199041. lajstromszámú szabadalom • Monopol csatolóelem koaxiális tápvonal és mikrohullámú tér között illesztett csatolás létesítésére
csérantennaként kialakított hullámvezetővel jön létre, a 3. ábra az 1. ábrán vázolt monopol csatolóelem nagyított képe félnézet-félmetszeti ábrázolásban, a 4. ábra a 3. ábrához hasonló kép, amely a 2. ábra szerinti monopol csatolóelemet szemlélteti, az 5. ábra monopol körsugárzó antenna vázlata, a 6. ábra az 1. ábra szerinti kör keresztmetszetű primer sugárzó reflexiós csillapítást tünteti fel a relatív frekvencia függvényében a találmány szerinti monopol csatolóelem és ismert monopol csatolóelem alkalmazása esetére, a 7. ábra az 5. ábra szerinti monopol körsugárzó antenna reflexiós csillapításának frekvenciafüggését mutatja, a 8. ábra az 5. ábra szerinti monopol körsugárzó antenna függőleges iránykarekterisztikája. A találmány szerinti megoldásnak az 1. ábrán vázolt kiviteli alakja 1 koaxiális tápvonalból', 2 monopol CBatoíóelemből és kórkeresztmetszetű 3 hullámvezetőből áll, ez utóbbinak a vége kis mértékben táguló 4 tölcsérként van kialakítva, amelyet a sugárzási képet befolyásoló 5 terhelő gyűrű vesz körül. Az 1. ábrán a jellemző méreteket a közepes üzemi frekvenciához tartozó Lg hullámhosszhoz képest adtunk meg, amelyet a 2 monopol csatolóelemet körülvevő térben mért hullámhosszként értelmezünk. A 2 monopol CBatolóelem közvetlenül az 1 koaxiális tápvonal 6 belső eréhez csatlakozik, tengelye annak tengelyével egyvonalba esik, és ez a tengely a 3 hullámvezető rövidrezárÓBi 7 síkjától mintegy 0,2 Lg távolságra van. A 2 monopol csatolóekem hengeres külső palásttal rendelkezik, amelynek tengelyirányú kiterjedése mintegy H = 0,1 Lg. A 2 monopol csatolóelem nagyított félnézet- félmetszeti képét a 3. ábrán vázoltuk. A 2 monopol csatolóelem hengeres testéből a 6 belső ér irányába néző hengeres 8 nyakrész nyúlik ki h = 0,02 Lg hosszban, amelynek b átmérője azonos a 6 belső ér átmérőjével, és az 1. és 3. ábrán vázolt példakénti esetben b = 0,04 Lg. A 8 nyakrész a 2 monopol csatolóelem belsejébe nyúlik és azt körgyűrű alakú 9 üreg veszi körül. A 9 üreg 1 = 0,026 Lg mélységű. A 9 üreg hengeres külső falónak a d átmérője d = 0,06 Lg. A 9 üreg jelenléte a 2 monopol csatolóelem villamos paramétereire jelentős hatással van, általa a csatolás minősége javul és a reflexiós sávszélesség lényegesen megnövekszik. Most a 2. ábrára hivatkozunk, amely az 1. ábrához hasonlóan koaxiális tápvonal és hullámvezető között a találmány szerinti monopol csatolóelem felhasználásával létesített illesztett csatolásra ad példát. Az 1. ábrához képest a különbség abban áll, hogy a 2. ábra 10 hullámvezetője négyszögletes keresztmetszetű, és a 11 monopol csatolóelem felső részén a csatolás javítására kör alakú 12 mélyedés van. A 10 hullámvezető külső végéhez nagy nyílás! szögű piramidális 13 tölcsér csatlakozik, és az elrendezés piramidális tölcsérantennaként működik. A 2. ábrán vázolt 11 monopol csatolóelem nagyított vázlatát a 4. ábrán vázoltuk. Ennél a kiviteli alaknál az egyes jellemző méretek a korábban definiált Lg hullámhosszban kifejezve a következők: b = 0,04 Lg, d = 0,057 Lg, 1 = 0,028 Lg, D — 0,068 Lg, h = 0,02 Lg és H = 0,08 Lg. Az 5. ábrán a találmány szerinti monopol csatolóelem monopol sugárzóként való felhasználását szemléltettük. Az 1 koaxiális tápvonal 13 bordás tápvonalhoz csatlakozik, amelynek külső vezetője lefelé táguló és virtuális földsikot képező 14 szoknyával kapcsolódik. A sugárzót alkotó D = 0,2 Lg átmérőjű 15 monopol csatolóelem felül kúpos 16 szakaszban végződik, és teljes hossza a 2 és 11 monopol csatolóelemek hosszához képest nagy: H = 0,37 Lg. A 18 nyakrész a 15 monopol csatolóelem aljánál kúposán szűkülő 17 üregben folytatódik, ennek magassága 1 = = 0,028 Lg. A 17 üreg felfelé keskenyedő kialakítása a 15 monopol csatolóelemból, mint sugárzóból és a 14 szoknyából kialakított mikrohullámú körsugárzó antenna részére kellően szélessávú működést és illeszthetőséget biztosít. Megjegyezzük, hogy ennél a kiviteli alaknál az Lg hullámhossz a sávközép frekvenciájához tartozó szabadtéri hullámhosszat jelöli, hiszen a 15 monopol csatolóelemet most a szabad tér veszi körül. A találmány szerinti monopol csatolóelem működése a következő. Az 1. és 2. ábrákon vázolt kiviteli alakoknál az 1 koaxiális tápvonal 6 belső ere a 2 ill. 11 monopol csatolóelemet azok 9 üregén, mint végén rövidrezárt és a hullámhosszhoz képest rövid vonalon keresztül gerjeszti. Ez a csatlakozás reaktiv impedancia beiktatását jelenti, a transzformált reaktancia mértéke a 9 üreg külső és belső átmérőjének arányával, illetve hosszával befolyásolható. A kór- illetve négyszög keresztmetszetű 3 és 10 hullánvezetót a 2 illetve 11 monopol csatolóelemek gerjesztik. Az igy létrejött csatolás reflexiós sávszélessége, mint méréseink igazolták, lényegesen nagyobb a koaxiális kábel és hullámvezető között létesített ismert csatolások sávszélességénél. Az 1. ábrán vázolt 3 hullámvezetőt kör keresztmetszetű primer sugárzóként használtuk. Ennek a primer sugárzónak a reflexiós csillapítását az fo sávközépi frekvenciához viszonyított relatív frekvencia függvényében a 6. ábra i diagramja szemlélteti. Az összehasonlítás kedvéért a t diagramon megadtuk az ugyanolyan fo sávközépi frekvenciával ren-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
