197121. lajstromszámú szabadalom • Hangolódugattyú és csillapító, előnyösen koaixális rezonátor, valamint oszcillátor/-rezonátor hangolására és azok nem kívánt rezonanciáinak csillapítására
3 197 121 4 csillapítására szolgál, és úgy van felépítve, hogy a veszteséges 10 lezáróhoz közvetlen a 11 vezetőhenger és a 12, 13 mozgató rudak vannak rögzítve, és a 21 rezonátor, oszcillátor/-rczonátor belső vezetőjének mentén 14, 16, 18 légréssel legalább három 2, 5, 8 üreges szakaszokkal kiképzett 1, 4, 7 gyűrű alakú fémtest van elhelyezve. Az 1, 4, 7 gyűrű alakú fémtestek 3, 6, 9 szigetelő tartókkal vannak egymáshoz rögzítve, amelyeknek az utolsó 7 gyűrű alakú fémtest tagja a veszteséges 10 lezáróhoz van erősítve. Az 1, 4, 7 gyűrű alakú fémtestek és a 20 rezonátor, oszcillátor/-rezonátor külső vezetője között 15, 17, 19 légrések vannak közbeiktatva. A találmány szerinti hangoló dugattyú működé-i sét jól szemlélteti a 2. ábra. Az ábrán látható szag-! gatott vonal az áramvezetési utat tünteti fel. A hangolódugattyú első szakaszát alkotó 1 gyűrű alakú fémtest belsejében kiképzett 2 üreges szakasz egyik végét az lb fémfelület zátja le, amely rövidzárként viselkedik, mivel párhuzamos az üreges szakaszban létrejövő TEM hullámforma elektromos térerősségének az irányával. A rövidzárhoz csatlakozó le és ld hengeres felületeken folyó vezetési áramnak a rövidzár helyén maximuma van és attól távolodva a hangolódugatytyú hossztengelyének irányában a vezetési áram értéke csökken. Más szóval a 2 üreges szakasz az 1F és le végfelületei között beiktatott reaktanciaként viselkedik (eltekintve a felületi veszteségektől). Ezen reaktancia értéke az üzemi hullámhossztól és a 2 üreges szakasz méreteitől, továbbá a 3 szigetelő tartó méreteitől és a dielektromos együtthatójától függ. Maximális a reaktancia értéke a 2 üreges szakasz tengelyirányában, azaz, ha az lb fémfelület és a 21 le és lf végfelületek között értelmezett elektromos hossz éppen az üzemi hullámhossz negyedrésze. A 3 szigetelő tartó jelenléte miatt ez az elektromos hossz a geometriai hossznál nagyobb. A közepes hullámhosszon az le és lf végfelületeken az áramerősség minimális (veszteségmentes esetben zérus). A 2 üreges szakasz reaktanciája a szakasz le végfelületnél a hangolódugattyú szakasz lg belső felülete és a 21 rezonátor, oszcil!átor/-rezonátor belső vezetője között kialakított 14 légréshez, mint résvonalszakaszhoz, az lf végfelületnél pedig a dugattyúszakasz 111 külső felülete és a 20 rezonátor, oszcillátor/-rezonátor külső vezetője között kialakított 15 légréshez csatlakozik, vagyis egyszerre iktatódik be a 14 és 15 légrések közé, eltérően az S dugattyúként ismert konstrukcióktól. E konstrukcióknál ugyanis a dugattyú belsejében kiképzett üreges szakaszok vagy csak belső vagy csak külső résvonalszakaszokhoz csatlakoznak. Az 1 gyűrű alakú fémtest hangolódugattyú szakasz tengelyirányú méretét oly módon megválasztva, hogy a 14 és 15 légrések geometriai hossza egyenlő legyen a 2 üreges szakasznak a fentiekben értelmezett elektromos hosszával, akkor ezen szakaszok az le, illetőleg lf végfelülcteken fellépő, az üzemi sávban nagyértékű rcaktanciát az 1 gyűrű alakú fémtest la homloksíkjában alacsony értékű reaktanciákká transzformálják. Azon üzemi hullámhosszon, alól a 2 üreges szakasz elektromos hossza 1/4 hul!/mhossz, ezen szakasz le és lf végfelületeinél fellépő szakadásokat a 14 és 15 légrések, az la homlok,síkban zérus értékű reaktanciákká, azaz az 1 gyűrű alakú fémtest homloksíkját kiegészítő virtuális rövidzárakká transzformálják át. [ Azon a hullámhosszon viszont, ahol a 2 üreges szakasz elektromos hossza, valamint a 14 és 15 légrések geometriai hossza a hullámhossz felével egyezik meg, ott az le és lf végfelületeken nem szakadás, hanem rövidzár mutatkozik, azaz az le és lf végfelületek a második 4 gyűrű alakú fémtest 4a homloksíkjához virtuálisan rövidre záródnak. Ugyanez történik a második 4 gyűrű alakú fémtest és a harmadik 7 gyűrű alakú fémtest dugattyúszakasz és a veszteséges 10 lezáró között. Ebben az esetben mindegyik 1, 4, 7 gyűrű alakú fémtest geometriai hossza egyenként fél hullámhossz. Mivel egy fél hullámhosszú szakasz a végén fellépő impedanciát önmagában viszi át, a veszteséges 10 lezáró impedanciája az 1, 4, 7 gyűrű alakú fémtestek homloksíkjában eredeti értékben jelenik meg. Ezen hullámhosszon tehát a találmány szerinti hangolódugattyú nem virtuális rövidzárként, hanem veszteséges csillapítóként működik. A hangolódugattyű tehát a hullámhossz függvényében sávzáró-, illetőleg sáváteresztő szűrőként viselkedik. A részletesebb vizsgálat kimutatta, hogy azon hullámhossz, illetőleg a neki megfelelő frekvencia környezetében, amelynek 1/4-ed része egyenlő egy gyűrű alakú fémtest geometriai hosszával, a hangolódugattyú olyan sávzáró szűrőként viselkedik, amelynek bemeneti impedanciája jó közelítéssel virtuális rövidzár. Ez választandó az üregrezonátor, illetőleg' az oszcillátor üzemi hullámhossz-tartományának. Azon hullámhossz, illetőleg a neki megfelelő frekvencia környezetében, amelynek fele egyenlő egy gyűrű alakú fémtest geometriai hosszával, a hangolódugattyú veszteséges csillapítóként viselkedik. Ebbe a tartományba kell esniök az üregrezonátor, illetőleg az oszcillátor nem kívánt rezonanciáinak. A két tartományt elválasztó átmeneti szakasz meredeksége a hangolódugattyút alkotó gyűrű alakú fémtestek számával növelhető, valamint olyan struktúra alkalmazásával, amelynél a hangolódugattyú belső üreges szakaszai egyszerre kapcsolódnak a 20 rezonátor, oszcillátor/-rezonátor külső vezető és a 21 rezonátor, oszcil!átor/-rezonátor belső vezetője, valamint az 1, 4, 7 gyűrű alakú fémtestek között kiképzett 14, 16, 18, 15, 17, 19 légrésekhez. Továbbá olyan struktúra alkalmazásával, amelynél a 2, 5, 8 üreges szakaszoknak nem a geometriaival, hanem az elektromos hossza egyezik meg a 14, 16, 18, 15, 17, 19 légrések hosszával. A találmány szerinti 1. ábrában bemutatott hangolódugattyú felépítéséből következik, hogy a nevezett elemek rögzítése többféle módon történhet. 5 10 15 20 25 30 35. 40 45 50 55 60 65 3
