FI99217C - Menetelmä tukiaseman summausverkon virittämiseksi, kytkentäelin sekä kaistanpäästösuodatin - Google Patents

Description

99217

Menetelmä tukiaseman summausverkon virittämiseksi, kytken-täelin sekä kaistanpäästösuodatin Tämän keksinnön kohteena on menetelmä tukiaseman 5 summausverkon virittämiseksi. Keksinnön kohteena on lisäksi kytkentäelin ja kaistanpäästösuodatin.

Tämä keksintö liittyy erityisesti solukkoradiojärjes-telmän tukiaseman kompainerisuodattimien summausverkkoon. Kompainerisuodatin on kapeakaistainen kaistanpäästösuoda-10 tin, joka on resonanssissa (vireessä) juuri siihen kytketyn lähettimen kantoaallon taajuudella. Kaistanpäästösuodatti-mien säätöalue on yleensä 2 - 10 % keskitaajuudesta. Kom-painereiden lähdöistä saatavat signaalit summataan summaus-verkolla yhteen, ja syötetään tukiaseman antennille. Sum-15 mausverkko muodostuu yleensä tukiaseman antennille johtavasta koaksiaalikaapelista, johon kompainerisuodattimet on liitetty kytkentäelimien ja T-haarojen välityksellä. Jotta mahdollisimman suuri osuus lähettimien lähetystehosta siirtyisi antennille tulee summausverkko virittää tukiaseman 20 lähettimien käyttämien taajuuskanavien suhteen. Tarkasti ottaen on summausverkko vireessä vain yhdellä taajuudella, mutta siirryttäessä optimitaajuudelta sivuun epäsovitus ei alussa kasva kovinkaan jyrkästi. Näin ollen summausverkkoa ·.’· voidaan solukkoradioj är j estelmien tukiasemissa yleensä • '· '25 käyttää taajuuskaistalla, jonka leveys on noin 1 - 3 % :*· : taajuuskaistan keskitaajuudesta.

:*·*: Tunnettujen summausverkkojen viritys perustuu aallon- • · : pituuteen verrannollisten tarkkamittaisten siirtojohtojen • · · · käyttöön. Tämä asettaa erittäin suuria vaatimuksia summaus- • · · 30 verkon kaapeloinnille, koska siirtojohtojen on oltava .. täsmälleen oikean pituisia, jotta summausverkko olisi *... optimoitu oikealle taajuudelle. Automaattisesti (kauko- • · « " ohjatusti) säädettävien kompainerisuodattimien yleistyessä : on ilmennyt tarvetta summausverkon virityksen yksinkertai- :'";35 seen ja nopeaan muuttamiseen. Summausverkon käyttökelpoinen • · • » · 2 99217 taajuuskaista on liian kapea jotta tukiaseman lähettimien tajuuskanavia voitaisiin muuttaa kovinkaan paljon ilman että summausverkon viritykseen tarvitsisi puuttua. Aikaisemmin tunnettu ratkaisu, jossa asentaja käy tukiaseman 5 sijoituspaikalla vaihtamassa summausverkon kaapeloinnin uudelle taajuuskaistalle mitoitettuun kaapelointiin, on ymmärrettävästi liian kallis ja aikaa vaativa toimenpide.

Tämän keksinnön tarkoitus on näin ollen tarjota käyttöön ratkaisu edellä selostettuun ongelmaan. Tämä pää-10 määrä saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, kyt-kentäelimellä ja kaistanpäästösuodattimellä joiden tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisista itsenäisistä patenttivaatimuksista 1, 3, 9 ja 10.

Käsitteellä olennaisesti putkimainen tarkoitetaan 15 tässä hakemuksessa putkeksi muotoiltua johdinta, jonka vaippapinnassa voi olla aukkoja, kuten esimerkiksi yksi tai useampi putken pituussuuntainen lovi. Putkimainen johdin voi lisäksi olla ainakin osittain kartiomainen.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että säätämällä 20 kiinteässä summausverkossa sen kytkentäelimen heijastusker-rointa, jonka avulla summausverkon kaapelointi on yhdistetty summausverkkoon kuuluvaan suodattimeen, voidaan summausverkossa kompensoida eri keskitaajuuksilla syntyvä aallon-pituusvirhe, josta aiheutuu vaihekulmaero summausverkossa V :25 etenevien ja heijastuvien aaltojen välille. Eli säätämällä « « : kytkentäelimen heijastuskerrointa vaiheensiirron aikaansaa- :1·1: miseksi voidaan summausverkon summauspisteeseen kytketyn • « il: summauskaapelin ja suodattimen yhteenlaskettu sähköinen • · · a pituus pitää aina oikean mittaisena (n x λ/4) , jolloin 30 summauspisteestä tarkasteltuna heijastuva ja etenevä aalto ovat samanvaiheisia.

• · 1 *... Summausverkon virittämisen kannalta on olennaista, • · · ' että suodattimen lähtöportti on säädettävä. Suodattimen \\ j tuloportin säätäminen ei summauksen kannalta ole yhtä : 1 1 1: 3 5 tärkeää. Kuitenkin hyödyntämällä vastaavanlaista säädettä- 3 99217 vää kytkentäelintä tuloportissa kuin lähtöportissa voidaan joissakin tapauksissa parantaa suodattimen muiden parametrien (esimerkiksi päästövaimennus, kaistanleveys ja ryhmä-kulkuaika) vakiona pysymistä.

5 Keksinnön mukainen heijastuvan aallon vaihekulman säätö perustuu ilma-eristeiseen koaksiaalirakenteeseen, jossa ainakin keskijohtimen ympärillä on pienihäviöisestä dielektrisestä materiaalista, kuten esimerkiksi keramiikasta tai teflonista, tai ferrimagneettisesta materiaalista 10 valmistettu siirrettävä osa. Kun mainittua siirrettävää osaa liikutetaan keskijohtimen pituussuunnassa vaikuttaa se kytkentäelimessä vallitsevaan kenttään siten, että heijastuvan aallon vaihekulmaa voidaan säätää.

Kun keksinnön mukaiseen kytkentäelimeen syötetään RF-15 signaalia sen johdinosien ensimmäisestä päästä, heijastuu syötetty signaali takaisin johdinosien kytkentäelimen toiseen päähän muodostamasta kapasitiivisesta kytkentäson-dista tai induktiivisesta silmukasta, jolloin rakenteeseen muodostuu seisova-aalto. Muodostuneessa seisovassa aallossa 20 sähkö- ja magneettikentän energiajakauma muuttuu pitkin koaksiaalirakennetta mentäessä paikan funktiona, siten että magneettikentän maksimi ja samalla sähkökentänkentän minimi on kytkentäelimen toisessa päässä (esimerkiksi induktiivi-sen silmukan oikosulkupisteessä) . Siirryttäessä kohti kyt-: : :25 kentäelimen vastakkaista päätä muuttuu kenttien energiaja-:'· : kauma siten, että tultaessa aallonpituuden neljänneksen päähän magneettikentän maksimista on sähkökentän energia • · : .·, maksimissaan ja magneettikenttä minimissään.

• · · · ,·;· Edellä selostetusta energia jakaumasta johtuen määräy- 3 0 tyy siirrettävän osan vaikutus heijastuvan aallon vaihekul- .. maan sen sijaintipaikan mukaisesti, eli paikan funktiona.

• «

Jos siirrettävän osan suhteellinen permittiivisyys er>l (ja • * « ' samalla sen suhteellinen permeabiliteetti /*r=l) on siirret- : tävän osan vaikutus heijastuskertoimeen suurimmillaan ."'.3 5 sähkökentän maksimikohdassa ja pienimmillään magneettiken- • · 4 99217 tän maksimikohdassa. Jos materiaalin er=l ja μΓ>1 on vaikutus päinvastainen, eli maksimiefekti onkin magneettikentän maksimin kohdalla.

Keksinnön mukaisen ratkaisun merkittävin etu on näin 5 ollen, että summausverkon viritystaajuutta voidaan muuttaa erittäin yksinkertaisella tavalla esimerkiksi kauko-ohja-tusti, jolloin vältytään siltä että asentaja joutuisi käymään paikan päällä summausverkon kaapeloinnin vaihtamiseksi taajuuskanavamuutoksen yhteydessä. Keksinnön mukai-10 sella kytkentäelimen rakenteella voidaan saavuttaa yksinkertainen ja lineaarinen säätö kytkentäelimen heijastusker-toimelle. Säätökäyrän jyrkkyyteen ja heijastuskertoimeen voidaan lisäksi helposti vaikuttaa siirrettävän osan mitoituksella ja materiaalinvalinnalla.

15 Eräässä keksinnön mukaisen kytkentäelimen edullisessa suoritusmuodossa kytkentäelintä ympäröi putkimainen metallivaippa, joka on kytketty maapotentiaaliin. Metallivaippa tehostaa tällöin heijastuskertoimen säädön vaikutusta.

Eräässä keksinnön mukaisen kaistanpäästösuodattimen 20 edullisessa suoritusmuodossa resonaattorin resonanssitaa- juuden säätövälineet ja kytkentäelimen heijastuskertoimen säätövälineet on kytketty yhteiseen käyttölaitteeseen.

Kyseinen ratkaisu mahdollistaa sen, että järjestelmän operaattori voi samalla kertaa kauko-ohjatusti säätää sekä 25 kaistanpäästösuodattimen taajuuskaistaa, että kaistanpääs- :1· · tösuodattimen kytkentäelimen heijastuskerrointa uuteen • · optimiarvoon.

• · : Keksinnön mukaisen menetelmän, kytkentäelimen ja • · · /·; . kaistanpäästösuodattimen edulliset suoritusmuodot ilmenevät « >.

30 oheisista epäitsenäisistä patenttivaatimuksista 2, 4 - 8 ja 11 - 12. Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin esimer- • · li 2 kinomaisesti viitaten oheisiin kuvioihin, joista • ·· 2 • · ♦ ' kuvio 1 esittää lohkokaaviota tukiaseman summausver- • :1: kosta, .’".35 kuvio 2a havainnollistaa keksinnön mukaisen kytkentä- 5 99217 elimen ensimmäistä edullista suoritusmuotoa, kuvio 2b havainnollistaa kuviossa 2a esitetyn kytken-täelimen ominaisuuksia, kuvio 3a havainnollistaa keksinnön mukaisen kytkentä-5 elimen toista edullista suoritusmuotoa, kuvio 3b havainnollistaa kuviossa 3a esitetyn kytken-täelimen ominaisuuksia, kuvio 4 havainnollistaa keksinnön mukaisen kytkentä- elimen kolmatta edullista suoritusmuotoa, 10 kuvio 5 havainnollistaa keksinnön mukaisen kaistan- päästösuodattimen ensimmäistä edullista suoritusmuotoa, kuvio 6a havainnollistaa keksinnön mukaisen kytkentä- elimen neljättä edullista suoritusmuotoa, kuvio 6b havainnollistaa kuviossa 6a esitetyn kytken- 15 täelimen ominaisuuksia, kuvio 7 havainnollistaa keksinnön mukaisen kytkentä- elimen viidettä edullista suoritusmuotoa, kuvio 8a havainnollistaa keksinnön mukaisen kytkentä- elimen kuudetta edullista suoritusmuotoa, 2 0 kuvio 8b havainnollistaa kuviossa 8a esitetyn kytken- täelimen ominaisuuksia, ja kuvio 9 havainnollistaa keksinnön mukaisen kaistan- päästösuodattimen toista edullista suoritusmuotoa.

Kuvio 1 esittää lohkokaaviota tukiaseman summausver- 25 kosta, jossa keksinnön mukaista menetelmää voidaan sovel- : · : taa. Kuviossa 1 esitetty summausverkko voi olla esimerkiksi • · ;*·*: GSM-matkaviestinjär jestelmän tukiaseman summausverkko, . .* jonka avulla kolme lähetinvastaanotinyksikköä TRX1-TRX3 on • · · · kytketty yhteiseen lähetysantenniin ANT. Kuviossa 1 esite- ♦ V' 30 tyt kaistanpäästösuodattimet 20 ovat sinänsä tunnettuja .. suodattimia, joiden päästökaista on säädettävissä, edulli- • · sesti kauko-ohjatusti verkon valvomosta. Säädettävien die- • · · lektristen resonaattoreiden rakennetta, toimintaa ja niiden • keraamisia valmistusmateriaaleja on esitetty esimerkiksi ;'";35 seuraavissa julkaisuissa, jotka sisällytetään tähän hake- 6 99217 mukseen viitteinä: [1] "Ceramic Resonators for Highly Stable Oscillators", Gundolf Kuchler, Siemens Components XXXIV (1989) No. 5, p.

180-183 .

5 [2] "Microwave Dielektric Resonators", S. Jerry Fiedziusz- ko, Microwave Journal, September 1986, p. 189-.

[3] "Cylindrical Dielectric Resonators and Their Applications in TEM Line Microwave Circuits", Marian W. Pospieszals-ki, IEEE Trannsactions on Microwave Theory and Techniques, 10 VOL. MTT-27, NO 3, March 1979, P. 233-238.

[4] FI-patenttijulkaisu 88 227, "Dielektrinen resonaattori" .

Kukin lähetinvastaanotinyksikkö TRX1-TRX3 on kuvion 1 tapauksessa kytketty sitä vastaavan säädettävän kaistan- 15 päästösuodattimen 20 ensimmäiseen kytkentäelimeen 7, eli tuloporttiin. Kaistanpäästösuodattimien 20 toiset kyt- kentäelimet 8, eli lähtöportit on vastaavasti kytketty samanpituisilla 1 siirtokaapeleilla summauspisteeseen P, jossa eri lähettimien signaalit summataan ennen niiden 20 syöttämistä antennille ANT. Kunkin suodattimen 20 keskitaa- juuden mukaan säätyvä lähtöportti, eli toinen kytkentäelin 8 pitää summauspisteeseen P kytketyn summauskaapelin ja suodattimen yhteenlasketun sähköisen pituuden aina oikean mittaisena (η*λ/4) eli summauspisteestä P katsottuna ovat 25 heijastuva ja etenevä aalto samanvaiheisia. Lähtöportit 8 :'· · säätyvät edullisesti automaattisesti uuteen optimiarvoon ♦ · .*·*. samalla kun kaistanpäästösuodattimen 20 päästökaistaa • « t säädetään kauko-ohjatusti.

• « « • · · · t .·; . Kuvion 1 tapauksessa ovat myös tuloportit, eli ensim- • t 30 mäiset kytkentäelimet 7 säädettäviä. Tämä ei kuitenkaan ole summauksen kannalta välttämätöntä.

• *t<*‘ Kuvio 2a esittää keksinnön mukaisen kytkentäelimen • · · ' ensimmäistä edullista suoritusmuotoa. Kuviossa 2a on esi- • tetty koaksiaalirakenteinen kytkentäelin 1, johon kuuluu .".3 5 pitkänomainen sauvamainen keskijohdin 2, jota ympäröi « ·

II

7 99217 olennaisesti putkimainen johdin 3.

Kytkentäelimen ensimmäinen pää 4 on muotoiltu pari-johtimen, eli tässä tapauksessa koaksiaalikaapelin vastaanottamiseksi, jolloin koaksiaalikaapelin sisäjohdin kytke-5 tään keskijohtimeen 2 ja koaksiaalikaapelin ulkojohdin kytketään vastaavasti putkimaiseen johtimeen 3.

Keskijohdin 2 on pitempi kuin putkimainen johdin 3, jolloin se ulkonee putkimaisesta johtimesta 3 kytkentäelimen toisessa päässä 5, johon näin ollen muodostuu kapasi-10 tiivinen sondi. Keskijohtimen 2 paksuus voi olla vakio koko sen pituudelta, vaikka sen paksuus kuvion 2a tapauksessa vaihtelee.

Keskijohtimen 2 ja putkimaisen johtimen 3 väliseen ilmalla täytettyyn rengasmaiseen tilaan 6 on sovitettu 15 pienihäviöiestä dielektrisestä materiaalista valmistettu siirrettävä osa 9, joka on siirrettävissä (pystysuunnassa kuvion 2a tapauksessa) tilassa 6. Pienihäviöisellä dielekt-risellä materiaalilla tarkoitetaan sellaista materiaalia, jonka suhteellinen permittiivisyys er>l (ja samalla suh-20 teellinen permeabiliteetti μτ=1) kuten esimerkiksi tefloni tai keramiikka.

Kuviossa 2a on etenevää aaltoa a/ce° merkitty nuolella a ja heijastuvaa aaltoa b/β0 nuolella b. Heijastusker-roin T on tällöin: 25 T= /«° - β° i 1 · • 1 I Siirrettävän osan 9 siirtäminen paikasta toiseen vai- ' 1 kuttaa kytkentäelimen 1 heijastuskertoimeen kuviossa 2b *·1 30 esitetyllä tavalla. Olennaisesti putkimaiseen ulkojohtimeen ♦ ' · V 3 on muotoiltu putken pituussuuntainen rako (ei esitetty kuviossa), jonka kautta siirrettävää osaa 9 voidaan siirtää • · • ’·· putkimaisessa johtimessa 3. Kuviossa 2a esitetyllä raken- • r** teella voidaan täten saavuttaa yksinkertainen ja riittävän . ,-,35 lineaarinen heijastuvan aallon vaihekulmasäätö, jonka aksiaalinen säätöliike on helposti yhdistettävissä suodat- 4 » · · 8 99217 timen taajuudensäätöliikkeeseen. Lisäksi säätöelimen säätö-käyrän jyrkkyyteen ja kulmakertoimeen voidaan helposti vaikuttaa siirrettävän osan mitoituksella ja materiaalinva-linnalla.

5 Kuvio 2b havainnollistaa kuviossa 2a esitetyn kytken- täelimen ominaisuuksia. Kuviossa 2b on esitetty heijastus-kertoimen vaihekulman suhteellinen muutos T matkan x funktiona, kun rakenteen sähköinen pituus on 3L/4.

Kuvio 3a havainnollistaa keksinnön mukaisen kytkentä-10 elimen toista edullista suoritusmuotoa. Kuviossa 3a esitetty kytkentäelin 10 vastaa rakenteeltaan kuviossa 2a esitettyä kytkentäelintä 1, kuitenkin sillä poikkeuksella, että kytkentäelimen 10 alapäässä 5 on keskijohdin 2 yhdistetty johtavalla silmukkaosalla 11 putkimaiseen johtimeen 3 15 induktiivisen kytkentäsilmukan muodostamiseksi.

Kytkentäelimeen 10 muodostuvassa seisovassa aallossa sähkö- ja magneettikentän energiajakauma muuttuu pitkin koaksiaalirakennetta mentäessä paikan funktiona, siten että magneettikentän maksimi ja samalla sähkökentänkentän minimi 20 on induktiivisen silmukan oikosulkupisteessä. Mentäessä poispäin oikosulkupisteestä muuttuu kenttien energiajakauma siten, että tultaessa allonpituuden neljänneksen päähän oikosulkupisteestä on sähkökentän energia maksimissaan ja magneettikenttä minimissään.

25 Kuvio 3b havainnollistaa kuviossa 3a esitetyn kytken- ·'* j täelimen 10 ominaisuuksia. Kuviossa 3b on esitetty heijas- « * tuskertoimen T vaihekulman suhteellinen muutos matkan x • · • » . ,·, funktiona, kun rakenteen sähköinen pituus on 3L/4 .

Kuvio 4 havainnollistaa keksinnön mukaisen kytkentä- 30 elimen kolmatta edullista suoritusmuotoa. Kuviossa 4 esi- .. tetty kytkentäelin 30 muodostuu keskijohtimesta 2, jota # · • *' ympäröi putkimainen johdin 3. Kytkentäelimen yläpää 4, joka » · · : jää suodattimen metallikotelon 21 ulkopuolelle, on muotoil- tu pari johdon, eli tässä tapauksessa koaksiaalikaapelin » * i « .'".35 vastaanottamiseksi.

* · i · · * • < · % « » t • i f »

Il .

9 99217

Keskijohdin 2 on kytketty putkimaiseen johtimeen silmukkaosalla 11 kytkentäelimen alapäässä 5 induktiivisen silmukan muodostamiseksi. Kuvion 4 suoritusmuoto poikkeaa sikäli aikaisemmin esitetyistä suoritusmuodoista, että 5 siirrettävä osa 29 on sovitettu putkimaisen johtimen ulkopuolelle, jolloin se ympäröi sekä keskijohdinta 2 että putkimaista johdinta 3. Keskijohtimen 2 ja putkimaisen johtimen 3 välinen rengasmaisessa tilassa 6 voi näin ollen olla ilmaa. Kyseinen rengasmainen tila kannattaa kuitenkin 10 täyttää esimerkiksi tavanomaisella kaapeleiden eristemateriaalilla, joka tukee keskijohdinta 2 putkimaisessa johti-messa 3.

Kuvio 5 havainnollistaa keksinnön mukaisen kaistan-päästösuodattimen 40 ensimmäistä edullista suoritusmuotoa.

15 Kuviossa 5 on esitetty sinänsä tunnettu esimerkiksi soluk-koradiojärjestelmän tukiasemassa käytettäväksi soveltuva kaistanpäästösuodatin, johon kuuluu resonaattori, joka muodostuu kahdesta dielektrisestä materiaalista, esimerkiksi keraamista valmistetusta kappaleesta 24 ja 25.

20 Kaistanpäästösuodatin 40 on säädettävää tyyppiä, jolloin operaattori voi kauko-ohjatusti säätää resonaattorin resonanssitaajuutta vastaamaan siihen kytketyn lähe-tinyksikön taajuuskaistan keskitaajuutta. Tätä tarkoitusta varten suodatin 40 käsittää käyttölaitteen 23 joka varren ·, ; 25 26 välityksellä voi siirtää siirrettävää dielektristä kappaletta 24 kiinteästi suodattimen 40 koteloon 21 kiinni- • · · • · · *. , tetyn dielektrisen kappaleen 25 suhteen. Dielektristen • · « '· * kappaleiden 24 ja 25 keskinäinen asema vuorostaan määrit- • « * • ·* telee resonaattorin resonanssitaajuuden, joka kuvion 5 • : 30 tapauksessa voi vaihdella esimerkiksi välillä 1805 - 1880 • « « V : MHz. Kuvion 5 tapauksessa säätö tapahtuu liikuttamalla alempaa dielektristä kappaletta 24 pystysuunnassa, jolloin säätövaraa on kuviossa 5 merkitty viitteellä X. Säätövara X voi kuvion 5 tapauksessa olla esimerkiksi 20 mm.

·. 35 Kaistanpäästösuodattimen 40 lähtöliitäntä, eli kyt- 10 99217 kentäelin 30, jonka välityksellä suodatin on kytketty tukiaseman summausverkkoon ja edelleen antenniin on säädettävää tyyppiä. Kaistanpäästösuodattimen tuloliitäntä, jonka välityksellä kaistanpäästösuodatin on liitetty lähetinyksikköön 5 muodostuu sitävastoin tavanomaisesta ei - säädettävää typpiä olevasta kytkentäelimestä 17.

Kytkentäelin 30 muodostuu kuviossa 4 esitetystä säädettävästä kytkentäelimestä. Kytkentäelimestä 30 heijastuvan aallon vaihekulman säädön tehostamiseksi on kytkentä-10 elin sovitettu putkimaiseen metallivaippaan 22, joka on kytketty maapotentiaaliin. Kuvion 5 tapauksessa metalli-vaippa 22 muodostaa osan kotelon 21 kansiosasta.

Metallivaipan 22 toiseen reunaan on muotoiltu pystysuuntainen lovi 27, jonka läpi ulottuu siirrettävän osan 15 9 siirtämiseen tarvittava varsi, jonka toinen pää on kiin nitetty hihnaan 28. Hihna 28 on vuorostaan yhdistetty toisella varrella pystysuuntaiseen varteen 26. Näin ollen kun käyttölaite 23 varren 26 avulla säätää resonaattorin re-sonanssitaajuutta säätyy samalla myös kytkentäelimestä 30 20 heijastuvan aallon vaihekulma siten, että tukiaseman sum-mausverkon summauspisteessä ovat heijastuva ja etenevä aalto samavaiheisia. Kuten kuviosta 5 ilmenee liikkuvat hihnamekanismin ansiosta siirrettävä osa 9 ja alempi die-lektrinen kappale 24 vastakkaisiin suuntiin säädön yh-. . 25 teydessä.

Summausverkon viritys uudelle taajuudella tapahtuu • · · ’ näin ollen automaattisesti säädettävän kytkentäelimen 30 • · · *· : ansiosta. Eli suodattimen 40 rakenteella saavutetaan yksin- • « : kertainen ja riittävän lineaarinen heijastuvan aallon • · :.::30 vaihekulmasäätö, jonka aksiaalinen säätöliike on helposti • · · : yhdistettävissä suodattimen taajuudensäätöliikkeeseen.

Käytännön kokeet ovat lisäksi osoittaneet, että kuvion 5 mukaisella kaistanpäästösuodattimella pysyvät suodattimelle /;. tärkeät ominaisuudet, eli väliinkytkemisvaimennus, porttien 35 paluuvaimennukset ja kuormittamaton Q-arvo käytännöllisesti • · · 11 : 11 99217 katsoen vakiona esitettyä kytkentäelintä käytettäessä.

Kuvio 6a havainnollistaa keksinnön mukaisen kytkentä-elimen neljättä edullista suoritusmuotoa. Kuviossa 6a esitetty kytkentäelin 60 on samankaltainen kuvion 3a induk-5 tiivisen silmukan omaavan kytkentäelimen kanssa. Kuvion 6a kytkentäelimessä 60 on kuitenkin kaksi putkimaista metalli-kuorta 61 ja 62 kytkentäelimen ympärillä, ja siirrettävä kappale 63 on sovitettu kyseisten metallikuorien väliin. Vaihtoehtoisesti voidaan siirrettävä kappale sovittaa 10 esimerkiksi kuoren 62 ja putkimaisen johtimen 3 väliseen tilaan.

Keskijohtimen 2 ja putkimaisen johtimen 3 välinen rengasmainen tila on kuvion 6a tapauksessa täytetty tukimateriaalilla 65 joka lukitsee keskijohtimen 2 putkimaisen 15 johtimen 3 suhteen. Soveltuva tukimateriaali 65 on esimerkiksi jokin tavanomainen kaapeleissa käytettävä eristemateriaali. Vaihtoehtoisesti voidaan kyseinen rengasmainen tila jättää tyhjäksi, mikäli keskijohtimen 2 ja putkijohtimen 3 keskinäinen asema voidaan varmistaa jollakin toisella 20 tavalla.

Kuviossa 6a on lisäksi esitetty varsi 64 jonka avulla siirrettävää kappaletta 63 liikutetaan. Tässä yhteydessä on huomioitavaa, että kun kuvion 5 tapauksessa siirrettävää kappaletta 9 ja resonaattorin toista kappaletta 24 siirre- 25 tään vastakkaisiin suuntiin säädön yhteydessä, tulee kyt- *..* kentäelimen 60 siirrettävää kappaletta 64 siirtää samaan • · · ’·’ # suuntaan kuin resonaattorin toista kappaletta 24 mikäli • · · '· : kuvion 6a kytkentäelintä käytetään kuvion 5 mukaisessa • · • · * : resonaattorissa. Näin ollen kuvion 5 hihnamekanismi tulee ·.· 1 30 tarpeettomaksi ja rakenteesta yksinkertaisempi.

• · · · Kuvio 6b havainnollistaa kuviossa 6a esitetyn kytken täelimen 60 ominaisuuksia. Kuviossa 6b on esitetty heijas-tuskertoimen T vaihekulman suhteellinen muutos matkan x funktiona, kun rakenteen sähköinen pituus on L/4 ja kytken-35 täelimen pituus n*L/2.

12 99217

Kuvio 7 havainnollistaa keksinnön mukaisen kytkentä-elimen viidettä edullista suoritusmuotoa. Kuvion 7 kytken-täelin 70 vastaa muilta osin kuvion 6a kytkentäelintä, mutta siinä on käytetty kaksiosaista siirrettävää kappalet-5 ta 73. Siirrettävän kappaleen 73 ensimmäinen rengasmainen osa on sovitettu metallikuorien 71 ja 72 väliin, ja toinen rengasmainen osa on sovitettu sisemmän metallikuoren 72 ja putkimaisen johtimen 3 väliin. Mainitut kaksi rengasmaista osaa on liitetty toisiinsa metallikuoressa 72 olevien 10 rakojen kautta kuten kuviosta 7 ilmenee.

Kuvio 8a havainnollistaa keksinnön mukaisen kytkentä-elimen kuudetta edullista suoritusmuotoa. Kuvion 8 tapauksessa kytkentäelin 80 on kaksiosainen, jolloin kytkentäeli-men osat voidaan sovittaa toisistaan etäisyyden päähän.

15 Kytkentäelimen ensimmäisessä osassa on näin ollen ensimmäinen keskijohdin 81, josta ulkonee induktiivinen silmukka (tai vaihtoehtoisesti kapasitiivinen sondi) sekä ensimmäinen putkimainen johdin 82. Kesijohtimen 81 ja putkimaisen johtimen välissä on tukimateriaalia.

20 Kytkentäelimen toiseen osaan kuuluu toinen sauvamai- nen keskijohdin 83, joka kuvion 8 tapauksessa on ontto, toinen putkimainen johdin 84 sekä näiden väliseen rengasmaiseen tilaan sovitettu siirrettävä kappale 86, jota siirretään varrella 85. Kytkentäelimen 80 toinen osa voi-25 daan kokonaisuudessaan sovittaa resonaattorin kotelon uiko- I « puolelle. Kytkentäelimen molemmat osat on yhdistetty koak- • · · *·’ ’ siaalikaapelilla 87, jonka keskijohdin kytkee yhteen keski- • · « *· · johtimet 81 ja 83, ja jonka ulkojohdin kytkee yhteen putki- • · · : . maiset johtimet 82 ja 84.

• * :.· ; 3 0 Kuvion 8a kaltaisen rinnakkaisen säätörakenteen • · · ί : ^ avulla tehostuu siirrettävän osan liikkeestä aiheutuva säätöefekti.

Kuvio 8b havainnollistaa kuviossa 8a esitetyn kytken-täelimen 80 ominaisuuksia. Kuviossa 8b on esitetty heijas-• 35 tuskertoimen T vaihekulman suhteellinen muutos matkan x tl 13 99217 funktiona, kun rakenteen sähköinen pituus on L/4 j kytken-täelimen pituus n*L/4.

Kuvio 9 havainnollistaa keksinnön mukaisen kaistan-päästösuodattimen toista edullista suoritusmuotoa. Kuvion 5 9 kaistanpäästösuodatin vastaa muilta osin kuviossa 5 esitettyä kaistanpäästösuodatinta, mutta siinä olevat kytkentäelimet 90 ovat rakenteeltaan erilaisia.

Kuvion 9 kaistanpäästösuodattimessa on käytetty säädettävää kytkentäelintä 90 sekä tuloliitännässä että 10 lähtöliitännässä. Kytkentäelimet 90 vastaavat muilta osin kuviossa 3a esitettyä kytkentäelintä, mutta kuten kuviosta 9 ilmenee, on niiden putkimainen johdin 91 osittain kar-tiomainen siten, että sen halkaisija on suurempi alapäässä kuin yläpäässä. Näin ollen kun keskijohtimen 92 ja putki-15 maisen johtimen 91 välisessä rengasmaisessa tilassa olevaa dielektristä siirrettävää kappaletta 93 liikutetaan alaspäin (kuviossa 9) pienenee koaksiaalirakenteen eristeen efektiivinen dielektrisyyskerroin. Tämä aiheuttaa kaapelin nopeuskertoimen kasvamisen, jolloin koaksiaalirakenteen 20 sähköinen pituus lyhenee. Näin ollen säätöefekti tehostuu kun putkimainen johdin 91 on ainakin osittain kartiomainen.

Kuvion 9 kytkentäelintä käytettäessä ei tarvita kuvion 5 suodattimessa olevaa hihnamekanismia. Tämä johtuu siitä, että kun resonaattorin dielektristä kappaletta 24 25 liikutetaan kiinteän dielektrisen kappaleen 25 suhteen resonaattorin resonanssitaajuuden säätämiseksi, tulee myös • · · • · · \ , kytkentäelimen 90 siirrettävää kappaletta 93 liikuttaa i f t *· · samaan suuntaan, jotta summausverkko saataisiin viritettyä i * ' • · uudelle taajuudelle. Näin ollen siirrettävän kappaleen 93 j 30 liikuttamiseen käytettävä varsi 94 voidaan suoraan kiinnit- M* ! ί · tää varteen 26 jonka avulla resonaattorin toista dielekt- ristä kappaletta 24 liikutetaan.

On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät kuviot on ainoastaan tarkoitettu havainnollista-·, 35 maan esillä olevaa keksintöä. Alan ammattimiehille tulevat 14 99217 olemaan ilmeisiä erilaiset keksinnön variaatiot ja muunnelmat ilman että poiketaan oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnön suojapiiristä ja hengestä.

• · · i f · • · · • · • · < • · • · · « < • · · • · r 1 • · · ♦ · · • · · ti ·

Claims (12)

99217

1. Menetelmä tukiaseman summausverkon virittämiseksi, 5 joka summausverkko käsittää liitäntäkappaleita, liitäntä-kaapeleita sekä suodatinvälineitä (20, 40), joissa on ensimmäiset kytkentäelimet (7, 17, 90) tukiaseman radiolä-hettimien (TRXl - TRX3) syöttämien signaalien vastaanottamiseksi sekä toiset kytkentäelimet (1, 8, 10, 30, 60, 70, 10 90) suodatettujen signaalien syöttämiseksi edelleen tu kiaseman antennivälineelle (ANT), tunnettu siitä, että säädetään summausverkkoon kuuluvan suodatinvälineen (20, 40) ainakin toisesta kytkentäelimestä (1, 8, 10, 30, 60, 70, 90) heijastuvan aallon vaihekulmaa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että kytkentäelin (1, 10, 30, 60, 70, 90) käsittää pitkänomaisen sauvamaisen keskijohtimen (2) ja sauvamaista keski johdinta ympäröivän olennaisesti putkimaisen johtimen (3, 91) joka on sovitettu samankeskeisesti 20 keskijohtimen (2, 92) kanssa, sekä pienihäviöisestä die- lektrisestä materiaalista tai ferrimagneettisesta materiaalista valmistetun siirrettävän osan (9, 29, 63, 73, 93) joka ympäröi ainakin keskijohdinta (2, 92), jolloin heijastuvan aallon vaihekulmaa säädetään siirtämällä mainittua 25 siirrettävää osaa (9, 29, 63, 73, 93) keski johtimen (2, 92) pituussuunnassa vaiheensiirron aikaansaamiseksi. m · · ’·/ j

3. Kytkentäelin (1, 7, 8, 10, 30, 60, 70, 90) pari- • · '· : johtimen kytkemiseksi resonaattorin sähkömagneettiseen • · « · ' : , kenttään, joka kytkentäelin käsittää pitkänomaisen sauva- ·.· * 30 maisen keski johtimen (2, 92), jonka ensimmäinen pää on • · · i '. ‘ kytketty parijohtimen ensimmäiseen johtimeen, ja sauva- maista keskijohdinta (2, 92) ympäröivän olennaisesti putki-maisen johtimen (3, 91) , joka on sovitettu samankeskeisesti .·.·. keski johtimen (2, 92) kanssa, ja jonka ensimmäinen pää on • 35 kytketty parijohtimen toiseen johtimeen, jolloin sauvamai- 99217 nen keskijohdin (2, 92) on pitempi kuin mainittu olennaisesti putkimainen johdin (3, 91) siten, että sauvamaisen keskijohtimen (2, 92) toinen pää (5) ulkonee putkimaisesta johtimesta, tunnettu siitä, että kytkentäelin 5 käsittää pienihäviöisestä dielektrisestä materiaalista tai ferrimagneettisesta materiaalista valmistetun osan (9, 29, 63, 73, 93), joka ympäröi ainakin keski johdinta (2, 92), ja joka on siirrettävissä keskijohtimen (2, 92) pituussuun nassa kytkentäelimestä heijastuvan aallon vaihekulman 10 säätämiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kytkentäelin, tunnettu siitä, että sauvamaisen keskijohtimen (2, 92. ulkoneva pää on kytketty olennaisesti putkimaiseen johtimeen (3, 91) induktiivisen silmukan muodostavalla joh- 15 dinosalla (11).

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kytkentäelin, tunnettu siitä, että mainittu siirrettävä osa (9, 29, 63, 73, 93) on keraamista tai teflonista valmistettu lieriömäinen osa, jonka keskiosan läpi ulottuu reikä.

6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kytkentäelin, tunnettu siitä, että mainittu siirrettävä osa (9, 93. ympäröi keskijohdinta (2, 92), että mainittu olennai sesti putkimainen johdin (3, 91) ympäröi mainittua siirrettävää osaa (9, 93), jolloin siirrettävä osa on siirrettä- 25 vissä keskijohdinta pitkin tämän ja olennaisen putkimaisen osan rajaamassa ilmatilassa (6) .

* · · *·* 7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kytkentäelin, « ♦ * ·. ! tunnettu siitä, että mainittu siirrettävä osa (29, ; 63, 73) ympäröi sekä keskijohdinta (2) että olennaisesti ♦ 9 • #< · 30 putkimaista johdinta (3) , jolloin siirrettävä osa on siir- iV; rettävissä mainitun putkimaisen osan (3) ulkopintaa pitkin.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 3-7 mukainen kytkentäelin, tunnettu siitä, että kytkentäelimestä (30) , heijastuvan aallon vaihekulman säätämisen tehostamiseksi '· 35 ympäröi kytkentäelintä putkimainen metallivaippa (22), joka « » · ♦ « < · » · • * · 99217 on kytketty maapotentiaaliin, jolloin keskijohtimen (2) toinen pää (5) on sovitettu ulkonemaan metallivaipasta.

9. Kytkentäelin (80) parijohtimen kytkemiseksi resonaattorin sähkömagneettiseen kenttään, joka kytkentäelin 5 käsittää ensimmäisen pitkänomaisen sauvamaisen keskijohtimen (81), jonka ensimmäinen pää on kytketty parijohtimen ensimmäiseen johtimeen, ja ensimmäisen sauvamaista keski-johdinta (81) ympäröivän olennaisesti putkimaisen johtimen (82) , joka on sovitettu samankeskeisesti ensimmäisen keski-10 johtimen (81) kanssa, ja jonka ensimmäinen pää on kytketty parijohtimen toiseen johtimeen, jolloin sauvamainen keski-johdin (81) on pitempi kuin mainittu olennaisesti putkimainen johdin (82) siten, että sauvamaisen keskijohtimen (81) toinen pää ulkonee putkimaisesta johtimesta, tunnet -15 t u siitä, että kytkentäelin (80) käsittää toisen pitkänomaisen sauvamaisen keskijohtimen (83) sekä toista keskijohdinta ympäröivän olennaisesti putkimaisen johtimen (84) , joka on sovitettu samankeskeisesti toisen keskijohtimen (83) kanssa; koaksiaalirakenteisen johtimen (87) joka 20 yhdistää ensimmäisen keskijohtimen (81) toiseen keskijohti-meen (83) ja vastaavasti ensimmäisen putkimaisen johtimen (82) toiseen putkimaiseen johtimeen (84); pienihäviöisestä dielektrisestä materiaalista tai ferrimagneettisesta materiaalista valmistetun osan (86), joka ympäröi ainakin ·. 25 toista keskijohdinta (83) , ja joka on siirrettävissä toisen * keskijohtimen (83) pituussuunnassa kytkentäelimestä (80) « · < I . heijastuvan aallon vaihekulman säätämiseksi.

« · « ’[ / 10. Kaistanpäästösuodatin (20, 40), joka käsittää re- • · 1 : ·' sonaattorivälineen, ensimmäisen kytkentäelimen (7, 17, 90) • · 1 -· 30 suodatettavien signaalien vastaanottamiseksi ja syöttämi- • · » V ‘ seksi resonaattorin sähkömagneettiseen kenttään, ja toisen kytkentäelimen (8, 30, 90) suodatettujen signaalien vas taanottamiseksi resonaattorin sähkömagneettisesta kentästä ja näiden syöttämiseksi edelleen, tunnettu siitä, 35 että suodattimen (20, 40) ensimmäinen ja/tai toinen kytken- • · « 99217 täelin (8, 30, 90) käsittää säätövälineitä (9, 93) kyt- kentäelimestä heijastuvan aallon vaihekulman säätämiseksi.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että suodatin (20, 40) edelleen käsittää 5 säätövälineitä (26) resonaattorin resonanssitaajuuden säätämiseksi, ja että taajuuden säätövälineet (26) on yhdistetty vaihekulman säätövälineisiin (9, 93) kytkentä-elimestä heijastuvan aallon vaihekulman säätämiseksi vastaamaan resonaattorin resonanssitaajuutta.

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että kytkentäelin (30) käsittää pitkänomaisen sauvamaisen keskijohtimen (2) , sauvamaista keskijohdinta ympäröivän olennaisesti putkimaisen johtimen (3) , joka on sovitettu samankeskeisesti keskijohtimen kans-15 sa, ja pienihäviöiestä dielektrisestä materiaalista tai ferrimagneettisesta materiaalista valmistetun siirrettävän osan (9), joka ympäröi ainakin keskijohdinta (2), ja joka on siirrettävissä keskijohtimen pituussuunnassa kytkentä-elimestä heijastuvan aallon vaihekulman säätämiseksi, että 20 resonaattori muodostuu kahdesta dielektrisestä materiaalista valmistetusta kappaleesta (24, 25), että taajuuden säätövälineet (26) on sovitettu siirtämään toista dielekt-ristä kappaletta (24) toisen (25) suhteen, ja että taajuuden säätövälineet (26) ja vaihekulman säätövälineet (9) on 25 kytketty yhteiseen käyttölaitteeseen (23) , joka on sovitet- i 1..* tu siirtämään mainittua siirrettävää osaa (9) ja toista • · * « i · I , dielektristä kappaletta (24) vasteena sille syötetylle oh- « » i ** * jaussignaalille. • · ' t 1 • t- X X'· • M <. « « · f * * • · * i · I i « t * Iti · I · « « » a a · 99217