JPH0432561B2 - - Google Patents

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JPH0432561B2
JPH0432561B2 JP9789883A JP9789883A JPH0432561B2 JP H0432561 B2 JPH0432561 B2 JP H0432561B2 JP 9789883 A JP9789883 A JP 9789883A JP 9789883 A JP9789883 A JP 9789883A JP H0432561 B2 JPH0432561 B2 JP H0432561B2
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waveguide
plane
branch waveguide
plane branch
branch
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JP9789883A
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JPS59224901A (ja
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/19Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port of the junction type
    • H01P5/20Magic-T junctions

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は導波管マジツクTに関するものであ
る。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
導波管マジツクTはマイクロ波立体回路の回路
素子として、例えばインピーダンスブリツジ、バ
ランスドミキサ、周波数弁別器、移相器形サーキ
ユレータなどに広範囲に使用されている。
先ずマジツクTの構造、原理を第1図により説
明する。
即ち、マジツクTはT字形に分岐したH面分岐
導波管1とこのH面分岐導波管のほぼ中央部の分
岐部において垂直に分岐したE面分岐導波管2と
から構成されている。分岐された導波管のフラン
ジ側には、図に示すようにそれぞれ端子面A,
B,C,Dという記号を付けている。
第1図aにおいてH面分岐導波管1の端子面A
から入射したマイクロ波の電界成分(図中の矢
印)はE面分岐導波管2とは電界の方向と垂直に
接続されているため結合せず、H面分岐導波管の
端子面BおよびCに同位相、同振幅で現われ、端
子面Dには現われない。また。第1図bにおい
て、端子面Dから入射したマイクロ波はH面分岐
導波管1との分岐部から電界が拡がり、H面分岐
導波管1の底面と結合し端子面BおよびCには互
いに逆位相、等振幅で現われるが、端子面Aには
逆位相の電界成分が打消し合つて現われて来な
い。また端子面BまたはCから単独にマイクロ波
を入射すると、端子面AとDに別れるだけである
が、端子面BとCから互いに等振幅かつ逆位相の
マイクロ波を入射すると、端子面Dに合成された
マイクロ波が現われるが、その時、端子面Aには
打消し合つて現われない。これがマジツクTの動
作原理である。
さて、このようなマジツクTの端子面A及びD
からみた電圧定在波比VSWRは何らかの整合素
子を用いないとかなり不整合(約2〜3)を呈す
る。このようなインピーダンス不整合は、実用上
大きな支障をもたらすので、通常はマジツクTの
内部にリアクタンス素子を設けてインピーダンス
整合を行なつている。
次に従来のインピーダンス整合を行なつたマジ
ツクTを第2図により説明する。
先ず第2図aはH面分岐導波管1およびE面分
岐導波管2にアイリス3及び4を設けたものであ
るが、この場合アイリス3及び4の幅と長さ、お
よび位置をこまかく調整しなければならず、また
帯域も狭い問題がある。
次の第2図bは、H面分岐導波管1の分岐部中
央に金属ポスト5を設け、E面分岐導波管2には
アイリス4を設けたものであり、この構造は第2
図aの構造より帯域は広いが、金属ポスト5がE
面分岐導波管2の内部に一部突出しているので端
子面D側のVSWRにも影響し、端子面Aおよび
Dをそれぞれ単独に調整することが困難であり、
また金属ポスト5はE面分岐導波管2中に浮いた
状態にあるため、放電などの耐電力性に問題があ
る。
次の第2図cは、H面分岐導波管1の分岐部中
央に傘形金属ポスト6を設置したもので、第2図
bの構造より、更に広帯域であるが、構造がやや
複雑になり、また傘形金属ポスト6とH面分岐導
波管1と接触が完全でないと特性を悪化させる
し、また耐電力性についても第2図bと同様に問
題がある。
更に第2図dはH面分岐導波管1の分岐部中央
に耐電力性を考慮した球面状金属ポスト7を設
け、E面分岐導波管2の整合には、アイリス8及
び9を設けた構造であるが、この構造もアイリス
8,9の幅や長さ、位置にかなりの精度を必要と
するし、また狭帯域である問題がある。
上述した従来例は、いずれもE面分岐導波管2
の整合にはアイリスを設けたりH面分岐導波管の
分岐部の整合ポストの一部を突出させる構造を用
いているが、アイリスによる場合は、このアイリ
スの寸法および導波管内における位置などの精度
が得がたく、特性の再現性に問題点がある。また
H面分岐導波管1の分岐部からの金属ポストの一
部を突出させる構造はE面分岐導波管の整合とH
面分岐導波管の整合が互いに影響し合い、調整が
極めて困難であるし、耐電力性に問題点がある。
またいずれにしても、特に20GHz以上の周波数に
なると、整合の調整作業がきわめて難しくなると
いう問題点がある。
〔発明の目的〕
本発明は前述した諸問題点に鑑みなされたもの
であり、比較的簡単な構造でありながらH面分岐
導波管への影響が少ないE面分岐導波管の整合構
造を有するマジツクTを提供することを目的とし
ている。
〔発明の概要〕
T字形に分岐したH面分岐導波管と、このH面
分岐導波管のほぼ中央の分岐部に垂直に分岐した
E面分岐導波管とからなる導波管マジツクTにお
いて、前記H面分岐導波管と前記H面分岐導波管
の接合部におけるE面分岐導波管の狭い面である
E面の高さの少くとも一部を標準寸法の導波管よ
り小さくしてインピーダンスを下げ、E面分岐導
波管のフランジ方向に向つて標準寸法の導波管の
高さまで徐々に拡げたことを特徴とする導波管マ
ジツクTである。
〔発明の実施例〕
先ずE面分岐導波管からH面分岐導波管への結
合をマジツクTの構造、原理を示す第1図bにつ
いて再度検討してみると、E面分岐導波管2から
の矢印で示す電気力線がH面分岐導波管1に入り
込むに従つて円弧状になり、ついにはH面分岐導
波管1の底面に達することによつて行なわれるこ
とは前述した通りである。従つてE面分岐導波管
2とH面分岐導波管1との境界面、即ち分岐部に
おいて電気力線を集中させればH面分岐導波管1
と結合し易くなることが判る。この分岐部での電
界を強めるためにはE面分岐導波管2の高さを低
くすれば良く、なおかつ分岐部から端子面Dに至
る方向に徐々に導波管の高さを広げればH面分岐
導波管1からの反射が小さくなり、従つてE面分
岐導波管からみたVSWR特性が向上することに
なる。
このことはまた次のようなことからも説明でき
る。すなわち、H面分岐導波管1の接合部の導波
管の広い面(H面)の幅は、E面分岐導波管の広
い面(H面)の幅より広く、従つてH面分岐導波
管接合部のインピーダンスはE面分岐導波管のイ
ンピーダンスより低い。これは一般的に、導波管
のインピーダンスが狭い面(E面)の高さと広い
面(H面)の幅の比に比例していることから推測
できる。従つて、H面分岐導波管の接合部とE面
分岐導波管のインピーダンス整合を行なうには、
H面分岐導波管接合部におけるE面分岐導波管の
狭い面(E面)の高さを小さくしてその部分のイ
ンピーダンスをH面分岐導波管接合部のインピー
ダンスとほぼ等しく、かつフランジ方向に向つて
徐々にその高さを標準寸法の高さまで拡げれば、
反射を少なくインピーダンス変換することができ
る。
このような考察に基づいてなされた本発明の導
波管マジツクTの一実施例を第3図により説明す
る。
即ち、T字形に分岐したH面分岐導波管1と、
このH面分岐導波管1のほぼ中央の分岐部に垂直
に分岐したE面分岐導波管2からなる導波管マジ
ツクTにおいてE面分岐導波管の内部に対設する
ように分岐部から端子面D即ちE面分岐導波管2
のフランジにかけて分岐部側が厚肉でありフラン
ジ側が薄肉となつているテーパ金属10,11を
装着し、このテーパ金属10,11のテーパ部1
1,111の長さをほぼ1/2波長とし、このテー
パ部101,111以外の平行部102,112即ち
肉厚の一定な部分はテーパ部101,111の高さ
の加工精度が得られる場合は特に必要としない。
そして、このテーパ部101,111の高さは動作
周波数に対して設定されている。このような構造
にすることによりH面分岐導波管1に対するE面
分岐導波管2のインピーダンス比をE面分岐導波
管2のフランジ側から分岐部に向つて徐々に低減
させることができる。このテーパ金属10,11
は、はんだ付けやろう付けなどによい導波管に固
着することができるし、また加工精度を出すため
にテーパ金属10,11を一体化した導波管を組
立てても良い。更に本実施例の導波管マジツクT
にはH面分岐導波管の整合のために、第2図dに
示したような金属ポスト7が設けられているが、
これは第2図aに示したようなアイリス3を設け
てもよい。
次に本実施例の各特性を第4図、第5図及び第
6図に示す。この各特性は内径寸法が4.318mm×
8.636mmの標準導波管を使用し、金属ポスト7と
しては直径3mm、高さ1mmの円柱ポスト、金属片
10,11としてはテーパ部の長さ8mm、平行部
3mm、高さ1.2mmのものを使用した。
この実施例で得られた特性は第4図に示すよう
にE面分岐導波管2の端子面Dから見たVSWR
は周波数26.5〜30.6GHz(比帯域14.4%)にわた
つて1.2以下、27〜30.4GHzでは1.1以下であり、
またH面分岐導波管の端子面AからみたVSWR
は周波数26.5〜32.1GHz(比帯域19%)にわたつ
て1.2以下であつた。
第5図の特性曲線21はE面分岐導波管の端子
面DとH面分岐導波管の端子面Aとの分離度(ア
イソレーシヨン)を示したものであり、周波数
26.5〜31.8GHzにわたつて25dB以上であつた。
さらに端子面Aから端子面BおよびCへの分配
度は第6図の曲線22に示すように周波数26.5〜
31.8GHzにわたり3.2〜3.5dBであつた。第4図及
び第5図に破線で示す特性は、第2図dに示した
E面分岐導波管2にアイリス8,9を設け、金属
ポスト7のみは実施例と同じ円柱形を使用したも
のである。
これらを比較して見ると金属テーパ10,11
を使用した実施例の方がVSWRの周波数帯域が
広く、またE面分岐とH面分岐とのアイソレーシ
ヨン最小値も大きいことがわかる。
以上の説明では金属テーパ10,11の幅はE
面分岐導波管2の幅と同じであつたが、これに限
定されるものではなく、第7図に示すように金属
テーパ10,11は導波管の中央部のみでも有効
に動作するし、また第8図に示すように金属テー
パ10,11をH面分岐導波管との境界面からわ
ずかに移動することによつて特性を微調整し得る
ようにすることもできる。第7図及び第8図にお
いて他の部分は第3図と同様であるので説明は省
略する。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、周波数に応
じてH面分岐導波管との接合部におけるE面分岐
導波管の高さを小さくし、かつE面分岐導波管の
フランジ方向に徐々に高さを増すテーパ導波管を
使用しているので、E面分岐導波管のインピーダ
ンス整合が広帯域特性を有する導波管マジツクT
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図a,bは導波管マジツクTの原理、構造
を示す図であり、第1図aはH面分岐導波管の端
子面Aから入射したマイクロ波の電界成分の方向
を示す斜視図、第1図bはE面分岐導波管の端子
面Dから入射したマイクロ波の電界成分の方向を
示す斜視図、第2図a,b,c,dは従来の導波
管マジツクTのそれぞれ異なる構造を示す一部切
欠斜視図、第3図は本発明の導波管マジツクTの
一実施例の構造を示す一部切欠斜視図、第4図は
本実施例及び従来の導波管マジツクTの周波数に
対するVSWR及び反射損を示すグラフ、第5図
は本実施例と従来の導波管マジツクTの周波数に
対するアイソレーシヨンを示すグラフ、第6図は
本実施例の導波管マジツクTの周波数に対する分
配度を示すグラフ、第7図及び第8図は本発明の
導波管マジツクTのそれぞれ異なる構造を示す一
部切欠斜視図である。 1……H面分岐導波管、2……E面分岐導波
管、3,4,8,9……アイリス、5,7……金
属ポスト、10,11……金属テーパ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 T字形に分岐したH面分岐導波管と、前記H
    面分岐導波管のほぼ中央の分岐部に垂直に分岐し
    たE面分岐導波管とからなる導波管マジツクTに
    おいて、前記H面分岐導波管と前記E面分岐導波
    管の接合部におけるE面分岐導波管の狭い面であ
    るE面の高さの少くとも一部を標準寸法の導波管
    より小さくしてインピーダンスを下げ、E面分岐
    導波管のフランジ方向に向つて標準寸法の導波管
    の高さまで徐々に拡げたことを特徴とする導波管
    マジツクT。
JP9789883A 1983-06-03 1983-06-03 導波管マジツクt Granted JPS59224901A (ja)

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JP9789883A JPS59224901A (ja) 1983-06-03 1983-06-03 導波管マジツクt

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JPS59224901A JPS59224901A (ja) 1984-12-17
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CN104091995A (zh) * 2014-07-24 2014-10-08 成都赛纳赛德科技有限公司 T形eh面支节
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JP6906268B1 (ja) * 2021-04-26 2021-07-21 株式会社ニッシン 導波管型分配合成器、整合器、および移相器

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