197462. lajstromszámú szabadalom • Hullámvezetőből kialakított polarizációs átalakító
5 197462 6 liptikua közbenső szakaszon át a keresztmetszet törése nélkül egymáshoz csatlakoznak. Mind a villamos paraméterek, mind pedig a gyárthatóság szempontjából előnyős, ha az átmeneti szakaszok alkotói a hullámvezető hossztengelyével legfeljebb lO^os szöget zárnak be. Egy előnyös kiviteli alaknál a polarizációs átalakítónak eltérő alakú csatlakozási keresztmetszetei vannak, és ezért külön átmenetek alkalmazása megtakarítható. A tervezés egyszerűsíthető, ha a két kitevő minden keresztmetszetben egymással azonos. Koaxiális kábelhez való csatlakoztatás esetén előnyös, ha az átalakítónak a körkörösen polarizált hullámokhoz rendelt csatlakozási keresztmetszettel átellenes végét rövidzár határolja, és attól adott távolságban a hullámvezető belső terébe szonda, illetve adott esetben egy rá merőleges második szonda nyúlik be. A polarizációs átalakító minden hiperelliptikus keresztmetszetére célszerűen igaz, hogy a tengelyek aránya 0,8 és 1,00 között van. Mikrohullámú antennában való felhasználásnál előnyős, ha a körkörösen polarizált hullámokhoz rendelt szakaszának keresztmetszete mikrohullámú antenna primer sugárzójának tôle sér nyílását képezi és a tölcsérnyilást terhelő gyűrűk veszik körül. Meghatározott felhasználási területeken előnyös, ha a polarizációs átalakító azonos csatlakozási keresztmetszetekkel rendelkezik, és átmeneti szakaszai egymásra tükörszimmetrikusak. A találmány szerinti polarizációs átalakító előnyösen használható mind közvetlen megvilágítású, mind pedig több reflektorral rendelkező (pl. Cassegrain, két reflektoros offset, stb.) antennák primer sugárzója mögött vagy azzal közvetlenül egy elemet képezve. Ez utóbbi esetben a primer sugárzó tölcsér és a polarizációs átalakító között egyébként szükséges csatlakozó elmarad. Tekintette] arra, hogy a polarizátorként működő tápvonalszakasz belsejében járulékos elem nincs, a találmány szerinti polarizációs átalakító előnyösen alkalmazható radar vagy troposzférikus rendszerek antennáiban, amelyekben a nagy csúcsteljesítmény (impulzus üzem), illetve a nagy átlagteljesítmény (CW üzemmód) következtében az elhagyott járulékos tápvonal elemek nem tudják hátrányosan befolyásolni a megengedett átütési feszültséget. A találmány szerinti polarizációs átalakitót a továbbiakban néhány kiviteli példa kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti polarizációs átalakító első kiviteli alakjánál a hullámvezető tengelyirányú kontúrvonalát szemlélteti, a 2. A-E ábrák az 1. ábra A-E keresztmetszeteinek képei, a 3. ábra a találmány szerinti polarizációs átalakító egy másik kiviteli alakjának hosszmetszete, amely mikrohullámú antenna primer sugárzójaként használható, & 4. A-F ábrák a 3. ábra A-F keresztmetszeteinek képei, az 5. ábra egy harmadik kiviteli alak hosszmetszete, és a 6. A-E ábrák az 5. ábra A-E keresztmetszeteinek képei. Az 1. és 2. ábrákon a találmány szerinti polarizációs átalakító első kiviteli alakjának elvi felépítése és a bejelölt A, B, C, D és E keresztmetszetekben felvett belsó profilja látható. A választott példa esetében mindkét csatlakozási keresztmetszet kóralakú, és ezek az A és E keresztmetszetek. Ismert tény, hogy egy hiperellipszist az |x|- ! y[n-------- + -------=1 (1) a* bn összefüggés ir le, ahol az m = n esetben szuperellipszist, m = n = 2 esetén ellpszist és az a = b feltétel fennállásakor kört kapunk. A választott derékszögű koordinátarendszernek x és y a két tengelye. Ha a keresztmetszetet meghatározó öszszefüggé8 hiperelliptikus, akkor a jelenti a hiperellipszis nagytengelyét és b jelöli kistengelyét. Hiperelliptikus keresztmetszetű hullámvezetőben az elektromágneses tér a kétdimenziós Helmholtz differenciálegyenletre vonatkozó megoldásából határozható meg: S)2^ c)2y-r + ------T- + k2c = 0 (2) 'Sx2 c)y2 ahol ke - a határ hullámszám. A határfeltételek a következők: Ç1 = 0 E mód us esetén 'c)lfíOn - 0 H módus esetén. Tekintettel arra, hogy a Helmholtz egyenlet hiperelliptikus keresztmetszetre analitikusan nincs megoldva, numerikus módszert kell használni. A szakirodalomban több számitógépes analízis módszert publikáltak, amelyek segítségével tetszőleges keresztmetszet mellett a sajátértékek és a sajátfüggvények meghatározhatók. A példakénti esetben a Forgách I. és O. Nagy I.: .Solution of Helmholtz Partial Differential Equation by Finite Difference Method ' Proc. of the Sev. Coll, on Mic. Comm. Budapest, 1982, pp. 410- -413 c. közleményben ismertetett kilencpontos véges differencia módszert alkalmaztuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
