190065. lajstromszámú szabadalom • Módustranszformátor nagy frekvenciás elektromágneses terekhez
5 190065 6 A módustranszformátor konstrukciójának és kivitelének messzemenően figyelembe kell vennie a hh csöves erősítő támasztotta speciális kívánalmakat, mint pl. a cső felépítése, mágneskór rendszere, mágneses tengelyszimmetria, a mágneskör tengelymenti megszakíthatósága, a csatlakozó tápvonal és a helix hullámellenállása, stb. Ily módon a módustranszformátor a haladóhullámú csöves erősítő konstrukcióját alapvetően befolyásoló részegység, amely döntő kihatással van a teljes erősítő üzemi paramétereire, méretére, súlyára és nem utolsó sorban az árára. Napjainkban különös jelentősége van a haladóhullámú erősítőben szereplő valamennyi alkatelem igen gondos megválasztásának, mivel a félvezető technika fejlettsége a mikrohullámú teljesitmény-erősitő eszközök területén is tért hódít és a hh cBÖves erősítők konkurrensévé kezd válni. E körülmények mellett igen lényeges, hogy azok az adottságok, amelyek ezen erősítők különleges előnyeit képezik egyre jobban kidomborodjanak, egyre inkább előtérbe kerüljenek. Különösképpen áll ez az erősítő méreteit, súlyát és árát determináló alkatelemére a módustranszformá torra. A módustranszformátoroknak számos változata született, amelyek közül a helix és a koaxiális tápvonal közötti csatlakozást biztosító módustranszformátorokból néhány lényegesebb típust felsorolunk. A többi megoldás általában ezekből, mint alaptípusokból leszármaztatható. Ilyen pl. az ún. helix csatolós megoldás, amelynél a módustranszformátor egy speciális helix transzformátor. E módustranszformátor .vékony' hh csövek esetében használható, amelyeknél a helix kitámasztására közvetlenül a dielektromos (üveg, kerámia) vákuumzáró búra ún. helix csöve szolgál. Ily módon a helix és a külső tér között igen kis távolság, - néhány tized mm - adódik. E módustranszformátor megoldás lényege az, hogy a helixcsőre a helix két végénél a helix menetemelkedéséhez illeszkedő, de ellentett tekercselési iránnyal készített, megfelelő hosszúságú helix darabkát húznak, amelyet külső palástján fémhenger vesz körül. A helix végek felé eső huzalvégződéseket közvetlenül koaxiális tápvonalhoz csatlakoztatják. E kiviteli változat ugyan egyszerű és olcsó, azonban az olyan jellegű hh csöveket, amelyekhez e módustranszformátor típus alkalmazható ma már nem, vagy csak korlátozott mértékben gyártják, főleg amiatt, mert a helixnek az ismertetett kitámasztási megoldása a magas műszaki követelményeket több vonatkozásban nem teljesíti. Egy újabb módustranszformáló változat a helix és koaxiális tápvonal közti átmenet céljára koaxiális üregrezonátor kiképzésű eszköz és ehhez illeszkedő speciális antenna-fojtó (-helix átmenet-helix-) rendszer megfelelő megválasztása révén állítható elő. E csatoló rendszer fő hátránya, hogy a vele összeépített hh csőcsatolórendszer együttes átmérője meglehetősen nagy, ennek következtében nagy nyílású mágneskört igényel, melynek közvetlen folyamánya a nagy mágnessúly és térfogat. Az utóbbi időkben nagy teret hóditó fém-kerámia haladóhullámú cső konstrukciók esetében általánosnak számítanak a közvetlen helix kivezetéses módustranszformátorok. Itt a helix vége a vákuumzáró búréba beépített szigetelő ablakon át közvetlenül van kivezetve, mely kivezetés a vákuumzáró búrához mereven hozzáillesztett koaxiális tápvonal középvezetőjéhez van rögzítve. E módustranszformátor megoldás jóllehet igen elterjedt,- fő előnye, a kis realizálási méretek mellett - néhány jelentős hátránnyal rendelkezik, nevezetesen- a mikrohullámú illesztés csak korlátozott mértékben biztositható általa és általában magas állóhullámviszonyok adódnak,- a vele ellátott haladóhullámú cső csak speciális, bonyolult mágneskörrel építhető fel (a csőre előre felrakott lágyvas pólusok és két félből álló mágnesgyűrűk),- problematikussá teszi az elektronágyú és kollektor tér mágheskörének gerjesztését,- technológiai, elsősorban szereléstechnikai és vékuumzárási nehézségeket vet fel,- a fentiekből következően drága konstrukciót eredményez. Találmányunk célja olyan megoldás biztosítása, mely a korábbi megoldások hátrányait kiküszöböli egyrészt magának a módustranszformátornak az egyszerűsége, kis mérete, jó mikrohullámú paraméterei révén, másrészt az általa elérhető kedvező és olcsó, kis méretű és súlyú haladóhullámú csöves erősítő és egyéb konstrukciók tervezhetősége által. Mindezeket igen előnyösen oly módon éri el, hogy nem igényli a különböző terjedési módú rendszerek közti galvanikus kapcsolat megteremtését. Találmányunk módustranszformátor nagyfrekvenciás elektromágneses terekhez, a vezetett nagyfrekvenciás elektromágneses tér, előnyösen antennában és a nagyfrekvenciás tér nem kívánt irányokba történő kisugárzását meggátoló szerkezetben (például fojtóban, vagy reflektáló felületben, vagy egyébben végződő), lassító vonalas, például helix tipusú tápvonalrendszeren kialakuló tér terjedési módjának transzverzális elektromos és mágneses módra (TEM) és fordítva való átalakítására, például halódóhullámú csöves erősítő nagyfrekvenciás jelének hozzá- illetve elvezetésére, mely módustranszformátor sík és/vagy görbe felületekkel határolt üregrezonátorból és ebben elhelyezkedő szalagtápvonalas rendszerből áll, amelyben szalagtápvonalas elem(ek)ból kialakított áramkörtök) van(ak), és az üregrezonátor-szalagtápvonalas rendszer koaxiális tápvonalhoz van kötve. 5 13 15 20 25 20 25 40 4 5 50 55 G0 G 5 4
