JPH04268802A - 導波管方向性結合器 - Google Patents
導波管方向性結合器Info
- Publication number
- JPH04268802A JPH04268802A JP4867791A JP4867791A JPH04268802A JP H04268802 A JPH04268802 A JP H04268802A JP 4867791 A JP4867791 A JP 4867791A JP 4867791 A JP4867791 A JP 4867791A JP H04268802 A JPH04268802 A JP H04268802A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- electromagnetic wave
- directional coupler
- coupling
- intube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は導波管方向性結合器、さ
らに詳しくはいわゆる逆結合形の導波管方向性結合器に
関するものである。
らに詳しくはいわゆる逆結合形の導波管方向性結合器に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】導波管方向性結合器は、マイクロ波帯，
ミリ波帯の方向性結合器として広く使用され、種々の構
成のものが存在するが、以下、本発明に直接関係のある
２つの形のものについて従来の技術を説明する。
ミリ波帯の方向性結合器として広く使用され、種々の構
成のものが存在するが、以下、本発明に直接関係のある
２つの形のものについて従来の技術を説明する。
【０００３】図３は、通常よく使われているＥ面１／４
波長形方向性結合器の斜視図で、図において、＃１は第
１の導波管、＃２は第２の導波管、ｐ１，ｐ２，ｐ３，
ｐ４はそれぞれポート、ｃ１，ｃ２はそれぞれ結合口で
、導波管＃１と＃２はその管内波長が互いに等しくλｇ
であり、ｃ１，ｃ２の距離はλｇ ／４あるいは管内
波長が非常に短い場合は３／４・λｇ に等しくなるよ
うに作られる。ポートｐ１からポートｐ２へ電磁波が伝
送されるとすると、ｃ１から導波管＃２に入りｐ４へ向
かって進む電磁波と、ｃ２から導波管＃２に入りｐ４に
向かって進む電磁波とが同位相で重なる。
波長形方向性結合器の斜視図で、図において、＃１は第
１の導波管、＃２は第２の導波管、ｐ１，ｐ２，ｐ３，
ｐ４はそれぞれポート、ｃ１，ｃ２はそれぞれ結合口で
、導波管＃１と＃２はその管内波長が互いに等しくλｇ
であり、ｃ１，ｃ２の距離はλｇ ／４あるいは管内
波長が非常に短い場合は３／４・λｇ に等しくなるよ
うに作られる。ポートｐ１からポートｐ２へ電磁波が伝
送されるとすると、ｃ１から導波管＃２に入りｐ４へ向
かって進む電磁波と、ｃ２から導波管＃２に入りｐ４に
向かって進む電磁波とが同位相で重なる。
【０００４】これに対し、ｃ１から導波管＃２に入りｐ
３に向かって進む電磁波と、ｃ２から導波管＃２に入り
ｐ３に向かって進む電磁波とは、ｃ１→ｃ２の間にπ／
２だけ位相が遅れ、導波管＃２に入ってからｃ２→ｃ１
の間に更にπ／２だけ位相が遅れ、合計πの位相遅れで
重なり合い、ｃ１，ｃ２の結合度が互いに等しい場合は
ｐ３へ向かって進む電磁波は０となる。図５は、図３に
示す方向性結合器の結合度の周波数特性を示す図である
。但し、この場合結合口の距離は３λｇ ／４としてい
る。図５において、Ｓ３１はｐ１からｐ３への結合、Ｓ
４１はｐ１からｐ４への結合を示す。Ｓ４１は−２０ｄ
Ｂの一定値に保たれるが、Ｓ３１は同調周波数近辺で極
めて大きな減衰となり、方向性結合の特性を示す。
３に向かって進む電磁波と、ｃ２から導波管＃２に入り
ｐ３に向かって進む電磁波とは、ｃ１→ｃ２の間にπ／
２だけ位相が遅れ、導波管＃２に入ってからｃ２→ｃ１
の間に更にπ／２だけ位相が遅れ、合計πの位相遅れで
重なり合い、ｃ１，ｃ２の結合度が互いに等しい場合は
ｐ３へ向かって進む電磁波は０となる。図５は、図３に
示す方向性結合器の結合度の周波数特性を示す図である
。但し、この場合結合口の距離は３λｇ ／４としてい
る。図５において、Ｓ３１はｐ１からｐ３への結合、Ｓ
４１はｐ１からｐ４への結合を示す。Ｓ４１は−２０ｄ
Ｂの一定値に保たれるが、Ｓ３１は同調周波数近辺で極
めて大きな減衰となり、方向性結合の特性を示す。
【０００５】導波管＃１の中にｐ２からｐ１へ向かう反
射電力などが存在した場合にもその影響はｐ４には表れ
ないことは、Ｓ３１の減衰と同様である。このように、
図３に示す方向性結合器はよく使われているものである
が、結合電力をｐ３へ出す事ができないという問題が残
る。然しながら装置全体の構成から言えば、結合電力を
ｐ３側へ取り出す方が好都合な場合があり、このような
場合には逆結合形の方向性結合器を使用することにして
いる。
射電力などが存在した場合にもその影響はｐ４には表れ
ないことは、Ｓ３１の減衰と同様である。このように、
図３に示す方向性結合器はよく使われているものである
が、結合電力をｐ３へ出す事ができないという問題が残
る。然しながら装置全体の構成から言えば、結合電力を
ｐ３側へ取り出す方が好都合な場合があり、このような
場合には逆結合形の方向性結合器を使用することにして
いる。
【０００６】図４は、従来の逆結合形方向性結合器の構
成を示す斜視図で、図において、図３と同一符号は同一
又は相当部分を示し、図３の構成と異なり導波管＃１の
Ｅ面から導波管＃２のＨ面に結合している。ｐ１→ｃ１
→ｐ４とｐ１→ｃ２→ｐ４の通路は互いに同一長さであ
るが、ｃ２はｃ１に対しＨ面の反対側に結合しているの
で、この結合でπ／２だけ位相が遅れ、ｐ４へ向かって
進む電磁波は互いに打ち消しあって減衰する。これに対
しｐ３へ向かって進む電磁波はその通路（λｇ ／４の
往復）でπ／２だけ位相が異なり、結合により更にπ／
２だけ位相差が生じ結果として同位相となり、結合電磁
波はｐ３へ出力する。
成を示す斜視図で、図において、図３と同一符号は同一
又は相当部分を示し、図３の構成と異なり導波管＃１の
Ｅ面から導波管＃２のＨ面に結合している。ｐ１→ｃ１
→ｐ４とｐ１→ｃ２→ｐ４の通路は互いに同一長さであ
るが、ｃ２はｃ１に対しＨ面の反対側に結合しているの
で、この結合でπ／２だけ位相が遅れ、ｐ４へ向かって
進む電磁波は互いに打ち消しあって減衰する。これに対
しｐ３へ向かって進む電磁波はその通路（λｇ ／４の
往復）でπ／２だけ位相が異なり、結合により更にπ／
２だけ位相差が生じ結果として同位相となり、結合電磁
波はｐ３へ出力する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、図４に示すような従来の逆結合形方向性結合器の
構成では、金属ブロックに溝を彫り導波管を形成するよ
うな場合に加工が難しいという点にある。
点は、図４に示すような従来の逆結合形方向性結合器の
構成では、金属ブロックに溝を彫り導波管を形成するよ
うな場合に加工が難しいという点にある。
【０００８】すなわち、金属ブロックの溝の壁面がＥ面
となる導波管と、Ｈ面となる導波管とが混在することと
なり、両者の接続のためにねじり導波管やＥ面Ｈ面ベン
ドを用いなければならないという問題点がある。本発明
は従来の導波管方向性結合器における上述の課題を解決
し、Ｅ面対Ｅ面の結合を用いて逆結合形方向性結合器を
構成することを目的としている。
となる導波管と、Ｈ面となる導波管とが混在することと
なり、両者の接続のためにねじり導波管やＥ面Ｈ面ベン
ドを用いなければならないという問題点がある。本発明
は従来の導波管方向性結合器における上述の課題を解決
し、Ｅ面対Ｅ面の結合を用いて逆結合形方向性結合器を
構成することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、電磁波伝送の
主線路となる第１の導波管と、この第１の導波管に結合
する第２の導波管との管内波長を、互いに異なる値にし
たことを最も主要な特徴とする。
主線路となる第１の導波管と、この第１の導波管に結合
する第２の導波管との管内波長を、互いに異なる値にし
たことを最も主要な特徴とする。
【００１０】
【作用】矩形導波管の管内波長λｇ は導波管長辺の寸
法により自由空間波長を下限として任意に設定すること
ができる。従って、図３の構成で導波管＃１と＃２の長
辺の寸法が同一でないと仮定し、ｃ１，ｃ２間の距離Ｌ
に対し第１の導波管の管内波長λｇ１をＬ＝λｇ１（２
ｎ＋１）／４とし、第２の導波管の管内波長λｇ２をＬ
＝λｇ２（２ｎ−１）／４とすれば、ｐ１→ｃ１→ｐ４
の電磁波とｐ１→ｃ２→ｐ４の電磁波との間にはπだけ
の位相差が生じて打ち消し合い、ｐ１→ｃ１→ｐ３の電
磁波とｐ１→ｃ２→ｐ３の電磁波との間には２ｎπだけ
の位相差を生じ、２ｎπの位相差は位相差０と同じであ
るから結合電力はポートｐ３に出てくる。
法により自由空間波長を下限として任意に設定すること
ができる。従って、図３の構成で導波管＃１と＃２の長
辺の寸法が同一でないと仮定し、ｃ１，ｃ２間の距離Ｌ
に対し第１の導波管の管内波長λｇ１をＬ＝λｇ１（２
ｎ＋１）／４とし、第２の導波管の管内波長λｇ２をＬ
＝λｇ２（２ｎ−１）／４とすれば、ｐ１→ｃ１→ｐ４
の電磁波とｐ１→ｃ２→ｐ４の電磁波との間にはπだけ
の位相差が生じて打ち消し合い、ｐ１→ｃ１→ｐ３の電
磁波とｐ１→ｃ２→ｐ３の電磁波との間には２ｎπだけ
の位相差を生じ、２ｎπの位相差は位相差０と同じであ
るから結合電力はポートｐ３に出てくる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す断面図であっ
て、図３の斜視図を想定すると導波管のＨ面に平行で結
合口ｃ１，ｃ２を含む平面による断面を示す。図１にお
いて図３と同一符号は同一または相当部分を示し、λｇ
１は導波管＃１の管内波長、λｇ２は導波管＃２の管内
波長である。電磁波が導波管＃１の中をｃ１からｃ２ま
で進む間には、（２ｎ＋１）π／２だけ位相が遅れてｃ
２から導波管＃２に結合し、ｃ１で導波管＃２に結合し
て導波管＃２の中をｃ２まで進に間には（２ｎ−１）π
／２だけ位相が遅れる。すなわち、ｐ４へ向かう電磁波
はｃ２でπだけ位相が遅れて重なり合い十分に減衰され
る。
て、図３の斜視図を想定すると導波管のＨ面に平行で結
合口ｃ１，ｃ２を含む平面による断面を示す。図１にお
いて図３と同一符号は同一または相当部分を示し、λｇ
１は導波管＃１の管内波長、λｇ２は導波管＃２の管内
波長である。電磁波が導波管＃１の中をｃ１からｃ２ま
で進む間には、（２ｎ＋１）π／２だけ位相が遅れてｃ
２から導波管＃２に結合し、ｃ１で導波管＃２に結合し
て導波管＃２の中をｃ２まで進に間には（２ｎ−１）π
／２だけ位相が遅れる。すなわち、ｐ４へ向かう電磁波
はｃ２でπだけ位相が遅れて重なり合い十分に減衰され
る。
【００１２】他方、ｐ３へ向かう電磁波を考えると、導
波管＃１内をｃ１からｃ２まで行きｃ２で導波管＃２に
結合してｃ１まで帰ってくる電磁波は（２ｎ＋１）π／
２＋（２ｎ−１）π／４＝２ｎπだけ位相が遅れ、この
位相遅れは位相遅れ０に等しいので、ｃ１で直接導波管
＃２に結合する電磁波と同位相で重なり合ってポートｐ
４に出てくる。
波管＃１内をｃ１からｃ２まで行きｃ２で導波管＃２に
結合してｃ１まで帰ってくる電磁波は（２ｎ＋１）π／
２＋（２ｎ−１）π／４＝２ｎπだけ位相が遅れ、この
位相遅れは位相遅れ０に等しいので、ｃ１で直接導波管
＃２に結合する電磁波と同位相で重なり合ってポートｐ
４に出てくる。
【００１３】図２は図１に示す回路による結合の周波数
特性を示す図で、図５と同一符号を使用して表示してい
る。但し、導波管＃１の長辺の寸法５．７ｍｍ、ｃ１，
ｃ２間の距離Ｌ＝９．７８ｍｍ、導波管＃２の長辺の寸
法３．７１ｍｍ、λｇ１＝４Ｌ／５、λｇ２＝４Ｌ／３
に設定した場合の特性である。ポートｐ１から入力しポ
ートｐ３へ出力する結合Ｓ３１は、ほぼ−２０ｄＢに保
たれるのに対し、ポートｐ４へ出力する結合Ｓ４１は中
心周波数で極めて大きな減衰を示し、逆結合形方向性結
合器を構成する。なお、導波管＃２の長辺の幅は結合部
を通過した外側では図１に示すようにテーパ部を経て導
波管＃１の長辺の幅に同じになるようにしてもよい。
特性を示す図で、図５と同一符号を使用して表示してい
る。但し、導波管＃１の長辺の寸法５．７ｍｍ、ｃ１，
ｃ２間の距離Ｌ＝９．７８ｍｍ、導波管＃２の長辺の寸
法３．７１ｍｍ、λｇ１＝４Ｌ／５、λｇ２＝４Ｌ／３
に設定した場合の特性である。ポートｐ１から入力しポ
ートｐ３へ出力する結合Ｓ３１は、ほぼ−２０ｄＢに保
たれるのに対し、ポートｐ４へ出力する結合Ｓ４１は中
心周波数で極めて大きな減衰を示し、逆結合形方向性結
合器を構成する。なお、導波管＃２の長辺の幅は結合部
を通過した外側では図１に示すようにテーパ部を経て導
波管＃１の長辺の幅に同じになるようにしてもよい。
【００１４】なお上述の実施例では、結合口が２個の場
合について説明しているが、図３に示す構成で結合口が
３個以上のものが存在するのと同様に、図１に示す構成
で結合口を３個以上としても良い。また、導波管の管内
波長を変更するためには、長辺の寸法の変更だけでなく
、誘電体の挿入その他の方法があり、本発明はこのよう
な方法を用いて管内波長を調整した場合にも適用するこ
とができる。
合について説明しているが、図３に示す構成で結合口が
３個以上のものが存在するのと同様に、図１に示す構成
で結合口を３個以上としても良い。また、導波管の管内
波長を変更するためには、長辺の寸法の変更だけでなく
、誘電体の挿入その他の方法があり、本発明はこのよう
な方法を用いて管内波長を調整した場合にも適用するこ
とができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
単な構成で逆方向形方向性結合器を実現できる利点があ
る。
単な構成で逆方向形方向性結合器を実現できる利点があ
る。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１に示す回路の結合の周波数特性を示す図で
ある。
ある。
【図３】Ｅ面１／４波長形方向性結合器を示す斜視図で
ある。
ある。
【図４】従来の逆結合形方向性結合器を示す斜視図であ
る。
る。
【図５】図３に示す回路の結合の周波数特性を示す図で
ある。
ある。
＃１ 第１の導波管
＃２ 第２の導波管
ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４ それぞれポートｃ１，ｃ２
それぞれ結合口
それぞれ結合口
Claims (1)
- 【請求項１】 入力ポートと出力ポートを持ち電磁波
伝送の主線路となる第１の導波管のＴＥ１０モードの電
界と平行な壁面に所定の間隔を以て設けられた結合口に
よって上記伝送する電磁波に結合する第２の導波管を有
する導波管方向性結合器において、上記第２の導波管の
長辺の寸法を上記第１の導波管の長辺の寸法より小さく
して、上記第１の導波管の管内波長をλｇ１，上記第２
の導波管の管内波長をλｇ２とするとき、上記結合口の
間隔を（２ｎ＋１）λｇ１／４に等しくし（ｎは任意の
正の整数）、かつ（２ｎ−１）λｇ２／４に等しいよう
に設定することを特徴とする導波管方向性結合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4867791A JPH04268802A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 導波管方向性結合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4867791A JPH04268802A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 導波管方向性結合器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04268802A true JPH04268802A (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=12809954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4867791A Pending JPH04268802A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 導波管方向性結合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04268802A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0846408A (ja) * | 1994-07-29 | 1996-02-16 | Nec Corp | 大電力終端器 |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP4867791A patent/JPH04268802A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0846408A (ja) * | 1994-07-29 | 1996-02-16 | Nec Corp | 大電力終端器 |
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