JPH11308014A - 方向性回路 - Google Patents

方向性回路

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JPH11308014A
JPH11308014A JP10115237A JP11523798A JPH11308014A JP H11308014 A JPH11308014 A JP H11308014A JP 10115237 A JP10115237 A JP 10115237A JP 11523798 A JP11523798 A JP 11523798A JP H11308014 A JPH11308014 A JP H11308014A
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JP
Japan
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mode
circulator
bent
circuit
suppressor
Prior art date
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Pending
Application number
JP10115237A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsuyoshi Hamabe
剛志 浜部
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Tokyo Keiki Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 方向性回路における、サーキュレーターに接
続されるNRDガイドを、モード混乱発生を避けた状態
で、曲げ半径、角度の任意性を向上させる。 【解決手段】 NRDガイドを角状に曲げ、主伝送モー
ド以外のモードをモードサプレッサにより抑圧する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、方向性回路に係
り、特に、非放射性誘電体線路のサーキュレータとして
動作する方向性回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、非放射性誘電体線路(Non-Radiat
ive Dielectric Waveguide;以下、NRDガイドとい
う)を用いた方向性回路として、例えば、図4に示す、
NRDサーキュレータ回路が知られている。
【0003】図4において、上側の導体は省略されて描
かれている。NRDサーキュレータ回路は、フェライト
円板5を上下導体板に接するように配し、その外部を囲
んで各ポートが120°配置となるように、モードサプ
レッサ4と誘電体ストリップ3とが配して構成され、上
下導体板およびフェライト円板5に垂直に、上下導体板
の外から直流バイアス磁界H0を印加することにより、
サーキュレータとして動作する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方向性回路(NRDサーキュレータ回路)に
あっては、図5に示すように、外部回路との接続にNR
Dガイドベンド線路6,6′を介して接続する必要があ
った。何故なら、サーキュレータの入出力ポートは、通
常、角度θ0(=120°)にて回転対称に配される
が、通常よく用いる回路は直角座標を基調とする長方形
型が多いため、120°を0°、90°、180°、2
70°等の各方向へ曲げねばならない。この際、NRD
ガイドベンド線路では、無損失で曲げられるベンドの曲
率半径Riは、誘電体線路幅bと、誘電率εrと、曲げ角
度θiとが決まると、θiの関数として離散的に与えられ
る。このため、ベンド線路の大きさ(面積)は、意外に
大きくなってしまう。このため、サーキュレータの各ポ
ートの外に接続される外部回路が配される位置は、サー
キュレータ本体部からかなり離ることとなる。従って、
サーキュレータを介した回路全体の面積が巨大化してし
まうという問題点がある。
【0005】なお、NRDベンド線路については、例え
ば、「昭和57年度電子通信学会総合全国大会,N.7
56」などに記載されている。
【0006】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、モード混乱発生を避けた状態で、
経路が任意角度で角状に折れ曲る非放射性誘電体線路を
提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の態様によれば、複数のポートを備
え、磁性体を含んで構成される共振器と、上記各ポート
を外部回路に接続するための複数の非放射性誘電体線路
とを有し、上記各非放射性誘電体線路は、伝送経路の少
なくとも一部にモードサプレッサ構造を含むことを特徴
とする方向性回路が提供される。
【0008】ここで、上記各非放射性誘電体線路は、す
べての伝送経路にわたってモードサプレッサ構造に構成
されてもよい。
【0009】一方、上記各非放射性誘電体線路は、伝送
経路が折れ曲がる屈曲部を有する形状に形成され、外部
回路と接続するための端部、および、上記屈曲部の間の
伝送経路にモードサプレッサ構造を含むように構成して
も、すべての屈曲部がモードサプレッサ構造に囲まれ、
外部回路に感じる不要モードを抑圧することが可能であ
る。
【0010】なお、上記各非放射性誘電体線路は、直線
状の伝送経路を有する2の要素非放射性誘電体線路が、
上記屈曲部において空隙を介して接するように配設され
て形成されてもよく、もしくは、直線状の伝送経路を有
する2の要素非放射性誘電体線路が、上記屈曲部におい
て空隙を介して接するように配設されて形成され、上記
2の要素非放射性誘電体線路と接する状態で、上記屈曲
部の外囲に金属壁が設けられてもよい。
【0011】ここで、上記の態様において、上記複数の
非放射性誘電体線路の外部回路に接続するための端部に
おける伝送経路の方向は、互いに直交あるいは並行する
ように構成することができる。これによって、直角座標
に沿って配置される外部回路を接続することが容易に、
かつ、小さなサイズで実現することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。
【0013】まず、図1を参照して、非放射性誘電体線
路(Non-Radiative Dielectric Waveguide;以下、NR
Dガイドという)について説明する。
【0014】図1において、非放射性誘電体線路は、上
下導体板1,2と、上下導体板1、2挟まれる誘電体ス
トリップ線路3とを有して構成される。そして、上下導
体板間隔aは、使用する信号周波数の自由空間波長λ0
に対し、a<λ0/2に設定される。
【0015】次に、図2を参照して、NRDガイドの伝
送モードについて説明する。NRDガイドの伝送モード
としては、図2の(a)に示されるLSM01モードと、
図2の(b)に示されるLSE01モードとが挙げられ
る。上記LSM01モードは、損失が小さく、一方、LS
01モードは損失性のモードである。このため、NRD
ガイドにおける信号伝送では、LSM01モードが主モー
ドとして用いられる。上記LSE01モードは、モードサ
プレッサを挿入することによって、抑圧することができ
る。モードサプレッサとしては、例えば、図3に示すモ
ードサプレッサ4を用いることができる。図3におい
て、モードサプレッサ4は、誘電体ストリップ3の伝播
軸を含む断面において、伝播軸に沿い、かつ、LSEモ
ードの電場の方向に平行にチョーク導体が形成されてい
る。
【0016】モードサプレッサ4は、NRDガイドの主
モードであるLSM01モード以外のLSE,TEM等の
モードを抑圧(サプレス)する働きがある。このため、
線路を角状に曲げたことに伴う他モードへの変化発生を
抑えることができる。
【0017】本発明では、このモードサプレッサを用い
て、回路特性をできるだけ保持した状態で、回路の小型
化を図っている。
【0018】まず、図6を参照して、本発明の第1の実
施の形態について説明する。以下の図面では説明の便宜
上、上部導体板を省略した状態の上面図が描かれてい
る。
【0019】図6において、サーキュレータ回路7′上
にフェライト円板5、モードサプレッサ4、角状曲げモ
ードサプレッサ4′,4′により、サーキュレータ回路
を構成し、ポート,,に夫々外部回路を付す。な
お、サーキュレータ動作に際しては、DCバイアス磁界
DCがフェライト円板に垂直に印加される。以下の説明
ではこれを省略する。
【0020】図6では、ポートを入出力、,に外
部回路を付した状態が描かれている。同図において、角
状曲げモードサプレッサ4′,4′が設けられることに
よって、図5に示した一定曲率ベンド線路を介さず、外
部回路と接続できるので、著しくサーキュレータ回路部
面積を小さくすることができている。
【0021】また、上記モードサプレッサ4′,4′
は、角状曲げ部の軸方向前後にまたがったサプレッサ構
造となっている。
【0022】次に、ベンド線路を用いた方向性回路を対
照例に挙げ、本実施の形態方向性回路の作用について説
明する。
【0023】図5に示す対照例では、通常NRDベンド
線路を介さず、角状に線路を曲げると不要モードを発生
し、発生した不要モードと主モード(LSMモード)と
が干渉することに伴い、著しく(例えば、3〜5dB以
上)伝送損が増大し、また帯域特性が損なわれる。
【0024】これに対し、図6に示す、本発明を適用し
た例では、図5の対照例に比べ、ベンド線路による扇形
部分が無い分だけ面積が小さくなっている。
【0025】すなわち、不要モード発生の主部分である
NRD線路の角状曲げ部の軸方向前後に亘って不要モー
ド抑圧のためのモードサプレッサが入っている。このた
め、(モードサプレッサ挿入に伴う、わずかな損失(例
えば0.1dB程度)が発生するものの)著しく損失が
増大したり、伝送帯域特性を大きく損なうことがなくな
る。
【0026】次に、図7を参照して、本発明の第2の実
施の形態について説明する。
【0027】図7において、角状曲折部の全体にではな
く、曲折部誘電体9,9を介して9の前後にモードサプ
レッサ4,4を配する。
【0028】次に、図8を参照して、本発明の第3の実
施の形態について説明する。
【0029】図8において、サーキュレータフェライト
5から見てサーキュレータの各ポートの最外部にのみモ
ードサプレッサ4を配するタイプである。
【0030】次に、図9を参照して、本発明の第4の実
施の形態について説明する。本実施の形態は、第2の実
施の形態に対して、曲折部誘電体が省略されている点に
おいて相違する。
【0031】図9において、曲折部誘電体9が省略さ
れ、空隙10を介して、2のNRDガイドが接続される
タイプである。本例では、空隙部を介するため、図7、
図8に示した例に比べて、伝送信号損失、および、反射
損が大きくなるが、最も安価・平易に構成できる。
【0032】次に、図10を参照して、本発明の第5の
実施の形態について説明する。
【0033】図10に示すように、図9の欠点を補い、
曲折部空隙10とモードサプレッサ4,4の間に金属ブ
ロック11を配し空隙10から外部へ逃げる信号エネル
ギーを少なくすると共に、信号を誘電体ストリップ(モ
ードサプレッサ)間で伝送し易くする効果を有する。こ
のため、図9に比べ伝送帯域が広くなり、かつ伝送損も
低く抑えられる。
【0034】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、以下に列挙する効果が得られる。
【0035】1.NRDサーキュレータが小形になる
(外部回路と直角座標で接続できる)。
【0036】2.曲折サプレッサまたはストレートサプ
レッサと、ストレート誘電体ストリップまたは空隙およ
び空隙と金属ブロックというシンプルな部品により構成
されるので、極めて安価に作れる。
【0037】3.サーキュレータの各出力ポートの外部
取出し角度をほぼ任意に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 NRDガイドの構造を示す斜視図である。
【図2】 NRDガイドの動作モードを示す説明図であ
る。
【図3】 モードサプレッサの構造を示す斜視図であ
る。
【図4】 従来のNRDガイドサーキュレータの構造を
示す斜視図である。
【図5】 従来のNRDガイドサーキュレータと外部回
路の接続構造を示す上面図である。
【図6】 第1の実施の形態を適用したNRDガイドサ
ーキュレータを模式的に示す上面図である。
【図7】 第2の実施の形態(曲折部にサプレッサ含ま
ぬ例)を適用したNRDガイドサーキュレータを模式的
に示す上面図である。
【図8】 第3の実施の形態(サーキュレータの外部回
路接続側のみモードサプレッサが挿入される例)を適用
したNRDガイドサーキュレータを模式的に示す上面図
である。
【図9】 第4の実施の形態(空隙を介し直線サプレッ
サ同士の成す角で入出力角度を作る例)を適用したNR
Dガイドサーキュレータを模式的に示す上面図である。
【図10】 第5の実施の形態(第4の実施の形態にお
いて、補正として空隙部他端に金属ブロックを配する
例)を適用したNRDガイドサーキュレータを模式的に
示す上面図である。
【符号の説明】
1…上側導体板、2…下側導体板、3…誘電体ストリッ
プ、4…モードサプレッサ、5…共振器、6…非放射性
誘電体線路、7…サーキュレータ回路、8…外部回路、
9…誘電体、10…空隙、11…導体ブロック。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のポートを備え、磁性体を含んで構成
    される共振器と、 上記各ポートを外部回路に接続するための複数の非放射
    性誘電体線路とを有し、 上記各非放射性誘電体線路は、伝送経路の少なくとも一
    部にモードサプレッサ構造を含むことを特徴とする方向
    性回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方向性回路において、 上記各非放射性誘電体線路は、すべての伝送経路にわた
    ってモードサプレッサ構造に構成されることを特徴とす
    る方向性回路。
  3. 【請求項3】 請求項1に方向性回路において、 上記各非放射性誘電体線路は、 伝送経路が折れ曲がる屈曲部を有する形状に形成され、 外部回路と接続するための端部、および、上記屈曲部の
    間の伝送経路にモードサプレッサ構造を含むことを特徴
    とする方向性回路。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の方向性回路において、 上記各非放射性誘電体線路は、直線状の伝送経路を有す
    る2の要素非放射性誘電体線路が、上記屈曲部において
    空隙を介して接するように配設されて形成されることを
    特徴とする方向性回路。
  5. 【請求項5】 請求項3に記載の方向性回路において、 上記各非放射性誘電体線路は、直線状の伝送経路を有す
    る2の要素非放射性誘電体線路が、上記屈曲部において
    空隙を介して接するように配設されて形成され、上記2
    の要素非放射性誘電体線路と接する状態で、上記屈曲部
    の外囲に金属壁が設けられることを特徴とする方向性回
    路。
  6. 【請求項6】 請求項1から5のいずれか一項に記載の
    方向性回路において、 上記複数の非放射性誘電体線路の外部回路に接続するた
    めの端部における伝送経路の方向は、互いに直交あるい
    は並行することを特徴とする方向性回路。
JP10115237A 1998-04-24 1998-04-24 方向性回路 Pending JPH11308014A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004077602A1 (ja) * 2003-02-26 2004-09-10 Intelligent Cosmos Research Institute Nrdガイドモードサプレサ
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