172731. lajstromszámú szabadalom • Szélessávú jóhatásfokú frekvenciasokszorozó
3 172731 4 körből áll. Az N és a k egészszám. az idler köröket a hatásfok javítása érdekében alkalmazzák. A frekvenciasokszorozást előírt N sokszorozási szám esetén kétféleképpen leftet megoldani. Az egyik megoldás, amikor a sokszorozáshoz egy xN áramkört használunk. A másik megoldás, amikor a sokszorozáshoz x2 és x3 kétszerező és háromszorozó áramkörökből felépített sokszorozó láncot alkalmazunk. A sokszorozó láncokkal adott varaktordióda esetén nagyobb kimenő teljesítményt lehet elérni, mint xN áramkörrel, a sokszorozó láncok hatásfokának javítására több megoldást is kidolgoztak már (pl. a 162 184 lajstromszámú magyar szabadalmi leítás). Mindemellett a sokszorozó lánc felépítése lényegesen bonyolultabb, mint az egyetlen fokozatú xN sokszorozó áramköré. A frekvenciasokszorozó áramkör minőségét az alkalmazott dióda és a felhasznált passzív áramkörök paraméterei együttesen határozzák meg. A szélessávú frekvenciasokszorozókban idler áramköröket rendszerint nem használnak, mivel a szélessávú idler körök bonyolult felépítésre vezetnek. A kimenő és bemenő áramköröket úgy kell kialakítani, hogy a diódának a terheléshez és a generátorhoz való szélessávú illesztését megvalósítsák. Ugyanakkor szükség van a bemenő és a kimenő jel nagymértékű és kisveszteségű szétválasztására, valamint a nem hasznosított harmonikusok reaktáns lezárására. A gyakorlatban megvalósítható kimenő és bemenő áramköröknek veszteségük van. A kimenő áramkör vesztesége egyrészt a nagyobb frekvencia, másrészt a kisebb relatív sávszélesség miatt többszöröse a bemenő áramkör veszteségének. A mikrohullámú frekvenciatartományban a kimenő és bemenő áramköröket szélessávú kivitelben háromféle módon lehet kialakítani: csatolt koaxiális üregrezonátorokkal, csatolt téglalapkeresztmetszetű vagy hengeres üregrezonátorokkal, csatolt szalagvonalakkal. A legkedvezőbb felépítés a veszteségek szempontjából csatolt hengeres vagy téglaJapkeresztmetszetü üregrezonátorokkal kialakított áramkörrel adódik. Ennél a kialakításnál problémát jelent a félvezető diódánaK az üregrezonátorhoz való szélessávú csatolása. Az ismert sokszorozóknál olyan megoldással találkozunk, hogy félvezető diódát közvetlenül koaxiális üregrezonátorhoz csatolják és a koaxiális üregrezonátorhoz csatolják a további hengeres vagy téglalapkeresztmetszetű üregrezonátorckat. Ilyen felépítésben az ismert frekvenciasokszorozó áramköröknél 0,5-1 %-os relatív sávszélességet értek el. További problémát jelent a jóhatásfokú üzemhez szükséges impedancia beállítása a különböző frekvenciákon. Az ismert megoldásoknál az impedanciának az egyik frekvencián való állítása hatással van az impedancia értékére a másik frekvencián is. Ezért a hatásfok szempontjából legkedvezőbb beállítás kísérleti megtalálása rendszerint nem lehetséges. A találmány szerinti szélessávú jóhatásfokú frekvenciasokszorozó az előbbi hátrányokat nagyrészt kiküszöböli. A szélessávú és jóhatásfokú működést a bemenő és a kimenő áramkör megfelelő elektromos szétválasztása és ezáltal egymástól független hangolása, a dióda szélessávú csatolása és az impedanciák nagy tartományban való beállíthatósága biztosítja. A találmány szerinti megoldásban a bemenő és a kimenő áramkör koaxiális üregrezonátor közbeiktatása nélkül van a félvezető diódához csatolva. A csatolás új megoldása min. 4—5%-os relatív sávszélességet biztosít. A kimenő áramkörnek az így elért nagyobb sávszélessége kisebb veszteséget is eredményez, ami javítja a frekvenciasokszorozó hatásfokát. A hatásfok-javulás 20—25%-os az ismert megoldásokhoz képest. A sávszélesség növekedése a hatásfoknak a hőmérséklet függvényében való változását is csökkenti, ami további előnyt jelent a felhasználás szempontjából. A felsorolt műszaki előnyök mind a lokálgenerátorokban, mind az adó végerősítőkben kihasználhatók. A végerősítőkben a modulált jelátvitel miatt különösen fontos a szélessávú működés a torzítások elkerülése érdekében. A hatásfok javulása viszont a kimenő teljesítmény szempontjából nagyon lényeges. A találmány szerinti megoldás konstrukciója igen egyszerű, ezért kisebb ráfordítási költségek mellett lehet jelentős javulást elérni a műszaki paraméterekben. A találmány szélessávú jóhatásfokú frekvenciasokszorozó, amely bemenettel és kimenettel rendelkezik és legalább egy frekvenciasokszorozó 8 diódát tartalmaz jellemezve azzal, hogy a 8 dióda (diódák) és a bemenet közé - a bemeneti frekvencián áteresztő, továbbá a kimeneti frekvencián, valamint a bemeneti frekvencia egy vagy több további egészszámú többszörösen (harmonikusán) pedig záró sávval rendelkező, aluláteresztő vagy sávátsresztő jellegű és impedancia transzformáló tulajdonságú - bemeneti szűrő van beiktatva, továbbá a 8 dióda (diódák) és a kimenet között — a kimeneti frekvencián áteresztő sávval, továbbá a bemeneti frekvencián, valamint a kimeneti frekvenciánál a bemeneti frekvenciával és esetleg annak egészszámú többszörösével (többszöröseivel) kisebb és nagyobb frekvencián pedig záró sávval rendelkező csőtápvonalas kialakítású és impedanciatranszformáló tulajdonságú— 21, 22, 23 csőtápvonalszekaszókból álló kimeneti szűrő van elhelyezve, az utóbbi kimeneti szűrőnek a diódá(k)hoz kapcsolódó üregrezonátora(i) a diódá(k)hoz való csatlakozásnál csökkentett (À/4-nél kisebb) magasságú 22 csőtápvonalszakaszt tartalmaznak, melynek hossza a csőtápvonal tengelyének menetén, a diódá(k)tól a kimenet irányában az üzemi kimeneti frekvencián a csőtápvonalban levő hullámhossz felénél kisebb, a csőtápvonalszakasz széles oldalfalán (oldalfalain) 24 furatok van(nak) kialakítva, mely furat(ok) révén a 8 dióda (diódák) egyik kivezetése a csökkentett magasságú csőtápvonalszakasz egyik széles oldalfalához van(nak) kapcsolva, a dióda (diódák) másik kivezetése pedig a bemeneti szűrőnek a bemenethez nem csatlakozó kapujával van elektromosan összekötve. A lehetséges gyakorlati megoldások egyik kiviteli alakjának két különböző nézetben való ábrázolása látható az 1. és 2. ábrákon. A bemenő jel az 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
