JPH10322101A - Rotary joint - Google Patents
Rotary jointInfo
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- JPH10322101A JPH10322101A JP9145928A JP14592897A JPH10322101A JP H10322101 A JPH10322101 A JP H10322101A JP 9145928 A JP9145928 A JP 9145928A JP 14592897 A JP14592897 A JP 14592897A JP H10322101 A JPH10322101 A JP H10322101A
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Landscapes
- Waveguide Connection Structure (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はロータリージョイン
ト、特にレーダ装置等でマイクロ波、ミリ波の導波路と
して用いられ、輻射ビームを全方向にスキャンするため
に必要なロータリージョイントの構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary joint, and more particularly to a structure of a rotary joint which is used as a microwave or millimeter wave waveguide in a radar device or the like and is required to scan a radiation beam in all directions.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、伝送信号の入力方向と出力方
向の角度を自由に変えるために、ロータリージョイント
が用いられ、このロータリージョイントとして、円形導
波管を利用したもの、同軸導波管を利用したものがあ
る。そして、このロータリージョイントは、導波管軸を
中心に回転させるため、例えばマイクロ波の伝送モード
としては、導波管軸に対して軸対称なモードが用いら
れ、円形導波管ではＴＭ01モード、同軸導波管ではＴＥ
Ｍモードが代表的な伝送モードとされる。2. Description of the Related Art Conventionally, a rotary joint has been used to freely change an angle between an input direction and an output direction of a transmission signal. As the rotary joint, a circular joint or a coaxial waveguide is used. Some have used it. In order to rotate the rotary joint about the waveguide axis, for example, as a microwave transmission mode, a mode that is axially symmetric with respect to the waveguide axis is used. TE for coaxial waveguide
The M mode is a typical transmission mode.
【０００３】図６には、上記ロータリージョイントが用
いられたレーダ装置の構成が示されており、このレーダ
装置では、マイクロ波を出力するマグネトロン１に、送
受信を切り替えるＴ分岐２を介してロータリージョイン
ト３が接続され、このロータリージョイント３にアンテ
ナ４が配置される。また、上記Ｔ分岐２の他方の分岐
に、ＴＲ管（Transmit-Receive Tube）５を介して検波
器６が接続されており、これら各部材間は、矩形導波管
で連結される。FIG. 6 shows a configuration of a radar apparatus using the above-mentioned rotary joint. In this radar apparatus, a rotary joint is connected to a magnetron 1 for outputting microwaves via a T-branch 2 for switching between transmission and reception. The antenna 3 is connected to the rotary joint 3. A detector 6 is connected to the other branch of the T-branch 2 via a TR-Transmit-Receive Tube (TR) 5, and these members are connected by a rectangular waveguide.
【０００４】このようなレーダ装置によれば、マグネト
ロン１からマイクロ波が出力されると、上記ＴＲ管５が
ショート状態となり、ほとんどのマイクロ波はロータリ
ージョイント３を介してアンテナ４から輻射（送信）さ
れる。一方、輻射されたマイクロ波は、目標物で反射さ
れて上記アンテナ４で受信されるが、このとき、上記Ｔ
Ｒ管５はオープン状態となり、マイクロ波は検波器６へ
導かれる。なお、Ｔ分岐２からマグネトロン１側へ向う
マイクロ波も、マグネトロン１で反射されて検波器６へ
伝送される。According to such a radar device, when a microwave is output from the magnetron 1, the TR tube 5 is short-circuited, and most of the microwave is radiated (transmitted) from the antenna 4 via the rotary joint 3. Is done. On the other hand, the radiated microwave is reflected by the target and received by the antenna 4, but at this time, the T
The R tube 5 is opened, and the microwave is guided to the detector 6. In addition, the microwave traveling from the T branch 2 to the magnetron 1 is also reflected by the magnetron 1 and transmitted to the detector 6.
【０００５】図７には、上記ロータリージョイント３と
して、同軸導波管を用いた構成の一例が示されており、
図示されるように、上記アンテナ４側の矩形導波管８と
Ｔ分岐２側の矩形導波管９が同軸導波管部１０で接続さ
れる。この同軸導波管部１０では、図示のように、各導
波管８，９に一体となった部分が軸中心に回転可能な状
態に分離されると共に、回転自在となるようにベアリン
グ１１が設けられる。また、この同軸導波管部１０の軸
に一体に、矩形導波管８側ではプローブ状変換器１２、
矩形導波管９側ではクロスバー状の変換器１３が形成さ
れる。なお、図の空間１４はチョーク部となる。FIG. 7 shows an example of a configuration using a coaxial waveguide as the rotary joint 3.
As shown, the rectangular waveguide 8 on the antenna 4 side and the rectangular waveguide 9 on the T branch 2 side are connected by a coaxial waveguide section 10. In the coaxial waveguide section 10, as shown in the drawing, a portion integrated with each of the waveguides 8 and 9 is separated so as to be rotatable about an axis, and a bearing 11 is provided so as to be rotatable. Provided. Further, the probe-like converter 12 and the probe-like converter 12 are integrated with the axis of the coaxial waveguide section 10 and on the rectangular waveguide 8 side.
On the rectangular waveguide 9 side, a crossbar-shaped converter 13 is formed. The space 14 in the figure is a choke.
【０００６】このようなロータリージョイント３によれ
ば、矩形導波管８と９が同軸導波管部１０で接続された
状態で互いに回転可能な状態となり、この場合は、上側
の矩形導波管８を回転させることにより、アンテナ４を
全方位方向へ向けることができる。According to such a rotary joint 3, the rectangular waveguides 8 and 9 are rotatable with each other while being connected by the coaxial waveguide section 10. In this case, the upper rectangular waveguide is used. By rotating the antenna 8, the antenna 4 can be directed in all directions.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のロータリージョイント３では、電力損失があり、特
にミリ波領域のように動作周波数が高くなると、同軸導
波管部１０での電力損失が大きくなるという問題があっ
た。However, in the above-mentioned conventional rotary joint 3, there is a power loss. In particular, when the operating frequency becomes high as in the millimeter wave region, the power loss in the coaxial waveguide section 10 becomes large. There was a problem.
【０００８】また、上記ロータリージョイント３を用い
た上記レーダ装置では、小型化の要請があるが、例えば
上記のＴ分岐２等の構成を削減することができれば、小
型化を促進することができる。更に、上記のロータリー
ジョイント３の伝送周波数が広帯域となっているため、
不要輻射、いわゆるスプリアスを抑制するために、従来
では、別途フィルタを装着している。従って、このよう
なフィルタをなくしたり、又は数を減らしたりすること
ができれば、装置の小型化に貢献することが可能とな
る。In the radar apparatus using the rotary joint 3, there is a demand for downsizing. If the configuration of the T-branch 2 and the like can be reduced, the downsizing can be promoted. Further, since the transmission frequency of the rotary joint 3 is broadband,
Conventionally, a filter is separately mounted to suppress unnecessary radiation, that is, so-called spurious. Therefore, if such a filter can be eliminated or its number can be reduced, it will be possible to contribute to downsizing of the device.
【０００９】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、電力損失を少なくすること
ができ、またレーダ装置等においては、Ｔ分岐等をなく
して小型化することが可能となるロータリージョイント
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to reduce power loss and to reduce the size of a radar device by eliminating a T-branch or the like. It is to provide a rotary joint that enables the following.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明に係るロータリージョイントは、軸
対称となる共振モードで、所定の動作周波数を共振周波
数として共振する円筒状の共振空胴体と、この共振空胴
体の側面に対し結合手段を介して接続された第１導波管
と、上記共振空胴体の端面（上面又は下面）に対し結合
手段を介して接続され、かつその空胴体軸を中心として
回転するように取り付けられた第２導波管と、を含んで
なることを特徴とする。この結合手段としては、スリッ
ト状等の結合窓、或いは開口にループ状体を設けたもの
がある。請求項２記載の発明は、上記共振空胴体の円筒
の端面の一方を切断し、この切断端面に回転板を回転自
在に配置し、この回転板に結合手段を介して第２導波管
を接続したことを特徴とする。請求項３記載の発明は、
上記共振空胴体の内部にかつ同軸状に、第２導波管を回
転自在に配置し、この第２導波管に結合窓を設けたこと
を特徴とする。請求項４記載の発明は、上記の共振空胴
体の外周壁に一つの結合手段を介して第１導波管を接続
したことを特徴とする。請求項５記載の発明は、上記の
共振空胴体の共振モードをＴＥ011 モードとし、この共
振空胴体の円筒端面の切断部には、電波吸収体を配置し
たことを特徴とする。In order to achieve the above object, a rotary joint according to the first aspect of the present invention provides a cylindrical resonance that resonates in a resonance mode that is axially symmetric with a predetermined operating frequency as a resonance frequency. A cavity, a first waveguide connected to a side surface of the resonant cavity via coupling means, and a first waveguide connected to an end face (upper surface or lower surface) of the resonant cavity via coupling means, and A second waveguide mounted to rotate about the cavity axis. As this coupling means, there is a coupling window having a slit shape or the like or a loop-shaped body provided in an opening. According to a second aspect of the present invention, one of the end surfaces of the cylinder of the resonance cavity is cut, and a rotating plate is rotatably disposed on the cut end surface, and the second waveguide is connected to the rotating plate via coupling means. It is characterized by being connected. The invention according to claim 3 is
A second waveguide is rotatably arranged inside the resonance cavity and coaxially, and a coupling window is provided in the second waveguide. The invention according to claim 4 is characterized in that the first waveguide is connected to the outer peripheral wall of the resonant cavity via one coupling means. The invention according to claim 5 is characterized in that the resonance mode of the resonance cavity is a TE011 mode, and a radio wave absorber is disposed at a cut portion of a cylindrical end surface of the resonance cavity.
【００１１】上記の構成によれば、所定の動作周波数に
対して共振する構造とされた共振空胴体に対し、第１導
波管と第２導波管が互いに回転可能な状態で結合される
ので、従来のロータリージョイントに比べると、特にミ
リ波等の高い動作周波数で電力損失が小さくなるという
利点があり、請求項５のように、ＴＥ011 の共振モード
とすれば、電力損失を更に低下させることができる。According to the above configuration, the first waveguide and the second waveguide are rotatably coupled to the resonant cavity having a structure that resonates at a predetermined operating frequency. Therefore, as compared with the conventional rotary joint, there is an advantage that the power loss is reduced particularly at a high operating frequency such as a millimeter wave, and the power loss is further reduced by setting the resonance mode of TE 011 as in claim 5. Can be done.
【００１２】また、上記結合手段を介して第１導波管が
共振円筒の側面に、第２導波管が共振円筒の上面又は下
面に結合されるので、従来のＴ分岐と同様の送受の切替
えをこのロータリージョイントで行うことができ、この
Ｔ分岐が不要となる。しかも、上記の共振器構造で、そ
の動作モードが通過帯域の帯域通過フィルタとなるた
め、スプリアスを抑制するという効果もある。In addition, since the first waveguide is coupled to the side surface of the resonance cylinder and the second waveguide is coupled to the upper surface or lower surface of the resonance cylinder via the coupling means, transmission and reception are performed in the same manner as the conventional T-branch. Switching can be performed by this rotary joint, and this T branch is not required. Moreover, in the above resonator structure, the operation mode is a band-pass filter of a pass band, so that there is an effect of suppressing spurious.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１には、実施形態の第１例に係
るロータリージョイントの構成が示され、図２には結合
手段の構成示され、図３には、当該ロータリージョイン
トを適用したレーダ装置の構成が示されており、まずこ
のレーダ装置の構成を説明する。図３において、マイク
ロ波を出力するマグネトロン１に、本発明のロータリー
ジョイント１６Ａ（詳細は後述する）が接続され、この
ロータリージョイント１６Ａにアンテナ４が接続される
と共に、マイクロ波の電力によりショート状態となるダ
イオードリミッタ［ＴＲ管（Transmit-Receive Tube）
でもよい］１７が接続される。このダイオードリミッタ
１７に、検波器６が接続されており、これら各部材間
は、矩形導波管で連結される。FIG. 1 shows the structure of a rotary joint according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows the structure of a coupling means, and FIG. The configuration of the radar device is shown. First, the configuration of the radar device will be described. In FIG. 3, a rotary joint 16A (to be described in detail later) of the present invention is connected to a magnetron 1 that outputs microwaves, an antenna 4 is connected to the rotary joint 16A, and a short-circuit state occurs due to microwave power. Naru Diode Limiter [Transmit-Receive Tube]
May be connected] 17. The detector 6 is connected to the diode limiter 17, and these members are connected by a rectangular waveguide.
【００１４】具体的には、図１に示されるように、上記
ダイオードリミッタ１７と検波器６は、矩形の第１導波
管１８の端部に設けられ、この第１導波管１８の途中
に、ロータリージョイント１６Ａの共振空胴体２０が接
続される。即ち、このロータリージョイント１６Ａは、
図１（Ｂ）に示されるように、下側端面を塞ぐように底
面が一体に形成され、上側端面が開口状態となるように
切断された円筒状の共振空胴体２０と、この共振空胴体
２０の上側開口を塞ぐように円板状の回転板２１が設け
られ、この回転板２１はベアリング２２で共振空胴体２
０の円筒軸を中心に回転するように構成される。More specifically, as shown in FIG. 1, the diode limiter 17 and the detector 6 are provided at an end of a rectangular first waveguide 18, and in the middle of the first waveguide 18. Is connected to the resonance cavity 20 of the rotary joint 16A. That is, this rotary joint 16A
As shown in FIG. 1 (B), a cylindrical resonance cavity 20 having a bottom surface integrally formed so as to cover a lower end surface and being cut so that an upper end surface is opened, and the resonance cavity 20 A rotating plate 21 having a disk shape is provided so as to cover the upper opening of the resonance cavity 2.
It is configured to rotate around a zero cylindrical axis.
【００１５】そして、この共振空胴体２０の側面と上記
第１導波管１８の側面とが、スリット状の結合窓（結合
手段）２４を介して接続され、上記回転板２１の中心部
を避けた円周側に、同様のスリットからなる結合窓２５
を介して、矩形の第２導波管２６が接続される。そし
て、この第２導波管２６の他端に上記アンテナ４が取り
付けられる。従って、上記共振空胴体２０に対し上記回
転板２１が回転することにより（又は共振空胴対２０が
回転してもよい）、アンテナ４を全方位方向へ向けるこ
とが可能となる。The side surface of the resonance cavity 20 and the side surface of the first waveguide 18 are connected via a slit-like coupling window (coupling means) 24 to avoid the center of the rotary plate 21. A coupling window 25 made of a similar slit on the circumferential side
, A rectangular second waveguide 26 is connected. Then, the antenna 4 is attached to the other end of the second waveguide 26. Therefore, when the rotating plate 21 rotates with respect to the resonance cavity 20 (or the resonance cavity pair 20 may rotate), the antenna 4 can be directed in all directions.
【００１６】図２（Ａ）には、上記第２導波管２６の接
続部が示されており、この第２導波管２６は共振空胴体
２０に対し結合窓２５としての図示のスリットで結合さ
れる。また、このマイクロ波、ミリ波の結合手段とし
て、図２（Ｂ）に示されるように円形の結合孔２８にル
ープ状体２９を配置したものを用いることもできる。FIG. 2A shows a connection portion of the second waveguide 26. The second waveguide 26 is connected to the resonance cavity 20 by a slit shown as a coupling window 25 with respect to the resonance cavity 20. Be combined. Further, as the means for coupling microwaves and millimeter waves, a device in which a loop-shaped body 29 is disposed in a circular coupling hole 28 as shown in FIG. 2B can be used.
【００１７】また、上記共振空胴体２０は、動作周波数
（ｆＭＨｚ）で電力損失が少なくなり、軸対称となるＴ
Ｅ011 モード（伝送モードＴＥ01の共振モード）で共振
する寸法で形成される。即ち、このＴＥ011 の共振モー
ドは、図４に示されるように、円筒軸を中心とした同心
円状に生じる軸対称の電界となる。そして、このＴＥ01
1 モードが他の共振モードと競合することを避けるため
に、上記の共振空胴体２０の円筒空胴の半径をａ（ｍ
ｍ）、円筒空胴の高さをＬ（ｍｍ）とすると、 ２≦（２ａ／Ｌ）2 ≦３、１５≦（２ａｆ）2 ／１０8
≦２１ となる範囲に設定することが好ましい。The resonant cavity 20 has a low power loss at the operating frequency (f MHz), and has a T axis which is axially symmetric.
It is formed in dimensions that resonate at E 011 mode (resonance mode of the transmission mode TE 01). That is, the resonance mode of the TE 011 is an axially symmetric electric field generated concentrically around the cylindrical axis as shown in FIG. And this TE 01
In order to avoid that one mode competes with another resonance mode, the radius of the cylindrical cavity of the resonance cavity 20 is set to a (m
m), and the height of the cylindrical cavity and L (mm), 2 ≦ ( 2a / L) 2 ≦ 3,15 ≦ (2af) 2/10 8
It is preferable to set in the range of ≦ 21.
【００１８】例えば、動作周波数ｆが３５ＧＨｚ（波長
８．５７ｍｍ）である場合、上記円筒空胴の半径ａ＝
６．３ｍｍ、高さＬ＝７．６７ｍｍとなる。また、結合
窓２４，２５のスリット長は４．３ｍｍで実現可能とな
る。For example, when the operating frequency f is 35 GHz (wavelength 8.57 mm), the radius a =
6.3 mm and height L = 7.67 mm. Further, the slit length of the coupling windows 24 and 25 can be realized at 4.3 mm.
【００１９】更に、第１例では、図１（Ｂ）で説明した
ように、共振空胴体２０の上側を切断した円筒端面２０
Ａとし、この端面２０Ａに回転板２１の下面を接触する
構造とすることにより、上記ＴＥ011 モードと縮退して
いるＴＭ111 モードが励振されることを防止している。
即ち、ＴＥ011 モードの場合、共振空胴体２０の上記円
筒端面２０Ａの壁近傍においては高周波電流が流れ込ま
ず影響を受けないが、ＴＭ111 モードの場合は、上記の
端面２０Ａの壁近傍に高周波電流が流れ込み、大きく影
響を受ける。そこで、当該例では回転体２１との分離部
をこの円筒端面２０Ａとして、ＴＭ111 モードの励振を
抑制したものである。Furthermore, in the first example, as described with reference to FIG.
Is A, by a structure in which contact with the lower surface of the rotating plate 21 to the end surface 20A, thereby preventing the TM 111 mode which is degenerated with the TE 011 mode is excited.
That is, in the case of the TE 011 mode, the high-frequency current does not flow in the vicinity of the wall of the cylindrical end surface 20A of the resonance cavity 20 and is not affected. In the case of the TM 111 mode, the high-frequency current flows in the vicinity of the wall of the end surface 20A. Flows in and is greatly affected. Therefore, in this example the separation portion of the rotating body 21 as the cylindrical end face 20A, is obtained by suppressing the excitation of the TM 111 mode.
【００２０】しかも当該例では、図１（Ｂ）に示される
ように、上記の円筒端面２０Ａと回転板２１が接触する
部分に、リング状の電波吸収体３１を配置し、これによ
って、ＴＭ111 モードでの高周波を減衰させ、このモー
ドが励振されることを更に抑制している。そうして、こ
の電波吸収体３１は外側に配置されたベアリング２２の
マイクロ波電力による損傷を防止する役目もすることに
なる。なお、図示していないが、この電波吸収体３１と
チョーク部を組み合わせれば、上記ベアリング２２の損
傷を更に効率よく防止することができる。[0020] Moreover in the example, as shown in FIG. 1 (B), the portion where the cylindrical end surface 20A and the rotary plate 21 are in contact, placing a ring-shaped wave absorber 31, thereby, TM 111 The high frequency in the mode is attenuated to further suppress the mode from being excited. Thus, the radio wave absorber 31 also serves to prevent the bearing 22 disposed outside from being damaged by the microwave power. Although not shown, if the radio wave absorber 31 and the choke portion are combined, damage to the bearing 22 can be more efficiently prevented.
【００２１】また、上記共振空胴体２０の内部には、図
示されるように、適当な位置に２倍波のスプリアスを抑
制するための電波吸収体３２が設けられる。即ち、この
電波吸収体３２を、動作周波数に対しては殆ど減衰しな
いが、２倍波に対して減衰する場所に配置することによ
り、２倍波のスプリアスを抑制することができる。な
お、他の整数倍波のスプリアスも同様にして抑制するこ
とができる。As shown, a radio wave absorber 32 for suppressing the spurious of the second harmonic is provided at an appropriate position inside the resonance cavity 20. That is, by arranging the radio wave absorber 32 at a place where it hardly attenuates the operating frequency but attenuates the second harmonic, it is possible to suppress the spurious of the second harmonic. Note that spurious components of other integer multiples can be similarly suppressed.
【００２２】第１例は以上の構成からなり、当該例のロ
ータリージョイント１６Ａを用いた図３のレーダ装置に
よれば、送信時にはマグネトロン１からマイクロ波が出
力され、検波器６側へ伝送されるマイクロ波はダイオー
ドリミッタ１７で反射される。即ち、このダイオードリ
ミッタ１７はマイクロ波電力によりショート状態とな
り、マイクロ波を反射させる。このダイオードリミッタ
１７においては、外部からダイオードに電流を供給して
ショート状態としてもよい。但し、この場合、外部から
電流を供給するタイミングは、少なくともマイクロ波が
ダイオードに印加されると同時か、それよりも前に行う
必要がある。The first example has the above configuration, and according to the radar apparatus of FIG. 3 using the rotary joint 16A of the example, a microwave is output from the magnetron 1 during transmission and transmitted to the detector 6 side. The microwave is reflected by the diode limiter 17. That is, the diode limiter 17 is short-circuited by the microwave power and reflects the microwave. In the diode limiter 17, a current may be supplied to the diode from the outside to cause a short-circuit state. However, in this case, the timing of supplying the current from the outside must be performed at least at the same time as or before the microwave is applied to the diode.
【００２３】また、図１において、上記のマイクロ波は
第１導波管１８から結合窓２４を介して共振空胴体２０
へ入力され、ここで共振状態となり、マイクロ波は結合
窓２５から第２導波管２６へ伝搬される。そして、ほと
んどのマイクロ波はアンテナ４から外部へ輻射されるこ
とになり、このときには、回転体２１を回転させること
により、その輻射方向が３６０度の全方位方向で設定で
き、任意の方向へマイクロ波を送信することが可能とな
る。In FIG. 1, the above-mentioned microwave is transmitted from the first waveguide 18 through the coupling window 24 to the resonance cavity 20.
, And is brought into a resonance state, and the microwave is propagated from the coupling window 25 to the second waveguide 26. Most of the microwaves are radiated from the antenna 4 to the outside. At this time, by rotating the rotating body 21, the radiation direction can be set in all directions of 360 degrees, and the microwave can be set in any direction. Waves can be transmitted.
【００２４】一方、送信されたマイクロ波は、目標物で
反射されて上記アンテナ４で受信され、第２導波管２６
から結合窓２５を介して共振空胴体２０内へ供給され、
共振状態とされたマイクロ波は、結合窓２４から第１導
波管１８内へ伝搬される。このとき、第１導波管１８内
へ供給されたマイクロ波は、マグネトロン１側では反射
されると共に、上記ダイオードリミッタ１７がオープン
状態となるので、受信したマイクロ波が検波器６へ導か
れることになる。On the other hand, the transmitted microwave is reflected by a target object and received by the antenna 4, and is transmitted to the second waveguide 26.
Is supplied into the resonance cavity 20 through the coupling window 25 from the
The microwave in a resonance state is propagated from the coupling window 24 into the first waveguide 18. At this time, the microwave supplied into the first waveguide 18 is reflected by the magnetron 1 and the diode limiter 17 is opened, so that the received microwave is guided to the detector 6. become.
【００２５】このようなロータリージョイント１６Ａに
よれば、マイクロ波の電力損失が少なくなると共に、従
来用いていたＴ分岐が不必要となる。また、共振器構造
で、その動作モードが通過帯域の帯域通過フィルタとな
っているため、レーダ装置の発振器が輻射する不要輻射
（スプリアス）が抑制される。更に、上記の電波吸収体
３２により、２倍波のスプリアスが抑制される。According to such a rotary joint 16A, the power loss of the microwave is reduced, and the T-branch conventionally used becomes unnecessary. In addition, since the operation mode of the resonator structure is a band-pass filter of a pass band, unnecessary radiation (spurious) radiated by the oscillator of the radar device is suppressed. Further, the above-mentioned radio wave absorber 32 suppresses the spurious of the second harmonic.
【００２６】図５には、実施形態の第２例の構成が示さ
れており、この第２例は、共振空胴体の内部に同軸状に
第２導波管を配置したものである。図５において、矩形
の第１導波管３４は、２箇所のスリット状の結合窓３
５，３６で、ロータリージョイント１６Ｂの共振空胴体
３７に接続される。この共振空胴体３７は、第１例と同
様に、ＴＥ011 モードの共振器構造とされており、また
円筒体の上側端面を切断したもので、この共振空胴体３
７の上側には、円板状の蓋体３８が設けられ、この蓋体
３８の下面と接触する空胴体３７の円筒壁の端面には、
リング状の電波吸収体３１が配置される。FIG. 5 shows a configuration of a second example of the embodiment. In the second example, a second waveguide is arranged coaxially inside a resonant cavity. In FIG. 5, the rectangular first waveguide 34 has two slit-like coupling windows 3.
At 5, 36, it is connected to the resonant cavity 37 of the rotary joint 16B. As in the first example, the resonant cavity 37 has a TE 011 mode resonator structure, and is formed by cutting the upper end surface of a cylindrical body.
7, a disc-shaped lid 38 is provided. An end face of the cylindrical wall of the cavity 37 that contacts the lower surface of the lid 38,
A ring-shaped radio wave absorber 31 is arranged.
【００２７】そして、この共振空胴体３７の中心部に同
軸となるように、円形の第２導波管４０が貫通して配置
され、この第２導波管４０は上下２箇所のベアリング４
１で共振空胴体３７に対し回転するように構成される。
この第２導波管４０には、共振空胴体３７内の位置に結
合窓４２が設けられる。なお、この第２導波管４０の水
平部分と接触する蓋体３８の端面或いは共振空胴体３７
の下部端面に、電波吸収体４２が配置され、また共振空
胴体３７内の適当な場所に２倍波のスプリアスを抑制す
るための電波吸収体３２が設けられる。A circular second waveguide 40 is penetrated so as to be coaxial with the center of the resonance cavity 37, and the second waveguide 40 is provided at two upper and lower bearings 4.
1 to rotate with respect to the resonant cavity 37.
The second waveguide 40 is provided with a coupling window 42 at a position in the resonance cavity 37. The end face of the lid 38 that contacts the horizontal portion of the second waveguide 40 or the resonant cavity 37
The radio wave absorber 42 is disposed on the lower end face of the antenna, and the radio wave absorber 32 for suppressing the spurious of the second harmonic is provided at an appropriate place in the resonance cavity 37.
【００２８】このような共振空胴体３７では、例えば動
作周波数ｆが３５ＧＨｚである場合、その円筒空胴の直
径（空胴体３７の内径）を８．１ｍｍ、高さ（Ｌ）を１
０．２３ｍｍ、第２導波管４０の外径を３．２４ｍｍ、
スリット長を４．３ｍｍとすることになる。なお、上記
の円形の第２導波管４０には、矩形導波管を介して図３
のアンテナ４が取り付けられることになる。In such a resonant cavity 37, for example, when the operating frequency f is 35 GHz, the diameter of the cylindrical cavity (the inner diameter of the cavity 37) is 8.1 mm and the height (L) is 1
0.23 mm, the outer diameter of the second waveguide 40 is 3.24 mm,
The slit length will be 4.3 mm. In addition, the above-mentioned circular second waveguide 40 is connected via a rectangular waveguide to FIG.
Will be attached.
【００２９】このような第２例の構成では、第２導波管
４０を回転させることにより、アンテナ４から輻射する
方向を全方位方向へ向けることができ、この第２例のロ
ータリージョイント１６Ｂによっても、第１例と同様の
効果を得ることが可能となる。なお、上記の共振空胴体
３７でも、切断したその円筒端面を蓋体３８に接触させ
ることになるので、ＴＭ111 モードの励振を抑制した形
で、ＴＥ011 モードの共振状態を良好に得ることができ
る。In such a configuration of the second example, the direction of radiation from the antenna 4 can be directed in all directions by rotating the second waveguide 40, and the rotary joint 16B of the second example can be used. Also, the same effect as in the first example can be obtained. In the resonance cavity 37 as well, since the cut cylindrical end face is brought into contact with the lid 38, the resonance state of the TE 011 mode can be satisfactorily obtained while suppressing the excitation of the TM 111 mode. it can.
【００３０】上記実施形態例では、第１例のように、共
振空胴体２０と第１導波管１８が一つの結合窓２４で接
続されるものにおいて、第２例のように同軸状に第２導
波管を設けることもでき、逆に、第２例のように、共振
空胴体３７と第１導波管３４が二つの結合窓３５，３６
で接続されるものにおいて、第１例のように、上側の円
筒端面で回転する回転体を設けることもできる。いずれ
にしても、第１例は、一つの結合窓２４で各部材を接続
するので、構成が簡単になる利点がある。In the above-described embodiment, the resonance cavity 20 and the first waveguide 18 are connected by one coupling window 24 as in the first example, and the resonance cavity 20 and the first waveguide 18 are coaxially connected as in the second example. It is also possible to provide two waveguides. Conversely, as in the second example, the resonant cavity 37 and the first waveguide 34 have two coupling windows 35 and 36.
, A rotating body that rotates on the upper cylindrical end face can be provided as in the first example. In any case, in the first example, since each member is connected by one coupling window 24, there is an advantage that the configuration is simplified.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
軸対称となる共振モードで共振する円筒状の共振空胴体
を設け、この空胴体の側面に結合手段を介して第１導波
管を接続し、上記共振空胴体の端面に結合手段を介して
第２導波管を接続し、この第２導波管を回転可能とした
ので、マイクロ波等、特にミリ波の電力損失を少なくす
ることができ、またレーダ装置等に組み込んだ場合は、
Ｔ分岐等をなくして小型化を図ることが可能となる。し
かも、共振器構造としたことにより、その動作モードが
通過帯域の通過フィルタとなるため、スプリアスを抑制
するという効果がある。このことは、レーダ装置等でス
プリアスを除去するためのフィルタをなくすか、その数
を削減できることを意味し、これにより、さらなる小型
化、低コスト化が期待できることになる。As described above, according to the present invention,
A cylindrical resonance cavity that resonates in an axially symmetric resonance mode is provided, a first waveguide is connected to a side surface of the cavity via coupling means, and an end surface of the resonance cavity is coupled to the end face of the resonance cavity via coupling means. Since the second waveguide is connected and the second waveguide is rotatable, it is possible to reduce the power loss of microwaves or the like, especially millimeter waves, and when incorporated in a radar device or the like,
It is possible to reduce the size by eliminating the T branch or the like. In addition, the use of the resonator structure allows the operation mode to be a pass filter in a pass band, and thus has an effect of suppressing spurious. This means that a filter for removing spurious signals can be eliminated or the number of filters can be reduced in a radar device or the like, and thereby further downsizing and cost reduction can be expected.
【００３２】請求項２記載の発明によれば、上記共振空
胴体の端面壁部分と回転板との分離部分から、ＴＭ111
モードの高周波電流が流れるようにして、このモードの
励振を抑制し、ＴＥ011 モードを用いる場合の共振状態
を良好に維持するこができる。According to the second aspect of the present invention, the TM 111 is separated from the end wall portion of the resonance cavity and the separation portion between the rotary plate and the rotating plate.
The high-frequency current of the mode flows so that the excitation of this mode is suppressed, and the resonance state in the case of using the TE011 mode can be favorably maintained.
【００３３】請求項４記載の発明によれば、一つの結合
手段で上記共振空胴体と第１導波管が接続されるので、
構成が簡単となるという利点がある。請求項５記載の発
明によれば、上記の共振空胴体の共振モードをＴＥ011
モードとすることにより、他のモードと比較して、伝送
波の電力損失を良好に低下させることが可能である。According to the fourth aspect of the present invention, the resonance cavity and the first waveguide are connected by one coupling means.
There is an advantage that the configuration is simplified. According to the fifth aspect of the present invention, the resonance mode of the resonance cavity is set to TE0111.
By using the mode, the power loss of the transmission wave can be favorably reduced as compared with the other modes.
【図１】本発明の実施形態の第１例のロータリージョイ
ントを示し、図（Ａ）は平面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の
Ｂ−Ｂ線の断面図である。1A and 1B show a rotary joint according to a first example of an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1A.
【図２】実施形態例の結合手段を示し、図（Ａ）はスリ
ット状結合窓、図（Ｂ）はループ体を用いた結合手段の
図である。FIGS. 2A and 2B show a connecting means of the embodiment, and FIG. 2A is a view of a slit-like connecting window, and FIG. 2B is a view of a connecting means using a loop body.
【図３】実施形態のロータリージョイントを適用したレ
ーダ装置の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a radar device to which the rotary joint according to the embodiment is applied.
【図４】実施形態の共振空胴体での共振モード（電界）
を示す図である。FIG. 4 shows a resonance mode (electric field) in the resonance cavity of the embodiment.
FIG.
【図５】実施形態の第２例のロータリージョイントを示
し、図（Ａ）は平面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線
の断面図である。5A and 5B show a rotary joint according to a second example of the embodiment, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG.
【図６】従来のロータリージョイントを適用したレーダ
装置の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a radar apparatus to which a conventional rotary joint is applied.
【図７】図６のロータリージョイントで同軸導波管を用
いた構成を示し、図（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ線の断面
図である。7 shows a configuration using a coaxial waveguide in the rotary joint of FIG. 6, and FIG. 7 (B) is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 7 (A).
２ … Ｔ分岐、 ３，１６Ａ，１６Ｂ … ロータリージョイント、 ４ … アンテナ、 １８，３４ … 第１導波管、 ２０，３７ … 共振空胴体、 ２１ … 回転体、 ２２，４１ … ベアリング、 ２６，４０ … 第２導波管、 ２４，２５，３５，３６，４２ … 結合窓、 ３８ … 蓋体。 2 ... T branch, 3, 16A, 16B ... Rotary joint, 4 ... Antenna, 18, 34 ... First waveguide, 20, 37 ... Resonant cavity, 21 ... Rotating body, 22, 41 ... Bearing, 26, 40 ... second waveguide, 24, 25, 35, 36, 42 ... coupling window, 38 ... lid.
Claims (5)
周波数を共振周波数として共振する円筒状の共振空胴体
と、 この共振空胴体の側面に対し結合手段を介して接続され
た第１導波管と、 上記共振空胴体の端面に対し上記結合手段を介して接続
され、かつその空胴体軸を中心として回転するように取
り付けられた第２導波管と、を含んでなるロータリージ
ョイント。1. A cylindrical resonance cavity that resonates in a resonance mode with a predetermined operating frequency as a resonance frequency in an axially symmetric resonance mode, and a first conductor connected to a side surface of the resonance cavity via coupling means. A rotary joint comprising: a waveguide; and a second waveguide connected to an end surface of the resonant cavity via the coupling means and mounted to rotate about the cavity axis.
断し、この切断端面に回転板を回転自在に配置し、この
回転板に結合手段を介して第２導波管を接続したことを
特徴とする上記請求項１記載のロータリージョイント。2. A method according to claim 1, wherein one of the end surfaces of the cylinder of the resonance cavity is cut, and a rotating plate is rotatably disposed on the cut end surface, and a second waveguide is connected to the rotating plate via coupling means. The rotary joint according to claim 1, wherein:
導波管を回転自在に配置し、この第２導波管に結合窓を
設けたことを特徴とする上記請求項１記載のロータリー
ジョイント。3. A second coaxial coaxial antenna inside said resonant cavity.
2. The rotary joint according to claim 1, wherein the waveguide is rotatably disposed, and a coupling window is provided in the second waveguide.
手段を介して第１導波管を接続したことを特徴とする上
記請求項１乃至３記載のロータリージョイント。4. The rotary joint according to claim 1, wherein a first waveguide is connected to an outer peripheral wall of the resonance cavity via one coupling means.
011 モードとし、この共振空胴体の円筒端面の切断部に
は、電波吸収体を配置したことを特徴とする上記請求項
１乃至４記載のロータリージョイント。5. The resonance mode of the resonant cavity is TE
The rotary joint according to any one of claims 1 to 4, wherein an electromagnetic wave absorber is disposed in a cut portion of a cylindrical end surface of the resonance cavity in the 011 mode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9145928A JPH10322101A (en) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | Rotary joint |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9145928A JPH10322101A (en) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | Rotary joint |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10322101A true JPH10322101A (en) | 1998-12-04 |
Family
ID=15396329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9145928A Pending JPH10322101A (en) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | Rotary joint |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10322101A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011193421A (en) * | 2010-03-17 | 2011-09-29 | Furuno Electric Co Ltd | Antenna device, radar device, and waveguide |
| JP2024507534A (en) * | 2021-02-22 | 2024-02-20 | オフワールド，インコーポレイテッド | articulated waveguide |
-
1997
- 1997-05-19 JP JP9145928A patent/JPH10322101A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011193421A (en) * | 2010-03-17 | 2011-09-29 | Furuno Electric Co Ltd | Antenna device, radar device, and waveguide |
| JP2024507534A (en) * | 2021-02-22 | 2024-02-20 | オフワールド，インコーポレイテッド | articulated waveguide |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060228 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060627 |