154283. lajstromszámú szabadalom • Csatoló szerkezet elektromágneses mikrohullámú rezgések átvitelére, kiváltképpen nagy teljesítményű mikrohullámú csövek számára, dielektromos ablakkal
3 154283 4 ez a dielktromos ablak a reflexiók csökkentése céljából úgy van elrendezve, hogy hatásos felülete lényegileg merőlegesen helyezkedik el a kétoldalt az átviteli csatornákban uralkodó villamos mező irányára. Ezen ismert csatoló szerkezet egy kivitelénél két derékszögű négyszög keresztmetszetű csőtápvonal darab, amelyeknek hossztengelyeik párhuzamosak, átlapoltan vannak elrendezve és az egyik csőtápvonal-darabból a másik csőtápvonal-darabba való átmenetben van elhelyezve a dielektromos ablak. Mindenesetre megmutatkozott, hogy ilyen esetben nehézség adódik annyiban, hogy nem kívánatos módusok (zavaró módusok) gerjesztését nehezen lehet elkerülni. A zavaró módusoknak azonban az a következményük, hogy az átviteli csatornáknak az ablakhoz való illesztését lényegesen zavarják és ezáltal az ablaknál villamos erőtér növekedések állnak elő és ezzel az ablak meg nem engedett melegedését okozzák. Hogy az említett nehézségeket elkerüljük a bevezetőben említett fajtájú mikrohullámú szerkezetnél, a találmány értelmében azt javasoljuk, hogy a csatoló nyílás(ok) görbe vonalú rés(ek) legyen(ek), amely(ek) a két csőtápvonalban az előírt módus térelosztása szerinti legerősebb mágneses erőtér helyének egy síkjában van(nak) elrendezve és amely rés(ek) az e téreloszlás szerinti legerősebb villamos erőtér helyét körülfogj a(k), míg a csatoló nyílás(ok) teljes réshosszúsága hoszszabb, mint a csőtápvonalak közepes üzemi hullámhosszának fele. A csőtápvonalban, mint ismeretes, a kis villamos térintenzitású helyen a mágneses mező rendkívül erős. Eszerint a találmány szerinti csatoló szerkezetnél a két csőtápvonal között, amely a dielektromos ablak két oldalán helyezkedik el, erős mágneses csatolás áll fenn. Ennek a mágneses csatolásnak szükségképpen az az előfeltétele, hogy a villamos erőtér vektora a csatoló nyílás tartományában párhuzamos legyen azzal a síkkal, amelyben a csatoló nyílás van, és ezáltal párhuzamos a dielektromos ablak felületével. Az ablakban fellépő veszteségek ennek ellenére is rendkívül kicsik, mert a résben keletkező villamos erőtér az erős mágneses erőterek következtében csak kevéssé tud kifejlődni. A csatoló rés előnyösen oly módon van kialakítva, hogy közel párhuzamosan halad egy mágneses erővonallal, amely nagy mágneses térintenzitású helyen közepes üzemi hullámhosszúságnál mindkét csőtápvonalban jelen van. A találmány szerinti Csatoló szerkezet csatoló rése rövidrezárt Lecher-vezetéknek tekinthető. Mint ismeretes, egy rövidrezárt vezetékben &v elektromágneses mező csak egy rezonancia közelében épül fel, ezért a rés hosszúságát előnyösen úgy méretezzük, hogy a rés saját rezonanciája a szerkezet kívánt átviteli tartományának a közepén helyezkedjék el. A csatoló szerkezethez csatolt terhelés a rés vezetés jóságát nagy mértékben csökkenti, úgy hogy ezáltal a rendszer át -viteli tartománya nagy lesz. Megmutatkozott, hogy a találmány szerinti csatoló szerkezettel egy teljes oktávnyi sávszélesség elérhető. A résvezeték saját rezonanciájának alkalmas megválasztásával elérhető, hogy a résvezeték valamennyi zavaró rezonanciája az átviteli tartományon kívül helyezkedjék el. 5 A találmány tárgyát rajz alapján kiviteli példa kapcsán az alábbiakban részletezzük. Az egymásnak megfelelő részeket az egyes rajzokon azonos hivatkozási jellel jelöltük. Az 1. és 2. ábra a találmány tárgyának általa 10 nosított kiviteli példája. A négyszögletes 1 csőtápvonal szabad végével egy további 2 csőtápvonalat fed át, amelynek ugyancsak derékszögű négyszög keresztmetszete van és amely az 1 csőtápvonal hossztengelyével párhuzamos és ehhea 15 képest el van tolva. A 3 nyíl irányában elektromágneses mikrohullámú rezgést táplálunk az 1 csőtápvonalba, amely ebben Hio-hullám alakjában terjed. A mikrohullámú energiát az 1 csőtápvonalból a 2 csőtápvonalba 4 csatoló nyíláson 20 keresztül vezetjük át, amely nyílás a két csőtápvonal egymásra lapolt falrészeiben van elrendezve és dielektromos anyaggal vákuumbiztosan van lezárva. Amint az 1. ábra A—B vonala mentén vett metszetet mutató 2. ábrán látható, a 4 25 csatoló nyílás görbe vonalú rés (csatoló rés), amely túlnyomórészt az 1 csőtápvonalban levő Hio-hullám erős villamos erőterén kívül helyezkedik el. Emellett a 4 csatoló résnek közelítően ugyanaz az alakja, mint egy mágneses H erő-20 vonalnak (szaggatott vonallal berajzolva) a legnagyobb mágneses térintenzitás helyén. Látható továbbá, hogy a rés hosszának nagyobbnak kell lennie, a csőtápvonalak közepes üzemi hullámhossza felénél.) A négyszögletes csőtápvonalban 35 levő mágneses alaphullám határ-hullámhosszúsága, mint ismeretes, megfelel a csőtápvonal szélesebb oldala kétszeresének.) A csatoló rés ekkor rövidrezárt Lecher-vezetékként hat. A Lecher-vezeték villamos erőterét E nyilak jelölik. 40 Az 1 csőtápvonalból a 2 csőtápvonalba haladó teljesítményáram az S Poynting-féle vektorból adódik. A dielektrikumban, amely a 4 csatoló rést kitölti, rendkívül kicsiny veszteségek adódnak, mert az erős mágneses csatolás következté-45 ben a dielektrikumot nagy teljesítményáram esetén is csak csekély villamos erőtér terheli. A 3. és 4. ábrákon a találmány szerinti csatoló szerkezet konstrukciós szempontból egyszerű kiviteli példáját mutatjuk be. A 4. ábra a 3. áb-5Q ra C—D vonala mentén vett metszet. A négyszögletes 1 csőtápvonal egy haladóhullámú cső 5 késleltető művonalának végére van forrasztva és a csőtápvonal hossztengelye az 5 késleltető művonal hossztengelyére merőleges. Ugyanúgy, mint 55 az 1. ábránál, az 1 csőtápvonal átfedi a négyszögletes 2 csőtápvonalat, amely párhuzamos az 1 csőtápvcnal hossztengelyével és ehhez képest eltoltan helyezkedik el. Az 1 és 2 csőtápvonalak egyik széles oldalukkal közvetlenül egymáson fe-60 küsznek, úgy hogy átfedésük tartományában közös faluk van. Ennek a közös falnak a közepén köralakú áttörés van, amelybe 6 kerámia-tárcsa van elhelyezve. A 6 kerámia-tárcsa mindkét homlokfelületén köralakú 7 fémbevonattal van ellát-65 va. Ilyen módon körgyűrű alakú dielektromos 2
