189646. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés nagyfrekvenciás jelek ki- és bekapcsolására
1 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés 500 Mllz-ig terjedő frekvenciájú nagyfrekvenciás jelek megszakítással való ki-bekapcsolására a jelútba iktatott váltókapcsoló alkalmazásával. Nagyfrekvenciás jelek ki- és bekapcsolására sokféle kapcsolási elrendezés ismeretes. A leggyakoribb megoldás az, hogy a kapcsolókat vezetőanyagból készült kamrába helyezik és a kapcsolók szórt kapacitásait induktivitásokkal kihangolják. Ismeretesek olyan megoldások is, ahol a kapcsoló működőelemei a kamra falával tápvonalat alkotnak, amelynek hullámimpedanciája illeszkedik a kapcsolandó jelet továbbító tápvonal hullámimpedanciájával. A kapcsolókat mechanikailag a vezetőkamra falán átnyúló szigetelő anyagból készült működtető szerkezetekkel kapcsolgatják. A mechanikai működtetés elkerülhető oly módon, hogy a kapcsolókat jelfogókkal valósítják meg, és ily módon a kapcsoló táwezérelhetővé tehető. Ugyanez oly módon is megvalósítható, hogy jelfogók helyett kapcsoló diódákat alkalmaznak, amelyek a rájuk kapcsolt egyen feszültség segítségével hozhatók nyitó vagy záró állapotba. A Mechanikai Labor Művek Műszaki Tejékoztatójának 1978. évi 29. száma ismerteti a Reed-kapcsolók és diódák koaxiális kapcsolóként való alkalmazását. A cikk Reed-jelfogókból felépített kapcsoló átviteli jellemzőit tárgyalja részletesebben, amikor a Reed jelfogó vezető állásban van és mint koaxiális tápvonal, illetve koaxiális vezető szerepel. Hasonló aspektusból tárgyalja a diódás kapcsolókból felépített kapcsolási elrendezést. A cikk útmutatást ad arra, hogyan lehet a kapcsoló átviteli jellemzőit javítani, illetve különböző mérésekkel az átviteli karakterisztikát egyenessé tenni. A kapcsoló behangolása munkaigényes és bonyolult. A nagyfrekvenciás jelek ki- és bekapcsolására alkalmas kapcsolási elrendezések hiányosságai az alábbi csoportokba sorolhatók. a. Az egyszerű mechanikus (billenő, toló stb. rendszerű) mechanikusan működtetett kapcsolók néhány MHz-ig használhatók, mivel kikapcsolt állapotban a kapcsoló érintkezőinek egymáshoz viszonyított szórt kapacitása folytán a jel átjut rajtuk, ezért zárási-csilapításuk alacsony értékű. b. Bonyolultabb, nagyobb frekvenciákon is alkalmazható kapcsolók átviteli tulajdonságai viszonylag jók, zárási csillapításuk azonban általában elég alacsony értékű, s mindemellett felépítésű bonyolult, áruk pedig igen magas. c. összetett kapcsolási elrendezésekkel viszonylag nagy frekvenciáig oldható meg a nagyfrekvenciás jelek ki- és bekapcsolása, ezek bemérése, behangolása azonban • hőnyiült, s ugyanakkor nem kielégítő ez esetben sem a zárási csillapítás értéke. A találmánnyal célunk olyan kapcsolási elrendezés létrehozása, amely lehetővé teszi különböző olcsó, tömegben gyártott kapcsolók nagyfrekvenciás alkalmazását jó átviteli jellemzők és nagyértékű zárási csillapítás mellett. A találmány révén megoldandó feladatot abban jelöltük meg, hogy olyan kapcsolási elrendezést hozzunk létre, amely a felhasználandó kapcsolók érintkezői között a kapcsoló kikapcsolt helyzetében jelentkező szórt kapacitás hatását kiküszöböli. A találmány szerint olyan kapcsolási elrendezést dolgoztunk ki, amely alkalmas 500 MHz-ig terjedő tartományban nagyfrekvenciás jelek megszakítással való ki- és bekapcsolására. A találmány szerint a jelútba egymás után egymással együttműködő első és második váltókapcsolót iktatunk. Az első váltókapcsoló első érintkezője a második váltókapcsoló közös érintkezőjével, a második váltókapcsoló második állóérintkezője hidegpontra csatlakozik. Az első váltókapcsoló közös érintkezője és a második váltókapcsoló második áll óérintkezője hidegpontra csatlakozik. Az első váltókapcsoló közös érintkezője és a második váltókapcsoló első állóérintkezője a jelűt két, egymást követő pontjára kapcsolódik, amelyek között a nagyfrekvenciás jelet meg kell szakítani. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés bekapcsolt állapotban mérhető átviteli jelelmzői javíthatók-különösen nagyobb frekvenciák esetében-oly módon, hogy a két váltókapcsoló közé és/vagy az első váJtókapcsoló elé, illetve a második váltókapcsoló után a jelútba indukvitásokat iktatunk, amelyek segítségével a szórt kapacitások aluláteresztő szűrővé alakíthatók át. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés kikapcsolt állapotban mért reflexiós jellegű tulajdonságai nagymértékben javíthatók oly módon, ha az első váltókapcsoló második állóérintkezője hullámimpedancián át hidegpontra van kapcsolva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés Reedrelékkel is megvalósítható. Ez lehetőséget ad arra, hogy a jel ki-, illetve bekapcsolása távvezérelhető legyen. Különösen előnyös kapcsolási elrendezés építhető fel Reed-relékkel oly módon,hogy a Reed-relékkel kialakított váltókapcsolók hosszközépvonalai egy egyenesbe essenek, ekkor a váltókapcsolókat a hosszközépvonalukra keresztirányban elhelyezkedő és földvezetőre kapcsolt ámyékolólemezzel választjuk el egymástól. A váltókapcsolókat a megszakítandó pontokhoz koaxiális hozzávezetések csatlakoztatják, amelyek a váltókapcsolókkal U-alakban vannak elrendezve. Az U-alak szárait alkotó koaxiális hozzávezetések külső vezetőit egymással közvetlenül földvezető köti össze. Az árnyékolólemezen nyílás van, amelyen az első váltókapcsoló első állóérintkezőjét a második váltókapcsoló közös érintkezőjével összekötő induktivitás van átvezetve. Az első váltókapcsoló második állóérintkezőjét hidegpontra kötő hullámimpedancía az egyik megszakítandó ponthoz csatlakozó koaxiális hozzávezetés külső vezetőjéhez kapcsolódó és az U- alak szárain kívül fekvő segédföldelésre csatlakozik. A találmányt a továbbiakban a mellékelt rajzon bemutatott példaként! kiviteli alakok kapcsán ismertetjük részletesebben. A rajzon: az la. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés bekapcsolt állapotban, az lb. ábra ugyanez a kapcsolási elrendezés kikapcsolt állapotban, a 2a. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés három induktivitással és hullámimpedanciával bekapcsolt állapotban, a 2b. ábra az előző kapcsolási elrendezés kikapcsolt állapotban, a 3. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés Reed-jelfogókkal felépítve, a 4. ábra az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés záró csillapításának és reflexiós tényezőjének frekvenciafüggése, az 5. ábra a 3. ábra szerinti kapcsolási elrendezés záró 189.64Ó 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
