170611. lajstromszámú szabadalom • Deciméterhullámú frekvenciasokszorozó
3 170611 4 A csőtápvonalszakaszból kialakított frekvenciasokszorozó rendkívül nehézkes és hátrányos abból kifolyólag, hogy a hosszának feltétlenül több mint háromszor akkorának kell lennie, mint amekkora a bemenő f0 frekvencia X 0 hullámhossza. Ez viszont adott esetben már hasznavehetetlenül nagy méretet jelentene és emiatt az ilyen frekvenciasokszorozó használata eleve megszab egy minimális bemenő f0 frekvenciát, amely esetleg már túl nagy ahhoz, hogy a kívánt stabilitással és tisztasággal lehessen gerjeszteni. Ettől sokkal nagyobb kellemetlenséggel fenyeget azonban a rövidzárdugattyúk jelenléte, amelyek elkerülhetetlen érintkezési bizonytalanságaikkal a frekvenciasokszorozóból kiindulva számottevően ronthatják az egész nagyberendezés megbízhatóságát. A csőtápvonalszakaszból kialakított frekvenciasokszorozó azonban nemcsak az alkalmazás szempontjából hátrányos, hanem még inkább az a sorozatgyártásban, mert az előállítása viszonylag igen sok finom műszerészi kézi munkát, valamint sok kényes, nagyon pontos keményforrasztást követel meg. A keményforrasztás viszont nemcsak a varratok egyenetlen tömege és felülete miatt okoz gyakran súlyos nehézségeket, hanem sokkal inkább amiatt, hogy viszonylag sok a forrasztás következtében keletkező javíthatatlan deformáció, felülettorzulás, vagyis, a gyártásban elkerülhetetlenül sok végleges selejt keletkezik. Végül, az ilyen szerkezetű darabot nem lehet gyártani a könnyű, olcsó, biztonságos és nagy pontosságot eredményező nagynyomású fröccsöntési, vagy fröccsentéses eljárás szerint. E hátrányok és nehézségek kiküszöbölése céljából a találmány olyan elvi elektromos elrendezést és egyszerű szerkezeti kialakítást kíván nyújtani, amely viszonylag egészen kis méretű, gyakorlatilag tetszésszerinti mértékű frekvenciasokszorozást és szelektivitást ad, továbbá, nem alkalmazva rövidzárdugattyút, a szerkezet megbízhatóságát elvileg a benne levő varactordiódáéval teszi azonossá, a kimeneti kör áteresztő csillapítása kicsi és így a hatásfoka sokkal jobb, mint az eddigieké, a sokszorozó úgyszólván selejtmentesen gyártható fröccsöntési eljárással pl. alumíniumötvözetből, vagy műanyagból fröccsöntve és galván fémréteggel bevonva, azaz, a legegyszerűbb és a legkorszerűbb technológiai eljárások szerint biztosan, könnyen és olcsón. A találmány csőtápvonalhoz csatlakoztatható, varactordiódás frekvenciasokszorozó egység, amelynek kimeneti áramköre egy TE 111 rezgési módusú hengeres üregrezonátor, ennek tengelyére merőleges álló síkban, a tengelyre merőlegesen van elhelyezve a varactordiódát becsatoló szonda és tőle 90°-ra az üregrezonátor kimenetét alkotó kicsatolórés, hosszanti tengelyével szintén merőlegesen a hengeres üregrezonátor tengelyére. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy egy TE 111 rezgési módusú hengeres üregrezonátor a rezgési frekvenciáján gyakorlatilag tetszésszerinti szelektivitásúra képezhető ki és ha a kimenetét csatolóréssel alakítjuk ki, amely elé állítható csatoláshangoló rudacskát helyezünk el, akkor az üregrezonátor kimenetét pontosan lehet illeszteni annak a varactordiódának a kimeneti impedanciájához, amely az üregrezonátor elé helyezve elvégzi a bevezetett f0 frekvenciájú alaprezgés torzítását, azaz, átalakítását az f0 harmonikusainak frekvencia-5 keverékévé és ha a varactordióda becsatolószondáját 90° távolságra helyezzük el a kimeneti csatolóréstől ugyanabban az üregrezonátor tengelyére merőleges felezősíkban, akkor az üregrezonátor áteresztőcsillapítása, jó hangolás esetén, egészen kicsi 10 és ily módon egyetlen ilyen egységgel gyakorlatilag tetszésszerinti mértékű sokszorozási érhetünk el, amivel szemben az eddigi módszerrel csak több fokozatban, közbenső erősítéssel lehet nagy mértékű sokszorozási megvalósítani. 15 A találmány egy kiviteli formáját rajzmelléklet alapján ismertetjük. A rajzmellékletben az 1. ábra csőtápvonalból kialakított frekvenciasokszorozó (oldalnézetben, a rajz síkjával párhuzamos 20 felezősíkkal metszve), a 2. ábra hengeres üregrezonátorból kialakított frekvenciasokszorozó szerkezeti vázlata oldalnézetben a B—B metszet szerint, a 3. ábra hengeres üregrezonátorból kialakított 25 frekvenciasokszorozó szerkezeti vázlata felülnézetben, az A-A metszet szerint. A szokásos gyakorlatban a frekvenciasokszorozót csőtápvonalszakaszból az 1. ábra vázlatának megfe-30 lelően alakítják ki. Itt az 1 sokszorozóház legnagyobb ürege lényegében egy csőtápvonalszakasz, amely a 12 állítható rövidzárdugattyúval együtt a bemenő f0 frekvenciára hangolt 7 rezonátort alkotja. A 7 rezonátort a 12 állítható rövidzárdu-35 gattyúval hangolják rá, azaz, illesztik a bemenő f0 frekvenciára. Az 1 sokszorozóház oldalán van kiképezve a bemeneti 6 koaxiális csatlakozó, amelyen át a 26 koaxiális becsatoló szonda kapacitíven viszi be az alaposzcillátorból az f0 frekvenciájú 40 bemenő energiát. Ezt az energiát egy 3 koaxiális csatolórúd adja át az előfeszített 2 varactordiódára, amely így erősen torzító lévén, az f0 alapfrekvenciából nagyon dús harmonikus-keveréket állít elő. Az 1 sokszorozóház egy 4 csőtápvonalszakaszra 45 van ráépítve, amelynek ürege a kimeneti n • f0 frekvenciára hangolt 8 rezonátort alkotja, ahol az n páros egészszám. A 4 csőtápvonalszakasz 5 kimenetére csőtápvonal van kötve, amelyhez illeszteni kell a 2 varactordióda kimeneti impedanciáját. Ezt 50 az illesztést 9 aluláteresztő szűrő (vagy lépcsős transzformátor) és 11 állítható rövidzárdugattyú látja el. A 8 rezonátor kimenő n • f0 frekvenciájára 10 hangoló fémrudacskákkal lehet behangolni a 8 rezonátort. Ezt a behangolást feltétlenül el kell 55 végezni másként a 8 rezonátornak nem lesz meg a szükséges szelektivitása. Ez a szerkezeti megoldás több szempontból is elkerülhetetlenül hátrányos. Mindenekelőtt, sok a keményforrasztás, mert nemcsak az 1 sokszorozó-60 házat és a 4 csőtápvonalszakaszt kell így összekötni, hanem a 9 aluláteresztő szűrő alkatrészeit is az előbbiekhez. Azt pedig már megemlítettük, hogy a keményforrasztás milyen kényelmetlen, nehéz és költséges dolog a sorozatgyártásban. Ha-65 sonlóképpen megemlítettük a bemenő frekvenciától 2
