181348. lajstromszámú szabadalom • Elosztott paraméterű impedanciamódosító eszköz, célszerűen mikrohullámű fázistolókénti alkalmazásra
5 181348 6 összefüggései is viszonylag bonyolultak. A középvezetőnek a földsík(ok)hoz képesti két szélső - fen és Piriin — szöghelyzetét vesszük alapul a körkeresztmetszetű középvezetőre nézve már kidolgozott közelítő képletek felhasználásával. Erre ad pl. apparátust: Microwave Engineer’s Handbook, Vol. 1. ARTECH House Inc. Microwave Journal, 1969. február. Microwave Engineers Technical and Buyer’s Guide Edition. Példaképpen ismertetjük egy fázistoló geometriai méretezését, melynél a fenti forrásokban található képleteket használtuk. A számítással kapott értékek tájékoztató értékek, melyeket az ennek alapján épített deszkamodellen végzett kísérletek során helyesbítettük. Jelöljük a 3.b ábra szerinti koaxiális tápvonal két szembenfekvő 31 földsíkja közötti távolságot H-val, a 32 rúd keresztmetszetének nagy 32n tengelyét, mint a köréje húzható kör átmérőjét D-vel, a 33 betét kis 33k tengelyét, mint a köréje húzható kör átmérőjét a-val, s a hagyományos koaxiális tápvonal (3.a ábra) két 31 földsíkja közötti felezősíkban elrendezett körkeresztmetszetű 32’ rúd átmérőjét b-vel. Legyen az egységnyi dielektromos állandó: eri = 1 és a 32 rudat alkotó dielektromos anyag dielektromos állandója: er2 = 16 (ez a japán gyártású KU-16 TDK jelű anyag állandója). Kiindulási adataink: H=9 mm; D=8 mm; er l =1 ; er2 = 16; Zo=50Ohm. A forrásban szereplő képlet: 138 H Zo=-------lg 1,27 —-, s ebből erl b 138 9 50=—- lg 1,27 • —; 1 b b = 4,963 mm; a = 0,8 mm; a fázistoló hossza: L = 50 mm. A kísérleti darabon pontosítottuk az értékeket és N és SMA csatlakozós koaxiális fázistolót készítettünk az 1700 MHz feletti tartományra, melynél az előidézhető legnagyobb fázistolás meghaladja a 180 fokot, a beiktatási csillapítás nem haladhatja meg az 1 dB értéket és a reflexió nem haladhatja meg a 0,15 (16,5 dB) értéket. Az ellipszis alakot ennél a fázistolónál körívrészekkel közelítettük. A 8. ábra mutatja a fázistolón végzett mérések eredményét. Az abszcissza a frekvencia GHz-ben, az ordináta a fázistolás fokban (1. görbe), illetve a csillapítás dB-ben (2. görbe), a nyilak az ordináta megfelelő dimenziójára utalnak. A 4. ábrán - egyező jelölésekkel - aszimmetrikus elrendezésű tápvonalhoz készült találmány szerinti impedanciamódosító eszköz vázlatát mutatjuk. Ha a mutatott téreloszlást egybevetjük a 3. ábra szerintivel, általánosíthatjuk a működési mechanizmusra jellemző képet. A 4.a ábra a 3.c ábra szerintinek aszimmetrikus megfelelője, a 4.b, illetve 4.c ábrák a 3.d ábrán két szélső helyzetben mutatott téreloszlás aszimmetrikus megfelelői. Az 5. ábra eltérő technológiával beillesztett 33 betét esetén kialakuló kontúrvonalakat mutatja. A 6. ábrán mutatott 62 rudat koaxiális csatlakozókkal illesztjük a mikrohullámú berendezésbe. A 63 betétet magában foglaló 62 rudat 64 csigahajtással forgathatjuk. Az ábra a megépített fázistolót kétszeres nagyításban mutatja. Szakember számára nyilvánvaló, hogy a 7. ábrán két egymásra merőleges metszetben mutatott TEM módusú koaxiális üregrezonátor, melynek középvezetője a 71 földsíkok felezősíkja mentén elrendezett, vezetőanyagú 73 betéttel kialakított dielektromos 72 rúd, alkalmas méretezés esetén ugyancsak állandó hullámellenállású, de elhangolható üzemi frekvenciájú. A találmány szerinti impedanciamódosító eszköz alkalmazható mikrohullámú célberendezések építőegységeként és mérőműszerekben is. Már meglevő berendezések kiegészíthetők csereszabatosán kialakított, találmány szerinti impcdanciamúdosító eszközzel. Dielektromos betét céliára kisveszteségű (tg 5 < < 10“3, előnyösen 1(T4) és nagy dielektromos állandójú (e r > 1) bármely szokásos anyag alkalmazható. Megválasztását a specifikált elektromos paraméterek (beiktatási csillapítás, maximális fázistolás) határozzák meg. Előnyös pl. alumina, magnézium-titanát, titán-dioxid (rutil) alkalmazása; a kereskedelemben kapható alapanyagok keverékei is használhatók. Csillapítóként szolgáló betét nagyveszteségű (nyelő) tulajdonságú rúdanyaga a szakterületen szokásos anyagok közül választható. Szabadalmi igénypontok: 1. Elosztott paraméterű inipedanciamódosító eszköz, célszerűen mikrohullámú fázistoló, csillapító, illetve hangoló szervkénti alkalmazásra, melynek beavatkozó szerve földsíkkal (párhuzamos két földsíkkal) párhuzamos tengelyű rúd, azzal jellemezve, hogy a rúd (32) és a földsík (31) egymáshoz képest úgy vannak elrendezve, hogy egyikük - vagy a rúd (32) vagy a földsík (31) - a rúd (32) tengelye körül elforgathatóan ágyazott és a rúdban (32) vezetőanyagból készült betét (33) van elrendezve és mind a rúd (32), mind a betét (33) - a rúd (32) tengelyére merőleges — keresztmetszete olyan síkidom, melynek van — egymásra merőleges — kis tengelye (32k, 33k) és nagy tengelye (32n, 33n) és a betét (33) a rúdban (32) úgy van elrendezve, hogy a betét (33) keresztmetszetének nagy tengelye (33n) a rúd (32) keresztmetszetének nagy tengelyére (32n) merőleges irányítású. 2. Az 1. igénypont szerinti impedanciamódosító eszköz kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a rúd (32) anyaga dielektromos anyagból (e r > 1) készült. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
