JPS633201Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、マイクロ波およびミリ波回路に用
いる可変リアクタンス素子の改良に関するもので
ある。

従来より、可変リアクタンス素子の一つとし
て、金属ネジがよく知られている。

第１図、第２図は、方形導波管内に挿入した従
来の金属ネジの斜視図および横断面図であり、図
中、１は導波管、２は金属ネジであり、説明の都
合上、導波管１の高さをｂ、金属ネジ２の挿入長
をｈとする。

第３図、第４図は、金属ネジ２の説明に用いる
金属ネジ２の等価回路とリアクタンス特性であ
る。

図中、z₀は線路の特性インピーダンス、ｘは素
子のリアクタンスとする。

いま、ｂが自由空間波長λ₀の４分の１より大き
いとき、ｈ／ｂと−z₀／ｘとの関係は、第４図に
示す特性となることが知られている。

第４図から、金属ネジ２は挿入長ｈを変化する
ことにより−z₀／ｘが零から正の無限大、負の無
限大から−z₀／x₁まで変わることがわかる。これ
から、従来の金属ネジ２は、−z₀／ｘが零から正
の無限大までの容量性リアクタンスとして利用で
きるが、誘導性リアクタンスとして利用する場
合、−z₀／ｘから−z₀／x₁から負の無限大までの
領域のみしか利用できない欠点のあることがわか
る。

この考案は、この欠点を除去するため、金属ネ
ジの誘導性リアクタンス−z₀／x₁を打ち消す目的
で金属ネジを２重にしたもので、以下図面につい
て詳細に説明する。

第５図は、方形導波管内に挿入した、この考案
による２重ネジの断面図であり、図中、２は従来
の金属ネジと同様な目的に用いる金属ネジであ
り、３は、他の金属ネジ、４は、ストツパであ
る。

金属ネジ２と金属ネジ３とは同心円上に配置さ
れ、複合ネジ（ここでは、２重ネジとする）を形
成する。説明の都合上、ここでは、金属ネジ２、
金属ネジ３の挿入長をそれぞれｈ，ｋとする。

金属ネジ３は、最大挿入長をｋとする一方、挿
入長を浅くした場合、ストツパ４によりｋ＝０と
なるように定めてある。

この２重ネジの動作原理について第６図に示し
た金属ネジの挿入長とリアクタンスとの関係を用
いて説明する。第６図中、５は金属ネジ２のみの
ときの特性曲線Ａ，６は金属ネジ３のみのときの
一部の特性曲線Ｂ，７は金属ネジ２、金属ネジ３
を併用したときの一部の特性曲線Ｃである。

いま、金属ネジ３の挿入長が零となる位置にス
トツパ４を設定し、このストツパ４を利用して金
属ネジ３の挿入長を零として、金属ネジ２のみ挿
入すると、第４図に示した場合と同様な特性を示
し、これを第６図中、特性曲線Ａ５で示す。

したがつて、この２重ネジは、金属ネジ３の挿
入長を零とすることにより、従来の金属ネジ２と
同様に、−z₀／ｘが零から正の無限大の範囲にわ
たつて変化し、容量性リアクタンス素子として使
用できることがわかる。

つぎに、誘導性リアクタンス素子として使用す
る場合について説明する。

金属ネジ２は、前述したように金属ネジ３の挿
入長を零とすると、挿入長ｈが導波管高さｂに等
しいとき−z₀／x₁の誘導性リアクタンスを呈す
る。一方、金属ネジ３のみの呈するリアクタンス
の一部は、第６図中、特性曲線Ｂ６で示される。

したがつて、金属ネジ２のリアクタンスが−
z₀／x₁のとき、金属ネジ３を挿入していくと、金
属ネジ３の呈するリアクタンスが金属ネジ２の呈
するリアクタンスを打ち消すことが容易にわか
る。

このため、金属ネジ３の直径、挿入長を調整し
て、金属ネジ２の挿入長ｈがｂに等しい状態で２
重ネジの呈するリアクタンスを零とすることがで
きる。このときの金属ネジ３の挿入長をｋとし、
金属ネジ３の長さは、金属ネジ３の最大挿入長が
ｋとなるようにしておく。つぎに、この状態から
金属ネジ２のみの挿入長を浅くすると、２重ネジ
は、零から負の無限大の範囲にわたつて変化し誘
導性リアクタンス素子として使用できる。これを
第６図中、特性曲線Ｃ７で示した。

なお、以上は、方形導波管の広い面から挿入し
た金属ネジ、つまり、導波管横断面内の電界成分
方向と同じ方向に挿入した金属ネジについて説明
したが、この考案は方形導波管に限らず、円形導
波管等他の伝送線路においても上記の説明と同様
にして金属ネジを用いたこの発明による可変リア
クタンス素子を用いてよい。

複合ネジは、２重ネジに限らず、また、金属ネ
ジの他に金属棒を用いてもよい。

以上のように、この考案に係る可変リアクタン
ス素子では、直径の異なる金属ネジを２重にし、
直径の大きい金属ネジの挿入長を零としたときリ
アクタンスが零から正の無限大までの範囲の容量
性リアクタンス素子、直径の大きい金属ネジの挿
入長を所要な値に固定することによりリアクタン
スが零から負の無限大までの範囲の誘導性リアク
タンス素子として用いることができる。また、直
径の大きい金属ネジは、所要挿入長が最大挿入長
となるような長さにするとともに、挿入長が零と
なる位置に設けたストツパを用いることで容易に
挿入長の調整をおこなえる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の金属ネジを用いた導波管の斜
視図、第２図は、従来の金属ネジを用いた導波管
の断面図、第３図は、金属ネジの等価回路を示す
図、第４図は、従来の金属ネジの呈するリアクタ
ンスを示す図、第５図は、この考案の特徴をなす
２重ネジを用いた導波管の断面図、第６図は、２
重ネジの呈するリアクタンスを示す図であり、図
中、１は導波管、２は金属ネジ、３は金属ネジ、
４はストツパ、５は特性曲線Ａ、６は特性曲線
Ｂ、７は特性曲線Ｃ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。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 長さが約４分の１波長以上の金属ネジを導波管
   横断面内の電界方向と同じ方向に挿入する導波管
   形可変リアクタンス素子において、同心円上に直
   径の異なる複数個の金属ネジを配置し、かつ、そ
   れぞれの金属ネジの挿入長を変化できる構造の複
   合ネジを用い、前記複合ネジの外側に配置される
   金属ネジの挿入長を零か、あるいは所定の固定さ
   れた挿入長として用いることを特徴とする導波管
   形可変リアクタンス素子。