170081. lajstromszámú szabadalom • Szalagvonalas mikrohullámú sáváteresztőszűrő
3 170081 4 hullámú, egymással párhuzamos hossztengelyi! vonal szakasz egy igen rövid szalagvonallal van összekötve. Ezek az összehajtott rezonátorok egymással szintén közelítőleg negyedhullámú szakaszok mentén csatolódnak. A két szélső szalagvezető szakasz pedig a szűrő be- és kimenetéhez csatlakozik. A szűrő áteresztő sávjának szélességét az egyes rezonátorok közötti távolságok /a csatolás nagysága/ határozzák meg. A zárósávi csillapítás karakterisztikájának meredekségét most is a rezonátorok száma adja. A Hairpin-Line szűrő befoglalható egy olyan téglalapba, amelynek egyik élhosszusága a szűrő áteresztő sávjának középső frekvenciáján mért hullámhossz negyede. A másik elhosszat az egymás mellé helyezett vonalszakaszok együttes hossza adja. A vonalszakaszok számát a szűrőben levő üregrezonátorok száma határozza meg. így a másik elhossza függ a szűrő fokszámától, de miután a vonalszakaszok szélessége és távolsága kicsi ez az élhossz alacsonyabb frekvenciákon sem lesz viszonylag nagy érték. Az előbbiekben ismertetett szűrő elrendezések hátrányos tulajdonságait a következőkben foglalhatjuk össze: Az elrendezések helyfoglalása nem csökkenthető le negyedhullám élhosszuságu téglalapnál kisebb felületre abban az esetben sem, ha viszonylag alacsony fokszámú szűrőt kell megvalósítani. A szűrők megvalósításakor a gyártási toleranciák és a számitási pontatlanságok következményeként mindig keletkeznek a számitott karakterisztikától eltérő tulajdonságok. Ezeket hangolással kell kiegyenlíteni. A megvalósított szűrővel szemben támasztott követelmény az áteresztő sáv kismértékű hangolhatósága: a sávközép! frekvencia értékének pontos beállíthatósága egy megadott frekvencia tartományban, illetve az áteresztő sáv szélességének módosíthatósága. Ehhez az szükséges, hogy a rezonátorok rezonancia frekvenciáit ill. az egyes rezonátorok közötti csatolást lehetőleg egymástól függetlenül tudjuk állitani. E tulajdonságokkal az előbbiekben ismertetett szűrő elrendezések nem rendelkeznek. Ezeknél az egyes rezonátorok mindegyik pontjukon csatolásban vannak a szomszédos rezonátorokkal és igy a csatolást valamint a rezonanciafrekvenciát ugyanazon helyen lehet hatásosan befolyásolni. A hangolok a rezonancia frekvenciát és a csatolást egyidejűleg hangolják, ami az áteresztősáv középső frekvenciájának illetve a sávszélességének egymástól független módosítását nem teszi lehetővé. A találmány szerinti megoldás célja olyan mtkroszalag vonalas szűrő elrendezés kialakítása, amely az előbbiekben ismertetett megoldásokhoz képest kisebb helyfoglalásu és alacsonyabb fokszámú változata befoglalható egy olyan parallelogrammába, amelynek élhosszuságai a szalagvezetőben mért hullámhossz ötödénél is kisebbek és hangolható legyen oly módon, hogy a rezonátorok rezonancia frekvenciájának módosítása a csatolást ne befolyásolja. A találmány feladata olyan mikrohullámú sávban működő integrált áramkörökben felhasználható sávszűrő kialakítása szalagvonal szakaszból, melyekből félhullámú rezonátorokat kell képezni. A félhullámú rezonátorok egymással ötödhullámhossznál rövidebb szakaszon keresztül csatolódjanak és mindegyik rezonátorban legyen olyan hullámhossz tizedénél nagyobb vonal szakasz, amely nincs csatolásban szomszédos rezonátorokkal. A találmány közös alaplemezzel rendelkező szalag vonal vagy mikroszalag vonal szakaszokból felépitett mikrohullámú sáváteresztő szűrő elrendezés oly módon kialakitva, hogy a szűrő elrendezés váza, amely a szalagvezető vagy mikroszalag vezető szakaszok középvonalaiból van kialakitva befoglalható egy A,B,C,D parallelogrammába ugy, hogy a parallelogramma B-D alsó, A-C felső, A-B bal és C-D jobb oldalán a szűrő elrendezés vázának mindig van legalább egy parallelogramma csúcspontjaitól különálló pontja, továbbá a befoglaló parallelogramma baloldalának hossza azon hullámhosszúság 2o #-nál rövidebb, amely a szűrő áteresztő sávjának középső frekvenciáján a szűrőt alkotó szalag vezető vagy mikroszalag vezető szakaszokban mérhető, és befoglaló parallelogramma felosztható a bal oldalával párhuzamos osztó egyenesekkel három vagy annál több páratlan számú rész parallelogrammára oly módon, hegy az első és utolsó, valamint az elsőtől számitott minden második /páratlan/ sorszámú rész parallelogrammában a szü-5 rő elrendezés vázának két-két közös pont nélküli vonal szakasza található ugy elhelyezve, hogy a két vonal szakasz közül az eleőnek legalább egyik végpontja a rész parallelogramma bal oldalára esik és a jobb oldallal nincs közös pontja, amig a második vonal szakasznak legalább eln gyík végpontja a rész paralellogramma jobb ol'U dalára esik és a bal oldallal nincs közös pontja, továbbá a második, negyedik és minden páros sorszámú rész parallelogrammában a szűrő elrendezés vázának legalább egy-egy vonal szakasza található ugy elhelyezve, hogy végpontjai a rész parallelogramma bal és jobb oldalán 15 egybeesnek az ott levő vonalszakasz végpontjai egyikével,végül a szűrő elrendezés vázának be-és kimenete az első rész parallelogramma bal oldalán, illetve az utolsó rész paralelogramma jobb oldalán levő vonal szakasz végpontjai egyikénél van. A találmány szerinti szűrő szintén szalag _ 20 vonal szakaszokból kiképzett,rezonátorokból épül fel. A rezonátorok elektromos tulajdonságai hasonlóak a félhullámú szalag vonal szakasz elektromos tulajdonságaihoz. Az egyes rezonátorok itt is csatolásban vannak a szomszédos' rezonátorokkal. Az ismert szűrőkhöz képest 25 lén y e g es eltérést az jelenti, hogy a találmány szerinti szűrőnél a rezonátorok közötti csatolások az áteresztősáv középső frekvenciáján mért negyedhullámhossznál rövidebb vonalszakaszok mentén vannak megvalósítva. így mindegyik üregrezonátor három részből áll. .,„ Az első részben található az előző üregre^ zonátorral vagy a szűrő bemenetével csatolásban levő vonal szakasz. A második részben levő szalag vonal szakaszok más rezonátorokkal nincsenek csatolásban. Végül a harmadik rész a rezonátor azon szalag vonal szakaszát tartalmazza, amely a következő rezonátorral vagy a szűrő el-35 rendezés kimenetével van csatolásban. A találmányszerintiszürő tervezésére egy uj, kísérletekkel igazolt számitási eljárás lett kidolgozva. A rezonátorok első és harmadik részeiben levő szalagvonal szakaszok hossza a tervezési eljárás segítségével az áteresztősáv középső frekvenciáján mért hullámhossz 2o #-nál rövi-40 debbre választható. A szűrő helyszükségletének csökkentésére a rezonátorok ugy vannak elhelyezve, hogy a rezonátor három része három parallelogrammába befoglalható. Az egyes parallelogrammák alsó oldalai egyvonalba esnek és bal oldalaik párhuzamosak egymással. A rezonátor első részén kívül az előző rezonátor 45 harmadik része is megtalálható az első parallelogrammában. Ezért az a parallelogramma a két rezonátor közötti csatolást létesitő szalagvonal párt tartalmazza. Ezzel szomszédos parallelogrammában a rezonátor azon szalagvonal szakaszai laláihatók, amelyek nincsenek csatolásj.« ban a többi rezonátorral. Ilyen módon belátha^U tó, hogy a találmány szerinti szürŐ elrendezés parallelogrammák sorával letakarható. Ezekben a parallelogrammákban felváltva találhatók a csatolást létesitő szalagvonal párok illetve a csatolatlan szalagvonal szakaszok. A csatoló szakaszok hosszából adódik, hogy a parallelo-55 grammák baloldalai rövidebben az áteresztősáv középső frekvenciáján mért hullámhossz 2o %. ánál. A csatolt szalagvonal párok illetve csatolatlan szalagvonalak vezetőihez egy fém felületet közelitve, a csatolás nagysága illetve a rezonátorok rezonancia frekvenciája változtatható. Ez az elv biztosit ja a szűrő el-60 rendezésben levő rezonátorok közötti csatolásnak és a rezonátorok rezonancia frekvenciájának beállitását az előirt értékre. A mozgatható fémfelületet egy változtatható hosszúságú dielektromos rud fémezett végével valósítjuk meg. Ezáltal a találmány szerinti cr szűrőnél egy olyan hangolás lett megvalősitva, amely lehetővé teszi az áteresztősáv középső frekvenciájának illetve szélességének egymástól független módosítását. 2
