JPS63185101A

JPS63185101A - Ｎｒｄガイド用モ−ドサプレツサ

Info

Publication number: JPS63185101A
Application number: JP62016917A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Yoneyama; 務米山
Original assignee: SEKI AND CO Ltd
Current assignee: SEKI AND CO Ltd
Priority date: 1987-01-27
Filing date: 1987-01-27
Publication date: 1988-07-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本□発、明は、ＮＲＤガイドサーキュレータやＮＲＤガ
イド発振器などのＮＲＤガイド回路素子に使用するのに
適したＮＲＤガイド用モードサプレッサに関するもので
ある。

従来の技術本発明のモードサプレッサ゛をＮＲＤガイドサーキュレ
ータに適用した場合を例にとって説明する。

従来のＮＲＤガイドサーキュレータの基本的構造は、・
添付図面の第７図に概略的に示すようなものであった。

第７図のＮＲＤガイドサーキ二レークは、Ｙ字状に配置
された３本の誘電体ス）ＩＪツブ１３．１４および１５
の中心に、２枚の円板状フェライト１８および１７を、
それぞれ上下導体板１１および１２に密着させた構造と
なっている。

発明が解決しようとする問題点前述したような従来の構造のＮＲＤガイドサーキニレー
タでは、挿入損失が相当に大きくなってしまうという問
題点があった。例えば、フェライ）１６および１７とし
て、直径４．０ｍｍ＋、厚さ０．３５０ｍｍのＹＩＧデ
ィスク（ＴＤＫ　　Ｙ１２゜４πＭ、＝１８００Ｇ　　
ε、＝１５．０）を用いて、間にポリフオーム（比誘電
率１．０３　）を充填して上下導体板１１，１２に密着
させてフェライト共振器を構成し、誘電体ストリップ１
３．１４．１５にはポリスチレンストリップ（比誘電率
２．５６　）を用い、その巾を２．４ｍｍ、高さを２．
７胴としたものでは、その挿入損失は３〜４ｄＢにもな
ってしまう。この様に挿入損失が大きい原因は、後述の
通りＬＳＥモードが発生するためである。

本発明の目的は、このような従来のＮＲＤガイドサーキ
ュレータなどのＮＲＤガイド回路素子に用いて前述した
ような問題点を解消できるようなＮＲＤガイド用モード
サプレッサを提供することである。

問題点を解消するための手段本発明によるＮＲＤガイド用モードサプレッサは、ＮＲ
Ｄガイドの上下の導体板の間の誘電体ストリップの中心
に沿って金属板を配設し、該金属板の巾寸法を、ＴＥＭ
波に対して４分の１波長の繰り返しにて狭い寸法と広い
寸法とに交互に変えてなる。

実施例次に、添付図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

本発明の詳細な説明する前に、本発明をなすに到った過
程について先ず説明する。

本発明者は、従来のＮＲＤガイドサーキ二レータでは何
故挿入損失が大きいかについて考察し、次のような推論
を立てた。すなわち、ＮＲＤガイドの基本伝送波は、第
８図に示すようなＬ　Ｓ　Ｍ、。

モードであるが、第７図において誘電体ストリップ１５
のアイソレートポートには第９図に示すようなＬＳＥｏ
＋モードが励振され、これが挿入損失の主要な原因とな
るものと推論した。この推論を確認するため、アイソレ
ートポート１５をＬＳＭモードに対しては無反射で、Ｌ
ＳＥモードに対しては、無反射および完全反射となるよ
うにしたときの順方向の挿入損失を測定した。その測定
結果を第１１図に示している。第１１図において、・印
にて示された曲線は、ＬＳＥモードに対して無反射とし
たときの挿入損失の測定結果を示しており、この曲線か
ら分かるように、３〜４ｄＢ程度で平坦な特性となって
いる。これに対し、第１１図において、Ｏ印にて示され
た曲線は、ＬＳＥモードに対して完全反射としたときの
挿入損失の測定結果を示しており、この曲線から分かる
ように、その挿入損失特性は、１（１Ｂから１０ｄＢ程
度の大きなリップルを生じている。これは反射されたＬ
ＳＥモードが順方向側でＬＳＭモードに再変換された結
果として説明できる。また、第１１図において、Ｘ印に
て示された曲線は、アイソレーション特性の測定結果を
示しており、この曲線かられかるように、アイソレーシ
ョン特性にも１０ｄＢ以上の大きなリップルが見られる
が、同様にＬＳＥモードの反射による影響であり、この
不要モードの発生が明らかとなった。

従って、このような不要モードを遮断すれば挿入損失を
低くすることができるものと考え、その不要モードを遮
断する目的で、第１０図に示すように、ＮＲＤガイドに
おいて誘電体ストリップ１５の中心面に上下導体板１１
．１２に垂直に金属ストリップ２１を挿入することを先
ず考えた。

この構成により、伝送波であるＬ　Ｓ　Ｍｏ１モードに
は何ら影響を与えずにＬ　Ｓ　Ｅｏ＋モードを遮断する
ことができるが、これに伴い、第１０図に示すように、
ＴＥＭ波が伝搬可能となってしまう。このようにＴＥＭ
波が伝搬するのでは、十分な特性の改善はできないもの
と考えられる。

このようなＴＥＭ波が励振されないようにするためには
、挿入する金属板とＮＲＤガイドの上下導体板とを電気
的に完全に接続すれば良いが、これは実験により実現が
困難であり実用的でないことが確認された。

そこで、このようなＴＥＭ波を抑圧するためのその他の
工夫を種々試みた結果、第１図に概略部分斜視図に示す
ように、誘電体ス）ＩＪツブ１．２の中心に挿入する金
属板３の巾寸法を、ＴＥＭ波に対して４分の１波長の繰
り返しにて狭い寸法と広い寸法とに交互に変えるとよい
ことがわかった。

すなわち、第１図は、本発明の一実施例としてのＮＲＤ
ガイド用モードサプレッサの主要部を示すものである。

このような本発明のモードサプレッサの効果を確認する
ため次のような比較実験を行った。先ず、厚さ０．１３
ｍｆｆ１．比誘電率２．６の誘電体膜上にフォトエツチ
ングにより第１図に示す金属板３と同様の形状の金属ス
トリップを形成したものを作製した。この場合の金属ス
）　＋Ｊツブの各部の寸法は、第１図における金属板３
の賭け法でいうと、Ｗ。

がｏ、　４　ｆｆ１ｆｌｌｓ　Ｗ２　が２．４ｍｍ、ｌ
がλ／４（ここで、λはＴＥＭ波の波長）であるように
選定された。

一方、同様の誘電体膜上に一定巾０゜４　ｍｍの直線状
金属ス）　ＩＪツブを形成したものを作製した。これら
の各々をＮＲＤガイドの線路の中心に挿入してＬ　Ｓ　
Ｅｏ、モードに対する透過損失特性を測定してみた。そ
の測定結果を、第２図に示している。第２図の曲線Ａに
示されるように、直線状金属ストリップでは、透過損失
は、２ｄＢから１０ｄＢ程度と不十分であることがわか
る。一方、本発明のモードサプレッサの如き構成による
°ものでは、第２Ｔ！ｌＡの曲線已に示されるように、
３０ｄＢ以上の透過損失が得られ十分実用的であること
が確認された。

また、この本発明のモードサプレッサの如き構成による
ものについて、ＬＳＭモードに対する挿入損失特性につ
いて測定してみたところ、第３図に示すような結果が得
られ、０．３ｄＢ以下と極めて小さいことも確Ｓ忍され
た。

以上の結果から、本発明のモードサブレフサによれば、
ＬＳＭモードにはほとんど影響を与えずに不要モードを
除去できることが確認され、このようなモードサプレッ
サを用いることにより、ＮＲＤガイドサーキュレータの
低損失化がはかれることも明らかである。また、このよ
うな本発明のモードサプレッサは、不要モードの発生が
問題となる他の素子にも応用できる。

次に、第１図に示したようなモードサプレッサの作製例
について説明する。

第１の作製例としては、第１図において、ポリスチレン
等の誘電体にて半割の誘電体ストリップ１および２を形
成する。そして、一方の半割誘電体ストリップ１の一面
に波形の銅等の金属ストリップ３を印刷形成する。そし
て、その金属ストリップ３の形成されている半割誘電体
ス）ＩＪツブ１の面に対して他方の半割誘電体ストリッ
プ２を、適当な接着剤を用いて固着させることにより、
モードサプレッサを作製することができる。

第２の作製例としては、第１図に示すような形状の金属
板３を用意してこれをポリスチレン等の誘電体ストリッ
プと一体成形にてその誘電体ストリップ内に配設するよ
うにしてもよい。

また、第１図に実施例では、金属板３の形状は、狭い巾
部分と、広い巾部分とが繰り返して５段存在するような
ものとされているのであるが、本発明のモードサプレッ
サは、これに限らず、金属板の形状は、狭い巾部分と、
広い巾部分とが少なくとも一つずつあればよく、また、
狭い巾部分と、広い巾部分とが繰り返して５段以上存在
するようなものとされてもよい。段数が多い程本発明の
効果を得やすいが、あまり段数を多くすると、損失が大
きくなって好ましくない。

また、第１図において、寸法Ｗｌ　にはＬ　Ｓ　Ｅｏ＋
モードを遮断することができる最少寸法があり、Ｗ２／
Ｗ＋　が大きい捏水発明の効果がある。金属板３の厚み
は、薄い捏水発明の効果を得ることができる。

次に、本発明のモードサプレッサを使用したＮＲＤガイ
ドサーキニレータの一例について、第４図を参照して説
明する。この第４図のＮＲＤガイドサーキニレータの構
成は、第７図の従来例の構造と次の点を除いて同じであ
る。すなわち、この第４図のＮＲＤガイドサーキニレー
タでは、不要モードは線路と共振器の結合部に右いて励
振されるため、本発明によるモードサプレッサ１８．１
９．２０は、線路の端部に挿入されている。

フェライト共振器１６．１７は、前述したものと同様の
もので、共振周波数は、４８．５ＧＨｚである。印加磁
界の強さは、９８００．とじた。このとき共振周波数に
ほぼ一致する４８．６ＧＨｚで最大アイソレージジョン
が得られた。このように試作したサーキユレータの損失
特性および反射特性を第５図および第６図にそれぞれ示
す。第５図において、曲線Ｃは、挿入損失特性を示し、
曲線りは、アイソレーション特性を示している。これら
曲線かられかるように、アイソレーション２０ｄＢ以上
の帯域は、１．５ＧＨｚとなり、この帯域内の挿入損失
は、平均０．４ｄＢ、最大でも０．７ｄＢと損失特性を
大幅に改善することができた。そして、インサージョン
特性、アイソレーション特性には、第１１図のようなリ
ップルは全くなくなり、ＬＳＥモードが除去されたこと
の一つの裏付けとなっている。

また、箪６図に示されるように、反射特性は、■５ＷＲ
１，１８以上であった。

第４図は、本発明のモードサプレッサなＮＲＤガイドサ
ーキュレータに使用した例であるが、本発明のモードサ
プレッサは、ＮＲＤガイド発振器等に使用しても同様の
効果のあるものである。

発明の効果前述したように、本発明のモードサプレッサは、従来の
ＮＲＤガイドサーキュレータ等のＮＲＤガイド回路素子
に非常に容易に使用し得て、その低損失化を図れるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例としてのＮＲＤガイド用モ
ードサプレッサの主要部を示す概略斜視図、第２図は、
直線状金属ストリップと本発明のモードサブレフサとの
Ｌ　Ｓ　Ｅｏ＋モードに対する透過損失特性の比較測定
例を示す図、第３図は、本発明のモードサプレッサのＬ
ＳＭモードに対する損失特性を示す図、第４図は、本発
明のモードサプレッサを使用したＮＲＤガイドサーキュ
レータの一例を示す概略図、第５図および第６図は、第
４図のＮＲＤガイドサーキニレータの試作例の損失特性
右よび反射特性をそれぞれ示す図、第７図は、従来のＮ
ＲＤガイドサーキ二レータの一例を示す概略図、第８図
、第９図および第１０図は、ＮＲＤガイドサーキニレー
タにおいて生ずる客土のモードを示す概略図、第１１図
は、第７図の従来のＮＲＤガイドサーキ二レークにおけ
る損失特性を示す図である。１．２・・・・・・誘電体ストリップ、３・・・・・・
金属板、１１，１２・・・・・・上下導体板、１３．１
４．１５・・・・・・誘電体ス）　ＩＪツブ、１６．１
７・・・・・・フェライト、１８．１９．２０・・・・・・モードサプレッサ。第１図周波数（ＧＨｚ）第３図第４図第　５　図第　６　図周波数（ＧＨｚ）節７図第８図　　第９図　　　第１０図一争磁界　　　　　　　　　　−一一＋磁界−−−や磁
界

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＮＲＤガイドの上下の導体板の間の誘電体ストリ
ップの中心に沿って金属板を配設し、該金属板の巾寸法
を、ＴＥＭ波に対して４分の１波長の繰り返しにて狭い
寸法と広い寸法とに交互に変えたことを特徴とするＮＲ
Ｄガイド用モードサプレッサ。
（２）前記誘電体ストリップは、半割とされ、前記金属
板は、一方の半割誘電体ストリップの一面に印刷形成さ
れたものである特許請求の範囲第（１）項記載のＮＲＤ
ガイド用モードサプレッサ。
（３）前記金属板は、前記誘電体ストリップと一体成形
にて前記誘電体ストリップ内に配設されている特許請求
の範囲第（１）項記載のＮＲＤガイド用モードサプレッ
サ。
（４）前記誘電体ストリップは、ポリスチレンで形成さ
れ、前記金属板は、銅で形成されている特許請求の範囲
第（１）項または第（２）項または第（３）項記載のＮ
ＲＤガイド用モードサプレッサ。