202334. lajstromszámú szabadalom • Elosztó /összegző/, kis szintü jelek egyenlő arányú elosztására /összegzésére/ VHF sávban
1 HU 202 334 B 2 A találmány tárgya elosztó, illetve összegző kis szintű jelek (kisebb mint 100 W) egyenlő arányú elosztására, illetve összegzésére, amely VHF sávban TV vagy műsorszóró FM adók jeleinek átvitelére szolgál. VHF-sávban a jelek összegzése vagy egyenlő arányú szétosztása 5 eddig A/4 hosszúságú tápvonalakból felépített elosztókkal, illetve összegzőkkel történt. Nagy vagy közepes teljesítményekre merev, koaxiális felépítésűek az elosztók, ilyen megoldást alkalmaz az LGT és a SIRA cég. Kis teljesítményekre - mint például az átjásztótechnikában -, már nem gazdaságos merev, koaxiális elosztókat (összegzőket) készíteni, ezért az átjásztókhoz kifejlesztett elosztók (összegzők) kábelesek. Kábeles elosztókat alkalmaz kis teljesítmény szintekhez a Fuba cég. A fent nevezett elosztók 15 olyan felépítésűek - szem előtt tartva a gazdaságosságot és a konstrukciós problémákat -, hogy az előírt állóhullámarányt adott elosztás arány mellett biztosítják a megadott frekvenciatartományban. Ezt a követelményt a Csebiseb karakterisztikájú impedanciatransz- 20 formátorokkal felépített elosztók elégítik ki. Csebiseb karakterisztika megvalósítható 1 x Ä/4-es soros vagy párhuzamos kompenzálásé és 2 x A/4-es impedanciatranszformátorokkal. Kis szintekhez alkalmazott kábeles elosztók 2 x A/4 25 felépítésűek, mivel VHF-sávban n = 4 osztásarányig a megadott frekvenciasávot képesek átfogni az előírt állóhullámarányon belül. Kettes elosztás esetén, kábeles kivitelben a 2 xA/4-es felépítés nem jöhet szám ításba, mert az egyik transzfor- 30 mátor szükséges hullámellenállása csak speciális hullámellenállású koaxiális kábellel realizálható, ami által a gyártás költséges lesz; tehát marad n = 2 esetére az 1 x A/4 felépítés. Ez a konfiguráció VHF I. és III. sávban nem biztosít- 35 ja a teljes sávú átvitelt, így csatorna, ill. csatomacsoportos átvitel nem teszi gazdaságossá az elosztók (összegzők) készítését. Az átjátszó berendezésekhez kifejlesztett elosztók A/4-es transzformáló szakaszai koaxiális kábelekből épülnek fel. Az egyes transzformáló szaka- 40 szók hullámellenállását különböző hullámellenállású koaxiális kábelek párhuzamos kapcsolásával valósították meg. A fenti megoldás hátránya, hogy többféle hullámellenállású koaxiális kábelből voltak kialakíthatók az el- 45 osztók (összegzők), továbbá n = 2 esetén VHF I. és III. sávjában nem volt biztosítható a teljes sáv átvitele. A találmány célja a fenti hátrányok kiküszöbölése n = 2 esetére. A találmány felismerése, hogy az elosztók (összeg- 50 zők) azonos hullámellenállású koaxiális kábelekből is felépíthetők, úgy, hogy biztosítsák a teljes sávú átvitelt. A kitűzött célt azáltal érjük el, hogy az elosztó (összegző) több különböző hullámellenállású transzfor- 55 máló szakaszból van sorbakapcsolva, a transzformáló szakaszok koaxiális kábelekből állnak, és amelyre az jellemző, hogy a transzformáló szakaszok hullámellenállásai egymás után váltakozva (alternatívan) vannak kapcsolva, mindegyikük hossza -^r < 1 < —77 , és az ^ 13 12,6 egyes transzformáló szakaszok azonos hullámellenállású koaxiális kábelekből vannak kialakítva. A továbbiakban a találmány elvi felépítését és egy adott alkalmazási módját ábrák alapján ismertetjük. 65 Az 1. ábra a találmány elvi felépítését, míg a 2. ábra ennek egy alkalmazási példáját mutatja. A találmány az átjátszótechnikában alkalmazott fent nevezett egységeket kívánja új elven megvalósítani. A találmány szerinti megoldás olyan kapcsolású elrendezés, ahol a bemenettől a kimenet felé a hullámellenállások értékei: Z0...Zl...Z0...Zl, azaz váltakozva (alternatív módon) követik egymást (lásd 1. ábrát), és a transzformáló szakaszok hossza 1, = 12 = 1 = 0,078 A; n = 2-re. Más megfogalmazásban ez azt jelenti, hogy az impedanciatranszformációra használt transzformáló szakaszok Z0 és Zl hullámellenállása megegyezik a nagyimpedanciás és a kisimpedanciás oldal Zo, Zl hullámellenállásával. Az ilyen konfigurációjú elosztók (összegzők) szintén két lépcsős impedanciatranszformátorok. Ezek úgy illesztenek, hogy a ZL hullámellenállású lezárást (kisimpedanciás oldal) az „1” hosszúságú Zo hullámellenállású transzformáló szakasz és a Z0 hullámellenállást (nagyimpedanciás oldal) szinten „1” hosszúságú ZL hullámellenállású transzformáló szakasz a találkozási síkjukban azonos nagyságú valós értékbe transzformálják (lásd 1. ábra; a működés jobb áttekinthetősége végett nem vesszük figyelembe az egyes átmeneteknél levő ugráskapacitásokat). A fentiek alapján a bemenő impedancia a bemenettől az X-X síkra: Zo-jZL tgßlL ^ Zl ZL-jZotgßl, ( } a bemenő impedancia a lezárástól (kimenet) az X-X- sílcra: Z^ = Zo-%±M (2) Zo+jZLtgßl2 • = n (3) (l)-be és (2)-be (3)-at helyettesítve, továbbá egyenlővé téve, valamint valós és képzetes részre vontva a két egyenletet kapjuk: 11 = 12=1 1 -------arc tg 2fl 45 (4) (5) Megjegyzés: (4) csak azonos dielektromos állandójú transzformáló szakaszokra áll fenn. Mivel a gyakorlatnak ez felel meg, ezért a továbbiakban csak erre szorítkozunk. A fentiekből következik, hogy a képzetes rész egy frekvencián eltűnik, tehát ezen a frekvencián tökéletes illesztés van. Ehhez a frekvenciához tartozik az „n” áttételtől függő, meghatározott 1 /A viszony. Az illesztési frekvenciától eltérve a csökkenő vagy a növekvő frekvenciák felé az illesztés romlik, azaz az „ 1” hosszúságú ZoÓsZl hullámellenállású transzformáló szakaszok már nem tudják a bemenő impedancia képzetes részét kiegyenlíteni, ezért a jó illesztést csak keskenysávban lehet biztosítani. Az impedanciaillesztést végző transzformáló szakaszok maximálisan lapos karakterisztikával rendelkeznek. A célunk az, hogy széles sávban jó impedanciaillesztést biztosítsunk, más szóval, az impedanciaillesztőtranszformáló szakaszok Csebisev karakterisztikájúak 2
