203626. lajstromszámú szabadalom • Váltószűrő
HU 203626B A találmány tárgya váltószűrő egy frekvenciatartománynak két frekvenciatartományra történő felosztására, illetve ezek egyesítésére, amelyen keresztül egy aktív egység üzemi áramellátására a távtápláló áram a magasabb frekvenciatartomány ágának csatlakozásán keresztül van betáplálva, amely ág legalább egy hosszági kondenzátort és a csatlakozási pontjára kötött keresztági induktivitást tartalmaz. Ilyen váltószűrő ismert például a „Wak 202” típusú berendezésből, amely a saját gyártmányunk, és amelynek az elvi kapcsolási rajza az 1. ábrán látható. Egy üyen felül-/aluláteresztő váltószűrőnél a távtáplálás az aluláteresztő ágon keresztül minden további kapcsolási elem nélkül lehetséges lenne. Sok esetben azonban a távtápláló áramot a felüláteresztő ágon kell továbbítani. E célból az 1. ábra szerint a felüláteresztő ág soros tagját egy D fojtótekercs hidalja át, és az aluláteresztő ág soros ágába egy C kondenzátor van beiktatva. Az ily módon kis költséggel távtáplálhatóvá tett ismert váltószűrő a VHF-frekvenciatartományban kielégítően működik. Az UHF-tartománytól kezdődő magasabb frekvenciáknál a D fojtótekercs menet- és szórt kapacitása káros hatással van a felüláteresztő ág átviteli tulajdonságaira: az átviteli csülapítás megnő, a visszaverődési csillapítás és a csatolási csillapítás kisebb lesz, ennek az ágnak az aluláteresztő ágon bevitt tartomány fölött frekvenciákra romlik a lezárása. Ezek a hátrányok nagyobb tápáramok esetén (és ezzel együtt a fojtótekercs nagyobb huzalátmérője esetén) és/vagy növekvő frekvenciával egyre jelentősebbek lesznek. A műhold vevőkészülékek számának növekedésével egyre gyakrabban kell olyan váltószűrőket alkalmazni, amelyek az első műhold középfrekvencia-tartományban működnek, amelyen keresztül például a televízió vevőkészülék mellett elhelyezett műhold hangolóegység erősítőjét távtápláJni kell, amely esetekben az ismert kapcsolás az említett okoknál fogva már nem használható. A találmány elé célul tűztük ki a bevezetőben körülírt váltószűrő továbbfejlesztését oly módon, hogy a váltószűrő nagyfrekvenciás átviteli tulajdonságai egyszerű és olcsó eszközökkel nagyobb frekvenciáknál is, és a távtáplált eszköz nagyobb tápáramainál is csak kis mértékben romoljanak. A kitűzött célt olyan találmány szerinti váltószűrővel értük el, amelynél a magasabb frekvenciatartomány ágának csatlakozási pontjára kötött keresztági induktivitás egy hidegítő kondenzátoron keresztül testre csatlakozik, és e két látszólagos ellenállás csatlakozási pontja fojtótekercsen keresztül az alacsonyabb frekvenciatartomány ágának olyan csatlakozási pontjára van vezetve, amely legalább egy induktivitáson keresztül a váltószűrő szétválsztó-, ületve egyesítő pontjára csatlakozik. Azáltal, hogy a távtápláló áramot a felső frekvenciatartomány ágában egy nagyfrekvenciás hideg ponton keresztül, valamint az alsó frekvenciatartomány ágában legalább egy induktivitáson keresztül vezetjük, a váltószűrő nagyfrekvenciás köreinek megzavarását a technika állásához képest jelentősen lecsökkentjük. íly módon a nagyfrekvenciás átviteli tulajdonságok az első műhold-középfrekven-1 ciatartomány magasabb frekvenciáin és nagyobb tápáramoknál csak jelentéktelenül romlanak. Mindemellett a hidegítő kondenzátor az egyetlen járulékos alkatrész, ami messzemenően kis többletköltséget jelent. Abban az esetben, ha a váltószűrő több, különböző frekvenciatartományú átviteli ággal rendelkezik, akkor a találmány szerinti intézkedés maximális hatását úgy érhetjük el, hogy a legfelső frekvenciatartomány ágát a legalsó frekvenciatartomány ágával kapcsoljuk össze. A találmány szerinti váltószűrő egyik előnyös kiviteli példájánál a hidegítő kondenzátor úgy van méretezve, hogy a vele sorosan kapcsolódó keresztági induktivitással és a fojtótekercs szórt kapacitásával együtt egy magasabb frekvenciatartomány ága szűrőkarakterisztikájának meredekségét növelje. Ennél a kiviteli alaknál a hidegítő kondenzátort kétszeresen is kihasználjuk. Ez természetesen akkor is igaz, ha — amint ez a gyakorlatban gyakran előfordul — az átviteli karakterisztika meredekségét növelő keresztágú induktivitással egy kondenzátor is sorba van kapcsolva. Ez a kondenzátor, mint hidegítő kondenzátor egyben a tápáram rövidre zárásának elkerülésére is szolgál, és így a találmány szerinti előnyt többletköltség nélkül érhetjük el. Abban az esetben, ha az alsó frekvenciatartomány ágában csak egyetlen hosszági induktivitás van alkalmazva, akkor a távtápláló feszültség közvetlenül az ág csatlakozásán van, ílymódon a magasabb frekvenciatartomány ágának és az alacsonyabb frekvenciatartomány ágának csatlakozása közötti csatolásmentesítés nem optimális, hanem egy egyébként azonos, távtáplálás nélküli váltószűrőjéhez képest kisebb. A csatolási csillapítás romlása az említett csatlakozások között egyszerű módon úgy kerülhető el, hogy az alacsonyabb frekvenciatartomány ágában legalább két hosszági tekercs van alkalmazva, és egy további előnyös kiviteli példa szerint a távtápláló csatlakozás lehetősége azonos számú hosszági induktivitáson keresztül csatlakozik egyrészről a váltószűrő szétválasztó-, ületve egyesítő pontjára, másrészről ezen ág csatlakozására. Páros számú tekercs alkalmazása esetén ez a felosztás egzakt módon megvalósítható. Páratlan számú hosszági induktivitás esetén ez csak akkor igaz, ha a középső tekercsnek középleágazása van; egyebekben többnyire kedvezőbb a távtápláló csatlakozást a középső és az ág csatlakozóját követő tekercs közé iktatni. A fojtótekercs szórt kapacitásának az alacsonyabb frekvenciatartomány átviteli tulajdonságait károsan befolyásoló hatása észrevehetően csökken egy olyan kiviteli példa esetén, ahol alacsonyabb frekvenciatartomány ágában legalább egy soros rezgőkörként kialakított keresztág van, amelynek az induktivitása a hosszanti ághoz csatlakozik, és kondenzátora testre van kötve, és ezen látszólagos ellenállások közös pontja a csatlakozási pontot alkotja. Ekkor a kondenzátor nemcsak mint hidegítő kondenzátor, hanem megfelelő méretezéssel a fojtótekercs szórt kapacitásával együtt az alsó frekvenciatartomány szűrőkarakterisztikája meredekségének növelésére is felhasználható, így ennek az 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
