145106. lajstromszámú szabadalom • A hőmérséklet függvényében dolgozó üregrezonátor

Megjelent: 1959. augusztus 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.103. SZÁM 21. a4

. 46—60. OSZTÁLY — GE—272. ALAPSZÁM A hőmérséklet függvényében dolgozó üregrezonátor Dr. Gerhard Ernst, Wildau b/Berlin, Német Demokratikus Köztársaság A bejelentés napja: 1957. július 19. Német Demokratikus Köztársaságbeli elsőbbsége: 1957. május 11. A rezgőkör jóságára jellemző nagy Q értékkel rendelkező üregrezonátoroknak nagy mértékben függetleneknek kell lenniök, ha jó tulajdonságaikat ki akarjuk használni. Hengeres üregrezonátornál a rezonanciának megfelelő f frekvencia a hőmérséklet változása folytán kö-A f körülbelül a —— = « pro °C összefüggés szef rint változik, úgyhogy a rezonátor anyagának 0 hőmérsékleti együtthatóját lehetőleg kis értéken kell tartanunk. Ezért Q = 10 000— 20 000 jósági számmal bíró üregrezonátorokat igen gyakran kis hőmérsékleti együtthatójú invar acélból vagy kerámiai anyagból készítenek. Mindkét: kiviteli alak előállítása azonban igen költséges, minthogy az előbbit rendszerint tömör anyagból kell kimunkálni, a kerámiai anyagból való előállítás, során viszont az égetéssel járó vetemedés miatt jelentékeny selejt keletkezik. A találmány lehetővé teszi e hátrányok kiküszöbölését, valamint kis hőtágulásnak és ezzel az üregrezonátorok nagy frekvenciastabilitásának az eddiginél lényegesen kisebb ráfordítással való elérését. Mint ismeretes, olyan üregrezonátorokat, amelyeknek nagy jósági számmal kell bírniok, H0

alakú hullámmal gerjesztenek, minthogy valamennyi lehetséges rezgési alak közül ennac a hullámalaknak van a legkisebb csillapítása. A H0

-hulámra jellemző mezőalak az üregrezonátoron belül lehetővé teszi, hogy a csőfal és a hengeres fal között kis légrés maradjon, anélkül, hogy ez a henger belsejében az elektromágneses mezőt zavarná, vagy veszteségek keletkeznének. Az 1. ábrán üregrezonátor — úgynevezett visszhangdoboz (Echobox) — ismert alakjának elvi elrendezését tüntettük fel. A fémes 1 hengeren 2 födél van megerősítve, amelynek 3 vezetéke (például csavarmenete) van. E vezeték révén 4 rúd (vagy orsó) 5 dugattyúval tengelyirányban eltolható. Ezáltal az üregrezonátor belső tere és ezzel a rezonanciának megfelelő hullámhosszúság megrövidül vagy meghosszabbodik. Az üregrezonátort a 6 vezeték hurokkal Ho-hullám alakban gerjesztjük. Az 5 dugattyú fala és a hengerfal között néhány tizedmilliméternyi belső légtér van, amely a rezonátor villamos tulajdonságait nem befolyásolja. Hő hatása alatt az 1 henger kiterjed, a rezonanciának megfelelő frekvencia változására azonban lényegében csak a tengelyirányú kiterjedés mértékadó. A találmány abban van, hogy a hengerfödél a hengernek a födél felé eső oldalával nincs helytálló mechanikus kapcsolatban és kis hőmérsékleti együtthatójú anyagból (például invaracélból vagy kerámiai anyagból) készült közbenső tagok (tartópálcák) útján a henger fenekével van mechanikailag szilárdan összekötve. Példakénti kiviteli alakja a 2. ábrán látható. A 2 födél az 1 hengerrel nincs mereven összekötve, hanem a kettő között közbenső 7 légtér van, amely gumigyűrűvel is elzárható. A 2 födél a kerület mentén elosztott és igen kis hőmérsékleti együtthatójú invar- vagy kerámiai anyagból készült több 8 pálca útján van rögzítve és a 9 alaplemezzel szilárdan összekötve, ez viszont az 1 hengerrel alkot mechanikailag szilárd egységet. Ha az 1 henger hőhatás alatt kiterjed, a 9 henger fenék, valamint a dugattyú 5 feneke közötti és a rezonanciának megfelelő frekvenciát lényegében egyedül meghatározó —a— távolság csak oly mértékben változik, amily mértékben a rögzítő 8 pálcák kiterjednek. Ezt a tágulást azonban a szerkezeti anyag megfelelő megválasztásával igen kis értéken tarthatjuk.' A találmány szerinti elrendezés esetén a kis hőtágulási együtthatójú és viszonylag költséges anyagból sokkal kevesebbre van szükség, mint az ismert elrendezések esetén, amelyeknél a teljes 1 henger (lásd 1. ábra) ilyen anyagból készült. Az üregrezonátor hőstabilításával szemben támasztott még nagyobb igények esetén további javulást azzal érhetünk el, hogy a födélszerkezet hőmérsékleti együtthatója és — a rögzítés