JPH0136327Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

従来、同軸線路とTE₁₁姿態の円形導波管の結
合を行う変換器として、簡単で高性能のものは無
かつた。 本考案は簡単な構造で、容易に高性能が得られ
る同軸線対円形導波管変換器を提供することを目
的とする。 第１図は本考案を実施した同軸線対円形導波管
変換器の概略構造を示している。TE₁₁姿態の円
形導波管１の電界に沿つて該円形導波管内に同軸
線の内部導体２の延長部３を挿入しており、この
内部導体は絶縁物４で同軸外部導体５に取付けら
れている。円形導波管１の開口部はフランジ６で
外部回路に接続され、終端は短絡板７で短絡され
ている。８は本考案による管状低損失誘電体整合
器である。 従来この種変換器の簡単なものは、上記の管状
誘電体整合器を使用せず、同軸内部導体挿入部３
の直径と挿入長並びに導波管短絡部との距離（第
１図内の）を調整して使用していた。 第２図中の曲線ａは11.59GHzに対して最適状
態に調整した場合のVSWR特性を示しており、
非常に狭帯域の範囲内でしか使用に耐えられな
い。同図中の曲線ｂは本考案の管状整合器を挿入
した場合の特性で広帯域範囲で低VSWR値を示
している。 TE₁₁姿態円形導波管の特性ウエーブインピー
ダンスは、次式で示される。 (1)式中λ₀は信号の波長で、Ｄは円形導波管の内
径である。 今、中心周波数を12GHzとすると、波長λ₀≒25
mmとなり、導波管内径Ｄ＝15.75mmとすると Z₀≒1028（オーム） となる。 一方同軸線路は50オームで使用されるので、従
来の如く、同軸挿入部の直径と挿入長および導波
管短絡部距離を苦心して調整しても第２図中の曲
線ａの如く尖鋭な特性を示す。 本考案の管状整合器８は、その外径が導波管内
径Ｄと一致し、内径を適当に選択してこの部分の
特性インピーダンスを導波管のZ₀よりも適当に下
げ、また、その長さを調整して電気角θを適切に
している。この管状整合器８は同軸線内導体に接
しており、この接触点で整合器側から見た同軸線
側の等価回路は導波管短絡部を含めて抵抗Ｒとリ
アクタンスＸの直列回路と見做すことができる。 そこで、本考案の変換器の等価回路は第３図の
如く示される。この等価回路について入力インピ
ーダンスが円形導波管の特性インピーダンスZ₀に
等しくするための、整合部の特性インピーダンス
Ｚと必要な電気角θを求めると、次式のようにな
る。 θ＝tan^-1｛Ｚ（Z₀−Ｒ）／Z₀X｝ …(2) 従つて同軸回路の等価抵抗値Ｒと等価リアクタ
ンスＸ及び円形導波管の特性インピーダンスZ₀か
ら整合器部の特性インピーダンスＺが求められ、
またその電気長は電気角θとして上記(2)式から求
められる。 第４図は整合器部の寸法変化によるVSWR特
性の変化の実験結果を示している。同図は
VSWRスミス線図で図中の１，２，３はそれぞ
れ周波数11.7GHz、同11.95GHz、同12.2GHz点で
の測定値を示し、各部の寸法は下表のとおりであ
つた。 円形導波管内径 15.75mm 同軸挿入部直径 ３mm 同挿入長 8.5mm 整合器比誘電率 2.03 第４図中の曲線番号〜は、整合器部寸法の
変化を示し、その値は次表のとおりである。

【表】 曲線番号は、整合器なしの状態で同軸内導体
挿入部の直径と挿入長および、導波管の短絡板距
離を最適状態に調整した場合の実験値で、〜
はこのとき整合器を挿入し、その寸法を変化させ
た状態を示している。またはの状態で導波管
短絡板の位置を再調整し広帯域化を計つたもので
ある。このは第２図の曲線ａまた同曲線ｂは
に相当している。 以上、詳述したように本考案では簡単な管状整
合器を挿入することによつて優秀な結果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による同軸線対円形導波管変換
器の構造を示す断面図、第２図は従来の方式との
特性比較図、第３図は本考案変換器の等価回路
図、第４図は測定結果を示す図である。 １は円形導波管、２は同軸線内部導体、３は同
延長挿入部、４は保持用絶縁物、５は同軸線の外
部導体、６は導波管結合フランジ、７は短絡板、
８は管状整合部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. TE₁₁姿態の円形導波管内に電界に沿つて同軸
   線の内部導体の延長部を挿入し、前記円形導波管
   の終端は適当な距離で短絡し、かつ該円形導波管
   の入力側には前記同軸線内部導体の延長挿入部に
   接する適当なる長さの管状低損失誘電体整合器を
   挿入して整合をとつた同軸線対円形導波管変換
   器。