JP2000068732A - 漏洩導波管 - Google Patents

漏洩導波管

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JP2000068732A
JP2000068732A JP10240430A JP24043098A JP2000068732A JP 2000068732 A JP2000068732 A JP 2000068732A JP 10240430 A JP10240430 A JP 10240430A JP 24043098 A JP24043098 A JP 24043098A JP 2000068732 A JP2000068732 A JP 2000068732A
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Japan
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hollow conductor
hole
waveguide
conductor
sheath
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JP10240430A
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Yukio Ikeda
幸雄 池田
Masahisa Kaneda
正久 金田
Riyouji Matsubara
亮滋 松原
Tatsu Watari
達 亘理
Toshiyuki Ando
敏之 安藤
Giyoutou You
暁冬 楊
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工時に変形しにくい漏洩導波管を提供す
る。 【解決手段】 中空導体1に電波を漏洩させるためのス
ロット3を設けた漏洩導波管において、前記中空導体1
の外周に前記スロット3からの電波漏洩を増加させる誘
電体の被覆2を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導波路空間を形成
する中空導体に電波を漏洩させるためのスロットを設け
た漏洩導波管に係り、特に、加工時に変形しにくい漏洩
導波管に関するものである。
【0002】
【従来の技術】中空導体によって形成され、長手方向に
一定な断面形状を有する導波管は、マイクロ波からミリ
波におよぶ高周波数帯での伝送路として広く利用されて
いる。マイクロ波帯では、中空導体の断面形状が方形
(矩形)である方形導波管が用いられる。中空導体の断
面形状を図5に示す。図中、中空導体1の断面内部側の
長辺aは遮断周波数をλとすると、a=λ/2で得ら
れ、また、短辺bは2/a程度が選ばれるため、伝送に
使用する周波数により中空導体の寸法はほぼ決定され
る。実際の伝送路としては、作業性などの理由から、方
形導波管と電気的に等価な特性を有するように設計され
た楕円導波管、長円導波管が用いられる。
【0003】漏洩導波管は、上記の導波管の中空導体1
に電波を漏洩させるための貫通孔(スロット)を開けた
ものである。通常、貫通孔は中空導体の片側のみに加工
される。従来の漏洩導波管を図6に示す。図示のよう
に、漏洩導波管は、楕円導波管を形成する中空導体1に
貫通孔3を長手方向に間隔を置いて形成したものであ
る。貫通孔配置の各種パターンを図7に示す。貫通孔3
は、図7(a)のように中空導体1の長手方向に長辺を
沿わせた長方形、図7(b)のように中空導体1を短手
方向に長辺が横切る長方形、図7(c)のように前記2
種の長方形の対、図5(d)のように2種の長方形の対
とその中間に配置した長方形の開口を有し、いずれも貫
通孔3の中心同士の間隔はλgである。
【0004】所望の電界強度は、貫通孔3によって遮ら
れる電流量によって決定される。そのため、導波管壁面
の電流強度を考慮し、適当な電流強度の位置に貫通孔3
を加工する。導波管壁面のx軸(図5参照)方向の電流
強度は、次式で与えられる。I0 は定数である。
【0005】
【数1】
【0006】この式から分かるように、x軸に平行な面
では両端を最大として中央に近いほど電流が小さくな
り、中央部で0になる。
【0007】導波管の中空導体1では、ケーブルへの巻
き取りや布設を容易にするため、長手方向に波形となる
ように加工することが多い。図8に波付漏洩導波管の断
面及び側面を示す。図示されるように、波付漏洩導波管
にあっても中空導体1の断面形状(外周)と導波路空間
の断面形状(内周)とは共に楕円形である。
【0008】以上のような形状の漏洩導波管を得るため
には、まず、中空導体1を形成してその中空導体1に貫
通孔3を加工する方法や、帯状の金属に貫通孔3を設け
た後にこの金属板を中空導体1に形成加工する方法が用
いられる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、中空導
体1に貫通孔3を加工する方法では以下の理由から加工
コストが高くなってしまう。すなわち、定められた位置
に貫通孔3を設ける高い加工精度が要求される。しかも
中空導体1片側のみの加工であり、中空導体1内に切り
屑や切削油、水分などの異物が残りやすい。中空導体1
内に異物が残っていると導波管の特性が悪化するので、
異物が残らないようにしなければならず、自動化が困難
となり加工コストを低くすることが困難となる。
【0010】また、金属板に貫通孔3を設けた後に中空
導体1に形成加工する方法では、中空導体1に貫通孔3
を加工する方法に比べて貫通孔3の加工が安価かつ容易
であるとともに異物が残らない。しかし、貫通孔3のあ
る部分が他の部分に比べて強度が劣るため、貫通孔3が
大きくなった場合に、中空導体1に形成加工するときに
貫通孔3や導波路空間の形状が歪んでしまう可能性があ
る。特に、達成しようとする貫通孔配置パターンによっ
ては、中空導体1の中央部付近に貫通孔3を加工する必
要がある場合が生じる。中空導体1の中央部付近では電
流値が小さいため、貫通孔3を大きくしなければならな
い。また、必要とされる電界強度を得るためには、貫通
孔3の配置パターンに関わらず、貫通孔3を大きくする
必要が生じる。
【0011】しかしながら、貫通孔3が大きいと、貫通
孔3のある部分が他の部分に比べて強度が劣るため、中
空導体1に形成加工するときに貫通孔3や中空導体1の
形状が歪んでしまう可能性がある。波付漏洩導波管の場
合は、特に変形しやすくなる。導波管の変形により、損
失や定在波比の増加が起こり、伝送特性が劣化する。さ
らに、貫通孔3が変形したり塞がったりするため、電波
漏洩の量が変化したり、電波漏洩を起こさなかったりす
る。
【0012】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、加工時に変形しにくい漏洩導波管を提供することに
ある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、中空導体に電波を漏洩させるためのスロッ
トを設けた漏洩導波管において、前記中空導体の外周に
前記スロットからの電波漏洩を増加させる誘電体の被覆
を設けたものである。
【0014】前記被覆の厚みを前記中空導体の中央部で
厚くなるようにしてもよい。
【0015】前記被覆を複数種類の誘電体で構成しても
よい。
【0016】前記被覆を前記中空導体の周方向に異なる
種類の誘電体を配置して構成してもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。
【0018】図1に示されるように、漏洩導波管は中空
導体1が楕円形の断面形状を有する。この漏洩導波管
は、波形のない漏洩導波管でもよいが、図8(b)のよ
うに中空導体1が波形に形成された波付漏洩導波管であ
ってもよい。その中空導体1の外周を被覆する外被シー
ス2は、誘電体2a、例えば、ポリエチレンからなり、
中空導体1の長軸方向の中央部1aで厚くなるような楕
円形の断面形状を有する。即ち、中空導体断面の楕円形
の短軸対長軸比よりも外被シース断面の楕円形の短軸対
長軸比が大きく、楕円形の長軸方向の中央部で外被シー
ス2の厚みが増すようになっている。
【0019】ここで、誘電体2aの厚さと電波の輻射量
との関係を説明する。
【0020】誘電体2aの厚さと電波の輻射量(放射
量)との関係を図2に示す。ただし、一般に漏洩導波管
のような漏洩線路は、電波の放射量を結合損失Lcとし
て表す。結合損失Lcは、漏洩線路を介した送信電力と
受信電力との比として次式で表される。
【0021】
【数1】
【0022】ここで、Ptは送信電力、Prは受信電力
である。
【0023】上式は、結合損失Lcが小さいほど、放射
量が大きくなることを示す。
【0024】図2に示されるように、外被シース2を構
成する誘電体2aの厚みが大きくなると、電波の放射量
が大きくなる。即ち、中空導体1の周囲に誘電体2aか
らなる外被シース2を被覆すると、貫通孔3が同じ大き
さであっても、外被シース2を被覆しないときに比べ
て、電波の放射量が大きくなる。貫通孔3が同じ大きさ
で外被シース2を被覆した漏洩導波管同士を比較する
と、被覆の厚いほうが電波の放射量が大きくなる。従来
技術では電波の放射量を大きくするためには貫通孔3を
大きくしなければならなかったが、本発明では、貫通孔
3を大きくすることなく、誘電体からなる外被シース2
を被覆したり、その被覆を厚くしたりすれば良い。同じ
放射量に対しては、外被シース2を被覆すれば、従来よ
り貫通孔3を小さくすることができる。
【0025】また、図2に示されるように、誘電体2a
の厚みが同じでも誘電率が高くなると、電波の放射量が
大きくなる。貫通孔3が同じ大きさで外被シース2を被
覆した漏洩導波管同士を比較すると、誘電体2aの誘電
率の高いほうが電波の放射量が大きくなる。従って、電
波の放射量を大きくするには、貫通孔3を大きくするこ
となく、外被シース2を構成する誘電体2aの誘電率を
高くすればよい。
【0026】図1の漏洩導波管にあっては、中空導体1
の中央部1aで厚くなるような外被シース2が設けられ
ている。従来技術で述べたように、中空導体1の中央部
1aでは電流強度(電流値)が小さくなるが、このよう
な中空導体1の中央部1aの外被シース2を厚くしたこ
とにより、貫通孔3から放射される電波量(放射量)を
増加させることができる。言い換えると、同一の電波量
を得るための貫通孔3を小さくすることができる。
【0027】中空導体1の外周に誘電体2aの被覆を設
けた本発明の漏洩導波管は、被覆を設けない場合に比べ
て貫通孔3を小さくでき、被覆を厚くしたものは薄いも
のに比べて貫通孔3を小さくできる。貫通孔3を小さく
したものは、漏洩導波管を成形加工(形成加工)する際
に歪が生じにくく、貫通孔3や中空導体1の変形が起こ
りにくい。漏洩導波管が波付漏洩導波管である場合に
も、被覆を設けることで貫通孔からの電波の放射量が増
すので、貫通孔3を小さくでき、貫通孔3や中空導体1
の変形が起こりにくいという効果が得られる。
【0028】なお、図1の漏洩導波管にあっては、中空
導体1の中央部1aで厚くなるような外被シース2を設
けたが、外被シース2の厚みが一様でも貫通孔3からの
電波の放射量を増加させることができ、加工による変形
が起こりにくいという効果が得られる。
【0029】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
【0030】図3に示されるように、漏洩導波管は中空
導体1が楕円形の断面形状を有する。その中空導体の外
周を被覆する外被シース2は、2層に設けられ、それぞ
れの層の外被シースは、種類の異なる誘電体2b,2c
からなる。内層の外被シースの誘電体2bは、高誘電率
のものであり、外層の外被シースの誘電体2cは、内層
のものとは誘電率の異なるものである。このように、複
数種類の誘電体を多層に被覆しても、本発明の効果は得
られる。
【0031】図4に示される漏洩導波管は、図3と同様
に2層の外被シースを有する。外層の外被シースの誘電
体は2dである。しかし、内層の外被シースが複数種類
の誘電体2d,2e,2fで構成されている。即ち、中
空導体1の一側、例えば、貫通孔3を設けた側と反対側
とで、誘電体の種類が異なる。さらに、貫通孔3を設け
た側では、中空導体1の楕円形断面の長軸方向の中央を
境界として誘電体の種類が異なる。従って、中空導体1
の貫通孔3を設けた側には2種類の誘電体2e,2fが
配置され、反対側には外層と同じ誘電体2dが配置され
ていることになる。このように、複数種類の誘電体を周
方向の異なる位置に並べて被覆しても、本発明の効果は
得られる。
【0032】なお、上記各実施形態では、中空導体1が
楕円形の断面形状を有するものとしたが、長円形又は矩
形でもよいことは勿論である。
【0033】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
【0034】(1)貫通孔を小さくできるので、導波管
加工時の貫通孔周辺の変形を小さくすることができる。
【0035】(2)貫通孔や中空導体の変形が小さいた
めに、特性が安定している漏洩導波管を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す漏洩導波管の断面付
き斜視図である。
【図2】本発明の被覆を構成する誘電体の厚みに対する
結合損失の特性図である。
【図3】本発明の他の実施形態を示す漏洩導波管の断面
付き斜視図である。
【図4】本発明の他の実施形態を示す漏洩導波管の断面
付き斜視図である。
【図5】導波管の断面図である。
【図6】導波管の断面付き斜視図である。
【図7】漏洩導波管の貫通孔配置図である。
【図8】波付漏洩導波管の(a)断面図及び(b)側面
図である。
【符号の説明】
1 中空導体 1a 中空導体の中央部 2 外被シース 2a,2b,2c,2d,2e,2f 誘電体
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年12月18日(1998.12.
18)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】所望の電界強度は、貫通孔3によって遮ら
れる電流量によって決定される。そのため、導波管壁面
の電流強度を考慮し、適当な電流強度の位置に貫通孔3
を加工する。導波管壁面のx軸(図5参照)方向の電流
強度は、x軸に平行な面では両端を最大として中央に近
いほど電流が小さくなり、中央部で0になる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】削除
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】削除
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 亮滋 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 (72)発明者 亘理 達 茨城県日立市砂沢町880番地 日立電線株 式会社高砂工場内 (72)発明者 安藤 敏之 茨城県日立市砂沢町880番地 日立電線株 式会社高砂工場内 (72)発明者 楊 暁冬 茨城県日立市砂沢町880番地 日立電線株 式会社高砂工場内 Fターム(参考) 5J021 AA05 AA07 AB05 CA02 HA05 5J045 AB02 AB06 DA04 EA01 LA01 MA03 NA01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中空導体に電波を漏洩させるためのスロ
    ットを設けた漏洩導波管において、前記中空導体の外周
    に前記スロットからの電波漏洩を増加させる誘電体の被
    覆を設けたことを特徴とする漏洩導波管。
  2. 【請求項2】 前記被覆の厚みを前記中空導体の中央部
    で厚くなるようにしたことを特徴とする請求項1記載の
    漏洩導波管。
  3. 【請求項3】 前記被覆を複数種類の誘電体で構成した
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の漏洩導波管。
  4. 【請求項4】 前記被覆を前記中空導体の周方向に異な
    る種類の誘電体を配置して構成したことを特徴とする請
    求項1〜3いずれか記載の漏洩導波管。
JP10240430A 1998-08-26 1998-08-26 漏洩導波管 Pending JP2000068732A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6628884B2 (en) * 1999-12-30 2003-09-30 Eastman Kodak Company Digital film processing system using a light transfer device
US6888997B2 (en) * 2000-12-05 2005-05-03 Eastman Kodak Company Waveguide device and optical transfer system for directing light to an image plane
EP1811596A1 (en) * 2006-01-20 2007-07-25 Alcatel Lucent Radio frequency waveguide comprising an electric conductor made of a plastic foil layer laminated with an electric conductive material layer
JP5239021B2 (ja) * 2006-03-07 2013-07-17 国立大学法人 琉球大学 プラズマ発生装置及びそれを用いたプラズマ生成方法

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