JPH08274514A - 大電力同軸形方向性結合器 - Google Patents

大電力同軸形方向性結合器

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JPH08274514A
JPH08274514A JP10061995A JP10061995A JPH08274514A JP H08274514 A JPH08274514 A JP H08274514A JP 10061995 A JP10061995 A JP 10061995A JP 10061995 A JP10061995 A JP 10061995A JP H08274514 A JPH08274514 A JP H08274514A
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dielectric
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 金属導体の主伝送線路20と、金属導体の副
伝送線路30と、比誘電率の大きい誘電体材料によって
形成された誘電体板40と、この誘電体板より比誘電率
の小さい誘電体材料によって形成され、内部に、所定の
間隔をあけて互いに対向する主伝送線路及び副伝送線路
と同形状の収納溝12,13が設けてあるとともに、主
伝送線路の収納溝の上部及び下部で、かつ、主伝送線路
の収納溝の端部と対応する位置に、誘電体板と同形状の
収納凹部14,15を設けた誘電体ブロック10と、こ
の誘電体ブロックを覆う金属製のハウジング50とを備
えた構成としてある。 【効果】 宇宙空間の真空下における放電を確実に防止
することができるとともに、副伝送線路の短縮による機
器の小型軽量化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波又はミリ波
の結合を行なう大電力同軸形方向性結合器に関し、特
に、人工衛星に搭載して宇宙空間等の真空下で使用する
大電力同軸形方向性結合器に関する。
【0002】
【従来の技術】以下、図2を参照しつつ、従来の大電力
同軸形方向性結合器について説明する。図2は従来の大
電力同軸形方向性結合器を示すものであり、同図(a)
は平面断面図、同図(b)は同図(a)のB−B断面図
である。
【0003】同図(a),(b)に示すように、従来の
大電力同軸形方向性結合器100は、矩形状(又は円柱
状)の主伝送線路101と副伝送線路102を、金属製
のハウジング108内に所定間隔をあけて配置し、か
つ、ブロック103,103によって支持する構成とし
てあった。ここで、これら主伝送線路101及び副伝送
線路102は、人工衛星の打ち上げ時の振動,衝撃によ
り互いの位置関係にずれが生じないようにするため、ブ
ロック103,103との固定は、それぞれ接着剤10
4,104で行なっていた。
【0004】また、ハウジング108の上面で、かつ、
主伝送線路101の両端部近傍に対応する位置には、金
属製の調整用ねじ105,105が取り付けてあった。
さらに、これら主伝送線路101及び副伝送線路102
の各端部には、同軸コネクタ106a,106b及び1
07a,107bが接続してあった。
【0005】このような構成からなる従来の大電力同軸
形方向性結合器100では、例えば、同軸コネクタ10
6aを介して、マイクロ波帯又はミリ波帯の電磁波を主
伝送線路101に入力することにより、この電磁波の一
部を主伝送線路101から副伝送線路102に伝送さ
せ、同軸コネクタ106b,107bのそれぞれから、
主伝送線路101と副伝送線路102の結合度に応じた
電磁波を出力させていた。
【0006】また、調整用ねじ105,105を回転さ
せることによって、これら調整用ねじ105,105と
主伝送線路101との距離を変化させ、主伝送線路10
1と同軸コネクタ106a,106bの入出力インピー
ダンスの調整を行なっていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の大電力同軸形方向性結合器100を人工衛星に搭載
して宇宙空間の真空下で用いた場合、以下のような問題
点があった。
【0008】すなわち、従来の大電力同軸形方向性結合
器100は、金属製の調整ねじ105によって主伝送線
路101と同軸コネクタ106a,106bの入出力イ
ンピーダンスを調整する構成としてあったため、マイク
ロ波帯又はミリ波帯の高電力の電磁波を主伝送線路10
1に入力すると、調整ねじ105と主伝送線路101の
間に電界が集中して放電を起こし、電気的特性が劣化し
てしまうという問題があった。
【0009】また、主伝送線路101の通過損失による
発熱のため、主伝送線路101及び副伝送線路102と
ブロック103,103とを接合する接着剤104,1
04からアウトガスが発生し、このアウトガスによって
主伝送線路101とハウジング108の間で放電を生
じ、電気的特性が劣化してしまうという問題もあった。
【0010】さらに、従来の大電力同軸形方向性結合器
100では、副伝送線路102の全長が自由空間波長λ
の1/4の長さであったため、機器の大型化,大重量化
をまねくという問題があった。
【0011】なお、特開平3−74962号では、主伝
送線路及び副伝送線路と、これら主伝送線路及び副伝送
線路を収納するための専用のスリットを形成した金属製
のプレートと、前記主伝送線路及び副伝送線路に嵌挿さ
れ、これら主伝送線路及び副伝送線路を前記スリット内
に保持するリング状のスぺーサとを備えた大電力同軸形
方向性結合器が提案されている。また、特開昭63−5
01676号では、誘電体材料によって形成されたコ字
形のスぺーサによって前記主伝送線路及び副伝送線路を
前記スリット内に保持する大電力同軸形方向性結合器が
提案されている。
【0012】これら大電力同軸形方向性結合器では、前
記主伝送線路及び副伝送線路とスぺーサとの結合に接着
剤を用いないので、上記のようなアウトガスによる放電
は生じない。しかし、調整ねじによって主伝送線路と同
軸コネクタの入出力インピーダンスの調整を行なう構成
であれば、この調整ねじと主伝送線路の間で放電が生じ
てしまう。
【0013】本発明は、上記問題点にかんがみてなされ
たものであり、宇宙空間の真空下における放電を確実に
防止することができるとともに、副伝送線路の短縮によ
る機器の小型軽量化を図ることができる大電力同軸形方
向性結合器の提供を目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の大電力同軸形方向性結合器は、金属導体の
主伝送線路と、金属導体の副伝送線路と、比誘電率の大
きい誘電体材料によって形成された誘電体板と、この誘
電体板より比誘電率の小さい誘電体材料によって形成さ
れ、内部に、所定の間隔をあけて互いに対向する前記主
伝送線路及び前記副伝送線路と同形状の収納溝が設けて
あるとともに、前記主伝送線路の収納溝の上部及び下部
で、かつ、前記主伝送線路の収納溝の端部と対応する位
置に、前記誘電体板と同形状の収納凹部を設けた誘電体
ブロックと、この誘電体ブロックを覆う金属製のハウジ
ングとを備えた構成としてある。
【0015】好ましくは、前記主伝送線路及び前記副伝
送線路の断面形状を矩形とした構成としてあり、また、
前記副伝送路の長さをλ/4・(1/(εr)1/2 )と
した構成としてある。
【0016】
【作用】上記構成からなる本発明の大電力同軸形方向性
結合器によれば、主伝送線路と副伝送線路とを、これら
と同形状の収納溝に収納して誘電体ブロック内部に密閉
する構成としたことにより、宇宙空間の真空下における
放電の発生を確実に防止することができる。
【0017】また、この大電力同軸形方向性結合器で
は、比誘電率の異なる様々な誘電体板に交換することに
よって、主伝送線路と同軸コネクタの入出力インピーダ
ンスを調整することができる。
【0018】さらに、前記副伝送線路を誘電体ブロック
内部に密閉する構成としたことにより、従来、λ/4で
あった副伝送線路の全長をλ/4・(1/(εr)
1/2 )に短縮することができる。またさらに、前記主伝
送線路及び副伝送線路の断面形状を矩形とした場合は、
前記主伝送線路及び副伝送線路を安定した状態で固定す
ることができ、振動,衝撃による位置ずれ,断線等を防
止することができる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係る大電力同軸形
方向性結合器について、図面を参照しつつ説明する。図
1は本発明の一実施例に係る大電力同軸形方向性結合器
を示すものであり、同図(a)は平面断面図、同図
(b)は同図(a)のA−A断面図である。
【0020】同図(a),(b)において、10は誘電
体ブロックであり、比誘電率の小さい誘電体材料(例え
ば、テフロン(登録商標):比誘電率εr=2.1)に
よって形成してある。この誘電体ブロック10は、図1
(b)に示すように、上下方向に二分割してあり、その
内部には、所定の間隔をあけて互いに対向し、かつ、同
じ断面矩形であって後述する主伝送線路20及び副伝送
線路30を収納する収納溝12,13が設けてある。こ
こで、収納溝12,13の間隔は、必要な結合度に応じ
て適宜決定する。
【0021】なお、本実施例では、主伝送線路20及び
副伝送線路30を断面矩形の金属導体としたので、これ
を収納する収納溝12,13も断面矩形としたが、主伝
送線路20及び副伝送線路30の形状を断面円形とする
場合は、収納溝12,13もこれに応じて断面円形とす
る。
【0022】また、誘電体ブロック10の、収納溝12
の上部及び下部で、かつ、収納溝12の両端部近傍と対
応する位置には、同じ円柱形状であって後述する誘電体
板40,40を収納する収納凹部14,15がそれぞれ
設けてある。
【0023】前記誘電体板40,40は、比誘電率の比
較的大きい誘電体材料(例えば、比誘電率εr=28)
によって形成され、かつ、収納凹部14,15と同じ形
状の円柱状部材であり、上述した誘電体ブロック10の
収納凹部14,15に圧入される。ここで、この大電力
同軸形方向性結合器1の製作時において、あらかじめ比
誘電率εrの異なる誘電体板40を数枚用意しておき、
これら誘電体板40を試験的に組み合わせて主伝送線路
20と後述する同軸コネクタ61a,61bの入出力イ
ンピーダンスを調整している。
【0024】50は金属製のハウジングであり、主伝送
線路20と副伝送線路30及び誘電体板40,40を収
納した状態の誘電体ブロック10を覆う。また、このハ
ウジング50の壁部には、前記同軸コネクタ61a,6
1b及び62a,62bが取り付けてある。これら同軸
コネクタ61a,61b及び62a,62bは、それぞ
れ主伝送線路20及び副伝送線路30の端部に接続して
ある。
【0025】上記構成からなる本実施例の大電力同軸形
方向性結合器1では、例えば、同軸コネクタ61aを介
して、マイクロ波帯又はミリ波帯の高電力の電磁波を主
伝送線路20入力すると、この電磁波の一部が主伝送線
路20から副伝送線路30に伝送され、同軸コネクタ6
1b及び62bのそれぞれから、主伝送線路20と副伝
送線路30の結合度に応じた電磁波が出力される。
【0026】このような本実施例の大電力同軸形方向性
結合器1によれば、上述のように、同軸コネクタ61a
を介してマイクロ波帯又はミリ波帯の高電力の電磁波を
入力しても、主伝送線路20及び副伝送線路30をこれ
らと同形状の収納溝12,13に収納して誘電体ブロッ
ク10内部に密閉する構成としてあるので、宇宙空間の
真空下における放電の発生を確実に防止することがで
き、宇宙空間において電気的特性を維持することが可能
となる。
【0027】また、接着剤を用いずに主伝送線路20及
び副伝送線路30を固定しているので、アウトガスによ
る放電も防止することができる。
【0028】さらに、この大電力同軸形方向性結合器1
では、比誘電率の異なる種々の誘電体板40,40を組
み合わせることによって、主伝送線路20と同軸コネク
タ61a,61bの入出力インピーダンスを調整するこ
とができる。
【0029】またさらに、副伝送線路30を誘電体ブロ
ック10内部に密閉する構成としたことにより、従来、
λ/4であった副伝送線路30の全長をλ/4・(1/
(εr)1/2 )に短縮することができ、機器の小型軽量
化を図ることができる。
【0030】また、主伝送線路20及び副伝送線路30
の断面形状を矩形としたことにより、これら主伝送線路
20及び副伝送線路30を安定した状態で固定すること
ができ、振動,衝撃による位置ずれ,断線等を防止する
ことができる。
【0031】
【発明の効果】以上のように、本発明の大電力同軸形方
向性結合器によれば、宇宙空間の真空下における放電を
確実に防止することができるとともに、副伝送線路の短
縮による機器の小型軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る大電力同軸形方向性結
合器を示すものであり、同図(a)は平面断面図、同図
(b)は同図(a)のA−A断面図である。
【図2】従来の大電力同軸形方向性結合器を示すもので
あり、同図(a)は平面断面図、同図(b)は同図
(a)のB−B断面図である。
【符号の説明】
1 大電力同軸形方向性結合器 10 誘電体ブロック 12,13 収納溝 14,15 収納凹部 20 主伝送線路 30 副伝送線路 40 誘電体板 50 ハウジング 61a,61b,62a,62b 同軸コネクタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属導体の主伝送線路と、 金属導体の副伝送線路と、 比誘電率の大きい誘電体材料によって形成された誘電体
    板と、 この誘電体板より比誘電率の小さい誘電体材料によって
    形成され、内部に、所定の間隔をあけて互いに対向する
    前記主伝送線路及び前記副伝送線路と同形状の収納溝が
    設けてあるとともに、前記主伝送線路の収納溝の上部及
    び下部で、かつ、前記主伝送線路の収納溝の端部と対応
    する位置に、前記誘電体板と同形状の収納凹部を設けた
    誘電体ブロックと、 この誘電体ブロックを覆う金属製のハウジングとを備え
    たことを特徴とする大電力同軸形方向性結合器。
  2. 【請求項2】 前記主伝送線路及び前記副伝送線路の断
    面形状が矩形である請求項1記載の大電力同軸形方向性
    結合器。
  3. 【請求項3】 前記副伝送路の長さをλ/4・(1/
    (εr)1/2 )とした請求項1記載の大電力同軸形方向
    性結合器。
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CN108574131A (zh) * 2017-03-08 2018-09-25 清华大学 微波波导部件、微波波导抽气装置和加速器

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JPS6480102A (en) * 1987-09-21 1989-03-27 Murata Manufacturing Co Method for adjusting characteristic of high-frequency circuit
JPH0444705U (ja) * 1990-08-18 1992-04-16

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