179062. lajstromszámú szabadalom • Elektromos szűrőkapcsolás töltéstovábbító eszközökből álló töltéstovábbító vonalakkal
5 179062 6 a felső 5 kicsatoláshoz egy RB erősítő csatlakozik, amelyben a jel haladási iránya a felső töltéstovábbító vonaltól az alsó töltéstovábbító vonal felé mutat, továbbá a 9 kapcsolási metszet felső hosszágában egy —(1 + RB) erősítési tényezőjű erősítő 5 van. A kapcsolás méretezéséhez a következő összefüggések használhatók: Ra ,Rb = egy négypólusú rezonátor hosszirányú ága töltésének a keresztágába vezetett töltésrésze 10 C2 /Q+ = R " Qhossz> R ■ Ra ” Rß ■ Q2 + Q2 (1-R) -Qhossz = továbbított töltés). 15 Cl, C2, C3 = a bal oldali négypólusú rezonátor elágazási helyén levő áttöltő kapacitás kapacitás-értékei, n = a négypólusú rezonátorok töltéstovábbító gyűrűelemeinek száma. n/2 = a 7 csatológyűrű töltéstovábbító elemeinek 20 száma. fR = a négypólusú 6, 6’ rezonátorok rezonancia frekvenciája = k • fr(n)k = 1, 2 . . . . n). ft = ütemfrekvencia. 25 A fentiekben említett RA és Rb töltés-felosztásokat, illetve töltéserősítéseket is jelent, és ezért az egyes rész-vonalakban a könnyebb áttekinthetőség érdekében az RA illetve RB töltés-részeket írtuk be, ily módon a négypólusú rezonátor keresztirányú 30 töltéstovábbító 10 vonalában szintén az RA töltésrész áramlik, míg a négypólusú 6’ rezonátor keresztirányú töltéstovábbító 10’ vonalában az RB folyik. Csupán arra kell figyelemmel lenni, hogy a töltéstovábbító 10 illetve 10’ vonalaknak egymáshoz 35 képest ellentétes irányú, egyirányú átviteli tulajdonságuk van. Már a fentiekben említett német szabadalmi leírásban, illetve közzétételi iratban felhívták a figyelmet arra, hogy az ilyen szűrőkapcsolások a mikrohullámú szűrőkapcsolásoknál alkalmazhatók, 40 amint az például a Matthaei-Young Jones: Microwave Filters Impedance Matching and Coupling Structures, Me Graw Hill című könyven, amely ennek gondozásában jelent meg, 1964-ben, le van írva. Ezzel függ össze az, hogy a töltéstovábbító vonala- 45 kát - mint olyan átviteli vonalakat — lehet felfogni, amelyek vonali jellemzőit pontosan azonos módon lehet figyelembe venni, amint azt a mikrohullámú szűrőknél teszik. Ezen az alapon az 1. ábránbemutatott kapcsolás működése a következő. 50 A kapcsolásnak magának váltószűrő-jellege van, és ez abban jelentkezik, hogy az 1 bemeneti csatlakozóra betáplált energia mindig teljes egészében a 2’ kimeneti csatlakozón megjelenik, ha annak fs frek- 55 venciája megegyezik a fentiekben definiált fR rezonancia frekvenciával. Minél jobban eltér az fs jelfrekvencia a rezonancia frekvenciától, annál nagyobb jelenergia jelenik meg a 2 kimeneti csatlakozón. Abban az esetben, ha csak az 1 bemeneti csatlakozót és a 2 kimeneti csatlakozót használjuk ki, akkor a kapcsolásnak sáváteresztő jellege van. A 2—4. ábrákon a találmány szerinti kapcsolási elrendezéseket mutatjuk be, ahol az azonos hatású elemeket az 1. ábrán alkalmazottal azonos hivatkozási számokkal láttuk el, Üy módon egyszerűen csak az 1. ábra leírására hivatkozunk. A 2. ábrán látható kapcsolásnál a négypólusú 6 és 6’ rezonátorokat összekötő csatoló áramkör lényegében a VI—V4 erősítőkkel van realizálva. A felső hosszirányú vonalban, vagyis az 1 bemeneti csatlakozótól a 2’ kimeneti csatlakozóhoz vezető vonalban van az első teljesítmény-nélküli 5 kicsatolás, és ennek megfelelően egy ugyanilyen található az alsó hosszirányú vonalban az 1 bemeneti csatlakozótól a 2 kimeneti csatlakozóhoz vezető szakaszon. Az 5 kicsatolások közvetlenül a négypólusú 6 illetve 6’ rezonátorok közelében helyezhetők el, vagy ezek csatlakoztatása rövid töltéstovábbító vonalszakaszokon keresztül történhet. A négypólusú 6 rezonátorhoz tartozó töltéstovábbító 10 vonallal közvetlenül a VI erősítő van párhuzamosan kapcsolva, ily módon a VI erősítő is a négy pólusú 6 rezonátor kimenetére csatlakozik. Hasonlóképpen, a töltéstovábbító 10’ vonallal kapcsolódik párhuzamosan egy V4 erősítő. Az egymást követő négypólusú rezonátorok egymásnak megfelelő hosszirányú vonalai a 11, illetve 11 ’ vonalakkal vannak egymással összekötve. Ezekben a hosszirányú vonalakban vannak a V2 és V3 erősítők. A V2 erősítőnél figyelemmel kell lenni arra, hogy annak átviteli iránya, vagyis annak egyirányú viselkedése az 1 bemeneti csatlakozótól a 2’ kimeneti csatlakozó felé mutat, míg a V3 erősítőnél lényeges, hogy annak átviteli iránya az 1’ bemeneti csatlakozótól a 2 kimeneti csatlakozó felé mutasson. A VI ületve V4 erősítők átviteli iránya meg kell, hogy egyezzen a velük párhuzamosan kapcsolódó töltéstovábbító 10 illetve 10’ vonalak átviteli irányával, üy módon a VI erősítő a felső hosszirányú ág 5 ki csatolásától az alsó hosszirányú ág felé visz át, míg a V4 erősítő az alsó hosszirányú ágban levő 5 kicsatolástól a felső hosszirányú ág felé visz át. A V1-V4 erősítők erősítési tényezői a következő képletekkel méretezhetők: Rß(l + Ra) 1 + RaRb V2 = + 1 + Rb 1 + RaRb V3 = + V4 = 1 - Ra 1 - RaRb Ra(1 - Rb) 1 + RaRb A VI-V4 erősítő egyben töltéserősítéseket ületve töltésfelosztásokat is jelent, és a V2 vagy V3 erősítő negatív előjellel invertáló erősítőként realizálható oly módon, hogy V2 és V3 erősítő erősítésének előjele egymáshoz képest ellentétes. A 2. ábrán szemléltetett kapcsolási elrendezésnél látható, hogy a 4 csatoló áramkör egyes részmetszeteinek is egyirányú átviteli tulajdonságuk van, amit a jel haladási irányában levő V1-V4 erősítők biztosítanak. További lehetséges kiviteli alakok láthatók a 3. és 4. ábrán, amelyeknél az erősítési tényezők helyes megválasztásával további két erősítő takarítható meg. A C2 illetve C3 áttöltő kapacitások megfelelő méretezésével a V2 ületve V4 erősítők erősítési tényezője egységnyire választható, és ekkor ezek az 3
