148788. lajstromszámú szabadalom • Elrendezés üregrezonátorok zavaró rezonanciáinak csillapítására

2 148.788 Ugyancsak ismert megoldás az üregrezonátor külső palástján alkalmazott felhasításokon keresztül becsatolt' csillapító elemek alkalmazása. Ilyen jellegű megoldás található a' Polarad Inc., ill. Polytechnic Research Institute egyes készülékeiben. Ezek a megoldások azonban egyrészt súlyos gyártási problémákat vetnek fel, másrészt nem is vezetnek mindig kielégítő eredményre. A Hewlett—Packard által alkalmazott megoldás különleges alakú és szigorú tűrések mellett előállítható üregrezonátort tesz szükségessé, a Polytechnic és Polarad által alkalmazott megoldásoknál pedig az üregpalást nem hengerszimmetrikus megbontása a nem érintkező hangolódugattyú kerületmenti káros rezonanciáinak erősebb gerjesztődéséhez vezet. A találmány szerinti megoldás az üregrezonátor rezonanciaimpedanciáját azzal csökkenti a zavaró rezonanciafrekvenciákon, hogy az üregrezonátor belső vezetőjébe veszteséges anyaggal lezárt, hengerszimmetrikusan gerjesztett, koaxiális elemekből felépített sáváteresztő szűrőt épít be, amely az üregrezonátor működési frekvenciatartományának abban a részében, amelyben szükséges a zavaró rezonaneiafrekvenciákhoíz tartozó rezananciaimpedanciák csökkentése, a zavaró rezonanciafrekvenciákra nézve áteresztő, az üzemi frekvenciákra nézve pedig zárójelleget mutat; e tulajdonsága által a szűrőt lezáró veszteséges elem a zavaró rezonancia-frekvenciákon csillapítja az üregrezonátort a szűrőn keresztül, az üzemi frekvenciákon pedig hatása elhanyagolható. Az 1. ábra a találmány tárgyát képező elrendezés szerinti koaxiális üregrezonátorral felépített, reflex klystronnal működő oszcillátor hosszmetszeti képét tünteti fel. A 2. ábra az 1. ábra szerinti oszcillátor részleges rezgési mód^diagramját ábrázolja, azaz a rezgési tartományokat az üregrezonátor relatív hosszának és a klystron repellerfeszültségének függvényében. A 3. ábra az 1. ábra szerinti oszcillátor rezonanciadiagramját ábrázolja, azaz a felléphető rezonanciafrekvenciákat az üregrezonátor relatív hoszszának függvényében. Az ábrák részleteit az alábbiakban ismertetjük: Az 1. ábrán —1— jelöli az üregrezonátor külső <vezetőjét, —2— és —3—• pedig a két részből álló belső vezetőjét. Klystron oszcilláitoircsőként, amelyet az 1. ábrán —10— jelöl, olyan típus alkalmas, mint pl. a KII vagy az RK 5721. A klystron rezonátorrácsai rendre a belső vezető —2—- jelű részéhez, illetőleg a —-11 és 12—• gyűrűk közvetítésével az —1— jelű külső vezetőhöz kapcsolódnak. A mikrohullámú teljesítmény kicsatolására a —13—• koaxiális szerelvény szolgál. Az üregrezonátoír hangolását a —14— dugattyú végzi, amelyet az 1. ábrán a jobb áttekinthetőség kedvéért szaggatott körvonalrajzzal tüntettünk fel. Ugyancsak szaggatott vonallal van feltüntetve a dugattyú mozgatására szolgáló -—15—• rúdpár. Az 1. ábrán feltüntetett elrendezésben az —5— és —6— koaxiális vezetékcsonkok a belső vezető belsejébe, azzal egytengelyűén beépített szűrőköri belső vezetővel -—7—, valamint az ütregrezonátor —3— belső vezetőjének belső vezetőfelületével együtt koaxiális szűrő-négypólust képeznek, amelynek szekunder kapcsait a —8—• vonallezáró zárja le, primer kapcsai pedig a —4— gyűrű alakú résen át az üregrezonátor elektromágneses teréből kapnak gerjesztést. A —4— jelű rés a —2— és —3— jelű belső vezető szakaszok egymáshoz való központosítása érdekében kisveszteségű dielektrikummal (mint pl. polytetrafluoretilén, vagy polystirol) van kitöltve. A —8— vonallezáró porvassal, vagy mats, az üregrezonátor működési frekvenciatartományában veszteséges dielektrikumként viselkedő anyaggal kitöltött koaxiális tápvonalszakasz a —2—, —3—, —4—, —5—, —6—, —7—• elemekből álló áramkör pedig sáváteresztő jellegű koaxiális szűrő, amely úgy van méretezve, hogy áteresztősávja magábafoglalja azokat a frekvenciákat, amelyeken az oszcillátor berezgését meg kívánjuk akadályozni, záró tartománya pedig azokat a frekvenciákat fogja át, amelyeken az áteresztő részbe eső frekvenciákon való rezgés elnyomásával egyidejűleg rezgést kívánunk kelteni. A fentiekben leírt szűrőből és vonallezáróból álló csillapítóáramkör úgy van beépítve az üregrezonátor belső vezetőjébe, hogy a —4— gyűrű alakú rés, mint csatolónyíláis a zavaró, rezonanciákra nézve az üregrezonátor árammaximumához közelfekvő helyen legyen. A —7—• jelű szűrőköri belső vezető fémcsőből készül és ennek belsejében történik a —9— jelű vezetéken a klystronoső •repellerfeszültségének bevezetése. Az 1. ábrán a —4—• jelű csatolónyílás a hangolódugattyú homlokánál fellépő árammaxirnumhely közelében van azon frekvenciatartomány beállítása esetén, amelyben az üreg zavaró rezonanciájának csillapítása szükséges. Ez a tartomány egy, az 1. ábra szerinti felépítésű oszcillátornál, a működési frekvenciasáv azon része, amelyben a 2. ábrán 2.1-el jelölt rezgési módban kívánjuk az oszcillátort működtetni. A jelölő indexekben az első szám az üregrezonátor hossztengelye mentén fellépő árammaximumok számát adja meg. Az indexek második száma azt adja meg, hogy a rezgést végző elektronoknak a klystron rezonátorrács és repellerelektródája közötti futásidejében hány' teljes rezgési periódusidő foglaltatik. A 2. ábra abszcisszája a relatív üreghossz, ordinátája pedig a klystron repellerelektródájára adott, a katódhoz képest negatív polaritású feszültség. "A 2.1 indexű üzemi rezgési mód mellett, azt részben átfedőleg, zavaró módként, a 3.2 és a 4.4 rezgési módok lépnének fel abban az esetben, ha a találmány szerinti elrendezést nem alkalmaznánk. Az egyes rezgési módok frekvencia szerinti különbözőségét a 3. ábra mutatja, amelynek abszcisszája a relatív üreghossz, ordinátája pedig az üregrezonátar rezonanciafrekvenciája. A 3. ábrán az üzemi, azaz a 2-es első indexű rezgési módoknak az ábra 2. jelű görbéje, a zavaró 3-as és 4-es első indexű módoknak a 3. és 4. jelű görbék felelnek meg. A találmány, szerinti elrendezésben a 3. ábrán víziszintes pont-vonallal jelölt frekvenciaérték