvonalszakaszból (11), az ebbe benyúló lépcsős szondából (4), célsí) szerűen a szondát (4) körülvevő dielektromos anyagú csőből (5) és tárcsa alakú ellenállásból (3), továbbá hengeres kristálydiódából (1) és házból (7) valamint szerelvényházból (8) van felépítve, azzal jellemezve, hogy a kristálydióda (1) és a lépcsős 55 szonda (4) közé egy fémanyagú hengerként kialakított módus-transzformátor (2) van beiktatva, melynek átmérője célszerűen megegyezik a hengeres kristálydióda (1) átmérőjével, hossza a hengeres kristálydióda (1) frekvenciasávjának közepén 60 40° ± 3 elektromos fok, a hengeres kristálydióda a módus-transzformátor (2) egyik végébe koncentrikusan van befogva, a módus-transzformátor (2) másik vége a szondával (4) koncentrikusan van csatlakoztatva, továbbá a hengeres kristálydiódát 65 (1) és a módus-transzformátort (2) veszteséges di-1