185345. lajstromszámú szabadalom • Iránycsatoló elrendezés nagyfrekvenciás energia elosztására
185 345 2 A találmány tárgya iránycsatoló elrendezés nagyfrekvenciás energia elosztására, amely iránycsatoló elrendezésben ferritmagos iránycsatoló(k) van(nak), amely ferritmagos iránycsatoló(k) főágában levő tekercs vagy hurok ferritmagon keresztül a tekercsek közvetítésével induktív kapcsolatban van legalább egy mellékágban levő tekerccsel vagy hurokkal. Az említett iránycsatolók olyan több be- és/vagy kimeneti kapuval rendelkező iránycsatolók, amelyek ferritmagon helyezkednek el és felépítésükből adódóan jól definiálható arányban nagyfrekvenciás energiák szétosztására és/vagy összecsatolására alkalmasak. Ismeretesek olyan ferrites iránycsatoló és/vagy ferrites hjbridtranszformátor elrendezések, amelyek valójában több, egymással megfelelően összekapcsolt egyszerű iránycsatolóból és/vagy hibridtranszformátorból állnak. Ilyen elrendezést ismertetnek például a 2.425.722 lajstromszámú és a 2.025.615 iajslromszámú NSZK szabadalmi leírások. Az említett példákban foglaltakon kívül számos, lényegesen bonyolultabb felépítésű, több be- ill. kimeneti kapuval rendelkező összetett elrendezés ismeretes; többek között ilyen elrendezések elvi kapcsolási rajzai hasonlóak, ill. azonosak az ezen leírás tárgyát képező elrendezések elvi kapcsolási rajzaival. Az eddig ismert többkapus elrendezések kedvezőtlen vonása, hogy bonyolultsági fokuk arányában az alkalmazhatóságot jellemző felső határfrekvencia jelentősen csökken, mivel a ferrit belsejében haladó és az átvinni kívánt nagyfrekvenciás energia szempontjából egymással csatolásban levő vezetékek hossza mellett jelentősen megnövekszik a ferriten kívül haladó, az egyes iránycsalolókat és/vagy hibridtranszformátorokat összekötő vezetékek hossza, amelyek káros csatolásokat, illesztésromlásí és energiaveszteséget okoznak. Ezek a káros hatások a frekvencia növekedésével egyre nagyobb mértékben hatnak és végeredményben korlátozzák az átvihető frekvenciasávot. Nem elhanyagolható hátrány az ilyen bonyolult többkapus elrendezések alkatrészigénye sem, mivel valamennyi iránycsatoló és/vagy hibridtranszformátor külön ferritmagon helyezkedik el és az összekötő vezetékek reaktanciáját több ponton kondenzátorok, nem egy esetben kiskapacitású trimmerkondenzátorok beiktatásával kell kiegyenlíteni. Az ilyen elrendezések jelentős helyet igényelnek, a hosszú összekötő vezetékezés szórt tere nem elhanyagol- ^5 ható a tápláló és/vagy fogadó áramkörökre nézve. A találmány célja olyan megoldás biztosítása, amely mentes a fenti hátrányoktól és könnyen kivitelezhető. Ennek érdekében szakítva az eddigi gyakorlattal, a többkapus elrendezéseket nem külön-külön felépített egyszerű ferrites iránycsatolókból és/vagy hibridtranszformátorokból építi össze, hanem valódi többkapus iránycsatolókat hoz létre a nagyfrekvenciás technikában jól ismert többlyukú (pl. hatlyukú) ferritmagon, mint egyetlen közös ferritmagon. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy mivel egy többlyukú pl. hatlyukú ferritgyűrű nem más, mint több egymásmellé helyezett egylyukú ferritgyűrű és egy többlyukú ferritgyűrű több egymástól független kapu megvalósítására alkalmas anélkül, hogy az egyes kapuk egymás működését széles frekvenciatartományban károsan befolyásolnák. Ezzel a kapuk gyakorlati kivitele egyszerűsíthető, továbbá az alkalmazhatóság a felső határfrekvencia megnövekedése következtében szélesíthető. Az így kialakított többkapus iránycsatolók mentesek az eddig alkalmazott megoldások hátrányaitól, nevezetesen nagyfrekvenciás veszteségük kisebb az optimálisan rövid belső összeköttetések következtében. Szórt terük 5 lendkívül kicsi, mivel az összekötő vezetékezés is a ferritnag felületén ill. annak közvetlen közelében halad és hossza optimálisan rövid. Mindezek következtében az lyen valódi többkapus iránycsatolók frekvenciafüggő paraméterei az eddig alkalmazott elrendezésekhez ké- 10 pest kedvezőbbek és előnyösebben megközelítik az elméletileg elvárható jellemzőket. Helyigényük fele-egyhatoda lehet a hagyományos elrendezésekhez képest és az anyagfelhasználás is hasonlóképpen igen kedvező, hiszen egyetlen hatlyukú ferritmagon megvalósítható az az el- 15 rendezés, amelyhez a hagyományos, eddig ismert felépítésben pl. 4—6 darabra volt szükség. A találmány szerinti többkapus iránycsatoló elrendezésekre tehát alapvetően jellemző az, hogy egyetlen közös ferritmagon vannak felépítve, mely ferritmag kettőnél több lyukkal rendel- 20 kezik. Célszerű az elterjedt hatlyukú ferritmag megfelelő méretű és anyagú típusának alkalmazása, mert a leggazdaságosabban erre az alakzatra építhetők fel a legbonyolultabb elrendezések. A találmánynak az a lényege, hogy egy két- vagy 25 többlyukú ferritmagon legalább két iránycsatoló van elrendezve. A találmányt részletesebben az ábrákon bemutatott kiviteli példa segítségével ismertetjük, az 1. ábrán három iránycsatolóból álló csoport kap- 3C csolási rajzát szemléltetjük, míg a 2. ábrán az 1. ábra szerinti három iránycsatolóból álló csoport találmány szerinti elhelyezése látható egy hatlyukú ferritmagon. Az 1. ábrán látható Icsl, Ics2, Ics3 iránycsatolók mind- 35 egyike négy-négy ABEF, BCGH, CDJK kivezetéssel rendelkezik. Az Icji iránycsatoló főága az A és B kivezetések között van, mig mellékága az E és F kivezetések közötti vezeték. Az Ic5i iránycsatolóban a B kivezetés és a föld között, valamint az F kivezetés és a föld között 40 egy-egy csatoló tekercs van elrendezve. Az lcsl iránycsatoló fő paramétereit az A és B kivezetések közötti beiktatási csillapítás, az A és E kivezetések közötti kicsatolási csillapítás és a B és E kivezetések közötti zárócsiliapítás határozzák meg. Az Ics2 és ICS3 iránycsatolók teljesen hasonló felépítésűek mint az Icsi iránycsatoló. A három Icsi, Ics2, ICS3 iránycsatoló főága egymással sorba van kapcsolva. Ha az Icsi iránycsatoló A kivezetésére vezetett nagyfrekvenciás teljesítményt az E, G és j kivezetésekkel megvalósított 50 kapukra akarjuk a menetszámokkal megállapított arányok szerint kicsatolni és a D kivezetésről a megmaradt teljesítményt továbbvezetjük, vagy eldisszipáljuk egy — az ábrán nem látható — terheiőellenálláson, akkor az F, H és K kivezetéseket értelemszerűen névleges hullám- 55 ellenállással kelllezámi. A 2. ábrán egy hatlyukú 1 ferritmagot mutatunk be, amelynek h , 12,13, U, 15, 16 lyukaiban helyeztük el az I, ábrán bemutatott, önmagában véve ismert Ic,i. Ics2. lcs3 irány csatolókból álló csoportot. Az elhelyezés a 60 következőképpen történhet: Az lt lyukba fűzzük az A és B kivezetések közötti vezetéket, az 12 lyukba a B és C kivezetések közti vezetéket, míg az 14 lyukba a C és D kivezetések közti vezetéket. Az. E és F kivezetések közti mellékág! vezeték az 65 i6 lyukban, a G és H kivezetések közötti mellékági veze-2
