168966. lajstromszámú szabadalom • Varaktoros frekvenciasokszorozó, négyszög, célszerűen téglalap keresztmetszetű hullámvezető kimenettel

MAGTAB NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1974. VI. 12. (01-179) Közzététel napja: 1976. III. 27. Megjelent: 1977. IV. 30. 168966 Nemzetközi osztályozás: H 03 B 19/10 Feltalálók: Bors László oki. villamosmérnök 60%, Szabó László oki. hir. ip. techn. 40%, Budapest Tulajdonos: ORION Rádió- és Villamossági Vállalat, Budapest Varaktoros frekvenciasokszorozó, négyszög, célszerűen téglalap keresztmetszetű hullámvezető kimenettel 1 A találmány tárgya négyszög, célszerűen téglalap keresztmetszetű hullámvezető kimenettel rendelkező varaktoros frekvenciasokszórozó, melyben a varaktor előfeszítő ellenállása a kimeneti négyszögkeresztmetszetű hullámvezető belsejében van elhe- 5 lyezve előnyösen használva ki a csőtápvonalnak a geometriai méretéből és a nagyfrekvenciás működéséből származó tulajdonságait. Ismeretes, hogy egy varaktoros frekvencia- 10 sokszorozóban a varaktort záróirányban elő kell feszíteni. Ez történhet kívülről ráadott egyenfeszültség segítségével, de maga a varaktor dióda is előállíthatja ezt, ha kapcsai közé helyezett megfelelő értékű ellenálláson keresztül záródni tud az 15 egyenáram útja (automatikus előfeszítés). Az ismert megoldások általában az utóbbi módszert alkalmazzák, mert ezzel elkerülhetők a kívülről ráadott feszültség hozzávezetéséből származó problémák. 20 Az a nehézség továbbra is fennáll, hogy az ellenállást úgy kell behelyezni a nagyfrekvenciás térbe, hogy az lehetőleg minél kevésbé zavarja meg az áramkör nagyfrekvenciás működését. Az alkalmazott ellenállások azonban nagyfrek- 25 vencián, különösen a mikrohullámok tartományában már nem tekinthetők kisfrekvenciás értelemben vett koncentrált paraméterű ellenállásnak, hanem sokkal inkább egy ohmos és reaktáns összetevővel jellemezhető frekvenciafüggő kétpólusnak. 30 Mivel egy frekvenciasokszorozóban a működési elvből következően több frekvencia komponens árama folyik a varaktoron keresztül (bemenőfrekvencián, kimenő frekvencián és esetenként ún. idler-frekvencián), kisfrekvenciás ellenállás helyettesítő képe a teljes frekvenciaspektrumban igen bonyolult, melyet pontosan nem ismerünk. A szakirodalomban található megoldások lényegében kétfajta utat választanak a fentiekben ismertetett probléma megoldására. Az egyik módszer, melyet elsősorban a nagy sokszorozási számmal (5 felett) jellemzett ún. step-recovery típusú varaktorral működő, kis teljesítményű frekvenciasokszorozókban alkalmaznak abban áll, hogy az ellenállást az áramkör bemenőfrekvenciás részén helyezik el, a varaktor pedig nincs galvanikus kapcsolatban a kimenő frekvenciás körrel. Az 1 GHz alatti frekvenciák esetében található olyan kiképzésű (pl. fémréteg) ellenállás, mely jó közelítéssel bemenőfrekvencián még a kisfrekvenciás jellemzővel rendelkezik, azaz értéke kézbentartható. A frekvenciasokszorozók másik csoportjánál a kis sokszorozási számmal, (2-4) jellemzett teljesítménysokszorozóknál általában az ellenállást ott helyezik el, ahol feszültségminimum van. Mivel olyan helyet nehéz találni egy tápvonalban, ahol több frekvenciára nézve feszültségminimum van, legtöbbször közvetlenül a varaktor kapcsainál, mint alacsony impedanciájú pontnál helyezik el az ellenállást. 168966