173936. lajstromszámú szabadalom • Csőtápvonalban felépített mikrohullámú sáváteresztő szűrő
3 173936 4 belsejébe. A fémrúd benyúlási mélysége folyamatosan változtatható és rögzíthető a fémes kontaktus egyidejű biztosítása mellett. A határfrekvencia alatt üzemelő csőtápvonalban szűrő céljára szolgáló rezonátor kialakításnak ismertetett módozatai közül a dielektromos hangolású változat a gyakoribb kivitel. Előnye a dielektromos hangolású rezonátornak, hogy a hangolás folyamán nincs kontaktus probléma. Veszteségek szempontjából is kedvezőbb eredményeket ad kisveszteségű dielektrium (például nagytisztaságú kvarc) alkalmazásával, mint a fémrudas hangolású rezonátor. Hátránya viszont, hogy a mikrohullámú frekvenciatartományban kiváló elektromos és mechanikai tulajdonságokkal rendelkező — ezért költségesen előállítható - dielektrikum alkalmazása szükséges. A fémrudas hangolású rezonátor előnyeként az olcsóbb előállítási költsége említhető a dielektromos hangolású rezonátorhoz képest. Számos alkalmazásnál viszont, ahol a szűrő átviteli karakterisztikáinak hőfokfüggésére szigorú előírások vannak, főleg a fémrudas hangolású rezonátor esetében további probléma is jelentkezik. Ismeretes, hogy ilyen szigorú előírások teljesítéséhez a szűrőt is INVAR anyagból kell készíteni. Az INVAR anyagból készült szűrőt pedig jó felületi kikészítéssel kell ellátni a veszteségek csökkentése érdekében. A rezonátor folyamatos hangolása során a kapacitív hatást kifejtő hangoló fémrúd felületi kikészítése sérülést szenved a hangolás folyamatosságát megkövetelő fémes kontaktus biztosítása miatt. A hangoló fémrúd felületi kikészítésének sérülése pedig a rezonátor és ezzel a szűrő veszteségeit tovább növeli. Célunk a találmány szerinti megoldással olyan fémrudas hangolású mikrohullámú sáváteresztő szűrő megvalósítása határfrekvencia alatt működő csőtápvonalban, amelynek felépítéséből származó elektromos jellemzői kedvezőbbek az ismert fémrudas hangolású rezonátor megoldásokénál. A találmány a határfrekvencia alatt üzemelő csőtápvonalban felépített sáváteresztő szűrők rezonátorainak kapacitív hangoló elemét két fémrúd felhasználásával valósítja meg. A csőtápvonal belső terébe nyúló fémrudak közül az egyik hangoló fémrúd fix hosszúságú és a csőtápvonalba való benyúlásának hossza a csőtápvonal belső magassági méretének legalább 30%-a, előnyösen 70-90% közé van megválasztva. A fix hosszúságú hangoló fémrúd a csőtápvonal egyik oldallapjának középvonalában, ezen oldallapra merőlegesen fix fémes kontaktussal van felhelyezve. A másik hangoló fémrúd, amely ismert módon folyamatos hangolás céljából a csőtápvonal belső tere irányában folyamatosan változtatható hosszúságúra van kialakítva, a csőtápvonal másik, az előbbi oldallal szemben elhelyezkedő oldallapjának középvonalában ezen oldallapra merőlegesen csúszós fémes kontaktussal van elhelyezve. A fix hosszúságú hangoló fémrúd és a változtatható hosszúságú hangoló fémrúd hossztengelyei rezonátoronként közös tengelyt alkotnak és a közös tengelytől való eltérésük kisebb mint a két hangoló fémrúd bármelyikének sugara. Az 1. ábrán a találmány szerint kialakított megoldás egy kiviteli példáját ismertetjük. A 2. ábrán rezonátorokból álló mikrohullámú sáváteresztő szűrőt ismertetünk. Az 1. ábrán a rezonátor céljára szolgáló határfrekvencia alatti csőtápvonal téglalapkeresztmetszetű. A találmány minden előnyös tulajdonsága érvényesül abban az esetben is, amikor valamely műszaki feladat követelményeként a rezonátort és a rezonátorokból felépített sáváteresztő szűrőt négyzetkeresztmetszetű határfrekvencia alatti csőtápvonalban kell megvalósítani. A határfrekvencia alatt működtetett téglalapkeresztmetszetű 1 csőtápvonal egyik szélesebbik 4 oldallapján ezen oldallapra merőleges helyzetben és az oldallap középvonalában fémes kontaktussal van elhelyezve a fix hosszúságú hangoló 6 fémrúd. A fix hosszúságú hangoló 6 fémrúdnak csőtápvonalba nyúló méretét a találmány kísérleti úton határozza meg. Ez a méret előnyösen az 1 csőtápvonal belső magassági méretének 70-90%-a közé van megválasztva. Ezzel a méretválasztással biztosítja a találmány, hogy a rezonátor(ok) hangolásához szükséges kapacitív reaktancia jelentős részét a fix hosszúságú egyik hangoló 6 fémrúd adja. Ez a megoldás viszont a veszteségek szempontjából — de a beállítás stabilitásának szempontjából is — kedvezőbb eredményeket ad az ismert megoldású fémrudas hangolású rezonátorokhoz képest. A fix hosszúságú hangoló 6 fémrudat ugyanis a találmány a csőtápvonal szélesebbik 4 oldallapjára fix kontaktus kialakításával rögzíti. A fix kontaktus megvalósításának egyik ismert módja mikrohullámú technikában például jól vezető ezüstforrasztással való rögzítés. De kísérleti tapasztalatok alapján a találmány megenged forrasztás nélküli, fémes nyomó-kontaktus alkalmazását is a fix hosszúságú hangoló 6 fémrúd rögzítésére mikrohullámú felületi kikészítés mellett. Ez utóbbi rögzítési módnak előnye, hogy a fix hosszúságú hangoló fémrúd esetleges cseréje könnyen elvégezhető a rezonátor(ok), illetve a szűrő végső beállításakor is. Mivel a találmány szerinti megoldás biztosítja, hogy a rezonátor(ok) hangolásához szükséges kapacitív reaktancia jelentős részét a fix hosszúságú hangoló 6 fémrúd adja, ezért a változtatható hosszúságú hangoló másik 7 fémrúd feladata csupán a rezonátorok) finom hangolásának ellátása. A változtatható hosszúságú hangoló 7 fémrúd az 1 csőtápvonal másik szélesebbik S oldallapjának középvonalában ezen oldallapra merőlegesen fémes csúszó-kontaktussal van elhelyezve oly módon, hogy hossztengelye célszerűen közös tengelyt alkot a fix hosszúságú hangoló 6 fémrúd hossztengelyével a szűrő mindegyik rezonátorában. A változtatható hosszúságú hangoló 7 fémrúd hossztengelyének eltérése a közös tengelytől nem kritikus éppen a változtatható hosszúságú hangoló 7 fémrúdnak a találmányban betöltött finom-hangoló szerepe miatt. A közös tengelytől való eltérésüknek azonban kisebbnek kell lennie mint a két hangoló fémrúd bármelyikének sugara. A hangoló fémrudak átmérőit ismert módon a szakirodalom alapján és a kísérleti tapasztalatok eredményeinek felhasználásával úgy megválasztani, hogy az átmérők a csőtápvonal 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
