187682. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus vezérlésű, szélessávú, nagyfrekvenciás kapcsoló illetve átkapcsoló
1 187 682 2 vezérelt csillapító fokozat szélső vezérlési helyzetben nyitott, ill. zárt kapcsolónak tekinthető. A megoldás hátrányai között említendő, hogy a kapcsoló elrendezés garantált csillapítása erősen frekvenciafüggő és a magasabb frekvenciákon, amely a műsorszóró UHF adókat tekintve max. 850 MHz lehet, rohamosan csökken. Az átviteli paraméterek igen korlátozottak, pl. beiktatási csillapítás: 3 dB, záró csillapítás max. 36 dB. Továbbá hátrány még, hogy a félvezető diódák egymással összekapcsolt elektródját ki kell vezetni Rn ellenálláson keresztül a munkapont egyenáramú beállítása érdekében, valamint a kapcsoló elrendezés a gyakorlatban számos járulékos elemet - CI3...CI5 hidegítő kondenzátorokat, C16 gerjedésgátló elemet, T,i aktív félvezetőt, RU...R1S munkapont beállító ellenállásokat - tartalmaz. Az átkapcsolható átviteli görbéjű és/vagy sávszélességű nagyfrekvenciás sávszűrő megvalósítására korábban javasolták már elektromechanikus kapcsolók (Reed-jelfogók) alkalmazását. (2. ábra) Ebben az esetben több SZ21, SZ22, SZ23 szűrő áramkört építenek be párhuzamosan a jelútba és az egyes szűrők bemenetét és kimenetét RI2, RI2, ... RIe Reed-jelfogókkal kapcsolják. Az így kialakított szűrőrendszer ugyanazokkal az általános hátrányos tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek a mechanikus kapcsolókra jellemzőek. További hátrányos tulajdonságok még, hogy a gyakorlatban a jó leválasztást és az áthalíásmentes működést csak 30 ~ 50 MHz-ig teszik lehetővé. Ugyancsak a TV vételtechnikában ismeretesek átkapcsolható szűrő elrendezések. Az itt alkalmazott átkapcsolok lényegében két frekvenciasávra osztják a VHF tartományt a hangolásra alkalmazott varicap-diódák relatíve kis frekvenciaátfogása miatt. Jellegzetes megoldás a 172 598 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásból ismerhető meg. Az így felépített átkapcsolható sávszűrő elrendezés hátránya, hogy a gyakorlatban használható működési frekvencia felső határa max. 300 MHz, továbbá az ismert elrendezések csak két frekvenciasávra kapcsolhatók át, és az egyes sávszűrők egymásra hatása is jelentős. Az eddig ismert nagyfrekvenciás, félvezető diódás kapcsolókból felépített átkapcsolható sávszűrő elrendezések lényegében rendelkeznek mindazon hátrányos tulajdonságokkal, amelyekkel az egyes kapcsolók rendelkeznek. A találmány célja olyan elektronikus vezérlésű nagyfrekvenciás diódás kapcsoló megvalósítása, amely- egyszerű felépítésű,- gyors (p sec-os nagyságrendű) átkapcsolást tesz lehetővé,- nem tartalmaz erősen frekvenciafüggő járulékos elemeket (hangoló elemeket),- szükség esetén a kapcsoló egypolaritású feszültséggel vezérelhető (pl. TTL áramkörökről meghajtható legyen),- egyenáramúlag földfüggetlen,- minimális számú diódát és járulékos elemet tartalmaz,- a kapcsoló más áramkörökkel könnyen összeintegrálható. Avkét utóbbi tulajdonság különösen az URH, ill. mikrohullámú tartományban lényeges, ahol a kapcsolót a hullámhosszhoz képest kis méretben kell megvalósítani, a káros járulékos hatások csökkentése érdekében. A találmány további célja olyan elektronikus vezérlésű, szélessávú, nagyfrekvenciás kapcsoló áramkör létrehozása, amelynek segítségével átkapcsolható átviteli görbéjű és/vagy sávszélességű, nagyfrekvenciás sávszűrő valósítható meg, amely- egyszerű felépítésű,- a kapcsoló a szűrő funkciót ellátó áramköri részek könnyen egyesíthetők (összeintegrálhatók), és így egységes nagyfrekvenciás árnyékoló házba építhető,- gyors (g sec-os nagyságrendű) átkapcsolásokat tesz lehetővé,- szükség esetén az átkapcsolás egypolaritású feszültséggel vezérelhető,- egyenáramúlag földfüggetlen,- mikrohullámú tartományban professzionális át\ iteli tulajdonságú, integrálható kivitelű, változtatható paraméterű. A találmány megalkotásánál abból a kapcsolónként minimális két azonos elektróddal sorbakapcsolt félvezető diódát tartalmazó elrendezésből indultunk ki, amelynél az egyik félvezető dióda a kapcsoló soros ágában, a másik félvezető dióda pedig a kapcsoló szerkezet ágában van elhelyezve. A? alkalmazott félvezető dióda lehet tűsdióda, PN- rétegdióda, PIN-dióda stb. \ találmány alapja az a felismerés, hogy a sorbakapcsolt félvezető diódákkal párhuzamosan kötött előfeszítő ellenállásokon, illetve az előfeszítő ellenállásokon és ellenállásokkal sorbakapcsolt koncentrált vagy elosztott paraméterű nagyfrekvenciás fojtóelemeken együttesen átfolyó vezérlő áram önmagában képes beállítani a diódák munkapontját, így a félvezető diódák közös pontja önbeálló, földfüggetlen pontot képez. A találmány előnyös kiviteli alakjában az előfeszítő ellenállások értékeinek egymáshoz viszonyítod arányát 1/3-nál nagyobbra, ill. 3/1-nél kisebbre választva, célszerűen azonosan felvéve az összetartó ió félvezető diódák dinamikus ellenállás arányával, optimális munkapontot állíthatunk be. A 3. és 4. ábrán bemutatott és a találmány szerinti elektronikus vezérlésű, szélessávú nagyfrekvenciás kapcsoló, illetve átkapcsoló lényege, hogy az azonos elektródjukkal sorbakapcsolt D31 és D32 félvezető diódákkal párhuzamosan R31 és R32 előfeszítő ellenállások vannak - közvetlenül (3. ábra) vagy közvetve (4. ábra) - sorosan közbeiktatott koncentrált vagy elosztott paraméterű nagyfrekvenciás F4, és F42 fojtóelemekkel kapcsolva. Az F;il fojtóelem a vezérlés nagyfrekvenciás leválasztására szolgál. A D31 és D32 félvezető diódák közös pontja a vezérléshez viszonyítva egyenáramúlag független, önbeálló pont. A találmány előnyös kiviteli alakja, hogy az R31, R}2 előfeszítő ellenállások értékeinek egymáshoz viszonyitott aránya 1/3-nál nagyobb és 3/1-nél kisebb - célszerűen azonos - a hozzájuk tartozó D3,, D32 félvezető diódák dinamikus ellenállás arányával. A találmány szerinti kapcsoló működése a követ-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
