JPH0878914A - マイクロ波用可動スタブチューナ - Google Patents

マイクロ波用可動スタブチューナ

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JPH0878914A
JPH0878914A JP23067594A JP23067594A JPH0878914A JP H0878914 A JPH0878914 A JP H0878914A JP 23067594 A JP23067594 A JP 23067594A JP 23067594 A JP23067594 A JP 23067594A JP H0878914 A JPH0878914 A JP H0878914A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 従来のマイクロ波用チョーク構造を有する
チョーク部材によるマイクロ波の漏洩を、さらに低減さ
せる。 【構成】 スタブ20とスタブの外周に配設されたマ
イクロ波用チョーク構造を形成するチョーク部材3とを
具備したマイクロ波用可動スタブチューナを対象とし、
スタブ20は可変インピーダンス素子としての有効部分
と有効部分以外である非有効部分とが長手方向に構成さ
れると共に、有効部分の少なくとも表面が導体で形成さ
れ、非有効部分が誘電体で形成され、有効部分と非有効
部分との境界は、スタブ20の可動時に導波管の内壁か
ら管外側へ使用するマイクロ波の波長の1/4からチョ
ーク部材3のスタブ挿入開口面までに設定され、チョー
ク部材3の内径の半分を、マイクロ波の波長のk/2π
(k:TE11モードの場合の定数)以下にした構成とし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波回路に用い
られるインピーダンス整合を行う可動スタブチューナに
係り、特にマイクロ波の漏洩を防止するスタブチューナ
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】マイクロ波用チョーク構造を有する従来
の可動スタブチューナの要部概略縦断面図を図5に示
す。図示するように、可動スタブチューナがマイクロ波
を通過させるための方形導波管1に取付けられており、
この導波管1の電界面(電界が生じる面)に設けた貫通
孔1aに、先端部が丸みを帯びた導体棒構造のスタブ2
を挿入引出し自在となるように配設され、通常3本が例
えばλg/4(λg:管内波長)の間隔で、方形導波管
1の管軸方向に沿って設けられている。
【0003】スタブ2の外周には、貫通孔1aとスタブ
2とを電気的接触させることが期待できないので、スタ
ブとして有効に機能させるため、またマイクロ波が外部
へ漏洩することを防止するためのマイクロ波用チョーク
構造を形成するチョーク部材3を配設させており、この
チョーク部材3は断面が円形状を呈した導体の外筒チョ
ーク部材3a及び内筒チョーク部材3bからなる。外筒
チョーク部材3aは、その下端のフランジ開口部と貫通
孔1aとが合致するように、導波管1の壁面と垂直に取
付けられて、スタブ2の外周の長手方向に続いた空間S
1,S2が形成される。
【0004】外筒チョーク部材3aの上端には、この外
筒チョーク部材3aの内側に適宜の間隙及び長さλ/4
(λ:自由空間波長)による空間S1を形成する内筒チ
ョーク部材3bが取付けられ、外筒チョーク部材3a及
び内筒チョーク部材3bがスタブ2と同心的に配設され
ており、スタブ2が外筒チョーク部材3a及び内筒チョ
ーク部材3bの内側を挿通することによって、外筒チョ
ーク部材3aとスタブ2との間に、適宜の間隙及び長さ
λ/4による空間S2が上記空間S1と同様に形成され
るので、A点は短絡終端され、それからλ/2離れたC
点も電気的短絡の状態になる。また、B点が開放(入力
インピーダンスが無限大)の状態になるために、スタブ
2と内筒チョーク部材3bとに間隙があっても、マイク
ロ波のB点から外部への漏洩を防止することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
マイクロ波用チョーク構造を形成するチョーク部材3で
は、スタブ2及びチョーク部材3から同軸線路が形成さ
れるので、スタブ2とチョーク部材3との間隙をTEM
モードで伝搬するマイクロ波は、B点でA点側へ分波
(F1 )して伝搬され、またD点側へ分波(F2 )して
伝搬される。A点側へ伝搬したマイクロ波は、A点で短
絡されるために、A点からB点へ全反射するが、この反
射波はB点でD点側へ分波(R1 )して伝搬され、また
C点側へ分波(R2 )して伝搬される。したがって、上
記分波(F2 )と分波(R1 )とが合成されたマイクロ
波がD点から外部へ漏洩するという問題がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1におい
ては、可変インピーダンス素子としてのスタブと、スタ
ブの外周に配設されたマイクロ波用チョーク構造を形成
するチョーク部材とを具備し、方形導波管に取付けられ
たマイクロ波用可動スタブチューナを対象とし、スタブ
は可変インピーダンス素子としての有効部分と有効部分
以外である非有効部分とが長手方向に構成されると共
に、有効部分の少なくとも表面が導体で形成され、非有
効部分が誘電体で形成され、有効部分と非有効部分との
境界は、スタブの可動時に導波管の内壁から管外側へ使
用するマイクロ波の波長の1/4からチョーク部材のス
タブ挿入開口面までに設定され、チョーク部材の内径の
半分を、マイクロ波の波長のk/2π(k:TE11モー
ドの場合の定数)以下にした構成としている。
【0007】また、請求項2においては、有効部分の全
体を導体からなる構成としている。
【0008】さらに、請求項3においては、有効部分を
中空の導体からなる構成としている。
【0009】また、請求項4においては、スタブ全体を
誘電体からなる構成とし、かつ有効部分に金属メッキを
施した構成としている。
【0010】
【作用】上記請求項1に記載した構成にすれば、チョー
ク部材を外導体とし、スタブを内導体とする同軸線路が
形成され、この同軸線路を伝搬するマイクロ波は、外導
体とするチョーク部材と内導体とするスタブとが対向し
ない部分のチョーク部材が円形導波管として形成される
ので、この円形導波管を伝搬する。したがって、円形導
波管の遮断波長λc は、導波管の半径をrとすれば、λ
c =2πr/kから求められるので、チョーク部材の内
径(半径)を、使用するマイクロ波の波長のk/2π
(k:TE11モードの場合の定数)以下にすれば、チョ
ーク部材から漏洩する全てのモードのマイクロ波が遮断
される。
【0011】また、請求項2に記載した構成にすれば、
特に構造が単純な2つの部材を組合わせているので、加
工工数が少なく、しかも製作が容易となる。
【0012】さらに、請求項3に記載した構成にすれ
ば、特に軽量化されるので、スタブの駆動源が小型化さ
れる。
【0013】また、請求項4に記載した構成にすれば、
特にスタブ全体が主に誘電体を一体成形した構造である
ので、加工工数が不要であり、しかも製作が著しく容易
となる。
【0014】
【実施例】図1は本発明に係るスタブの一実施例を示す
縦断面図で、図2は一実施例に示したスタブを用いたマ
イクロ波用可動スタブチューナの要部概略縦断面図であ
り、チョーク部材3は図5と同じであるので説明を省略
する。
【0015】本実施例のスタブ20は、導波管1側に位
置する可変インピーダンス素子としての有効部分20A
と、導波管1と逆方向側に位置する非有効部分20Bと
からなり、有効部分20Aは全て銅、真鍮などの金属導
体で形成され、非有効部分20Bは誘電体で形成されて
いる。
【0016】有効部分20Aと非有効部分20Bとの境
界は、スタブが可変インピーダンス素子として可動して
いる状態で、内筒チョーク部材3bの下端3cからスタ
ブ挿入開口面3dまでの位置としており、本実施例で
は、スタブの挿入長が最大状態で内筒チョーク部材3b
の下端3cすなわち内壁1bから管外側へ略1/4λの
位置に設定し、また挿入長が零の状態でチョーク部材3
の短絡終端点Aと略同じ位置に設定している。
【0017】スタブ20が最大に挿入された状態では、
スタブ20の有効部分20Aを内導体とし、チョーク部
材3を構成する外筒チョーク部材3aを外導体とする同
軸線路が形成されるので、マイクロ波は内壁1bから略
1/4λの長さのスタブ20と外筒チョーク部材3aと
の間隙をTEMモ−ドで伝搬する。
【0018】スタブ20の挿入長が零の状態では、スタ
ブ20が最大に挿入された状態と同様に、有効部分20
A及び外筒チョーク部材3aから同軸線路が形成され、
さらに有効部分20Aと内筒チョーク部材3bから同軸
線路が形成されるので、マイクロ波は内壁1bから略1
/2λの長さのスタブ20とチョーク部材3との間隙を
TEMモ−ドで伝搬する。
【0019】チョーク部材3を外導体とし、スタブ20
を内導体とする同軸線路が形成され、この同軸線路を伝
搬するマイクロ波は、非有効部分20Bが誘電体で形成
され、マイクロ波を透過しやすいために、外導体とする
チョーク部材3と内導体とするスタブ20の有効部分2
0Aとが対向しない領域、すなわち非有効部分20Bと
チョーク部材3とが対向する領域のチョーク部材3が円
形導波管として形成されるので、この領域内を伝搬する
ことになる。
【0020】ところで、円形導波管の遮断波長λc は、
導波管の半径をrとすれば、λc =2πr/kから求め
られることはよく知られている。ここで、kはモードに
よって異なる値で、例えばTE01,TE11,TM01,T
11モードの場合、それぞれk=3.83,1.84,
2.40,3.83である。すなわち、TE01モードの
場合、チョーク部材3を構成する内筒チョーク部材3b
の内径(半径)を、使用するマイクロ波の波長の3.8
3/2π=1/1.64以下、またTE11モードの場
合、1.84/2π=1/3.41以下、さらにTM01
モードの場合、2.40/2π=1/2.61以下、ま
たTM11モードの場合、3.83/2π=1/1.64
以下にすれば、それぞれのモードのマイクロ波が遮断さ
れる。
【0021】例えば周波数2.45GHz (自由空間波長
λ=12.24cm)のマイクロ波を伝搬させる場合、J
IS規格番号WRJ−2と同様のa=10.9cm×b=
5.5cmの導波管を用い、さらにこの導波管に本発明に
係るスタブを用いたスタブチューナを取付けており、内
筒チョーク部材3bの内径(半径)を、例えば12.2
4cm×1/3.41=3.6cm以下にすると、TE11
ードは伝搬されなくなり始めるので、3.6cmよりもさ
らに小さくすることが望ましい。したがって、内筒チョ
ーク部材3bの内径(半径)を、kの一番小さい値を採
用すれば、TE11モードはもちろん、他の全てのモード
のマイクロ波が遮断される。
【0022】有効部分20Aと非有効部分20Bとの境
界は、スタブ20の挿入長さに拘らず常にチョーク部材
3のスタブ挿入開口面3cから導波管1側に設定されて
いるが、スタブ挿入開口面3cまでの長さは、マイクロ
波の減衰量及び内筒チョーク部材3bの内径(半径)を
考慮して、適宜に設定すればよい。
【0023】スタブ20の構造は、上記実施例に限定さ
れることなく、図3に示すように、有効部分20Aに
銅、真鍮などの金属導体を中空に成形したものを用いて
もよく、また図4に示すように、全体を誘電体とし、有
効部分20Aの表面に銅などの導電性金属をメッキして
もよい。
【0024】
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載した発明
によれば、従来のマイクロ波用チョーク構造を有するチ
ョーク部材を改良することなく、マイクロ波用可動スタ
ブチューナ外へのマイクロ波の漏洩を一段と少なくさせ
ることができるという利点がある。
【0025】また、請求項2に記載した発明によれば、
単純な2つの部材を組合わせたスタブ構造であるので、
加工工数が少なく、しかも容易に製作することができ
る。
【0026】さらに、請求項3に記載した発明によれ
ば、スタブが軽量化されるので、スタブの駆動源を小型
化することができる。
【0027】また、請求項4に記載した発明によれば、
スタブ全体が主に誘電体を一体成形した構造であるの
で、加工することなく、しかも著しく容易に製作するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスタブの一実施例を示す縦断面図
である。
【図2】本発明の一実施例に示したスタブを用いたマイ
クロ波用可動スタブチューナの要部概略縦断面図であ
る。
【図3】本発明に係るスタブの他の実施例を示す縦断面
図である。
【図4】本発明に係るスタブのさらに他の実施例を示す
縦断面図である。
【図5】従来のスタブを用いたマイクロ波用可動スタブ
チューナの要部概略縦断面図である。
【符号の説明】
3 チョーク部材 20 スタブ 20A 有効部分 20B 非有効部分

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可変インピーダンス素子としてのスタブ
    と、前記スタブの外周に配設されたマイクロ波用チョー
    ク構造を形成するチョーク部材とを具備し、方形導波管
    に取付けられたマイクロ波用可動スタブチューナにおい
    て、 前記スタブは、可変インピーダンス素子としての有効部
    分と前記有効部分以外である非有効部分とが長手方向に
    構成されると共に、前記有効部分の少なくとも表面が導
    体で形成され、前記非有効部分が誘電体で形成され、 前記有効部分と非有効部分との境界は、前記スタブの可
    動時に前記導波管の内壁から管外側へ使用するマイクロ
    波の波長の1/4から前記チョーク部材のスタブ挿入開
    口面までに設定され、 前記チョーク部材の内径の半分を、前記マイクロ波の波
    長のk/2π(k:TE11モードの場合の定数)以下に
    したマイクロ波用可動スタブチューナ。
  2. 【請求項2】 前記有効部分は、全体が導体からなる請
    求項1に記載のマイクロ波用可動スタブチューナ。
  3. 【請求項3】 前記有効部分は、中空の導体からなる請
    求項1に記載のマイクロ波用可動スタブチューナ。
  4. 【請求項4】 前記有効部分は、誘電体に金属メッキを
    施した請求項1に記載のマイクロ波用可動スタブチュー
    ナ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100343898B1 (ko) * 1998-09-11 2002-07-19 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 복합 회로기판, 비가역 회로소자, 공진기, 필터, 듀플렉서, 통신장치, 회로모듈, 복합 회로기판의 제조방법 및 비가역 회로소자의 제조방법
CN105489989A (zh) * 2015-12-24 2016-04-13 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种大功率波导电调滤波器
WO2022080074A1 (ja) 2020-10-15 2022-04-21 古野電気株式会社 スタブチューナ

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KR100343898B1 (ko) * 1998-09-11 2002-07-19 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 복합 회로기판, 비가역 회로소자, 공진기, 필터, 듀플렉서, 통신장치, 회로모듈, 복합 회로기판의 제조방법 및 비가역 회로소자의 제조방법
CN105489989A (zh) * 2015-12-24 2016-04-13 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种大功率波导电调滤波器
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