157857. lajstromszámú szabadalom • Mikrohullámú veszteséges változtatható csillapító

3 157857 4 csőtápvonalban az üzemi frekvencián mérhető hullámhossznak általában két-háromszorosát foglalják el hosszméretben. Ilyen hosszméret mellett 15 dB-30 dB végcsillapítás biztosítható , az üveglapra felvitt fémpárologtatott anyag minőségétől (felületi egyenletesség, vastagság stb.) függően. A jelentős hosszméret szükséglet, valamint az előállításukhoz szükséges nagyon pontos fémpárologtaíásos technológia igény hátrányként jelentkeznek ezeknél a csillapítóknál. Célunk egy jóval egyszerűbb technológiával előállítható és hosszméretében is kisebb helyigényű veszteséges változtatható csillapító megvalósítása téglalap keresztmetszetű csőtápvonalban. A feladat megoldásához szükséges nyelőanyagnak (fröccsölési technológiával könnyen előállítható) porvasidomot akalmazurik. A porvasidomok alkalmazása azonban két technikai probléma megoldását követelte meg. A két technikai, probléma egymással ellentmondó, mivel a kis kezdeti csillapítás (3 dB alatt) biztosításához nagyon vékony (0,1 mm- 0,3 mm-es vastagságú) porvasidom szükséges, másrészről viszont a megfelelő mechanikai szilárdság eléréséhez legalább 2 mm-es vastagságú porvasidom alkalmazása ad (mechanikailag) kielégítő megoldást. A 2 mm-es porvasidom vastagság azért is szűk- ' séges, hogy a hosszméretnék az ismert megoldásokhoz (üveglemezes csillapítók) képest a harmadára, vagy negyedére való lecsökkentése mellett a 15 dB-30 dB-es végcsillapítás megvalósítható legyen. Például egy 12,6 mm X 28,5 mm-es belső méretű téglalap keresztmetszetű csőtápvonalban elhelyezett 4 mm vastagságú porvaslemez 8 GHz-en mért kezdeti csillapítása (a porvaslemez lapjával a csőtápvonal keskenyebbik oldalfalához húzott helyzetében) 8 dB-12 dB volt a porvaslemez minőségétől függően. Végcsillapítása (a porvaslemeznek a csőtápvonal hossztengelyébe húzott helyzetében) 20 dB-30 dB volt. A porvaslemez hossza a téglalap keresztmetszetű csőtápvonalban (8 GHz-en) mért hullámhossznak 3/4 része volt. A porvaslemez lépcsős kiképzést kapott a reflexió csökkentése céljából. A nagy kezdeti csillapításnak közel egy nagyságrenddel való lecsökkentésére a kedvező hosszméret és változatlan végcsillapítás megtartása mellett a találmány ad megoldást. A találmány tárgya, téglalap keresztmetszetű csőtápvonalban felépített mikrohullámú veszteséges változtatható csillapító. A találmány szeriríti megoldásban a téglalap keresztmetszetű csőtápvonal belső terében a, porvasidommal párhuzamosan legalább egy különálló dielektrikumidom van elhelyezve; a dielektrikumidom a csőtápvonal hossztengelye irányában előnyösen lépcsős kiképzésű lemez, továbbá úgy a porvasidom, iminlt a dieléktrikumidom a csőtápvonal hossztengelyére (merőleges irányban mozgathatóan van elhelyezve. Az optimális beállítás szempontjából előnyös, ha a porvasidom és a dieléktrikumidom egymáshoz képest is elmozdítható, ha azonban ettől el lehet tekinteni, akkor a közös mozgatószerven egymáshoz képest távközzel elhelyezve, rögzíthettük. A találmány szerinti megoldás különböző példaként! kiviteli lalaikjiait a 2., 3., 4. és 5. ábra mutatja. A téglalap keresztmetszetű 1 csőtápvonalban elhelyezett 5 por vasidoni a 6 dielektrikumidommal együtt adja a csillapító hatást. A találmány szerint a téglalap keresztmetszetű 1 csőtápvonalba helyzett 6 dieléktrikumidom az 5 porvasidomnak kezdeti csillapítását lényegesen (például egytized részére csökkenti anélkül, hogy végcsillapítását számottevően például néhány tized dB) csökkentené. Ennék a hatásnak felismerése elsősorban kísérlet eredménye, de a működés mechanizmusát durva közelítéssel magyarázni lehet. A téglalap keresztmetszetű 1 csőtápvonalban, amelyben a mikrohullámú jel TE10 hullámformában terjed az 5 porvasidom és a 6 dieléktrikumidom úgy van elhelyezve, hogy a csillapító kezdeti csillapításának beállításakor az 5 porvasidom az 1 csőtápvonal egyik keskenyebbik oldalfalához húzott helyzetében az elektromos tér minimumhelyére, ugyanakkor a 6 dielektrikumidom pedig az elektromos tér maxiniumhelyére kerül a 3. ábra szerint. Ebben a helyzetben á 6. dielektrikumidom maximális elektromos teret képes sűríteni önmagában és ezzel elektromos teret von el az 5 porvasidomtól. Az 5 porvasidom tehát a lecsökkent elektromos térben kisebb csillapító hatást tud kifejteni és ezzel a csillapító ikezdeti csillapítása csökken. A végcsállapítás beállításakor a- 6 dieléktrikumidom- az 1 csőtápvonal másik keskenyebbik oldalfalához húzott helyzetében az elektromos tér minimumhelyére, ugyanakkor az 5 porvasidom pedig az elektromo tér maximum helyére kerül a 4. ábra szerint. Ebben a helyzetben a 6 dielektrikumidom nem tud sűrítő hatást kifejteni és az 5 poirvasidomnak teljes csillapító hatása érvényesül az elektromos tér maximális helyén. A kezdeti és végcsillapítás közötti további •csiilapításélrtélkek beállításla la 3 vonórúddal történik. A 3 vonórúd távközzel összekapcsolja az 5 porvasidomot a 6 dielelktrfkurmdomimal és biztosítja mozgatásúikat az 1 csőtápvonal keskenyebbik oldalfalára merőleges irányban. A találmány szerinti Veszteséges változtatható csillapító tervezését kísérleti úton lehet elvégezni. Adott méretű téglalap keresztmetszetű 1 csőtápvonal esetén az elérni kívánt végcsillapítástól függően kísérleti úton kell az 5 porvasidom és a 6 dielektrikumidom geometriai meneteit és a köztük levő távolságot meghatározni. Ügy az 5 parviasidom, mint a 6 dielektrikumidoim legelőnyösebben a csőtápvonai tengielyirányában lépcsős kiképzésű lemezre formálva adják a legkisebb hosszménet mellett a legkedvezőbb csillapíMsiviszonyokait és a legkisebb reflexiót. Az 5 porvasidomnak a 6 dielektrikumidomhoz mért távolságát az 1 csőtápvonal hossztengelyére merőleges irányban az 1 csőtápvonal szélességéneik 10%-ia és 50%-a között előnyös megválasztani. Ezzel a választással biztosítható a legnagyobb csillapításváltozás főleg abban a kiviteli formában, amelyben (például a 2. ábra, 3. és 4. ábra szerinti megoldás) a 3 vonórúddal meg-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2