JPS603241B2 - 分波器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は多周波数帯の伝搬波を高周波数帯の波と低周
波数帯の波に分波するマイクロ波分波器の改良に関する
ものである。

ここでは説明の便宜上、高い周波数の波をｆＨとし、低
い周波数帯の波をｆＬとし、ｆＭとｆＬとの分波器につ
いて述べる。

第１図に従来の分波器の破断側面図を示す。

図中１は共用円形導波管、２は共用円形導波管１にコル
ゲート溝を形成するための隔壁、３は隔壁２によって形
成されるコルゲート溝、４は専用円形導波管、５は結合
孔、６は共用円形導波管１に設けられた結合孔５を介し
て接続された方形導波瞥、７は方形導波管６内に設けら
れた低域通過ワッフルアイアンフィル夕、８は方形導波
管６、ワツフルアイアンフィル夕７、結合孔５、共用円
形導波管１、専用円形導波管４で礎成される同軸線路形
偏分波器、９は専用円形導波管４に直交して設けられる
方形導波管「 １０は専用円形導波管４に共軸的に設け
られる方形導波管、１１は短絡板、１２は方形導波管９
．１０、結合孔５で構成される円形導波管形偏分波器、
１４は共用円形導波管１と専用円形導波管４とで構成さ
れる同軸線路、１３は同軸線礎１４に設けられたｆＨの
波を反射するポスト形低域通過フィル夕である。従釆第
１図に示す分波器の動作原理を説明する前に、この発明
の説明に必要な範囲においてコルゲート溝３の動作を説
明する。コルゲート溝３の間隔が共用円形導波管１を伝
搬する波の波長に比べて十分小さいと、コルゲート簿３
はコルゲート溝３の深さが入／４と＾／２との間の周波
数では容量性サセプタンスを呈し、コルゲート溝３の深
さが＾／４より浅い周波数では誘導性サセプタンスを呈
する。

ここで＾は自由空間波長である。さてコルゲート溝３の
呈するマドミタンスＹｃは等価回路表示をすると伝法線
路に直列に分布する。

したがって、コルゲート簿３の深さをｄとすると、＾／
４‐ミｄ＜＾／２の場合にはＹｃ／ｉ２０となり円形導
波瞥の位相速度よりコルゲート溝３を設けた導波管部の
位相速度が速くなる。

また、＾／４＞ｄの場合にはＹｃ／ｊ＜０となり円形導
波管の位相速度よりコルゲート溝３を設けた導波管部の
位相速度が遅くなる。

位相速度が遅くなると、いわゆる表面波の特性を伝搬波
が呈するようになる。

すなわち、伝搬波のエネルギーはほとんどコルゲート溝
３の入口部に集中し、導波管の中心部では少なくなる。
当然のことながら位相速度が速い場合にはこの逆の現象
が生じる。いま、ｆＨに対してＹｃ／２０、ｆＬに対し
てＹｃ／ｉ〈０となるようにコルゲート溝３の深さを選
ぶと、共用円形導波管１に入射したｆＨ、ｆＬの波はコ
ルゲート溝３の働きにより、ｆＬの波のエネルギーはコ
ルゲート溝３の入口部に集中し、ｆＨの波のエネルギー
は管軸部に集中して伝搬するようになる。

したがって、専用円形導波管４の先端を共用円形導波管
１のコルゲート溝３を施した部分に設置すると、ｆＨの
波は専用円形導波管４に、ｆＬの波は同軸線路１４に分
波される。

このとき、ｆＬの波に対しては専用円形導波管４がしや
断特性を呈するように設計されるのでｆＬの波はｆＨの
出力端である円形導波管形隅分波器１２の方形導波管９
，１０に漏洩しない。

しかし、ｆＨの波のうち一部の電力は、ｆＬの波が伝搬
する同軸線路１４に漏洩し、ｆＬの出力端である同軸形
偏分波器８の方形導波管６に漏洩するのでポスト形の低
域通過フィル夕１３が設けられている。

このように従来の第１図に示す分波器においては、共用
円形導波管１に入射したｆＬ、 ｆＨは、コルゲート溝
３の働きによりｆＬの波はコルゲート溝３の入口部に沿
うように伝搬し同軸線路１４に、また、ｆＨの波は管軸
部に集中して伝搬し専用円形導波管４に、それぞれ分波
される。

その後ｆＬおよびｆＨの波は、それぞれ、同軸形偏分波
器８および円形導波管形偏分波器１２によって、入射偏
波の状態に応じて各偏分波器の分岐方形導波管６，９，
１川こ分波される。しかし、従来の分波器においては、
ポスト形低域通過フィルター３が、同軸線路１４に漏洩
したｆＨの波のうちの基本モード波に対してしか有効で
ないため、高次モード波に対するフィル夕としてワッフ
ルアイアンフィル夕７を同軸形偏分波器の方形導波管６
中に設ける必要があり、このため、同軸形偏分波器８の
構造が複雑となり、かつ良好な整合を得にくい欠点があ
った。

また、ｆＨの波を良好な整合を得ながら専用円形導波管
４に分波するには、内径の大きな専用円形導波管４が必
要であるが内径を大きくするとｆＬの波に対する影響が
生じるため、専用円形導波管４の内径を十分大きくでき
ず、専用円形導波管４先端における反射が大きい欠点が
あった。

この発明はこれらの欠点を除去するため、同軸線路１４
部に設けられるコルゲート溝３をワッフルアイアン形の
フィル夕にするとともに専用円形導波管４の内壁にコル
ゲート溝を新たに設けたもので、以下図面について詳細
に説明する。第２図はこの発明の一実施例を示す。

また第３図に、第２図におけるＡ−Ａ′断面図を礎造を
明確にするために示す。第１図に示す従釆の分波器に比
べて、共用円形導波管１と同軸線路１４とにまたがって
設けられるコルゲート溝３のうち同轍線路１４部に設け
られるコルゲート溝３の隔壁２が第３図に示すような形
状に変形され同軸線路形ワッフルアイアンフィル夕を形
成していること、および専用円形導波管４の内壁にｆＨ
の波に対してＹｃが誘導性サセプタンスを呈するコルゲ
ート溝３を新たに設けられている点に特徴がある。

この発明を実施した分波器においては、同軸線路１４に
漏洩したｆＨの波に対して同軸線賂形のワッフルアイア
ンフィル夕７が働く。

このワッフルアイアンフィル夕７はｆＨの波のすべての
モード波に対してしや断特性を呈するため、第１図に示
す従来の発明のように同軸線路形偏分波器８の方形導波
管６にワッフルアイアンフィル夕を設ける必要がなくな
る。このため、ｆＬの波を分波する同軸線路形偏分波器
８が簡単になるとともに、整合を得やすくなり良好なＶ
ＳＷＲ特性が得られる。また、第２図のこの発明の実施
例では専用円形導波管４中にｆＨの波に対してＹｃが誘
導性サセプタンスを呈するコルゲート溝３が設けられて
いる。

このコルゲート溝３の動作原理は共用円形導波管１に設
けられているコルゲート溝３の場合と同じである。した
がって、コルゲート簿３の深さを適当に選ふくと、専用
円形導波管４を伝搬するｆＨの波のエネルギーの管墜部
分を伝搬する童を円形導波管の場合に比べて多くするこ
とができる。

これは、専用円形導波管４の内径を等価的に大きくした
効果をもたらする。そのため、従来の分波器に比べて、
コルゲート溝３が設けられた共用円形導波管１部を伝搬
する管軸部にエネルギーの集中したｆＨの波のエネルギ
ーは、より容易にコルゲート溝３の設けられた専用円形
導波管４に分波されるようになり、専用円形導波管４先
端でのｆＨの波に対するＶＳＷＲ特性を良好にすること
ができる。

なお、以上は、ｆＬとｆＨとの２周波数帯について説明
したが、この発明はこれに限らず、ｆＬ、ｆＨの中にさ
らに多周波数帯の波が含まれている場合にも適用できる
ことは明らかである。

以上のように、この発明に係る分波器においては、同軸
線路１４部に設ける同軸線路形のワッフルアイアンフィ
ル夕７により、同額線路形偏分波器８の構造を簡単にで
きるとともにＶＳＷＲ特性が改善できる利点、および専
用円形導波管４内に設けるコルゲート溝３により専用円
形導波管４先端部のＶＳＷＲ特性を良効にできる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の分波器の破断側面図、第２図はこの発明
の一実施例を示す被断側面図、第３図は第２図中のＡ−
Ａ′断面図である。 図中、１‘ま共用円形導波管、２はコルゲート溝の隔壁
、３はコルゲート溝、４は専用円形導波管、７はワッフ
ルアイアンフィル夕、８は同軸線路形偏分波器、１２は
円形導波管形偏分波器、１３はポスト形低域通過フィル
夕、１４は同軸線路である。 なお、図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付し
て示してある。多１図 多Ｚ図 巻ミ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多周波数帯の波を伝搬する共用形導波管中に高周波
   数帯の波を伝搬する高周波数帯専用円形導波管を同心的
   に設置し、この専用円形導波管の先端近傍が位置する共
   用円形導波管部に複数のコルゲート溝を設けることによ
   り、高周波数帯の波を専用円形導波管に、一方低周波数
   帯の波を共用円形導波管と専用導波管とで構成される同
   軸線路に分波する分波器において、同軸線路部に位置す
   るコルゲート溝の隔壁をワツフルアイアンフイルタとし
   、かつ上記専用導波管の内壁にコルゲート溝を設けるこ
   とを特徴とした分波器。