197121. lajstromszámú szabadalom • Hangolódugattyú és csillapító, előnyösen koaixális rezonátor, valamint oszcillátor/-rezonátor hangolására és azok nem kívánt rezonanciáinak csillapítására
1 197121 2 A találmány tárgya hangolódugattyú és csillapít«), mely előnyösen koaxiális rezonátor, valamint oszcillátor/-rezonátor hangolására és csillapítására szolgál. A találmány tárgya olyan hangolódugattyú, amelynek bemeneti impedanciája koaxiális rezonátor, valamint az ilyen rezonátorral felépített oszcillátor üzemi frekvenciáján reaktáns, az üzemi frekvenciával fellépő nem kívánatos rezonancia frekvenciákon pedig veszteséges impedanciát képvisel. A feladatok megoldására alkalmazott hangolódugattyú típusoknak számos kiviteli példája létezik. Egyik ilyen megoldás, amelyben az alkalmazott hangolódugattyúk rugózó érintkezőkkel vannak ellátva. A rugózó érintkezők feladata, hogy a koaxiális rezonátor, illetőleg oszcillátor/-rezonátor hossztengelye mentén elmozdítható galvanikus rövidzárat létesítenek a rezonátor külső és belső vezetője között. E.megoldás hátránya, hogy a megfelelő minőségű rugózó érintkezők előállítása költséges, az élettartamuk a kopás miatt korlátozott. Az érintkezők rugalmas deformációja pedig hangolási hiszterézist okoz. A nem kívánt rezonanciák csillapítására pedig alkalmatlanok. A másik napjainkban széles körben elterjedt kivitel az úgynevezett S dugattyúk alkalmazása. Az S dugattyúk részletes leírását W. 11. I luggins a Proceedings of the 1. R. E a Broad-Band Noncontacting Short Circuits for Coaxial Lines — Part ITEMMode characteristics cikkében közlik. Az S dugattyúk elnevezése a hosszmetszetükben S alakú egybefüggő fémtest szerkezetükből ered. Működésük szempontjából egy sávzáró szűrőt alkotnak a rezonátor külső és belső felületeivel együtt, amelyekkel galvanikusan nem érintkeznek. Az üzemi—sávzáró — tartományukban a homloklapjukon virtuális rövidzárral, illetőleg reaktanciával helyettesítik a galvanikus rövidzárat. Az S dugattyúk mentesek az érintkező típusok hibáitól és szűrő tulajdonságuk folytán elvileg alkalmasak lennének a nem kívánt rezonanciák csillapítására is. Ez a tulajdonságuk azonban a gyakorlatban alig hasznosítható, mert a szerkezeti felépítésüknél fogva a dugattyúban foglalt szűrőtagok száma legfeljebb kettő, ezért a szűrőkarakterisztikájuk oldalmeredeksége kicsiny, tehát csillapításuk nem elegendő annak mcggátlására, hogy az alkalmazásukkal felépített oszcillátor a nem kívánt frekvenciákon is berezegjen. Az S dugattyúk gyámhatósága is jelentős hátránynyal rendelkezik nevezetesen az, hogy a fémesen egybefüggő szerkezetük csak több darabból állítható elő és ezek között a megfelelő fémes kapcsolat nehezen biztosítható. További hátrányuk, hogy a szerkezetük két egymással csak homlok- és hátlapjukon sorba kapcsolódó szűrőt eredményez. Ezek az azonos szűrőkarakterisztikára való méretezése esetén nehezen megvalósítható méretek adódnak. A méretek mechanikai kompromisszuma viszont két egymástól eltérő karakterisztikájú szűrőre vezet, amelyek sorba kapcsolásával kiadódó eredő karakterisztikája kisebb oldalmeredekségű. A napjaink gyakorlatában a feladat megoldására alkalmaznak az S típusú dugattyúéhoz hasonló tulajdonságokkal rendelkező konstrukciót, melyet az angol műszaki irodalom „choke-bucket” double-bucket vagy double-choke néven ismertet. Ilyen megoldást ír le W. II. Muggins és szerzőtársai a VHF techniques Local oscillators III Wide-range coaxial — Line Resistors című cikkében. Ezeket a dugattyúkat a belső felületi veszteség miatt csak kis mértékben alkalmazzák. A gyakorlatban ismeretes még a szűrő- és érintkező típusú megoldások kombinációja is, ahol a külső vezető érintkező, a belső vezető felé pedig vékony tárcsákból álló, hosszmetszetben fésűszerű struktúrát alakítottak ki. Ezt a megoldást azonban olyan oszcillátorokban alkalmazták, ahol nem volt szükség meredek szűrőkarakterisztikára, mert az adott esetben az üzemi és a nem kívánt frekvenciák aránya nagy volt, közelítőleg 1:3. A kidolgozott találmány célkitűzése tehát az, hogy olyan struktúrájú hangolódugattyú kialakítását tegye lehetővé, amely alkalmas egyidejűleg az üzemi frekvenciasávban váló hangolásra, továbbá a nem kívánt frekvenciák sávjában pedig azok hatásos csillapítását valósítsa meg. Mindezen célkitűzések oly módon valósuljanak meg, hogy kiküszöböljék az ismert megoldások kontaktushibáit és a gyártási nehézségeit. A találmány tárgya tehát olyan hangolódugattyú, amelynek a bemeneti impedanciája koaxiális rezonátor, valamint ilyen rezonátorral felépített oszcillátor, amely az üzemi frekvencián reaktáns, az üzemi frekvenciával fellépő nem kívánatos rezonancia frekvenciákon pedig veszteséges impedanciát képvisel. A találmány szerint hangolódugattyú és csillapító elrendezésben a veszteséges lezáróhoz közvetlen vezetőhenger és mozgató rudak vannak rögzítve úgy, hogy a rezonátor oszcillátor/-rezonátor belső vezetőjének hossztengelye mentén légréssel legalább három üreges szakaszokkal kiképzett gyűrű alakú fémtest van elhelyezve, mely gyűrű alakú fémtestek szigetelőanyagból készült tartókkal vannak egymáshoz rögzítve. Az utolsó gyűrű alakú fémtest tagja veszteséges lezáróhoz van erősítve, a gyűrű alakú fémtestek és a rezonátor, oszcillátor/rezonátor külső vezetője között pedig légrés van. A találmány szerinti hangolódugattyú és csillapító elrendezés egyik előnyös kiviteli alakjában a szigetelő tartók gyűrű alakúak, másik kiviteli alakjában pedig a gyűrű alakú fémtestek és a szigetelő tartók egymáshoz ragasztással vannak rögzítve. A találmányt a továbbiakban ábrák alapján ismertetjük. Az 1. ábrán a találmány szerinti hangolódugatytyú hosszmetszeti képét tüntetjük fel vázlatosan ábrázolva. A 2. ábrán a találmány szerinti hangolódugattyú egy gyűrű alakú fémtestének kinagyított részmetszetét mutatja be. Az 1. ábrán bemutatott találmány szerinti hangolódugattyú és csillapító, amely előnyösen a koaxiális rezonátor, valamint oszcillátor/-rezonátor hangolására és azok nem kívánt rezonanciáinak 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
