JPS63501675A - 広帯域高分離ラジアルライン電力分岐／結合器 - Google Patents

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】 発明の背景 この発明は平行板ラジアルライン、特に高分離ラジアルフィンに関する。

従来の電力分岐／結合器は、分岐伝送ツイン回路網で、ひとつの入力ポートをＮ 個の出力ポートに分岐（ここでＮはポート数）したシ、或いは逆方向に入力して 結合していた。このような回路網は一般に、組合せ伝送路として知られている。

各分岐点において単純な３ボート、１分岐路を用いた組合せ伝送路が反作用伝送 路として知られている。よく知られているように、３ポ一ト分岐路はすべてのポ ートからみてインピーダンスマツチングされていない。（これに関して、モノド ブメリー、）母−セルおよびデイクタによるＭＩＴ　Ｒａｄ。

Ｌａｂ、シリーズのＭｏ１．８に発表されたマイクロ波回路の第９章を参照のこ と）。従って、組合せ伝送路内の他の分岐路、コネクタ、ペンド等のような信号 源から、又は種々の出力点における各種装置からの反射スジリアスによって、出 力の振幅や位相に大きな誤差を生じ、又は伝送路内に共振を生じることがおる。

その結果、この反射スゲリアスは増幅器のような出力装置間で不要の相互結合を 生じ、反射スプリアス又は発振にょうて効率が低下し、時には高い電力破壊が生 じることがある。６単−の３ポ一トＴ分岐路が、マジックＴ又は四方向ハイブリ ッドのようなインピーダンスマツチングされた４ポートハイブリツドと置換され ると、これらの問題点は効果的に軽減されることになる。この理由は、反射スプ リアスがハイブリッド分岐路の４番目のポート内のインピーダンスマツチングさ れた負荷内で吸収されるからである。（Ｒ，Ｃ，ジョンソンおよびＨ，ジャシッ クによるアンテナ技術ハンドブックの第２版の２０−５５頁から２０−５６頁、 および４〇−１８頁を参照のこと）。

上述のハイブリッドを用いた組合せ伝送路は極めて複雑な、大型、高価な構成を 有する。これは、Ｎ−１個のハイブリッドと、Ｎ−１個の終端負荷と、２（Ｎ− １）個のベンドと、中間接続伝送ラインとを必要とするからである。更に、組合 せ伝送路は、通常はストリップライン又はマイクロストリップが用いられるが、 これらは導波管に比べると高価であシ、無駄が多い。電力分岐数が増加するにつ れて、導波管を用いた場合もロスが大きくなってくる。更に、ストリップライン やマイクロストリップは高いピーク電力や高ラジアルライン電力結合器が、複数 の電源の出力を結合させる単一の結合器として用いられている。同様に、１つの 入力信号を複数の出力信号に分岐させる単一の装置として用いることもできる。

２個のラジアルラインを用いることによって、１つを電力分岐用Ｋ。

他方を結合器として用い、複数の独立の電力増幅器を２つのラジアルラインの周 囲に結合させることＫよシ高い電力伝送路が形成できる。しかし、従来のラジア ルラインでは、１つ又は複数の増幅器の誤動作、又はラジアルラインの一部のミ スマツチングによって、高次のスプリアスモードが生じ、ラジアルラインの効率 の低下や、電力出力の低下が生じた。インジェクシ冒ンロックインパクトアパ２ ンシェ（ＩＭＰＡＴＴ　）やトランジットタイムダイオードのような増幅器は、 ミスマツチによって強い影響を受ける。

従来のラジアルライン中の高次のスズリアスモードを抑圧する方法としては、電 源間のラジアルラインの周囲に抵抗を取付ける方法がある。この方法では、ミリ 波のような高周波の場合には、抵抗が小さくなるので実用が困難である。更にこ の方法は、個々の抵抗を用いることから、ラジアルラインの電力容量が制限され ることになる。このような構成における分離はジャンクシ、ンロックＩＭＰＡＴ Ｔダイオードのような高感度の増幅器には一般に不向きであることが分りた。

点を持ち、不要スズリアスモードを効果的に抑圧できる、ラジアルライン電力分 岐／結合器を提供することである。

この発明の他の目的は、比較的大電力を高い効率で取扱うことができるラジアル ライン電力分岐／結合器を提供することである。

発明の要約 この発明によれば、一対のラジアル伝送ラインと、一方のラジアル伝送ラインの 中央部に設けられたポートを介して円偏向エネルギーを送出する手段と、他方の ラジアル伝送ラインから結合電力を送出する中央位置手段と、ラジアル伝送ライ ンの周囲に設けられた複数の電源と、ラジアル伝送ラインの周囲と電源との間に 結合されたサーキュレータとを有する、平行板ラジアルライン電力分岐／結合器 が提供される。必要な場合には、環状溝のような変圧器を、ラジアル伝送ライン の円偏向波が周囲に結合された装置とインピーダンスマツチを行なうのに用いる ことができる。ラジアル伝送ラインの周囲の出力ポートに同軸ラインが用いられ ると、環状溝の変圧器が不要となる。その理由は、インピーダンスマツチングが 、ラジアル伝送ライン中に同軸グローブを適当な間隙を設けて取シ付け、平行板 を短絡する短絡シリンダから所定の位置に取シ付けることで実現できるからであ る。（Ｊ、　Ｓ、アジオヵ名の米国特許４３，２９０，６８２の「多重ビームア ンテナ装置」、１９６６年１２月に発行、を参照）。

この発明においては円偏波ＴＥ、、モードが用いられ、このためラジアル伝送ラ イン中に高次モードが発生する。電力分岐器として用いられる２シアル伝送ライ ンにおいて、平行板の一方の中央部に設けられた入力導波管伝送路が、環状導波 管に対して円偏波ＴＥ１．（１１１１１＝１）モードを供給するのに用いられ、 この環状導波管からは更にｍ＝±１モード波をラジアル伝送ラインへ供給する。

（ことで、ｍ＝＋１は左円偏波で、ｍ＝−１は右円偏波である）。

ラジアル伝送ラインの周囲の選択された点において、分岐されたエネルギーは負 荷に結合された１つのポートを有する、マツチングされた可逆性のない３ポート のサーキュレータ装置に結合される。このサーキュレータ装置の出力は、第２の マツチングされた可逆性のない３ポートサーキユレータ装置に結合され、これに よって分岐エネルギーは反射型の増幅器に結合される。この増幅器で増幅された エネルギーは、第２のサーキュレータの対応する部分に結合される。このサーキ ュレータは増幅されたエネルギーを、負荷に結合された１つのポートを有する、 マツチングされた可逆性の麦い第３の３ボートサーキユレータ装置に結合させる 。このサーキュレータ装置からは、前記のエネルギーは第２のラジアル伝送ライ ンの周囲部分に結合される。この第２のラジアル伝送ラインは電力結合器として 用いられる。ラジアル伝送ラインに結合された各サーキュレータは、結合アーム の部分に９０°のひねシ部を含んでいる。

この発明による電力結合器として用いられる２シアル２インにおいて、その周吐 の種々の位置から供給される電力は、平行板の一方の中央部に設けられた導波管 に、おいて結合される。ここでは円偏波エネルギーとして結合が行なわれる。こ のエネルギーは、出力伝送路に対して円偏波器および直交モードトランスジュー サによって直線偏波エネルギーに変換することかでラジアルライン電力分岐／結 合器は進行波結合器である。ラジアルツインにおける円筒モードを表わす数式は ｅ±１１φＨｍ　（２）　（ｋｒ） である。ここで、ｅ　”　ｊ　ｍ　＜１’は周囲における位相の進みは入力波を 示す。（ここで、Ｈはヘンケル関数、には２π／λ、ｒは中心からの半径方向の 距離である）。この発明では、高次の円周モード、望ましくは一次モード（１ｍ ｌ＝１）が用いられる。

負荷が接続されたサーキュレータ装置がラジアル伝送ラインの周囲に結合されて 用いられることにより、増幅器相互間の相互干渉は事実上なくなる。ラジアル伝 送ライン中に生じる成る程度の電力反射は、サーキュレータのアーム上に設けら れた負荷によって吸収される。もしも分岐／結合器から低電力を出力する場合は 増幅器がオフ状態とされ、仮に増幅器が誤動作しても分岐／結合器は低出力モー ドで動作することができる。

このように、この発明は、比較的安価で低損失。

高出力でコン・臂りトな構成の電力分岐／結合器を提供するものである。サーキ ュレータ装置は、従来の組合せ伝送路の電力分岐／結合器と電気的に等価の装置 を実現するもので、マジックＴのような４ポートのハイブリッドが組合せ伝送路 中の各分岐点に用いられている。

図面の簡単な説明 この発明の種々の特長と利点は更に他の特徴と利点と目的とともに、添付図面を 参照した以下の詳細なシライン電力分岐／結合器の概略ブロック図であって、２ 個のラジアル伝送ラインと、その周囲の２点でラジアル伝送ラインに増幅器を結 合させるサーキュレータと、ラジアル伝送ラインに対する電力供給手段とを有す る構成を示し、 第２図はこの発明によるラジアルライン電力分Ｖ結合器の平面図であって、複数 の増幅器と、ラジアル伝送ラインの周囲に設けられたサーキュレータ装置とを示 している。更に、環状の導波管伝送路、この伝送路の直交ポート、およびラジア ル伝送２インの平行板上に設けられたインピーダンスのマツチング装置とが示さ れている。

第３ａ図はこの発明によるラジアルライン電力分岐／結合器の側断面の概略ブロ ック図であって、２枚の平行板のラジアル伝送ラインを示し、各ラインは、環状 の導波管伝送路が中央に設けられ、分岐ラジアル伝送路は円偏波器および直交モ ードトランスジューサを有し、このトランスジューサの１つのポートには電力吸 収装置が負荷として接続され、更に、サーキュレータ手段および増幅器がラジア ル伝送ラインの周囲に第３ｂ図はこの発明によるサーキュレータの構成を示す図 であって、ここではコンパクトに構成された３個のサーキュレータが示され、こ のうちの２個のサーキュレータは夫々の１つのアームが９０’のひねシを有して いる。

第４図は部分的に切って示したこの発明によるラジアルライン電力分岐／結合器 の一実施例の斜視図でらシ、サーキュレータ手段と増幅装置を有し、増幅装置は ２個のラジアル伝送ラインの周囲に結合されて電力増幅器として用いられるもの である。

発明の詳細な説明 以下の説明において各図面中の同様のものもしくは対応する部分は同様の参照番 号が付されている。第１図には、この発明によるｍ　＝＝　１のモードの１対の ラジアル２イン電力分岐／結合器１０．１２のブロック図が示されている。左側 のラジアルライン１０はこの実施例では電力分岐器として作動し、与えられたエ ネルギーを分岐するためのラジアル伝送路１４を含む。

右側のラジアルライン１２は電力結合器でアシ、増幅されたエネルギーを結合す るためのラジアル伝送路１６を含む。各ラジアル伝送路１４．１６は２枚の平行 板１８．２０および２２．２４を夫々有している。

円偏波ＴＥ、、モードのエネルギーが、電力分岐ラジアル伝送路１４中に、導波 管伝送路２６等から矢印の方向に、直交モードトランスジューサ２７２円偏波器 ２８を介して供給される。供給されたエネルギーはラジアル伝送路１４で分岐さ れ、この周囲に関して分岐されたエネルギーに順次２πまでの位相の変化を与え る。

その周囲の一点において第１のサーキュレータ手段３０がラジアル伝送路１４か らのエネルギーに結合し、第２のサーキュレータ手段３２に送出する。円偏波器 ２８とサーキュレータ３０からの反射波は直交モードトランスジューサ２７の負 荷２９によって吸収される。

第２のサーキュレータ手段３２は受け取ったエネルギーを反射型の増幅器３４へ 送）出す。増幅器３４はこのエネルギーを増幅し、同一の通路を経由してそのエ ネルギーを第２のサーキュレータ手段３２へ送シ返す。

この第２のサーキュレータ手段は増幅されたエネルギーを第３のサーキュレータ ３６へ送シ、ここから電力結合器のラジアル伝送路１６へ送シ込まれる。しかし 乍ら、この増幅されたエネルギーの一部は第２のサーキュレータ手段３２から第 １のサーキュレータ手段３０ヘリークすることがあるが、このリーク分はこのサ ーキュレータ手段３０の負荷６４によって吸収される。このラジアル伝送路１６ は、上記増幅された電力のエネルギーをその周囲から入力された他の電力と中央 の導波管伝送路３８で結合させ、矢印の方向に送シ出す。円偏波され、増幅され た電力・は導波管伝送路３８で結合され、例えばアンテナへ直接的に結合でき、 又は円偏波器４０で直線偏波とされて、直交モードトランスジューサ３１を介し て外部と結合される。トランスジューサ３ノの他のポートは負荷３３に結合され る。

この発明によれば、第１のサーキュレータ手段３０は、ラジアル伝送路１４と第 ２のサーキュレータ手段３２との間に設けられ、第２のサーキュレータ手段３２ は増幅器３４と直接結合される。この第１のサーキュレータ手段３０がないと、 ラジアル伝送路１４からのエネルギーは第２のサーキュレータ手段３２から増幅 器３４へ送られるだけになってしまう。増幅されたエネルギーは増幅器３４から 第３のサーキュレータ手段３６へ送られるが、その一部は第２のサーキュレータ 手段３２を通ってリークして戻ってくることがある。このとき、もし第１のサー キュレータ手段３０がないと、このリークエネルギーはラジアル伝送路１４の入 力ポートに対する不要なリターン損失となるであろう。時には、このリターン損 失が過大となって、安定な増幅作用が果たされなくなろう。例えば、増幅器３４ の増幅率が１０　ｄＢであって、第２サーキュレータ手段３２の分離度が１５〜 ２０　ｄＢであると、入力ポートに対するリターン損失は５〜１０　ｄＢにも達 する。

しかし乍ら、第１のサーキュレータ手段３０を用いることによって、リターン損 失は２０〜３０　ｄＢとなる。

以上の説明は、ラジアルライン１４．１６の周囲に設けられた３個のサーキュレ ータ手段と１個の増幅器とを用いたもので、これらをひと組として「電力モジュ ール」と称する。第１図中には更に、第２の電力モジュールとして、３個のサー キュレータ手段４２゜４４．４６と、増幅器４８とが示されている。この第２の 電力モジュールは第１のものとはラジアル伝送路１４．１６の周囲の異なる点に 設けられているが、作用は同じである。このラジアルラインの利点の１つは、そ の周囲に多くの電力モジュールを設けることができる点である。更に多くの電力 モジュールが必要な場合は、ラジアルラインの周囲長を増加させればよい。第２ 図に示した例では１６個の電力モジュールがラジアル伝送路５２０周囲に設けら れている。電力モジュールのうち２個が５０で示されている。よシ多くの電力モ ジュールが必要なときは、ラジアルライン５２が大形化され、その周囲長が必要 に応じて増加される。第２図には更に、ラジアル伝送路５２に接続された給電路 ５４が示されている。この給電路５４は直交上−ドトランスジューサを含み、こ のトランスジー−サは偏波ポート５６と直交偏波ポート５８とを有する。更にラ ジアル伝送ライン５２の給電路５４の中央に設けられたマツチング装置６０が示 されている。このマツチング装置６０は円錐形であるが、他の形状を用いること もできる。更に、直交モードトランスジューサの直交偏波ｙｊ？−）　５　Ｂに 結合された負荷装置６２が示されている。ラジアル伝送ライン５２中に生じた所 望の円偏波エネルギー以外の部分はこの負荷装置６２によって吸収され、これに よって分離性が改善される。

従来と同様に小電力用として用いるときは、よシ少数の電力モジュールを用いた 小電力分岐／結合器として構成することができる。この発明の一つの特徴は、ラ ジアル伝送ラインおよび入出力Ｉ−トに結合された増幅器相互の比較的高い分離 性が得られることである。

即ち、小電力用が必要々ときは、電力モジュールの数はそのままにしておき、作 動中の増幅器に何らの影響を与えることなく、所定数の電力モジュールをオフさ せるのみで実現できる。

第１図には３ポートサーキュレータ３０，３２゜３６が示されているが、これら は公知の３個の導波管を対称形結合（Ｙ結合）とし、軸方向に磁化されたフェラ イト棒又はフェライト円盤をこの結合部の中心部に設けることによって構成され る。ラジアル伝送ライン１４．１６に直接結合されたサーキュレータＳＯ。

３６は、その３ポートの１つにエネルギー吸収装置が負荷として接続されている 。図示したように、負荷が接続されたポートは、反対方向からサーキュレータに 供給された反射又はスズリアスエネルギーが供給されるポートである。従って、 電力分岐ラジアル伝送ライン１４に接続されたサーキュレータ３０は、第２のサ ーキュレータ３２ヘライン１４からのエネルギーを導出するが、第２のサーキュ レータ３２の方向から反射によって第１のサーキュレータ３０へ供給されるエネ ルギーは負荷装置６４へ結合されて吸収され、ラジアル伝送ライン１４はその結 果分離される。

同様の動作が、電力結合用ラジアル伝送ライン１６の周囲に接続された第３のサ ーキュレータ３６に関して行なわれる。第３のサーキュレータ３６は、第２サー キユレニタ３２から入力されたエネルギーを直接ラジアル伝送ライン１６へ送シ 出す。しかし、このラジアル伝送ラインから第３のサーキュレータ３６へ入力さ れたエネルギーは負荷装置６６へ導かれ、ここで吸収される。（このサーキュレ ータ３６へのエネルギー人力は位相／振幅比のアンバランスもしくは増幅器から の反射によるものである）。この第３サーキユレータ３６は、ラジアル伝送２イ ン１６と振幅器３４との分離能力が極めて高い。第１図において、この負荷６６ で吸収されないエネルギーは第２サーキユレータ３２へ導かれる。第２サーキユ レータ３２は単一方向性なので、第３サーキユレータ３６からのエネルギーを第 １のサーキュレータ３Ｑへ導き、更にここから負荷６４へ単方向性を保って導か れる。

即ち、高分離特性を持つ電力分岐／結合器が形成され、ここではスズリアスエネ ルギーが負荷装置を具えたサーキュレータ装置によって吸収される。

この発明の実施例の構成が更に第３ａ図に示され、゛ここではコンパクトな電力 分岐／結合器が示されている。この図において、２個のラジアルライン６８゜７ ０が示され、夫々ラジアル伝送ライン７２．７４が示されている。上側のラジア ルライン６８は電力分岐器として、下側ラジアルライン７０は電力結合器として 作用する。第１図において円偏波エネルギーは、直交モードトランスジューサ７ ８と円偏波器ｇ　ｏ　（１／４波長板）とから導波管給電器７６を介して電力分 岐用ラジアル伝送ライン７２へ送シ出される。ここではＴＥ、、モードが用いら れ、入力導波管７６は円形でアシ、このモードを保持するように寸法が定められ ている。

直交モードトランスジューサ７８の１つのポート８４へ入力されたエネルギー８ ２は、１／４波長板の円偏波器８０によって円偏波され、従って電力分岐用ラジ アル伝送２イン７２はラジアル伝送ラインの周シに２πの位相変化を有する。直 交モードトランスジューサ７８において、第１ポート８４と直交する第２ポート ８６中に入力されたエネルギーは、円偏波器８０によって反対方向に偏波され、 従って順次変化する方向も反対となる。第３１図において、直交上ニドトランス ジューサ７Ｂの第２ポート８６には、エネルギー吸収装置８８が負荷として接続 されている。このポートに導かれる反射もしくはスプリアスエネルギーは吸収さ れ、ラジアル伝送ライン７２の分離性が向上する。この発明で用い得る円偏波手 段としては、図示した１／４波長板の他、公知の他の円偏波器を用いてもよい。

入力エネルギー８２が比較的小電力のときは、電力分岐用伝送ライン７２の周囲 で等分され、（位相は２πまでの値で順次変化する）その周囲に結合される。

第３ａ図において、両ラジアル伝送ライン７２．７４用のマツチング装置９０が 図示の円錐形又は他の形状で設けられる。更に、通常のチューニング「ボタン」 のよう力他のマツチング装置を用いることもできる。

第３象図において、２個の電力モジュールがブロック図で示されている。この夫 々はラジアル伝送ライン７２．７４の周囲に、増幅器９２とサーキュレータ手段 ９４とが結合された構成となっている。増幅器９２は夫々反射型が用いられる。

この実施例では、サーキュレータ手段は、導波管結合型の３個のサーキュレータ を含む。このす〜キュレータ手段は、第３ｂ図のように、９０°のひねシ部９５ をそのうちの２個のサーキュレータ９６．９８の夫々の１つのアームに形成する ことによりて非常にコンパクトな構成となっている。

第３ｂ図において、サーキュレータ９６，９１３゜１００はＨ面の導波管結合型 であって、各々の中心部にはフェライトポストが設けられる。これらは３．ｆ？ 　−トのマツチングされた、可逆性のないタイプのサーキユレータでありて、そ のうち２個のサーキュレータ９６．９８は９０°ひねυ部９５を１つのアーム部 に有し、各ラジアル伝送ライン７２．７４に夫々結合されている。１つのアーム を９０°ひねることによって、ラジアル伝送ライン７２．７４に直接結合できる ようにＨ面のサーキュレータを使用することができる。更にｇＢ　ｂ図において 、９０°ひねシ部９５を有する２個のサーキュレータ９６．９８は、夫々電力吸 収装置１０２゜１０４が負荷として接続されたアームを有する。これらの装置ｘ ｏ２．ｘｏ４は、第１図に示した抵抗６４゜６６として作用し、上記のようにし て反射波又は他のスプリアス信号を吸収する。矢印は３個のサーキュレータの結 合方向を示している。ラジアル伝送ライン７２からの信号は第１サーキュレータ 手段９６のひねシ部９５へ入力され、サーキュレータ手段１００を介して増幅器 ９２に結合される。増幅された信号はサーキュレータ１００へ入力され、９０° のひねシ部９５を持つサーキュレータ９８を介してラジアル伝送ライン７４へ結 合される。

１０００１つのポート１０６は増幅器９２に結合される。この実施例において、 反射型の増幅器が用いられ、従って、サーキュレータポート１０６は低電力エネ ルギーを増幅器９２へ結合し、増幅されたエネルギーを増幅器９２ふら取シ出す 。入力された低電力は増幅器９２の入出力ポートへ供給され、増幅された大電力 が同一のポートから取シ出される。従って、１以上の反耐重を持つ反射の場合と 同じ意味となる。即ち、３ポートサーキユレータがあればよい。反射型の増幅器 として用い得るものは、ｒＭＰＡＴＴダイオード型であシ、９０°ペンドを持つ サーキュレータはマサチューセッツ。

６１８０８、／ｆ−ンントンのｙＶｈ　＋コム・ミリメータ・プロダクツ製のも のがよい。

ラジアル伝送ライン７４は、まわシに属人２πの位相変化を持ち、ここで結合さ れた電力は出力導波管１１２の給電端に入力されたときに円偏波される。円偏波 されている給電システムにラジアルライン７０が結合されていると、直線偏波器 は出力導波管１１２の給電端へは通常は接続されない。しかし、直線偏波エネル ギーが必要なときは、第１図の構成が用いられる。

即ち、１／４波長板のような円偏波４０が円偏波エネルギーを直線偏波エネルギ ーに変換できる。この円偏波器４０は出力導波管給電端１１２へ゛結合される。

このようにすると、直線偏波エネルギーが直交モードトランスジューサ３１のい ずれかのポートに現われることになる。残留した、不要の反対方向偏波成分は、 直交モードトランスジューサ３１の直交ポートに現われ、終端負荷３３によって 吸収することができる。出力導波管１１２の給電端は所望のモード、望ましくは ＴＥ、。

モードを保持するような寸法に形成される。この給電端という語は、この説明で は一般的な意味で用いられ、ラジアルライン電力分岐／結合器へ電力を導き、又 はここから電力を取シ出すための手段を含むものである。

第３＆図に示した実施例において、電力分岐用ラジアル伝送２イン７２は電力結 合用ラジアル伝送ライン７４と同じ構成である。従りて、比較的低電力の入力信 号８２が増幅され、そのまわシに結合されたサーキュレータと増幅器とを組合せ て用いて、２個のラジアル伝送ライン７２．１４から比較的高電力の出力信号１ ０８が得られる。第３ａ図には更に、環状溝１２２を有するインピーダンスラッ チング装置が示されている。これらの溝１２２は、ラジアル伝送ライン７２゜７ ４の信号を導波管部１２６（第４図）に結合させる。

このようなマツチング手段は、種々の変形が可能であル、又はエネルギーをサー キュレータから取シ出すのに同軸グローブを用いるときは不要となる。従って、 同軸グローブを適当な位置に取シ付けることによってマツチングが行なわれる。

図示の実施例では、導波管による構成なので、比較的高い電力用として用い得る 。

ラジアル伝送ラインは比較的大電力を扱い、円形の導波管が給電用に用いられる 。このことは、ＴＥＭモードで同軸フィーダが用いられる電力分岐／結合器に対 し′　て大きな利点となる。

第４図において、この発明の実施例の部分断面斜視図が示される。ラジアルライ ン電力分岐／結合器１２４が、２つの背中合せの平行板のラジアル伝送ラインと して示される。第４図において、２個のラジアル伝送ラインは周囲の導波管１２ ６を有し、この導波管は構成の一部を成すペイン１２８によりて形成される。導 波管１２６で形成されたポー）Ｊ　３０へは、前記のようなひね如何のサーキュ レータ手段１３２が取シ付けられる。説明を容易にするために第４図では大部分 のものが取シ除かれて示され、設けられているものはブロックとして示されてい る。サーキュレータ手段１３２へはブロックで示された増幅器１３４が取）付け られる。図示したように、サーキュレータ手段１３２はラジアル伝送ラインの周 囲に取シ付けられ、導波管１２６も挿入スクリュー１３６を用い、サーキュレー タ手段１３２の取シ付けフランジ１３８とスクリュー穴１４０とを用いて、取シ 付けられる。更に図中には円形導波管給電端１４２と、マツチング装置１４４と 、マツチング溝１４６とが、ラジアル伝送ラインの周囲の導波管１２６の上に設 けられている。

このように新規な改良されたラジアルライン電力分岐／結合器が示されている。

このラジアルライン電力分岐／結合器は、ラジアル伝送ラインの利点を持ち、こ の発明による改良の結果、不要の反射波とモードとを抑圧でき、しかも電力容量 は減少されない。

増幅器相互間の位相および振幅の不均一な点（理想的には等しいが）は、ラジア ルライン中に必然的に不要モードを発生させる。これは従来では増幅器間の結合 をもたらし、その結果、スジリアス発振や破壊が生じた。このような結果は、増 幅器の誤動作によりても生じる。この誤動作によって、多くの不要モードが発生 し、上記したような多くの不都合の原因となる。

この発明によれば、増幅器相互間の分離が強いので、誤動作した増幅器の影響を 少なくできる。更にこの発明のラジアルライン電力分岐／結合器によれば、増幅 器のいくつかは、小電力のときには目的に応じてオフにでき、しかもこれによっ て何の不都合も生じない。

これによって大きな電力制御ができる。これは、周囲長の大きなラジアルライン 装置を用いて多数の電力モジュールを結合して大電力用に構成しておき、小電力 のときにはそのうちのいくつかのモジュールを選択的にオフにするだけでよい。

即ち、発明の構成を用いることによって、多機能の電力源とすることができる。

更に、ミスマツチングによって電力分岐／結合器が他の装置、例えば後段のアン テナへ結合されるが、この発明では高い分離機能を持っているので、電力分岐／ 結合器上に悪影響を与えることはない。

この発明を明細書２図面を参照して詳細に説明したが、これは単なる一例として の実施例であシ、これに限定することはない。設計、構成、配置について発明の 要旨から逸脱しない範囲で変形することは、当業者にとって極めて自明のことで ある。

Ｆｉｇ、４ １国際調査報告 １ｍｏｎ＋ａｕｅ＋＋ａｌ　Ａ。、１゜７．、．２Ｐご／υＳ　８６１０１９３ ５１ｍ−ｄｅｎａｌＡ−ｍｌｍＮＬ　ＰＣＴ／ＵＳ　８６１０１９３５　２ＡＮ ＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＦ’Ｏ ＲＴ　ＯＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．与えられたエネルギーが供給される第１のラジアル伝送ライン（１４）と、 このライン（１４）が内部接続され処理エネルギーが出力される第２のラジアル 伝送ライン（１６）とを有し、第１，第２のラジアル伝送ラインの中心に設けら れた給電端を有し、周囲には結合装置が設けられて成る、与えられたエネルギー を処理するためのラジアルライン電力分岐／結合器であって、 与えられたエネルギーを分岐するための第１のラジアル伝送ライン（１４）は、 与えられたエネルギー波長の半分の長さより短かい間隔で互いに離して設けられ た第１，第２の平行，円形の電気導体板（１８，２０）と、選択されたモードｍ （ここで｜ｍ｜は少なくとも１）を保持するように寸法が設定された入力給電ポ ートとを有し、このポートは一方の電気導体板の中央に設けられてここから与え られたエネルギーが入力されるように構成され； 第１の給電手段が第１ラジアル伝送ライン（１４）の給電ポートに結合され、与 えられたエネルギーが第１ラジアル伝送ライフ（１４）中の選択された周囲モー ドｍに対して円偏波して供給され； エネルギーを結合するための第２のラジアル伝送ライン（１６）は、第１，第２ の平行で円形の電気導体板（２２，２４）を有し、この板（２２，２４）は与え られたエネルギーの波長の半分より小さい間隔だけ互いに離れて設けられ、一方 の板の中央には出力給電ポートが形成され、このポートを通って結合されたエネ ルギーが出力され、このポートは選択されたモードｍを保持する寸法を持ち； ラジアルライン電力分岐／結合器は第１のラジアル伝送ライン（１４）によって 分岐されたエネルギーを処理するための処理手段（３４）を含み；結合手段は、 分岐されたエネルギーを第１のラジアル伝送ライン（１４）の周囲から外へ結合 して処理手段（３４）へ結合する一方向結合性の第１の結合手段（３０，３２） を有し； 結合手段は更に、処理手段（３４）からの処理エネルギーを第２ラジアル伝送ラ イン（１６）へ周囲から一方向的に結合するための第２の結合手段（３２，３６ ）を有し； 第２の給電手段は、結合されたエネルギーを出力するために第２ラジアル伝送ラ インの出力給電ポートへ結合されてなる、ラジアルライン電力分岐／結合器。 ２．前記第１の給電手段は、第１のラジアル伝送ライン（１４）の入力給電ポー トへ結合されてエネルギーを供給するための第１のＴＥ１１モードの導波管（２ ６）と、第１の導波管（２６）によって導かれたエネルギーを円偏波するための 円偏波器手段とを有し；前記第２の給電手段は、第２のラジアル伝送ラインの出 力給電ポートへ結合されて結合エネルギーを出力するための第２のＴＥ１１モー ドの導波管（３８）を有することを特徴とする、請求の範囲第１項によるラジア ルライン電力分岐／結合器。 ３．前記結合手段は２個のサーキュレータを有し、第１のサーキュレータ（３０ ）は第１のラジアル伝送ライン（１４）の周囲に結合されてその受入したエネル ギーを処理手段対して一方向で結合し、第２のサーキュレータ（３６）は第２の ラジアル伝送ラインの周囲で結合されて、処理手段からの処理されたエネルギー を第２のラジアル伝送ラインの周囲に対して一方向で結合することを特徴とした 、請求の範囲のいずれかによるラジアルライン電力分岐／結合器。 ４．前記結合手段は第３のサーキュレータ（３２）を有し、この第１のポートは 第１のサーキュレータ（３０）の第１のポートに結合され、第２のポートは第２ のサーキュレータ（３６）の第１のポートに結合され、第３のポートは処理手段 （３４）へ結合され、第３のサーキュレータ（３２）は、第１サーキュレータ（ ３０）から受けたエネルギーを処理手段（３４）へ一方向で結合し、処理手段（ ３４）からの処理エネルギーを第２のサーキュレータ（３６）へ一方向で結合す るように配置されることを特徴とする、請求の範囲第３項によるラジアルライン 電力分岐／結合器。 ５．第１，第２のサーキュレータ（３０，３２）の夫夫は、ラジアル伝送ライン へ結合された第１のポートと、第３のサーキュレータ（３２）へ結合された第２ ポートと、エネルギー吸収負荷装置（６４，６６）へ結合された第３ポートとを 有し、この負荷装置（６４，６６）でスプリアス信号が吸収されるようにした、 請求の範囲第４項によるラジアルライン電力分岐／結合器。 ６．サーキュレータ（３０，３２，３６）は、Ｈ面導波管を用いた３ポートサー キュレータを有し、これらはラジアル伝送ラインに関して方向付けされており、 サーキュレータのＨ面がラジアル伝送ラインのＨ面に対し略直交して設けられ； 更に、第１のラジアル伝送ライン（１４）から第１のサーキュレータ（３０）へ 結合されるエネルギーに対し、および第２のサーキュレータ（３６）から第２の ラジアル伝送ライン（１６）へ結合されるエネルギーに対し９０°のひねりを与 えるための導波手段が含まれていることを特徴とする請求の範囲第６項によるラ ジアルプイン電力分岐／結合器。 ７．前記導波手段は、第１のラジアル伝送ラインを第１のサーキュレータへ結合 するための第１の導波管部（９５）と、第２のサーキュレータを第２のラジアル 伝送ラインへ結合する第２の導波管部（９５）とを有し、各導波管部（９５）は ９０°のひねりを有することを特徴とする、請求の範囲第６項による、ラジアル ライン電力分岐／結合器。 ８．前記処理手段（３４）が増幅器を有することを特徴とする、請求の範囲のい ずれかによるラジアルライン電力分岐／結合器。 ９．第２の手段は更に、第２の導波管によって導かれたエネルギーを直線偏波に 変換するための直線偏波器（４０）を含むことを特徴とする、請求の範囲のいず れかによるラジアルライン電力分岐／結合器。 １０．第１の給電手段は３ポートを有する直交モードトランスジューサ（２７） を有し、このうち２つのポートは互いに直交し、３つ目のポートは第１のラジア ル伝送ラインに結合され、供給エネルギーは直交ポートの一方へ入力され、直交 ポートの他方へは負荷装置（２９）が結合されてなることを特徴とする請求の範 囲のいずれかによるラジアルライン電力分岐／結合器。