152477. lajstromszámú szabadalom • Nagyérzékenységű mikrohullámú diszkriminátor
152477 Ennek az ismert megoldásnak az előnye az, hogy kis méretekben megépíthető, hátránya azonban, hogy behangolása körülményes, továbbá a karakterisztikája erősen nem-lineáris. Ezért csak linearitás-igény nélküli szabályozó áramkörökben (pl. AFC) alkalmazzák. A másik ismert megoldás szerint (3. ábra) a bemenetre adott frekvenciamodulált mikrohullámú jel 7 iránycsatolóra jut. Az iránycsatoló a~jel nagyobb részét tovább engedi egy 8 nyelőbe, amely az odaérkező jelet elnyeli, a jel kisebb részét pedig 9 hibrid felé továbbítja. A hibrid a kapott jelet kettéosztja és az egyik felét 10 állítható rövidzárra, a másik felét pedig a vivőhullám f0 frekvenciájára hangolt 11 üregrezonátorra továbbítja. Az állítható rövidzárról a jel a frekvenciától függetlenül állandó fázisban visszaverődik a hibrid felé. A hibrid ezt a visszavert jelet újra felezi és az egyik felét az egyik 12 diódára, a másik felét pedig az iránycsatolón át a másik 13 diódára juttatja. A 11 üregrezonátor is teljes egészében visszaveri a kapott jelet, és az a hibrid által kettéosztva szintén a két 12 és 13 diódára jut. Abban az esetben, ha a jel frekvenciája az üregrezonátor f0 rezonanciafrekvenciájával megegyezik és az állítható rövidzár helyesen van beállítva, a két diódára jutó összegezett jelek amplitúdói egymással egyenlőek. Ha azonban a jel frekvenciája a vivőfrekvenciától eltér, az üregrezonátorról visszavert jel fázisszöge erősén megváltozik és emiatt az egyik diódán nőni, a másikon pedig csökkeni fog az összegezett jel amplitúdója. A diódák a kapott összegezett jellel arányos egyenirányított feszültséget szolgáltatnak, és egy 14 differenciáltrans»formátorral, vagy más módon e feszültségek különbségét képezve, ennél a mikrohullámú diszkriminátornál is a 2. ábrán feltüntetett karakterisztikát kapják eredményül. A diszkriminátor karakterisztika csúcsainak távolságát, azaz a működési sáv szélességét ennél a megoldásnál az üregrezonátor terhelt jósági tényezője, a csúcsok magasságát pedig a diszkriminátorba beadott mikrohullámú jel teljesítménye határozza meg. A diszkriminátor érzékenysége tehát e két tényezőtől együttesen függ. A 2. ábra szerinti karakterisztika az f0 vivőfrekvencia közvetlen környezetében lényegében lineáris. Az f0 -tól távolabb azonban a lineáristól való eltérés jelentős mértékű. Megjegyezzük, hogy kézenfekvő gondolat lenne ennél az ismert elrendezésnél a karakterisztika lineáris szakaszának szélesítése a diszkriminátor csúcstávolságának a növelésével, tehát kisebb terhelt jósági tényezőjű üreg alkalmazásával. Szigorúbb linearitási követelmények kielégítése azonban ezen az úton gyakorlatilag nem lehetséges, mert a csúcsok távolságának növelésével az érzékenység erősen csökken, és a zajviszonyok romlása miatt a diszkriminátor használhatatlanná válik. Ennek az ismert megoldásnak a hátránya tehát az, hogy a diszkriminátor karakterisztika nem eléggé lineáris, továbbá az, hogy abban az esetben, ha a rendelkezésre álló teljesítmény kevés, kicsi a diszkirimnátor érzékenysége. Emiatt ezt a diszkriminátort nagyteljesítményű 5 adók linearitás-igény nélküli AFC áramköreiben alkalmazzák. Mérési célokra ez a diszkriminátor típus sem alkalmas. A találmány szerinti megoldások az utóbb leírt 3. ábra szerinti ismert megoldáshoz kap^ 10 csolódnak és a mikrohullámú diszkriminátor linearitásának megjavítására, továbbá az érzékenységének a növelésére irányulnak. A találmány szerinti első megoldás a mikrohullámú diszkriminátor érzékenységét a linea-15 ritás változatlan értéke mellett kb. 20 dB-lel megnöveli. A találmány szerinti második megoldás a mikrohullámú diszkriminátor linearitását több mint egy nagyságrenddel, az érzékenységét pe-20 dig kb. 20 dB-lel egyidejűleg megjavítja az ismert megoldás adataihoz viszonyítva. A találmány szerinti első megoldást négyszögkeresztmetszetű csőtápvonalban megvalósítva a 4. ábrán tüntettük fel. Az ábra a mikro-25 hullámú diszkirimnátort a csőtápvonalak szélesebbik oldalára merőleges nézetben mutatja. Az ábra szerinti mikrohullámú diszkriminátor a 15 cirkulátorból, a cirkulátorhoz csatlakozó 9 hibridből, a hibrid egyik ágára csatlakozó 10 30 állítható rövidzárból, a hibridnek az állítható rövidzárral szomszédos ágára csatlakozó 11 üregrezonátorból, továbbá a 12 és 13 kristálytartókból és a 14 differenciáltranszformátorból áll. 35 A 3. ábra szerinti ismert megoldás érzékenysége azért kicsi, mert az iránycsatoló a diszkriminátor bemenetére adott mikrohullámú jelnek csak tört részét képes a hibrid felé továbbítani, a jel nagyobb része a nyelőre jut és ott haszon 40 nélkül elvész. (Szorosabb csatolású iránycsatoló nem alkalmazható, mert az a hibrid felől a dióda felé haladó jel jelentős részét elvonná, és ezáltal elrontaná a diszkriminátor linearitását.) 45 A találmány szerinti első megoldás ezt a hátrányt cirkulátor alkalmazásával küszöböli ki. A cirkulátor a bemenetére adott mikrohullámú jelet a berajzolt nyíl irányában gyakorlatilag csillapítás nélkül a hibrid felé továbbítja, a 50 hibrid felől visszaérkező jeleket pedig szintén a nyíl irányában a 13 diódára juttatja csillapítás nélkül. Ily módon a cirkulátor alkalmazása az iránycsatolót feleslegessé teszi, és ezáltal kb. 20 dB-vel megnöveli a diszkriminátor érzékeny- i 55 ségét. A találmány szerinti második megoldást négyszögletes csőtápvonalban megvalósítva az 5. ábrán tüntettük fel, szintén a csőtápvonalak szélesebbik oldalára merőleges nézetben. Az ábra 60 szerinti mikrohullámú diszkriminátor a 15 és 16 cirkulátorokból, a cirkulátorokhoz csatlakozó 9 hibridből, a hibrid egyik ágára csatlakozó 10 állítható rövidzárból, a hibridnek az állítható rövidzárral szomszédos ágára csatlakozó 19 65 csatolt üregrezonátorokból felépített szerelvény-2
