JP2003032007A - 同軸給電管 - Google Patents
同軸給電管Info
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- JP2003032007A JP2003032007A JP2001219286A JP2001219286A JP2003032007A JP 2003032007 A JP2003032007 A JP 2003032007A JP 2001219286 A JP2001219286 A JP 2001219286A JP 2001219286 A JP2001219286 A JP 2001219286A JP 2003032007 A JP2003032007 A JP 2003032007A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部導体損失により同軸給電管の内部導体で
生じる熱を、外部導体を介して放熱できるようにして、
同軸給電管の内部導体の温度上昇を低減することが可能
な同軸給電管を提供する。 【解決手段】 外部導体と、内部導体と、前記外部導体
と前記内部導体との間に配置され、前記内部導体を支持
するスペーサとを備える同軸給電管であって、前記スペ
ーサは、熱伝導率が大きい絶縁材料(例えば、アルミ
ナ、酸化ベリリウム、または窒化アルミニウムなど)で
構成し、かつ、スペーサの形状を、前記スペーサの前記
外部導体との接触部における前記同軸給電管の長さ方向
の位置と、前記スペーサの前記内部導体との接触部にお
ける前記同軸給電管の長さ方向の位置とが異なように、
例えば、円錐台状などに形成する。
生じる熱を、外部導体を介して放熱できるようにして、
同軸給電管の内部導体の温度上昇を低減することが可能
な同軸給電管を提供する。 【解決手段】 外部導体と、内部導体と、前記外部導体
と前記内部導体との間に配置され、前記内部導体を支持
するスペーサとを備える同軸給電管であって、前記スペ
ーサは、熱伝導率が大きい絶縁材料(例えば、アルミ
ナ、酸化ベリリウム、または窒化アルミニウムなど)で
構成し、かつ、スペーサの形状を、前記スペーサの前記
外部導体との接触部における前記同軸給電管の長さ方向
の位置と、前記スペーサの前記内部導体との接触部にお
ける前記同軸給電管の長さ方向の位置とが異なように、
例えば、円錐台状などに形成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、同軸給電管に係わ
り、特に、VHF,UHF帯において、送信用アンテナ
に大電力の励振電力を供給する際に有効な技術に関す
る。
り、特に、VHF,UHF帯において、送信用アンテナ
に大電力の励振電力を供給する際に有効な技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図11は、同軸給電管の基本構造を示す
断面図であり、同図(a)は、同軸給電管の長さ方向に
直交する面で切断した断面を示す断面図、同図(b)
は、同軸給電管の長さ方向に沿った面で切断した断面を
示す断面図である。同図に示すように、同軸給電管50
は、外部導体2と、内部導体3とで構成されるが、内部
導体3が、外部導体2の内部に配置される関係上、内部
導体3を支持する必要がある。図12ないし図14に、
支持部材を用いて内部導体3を支持するようにした従来
の同軸給電管50の代表例を示す。なお、図12ないし
図14において、同図(a)は、同軸給電管の長さ方向
に直交する面で切断した断面を示す断面図、同図(b)
は、同軸給電管の長さ方向に沿った面で切断した断面を
示す断面図である。図12に示す同軸給電管50は、外
部導体2と内部導体3との間に、誘電体5を充填したも
のである。
断面図であり、同図(a)は、同軸給電管の長さ方向に
直交する面で切断した断面を示す断面図、同図(b)
は、同軸給電管の長さ方向に沿った面で切断した断面を
示す断面図である。同図に示すように、同軸給電管50
は、外部導体2と、内部導体3とで構成されるが、内部
導体3が、外部導体2の内部に配置される関係上、内部
導体3を支持する必要がある。図12ないし図14に、
支持部材を用いて内部導体3を支持するようにした従来
の同軸給電管50の代表例を示す。なお、図12ないし
図14において、同図(a)は、同軸給電管の長さ方向
に直交する面で切断した断面を示す断面図、同図(b)
は、同軸給電管の長さ方向に沿った面で切断した断面を
示す断面図である。図12に示す同軸給電管50は、外
部導体2と内部導体3との間に、誘電体5を充填したも
のである。
【0003】図13、図14に示す同軸給電管50は、
外部導体2と内部導体3との間に、誘電体からなるスペ
ーサ6を配置したものである。なお、このスペーサ6
は、λo/4の距離だけ離れて複数設けられ、また、λ
oは、同軸給電管内を伝搬する伝搬波の中心波長であ
る。また、図13に示す同軸給電管50は、内部導体3
の、スペーサ6が挿入された部分の直径を細くして、ス
ペーサ6の存在による特性インピーダンスの低下を補償
し、即ち、スペーサ6が存在する場所、およびスペーサ
6が存在しない場所の特性インピーダンスを同じにし
て、無反射で内部導体3を支持するものである。このよ
うに、内部導体3における、スペーサ6が存在するとこ
ろの直径を細くすることを、アンダーカットという。逆
に、図14に示す同軸給電管50は、外部導体2の、ス
ペーサ6が挿入された部分の直径を太くするものであ
り、外部導体2における、スペーサ6が存在するところ
の直径を太くすることを、オーバーカットという。図1
4に示す同軸給電管50でも、無反射で内部導体3を支
持することができる。
外部導体2と内部導体3との間に、誘電体からなるスペ
ーサ6を配置したものである。なお、このスペーサ6
は、λo/4の距離だけ離れて複数設けられ、また、λ
oは、同軸給電管内を伝搬する伝搬波の中心波長であ
る。また、図13に示す同軸給電管50は、内部導体3
の、スペーサ6が挿入された部分の直径を細くして、ス
ペーサ6の存在による特性インピーダンスの低下を補償
し、即ち、スペーサ6が存在する場所、およびスペーサ
6が存在しない場所の特性インピーダンスを同じにし
て、無反射で内部導体3を支持するものである。このよ
うに、内部導体3における、スペーサ6が存在するとこ
ろの直径を細くすることを、アンダーカットという。逆
に、図14に示す同軸給電管50は、外部導体2の、ス
ペーサ6が挿入された部分の直径を太くするものであ
り、外部導体2における、スペーサ6が存在するところ
の直径を太くすることを、オーバーカットという。図1
4に示す同軸給電管50でも、無反射で内部導体3を支
持することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図15に示す同軸給電
管50は、前述したアンダーカットを内部導体3に、お
よび前述したオーバーカットを外部導体2に、それぞれ
施した同軸給電管を示す断面図である。なお、この図1
5は、同軸給電管の長さ方向に沿った面で切断した断面
を示す断面図である。図15に示す同軸給電管50のス
ペーサ6の挿入部分における、TE11モード(H11
モード)時の遮断周波数(カットオフ周波数;fC)
は、下記(1)式で求められる。
管50は、前述したアンダーカットを内部導体3に、お
よび前述したオーバーカットを外部導体2に、それぞれ
施した同軸給電管を示す断面図である。なお、この図1
5は、同軸給電管の長さ方向に沿った面で切断した断面
を示す断面図である。図15に示す同軸給電管50のス
ペーサ6の挿入部分における、TE11モード(H11
モード)時の遮断周波数(カットオフ周波数;fC)
は、下記(1)式で求められる。
【0005】
【数1】
fC=191/{√ε(Din+dout)}
ここで、εは、スペーサ6の誘電率、Dinは、外部導
体オーバーカット部の内径(単位;mm)、即ち、図1
6に示すスペーサ6の外径、doutは、内部導体アン
ダーカット部の外径(単位;mm)、即ち、図16に示
すスペーサ6に設けられた打ち抜き穴の直径である。ま
た、(1)式において、カットオフ周波数の単位は、G
Hzである。
体オーバーカット部の内径(単位;mm)、即ち、図1
6に示すスペーサ6の外径、doutは、内部導体アン
ダーカット部の外径(単位;mm)、即ち、図16に示
すスペーサ6に設けられた打ち抜き穴の直径である。ま
た、(1)式において、カットオフ周波数の単位は、G
Hzである。
【0006】図17は、前述の(1)式を用いて、図1
1、図13、および図14に示す同軸給電管のスペーサ
6の挿入部分のカットオフ周波数(fC)を計算した結
果を示すグラフである。なお、この図17のグラフは、
スペーサ6の材質として、εが2.1のフッ化樹脂を用
い、外部導体2の内径をD、内部導体3の外径をaとす
るとき、D=3aの条件下で計算したものであり、図1
7のグラフにおいて、横軸は、カットオフ周波数(単位
はGHz)で、縦軸は、外部導体2の内径(単位はm
m)である。この図17のグラフにおいて、(イ)は、
図11に示す同軸給電管50のスペーサ6の挿入部分に
おけるカットオフ周波数(fC)を、(ロ)は、図13
に示す同軸給電管50のスペーサ6の挿入部分における
カットオフ周波数(fC)を、(ハ)は、図14に示す
同軸給電管50のスペーサ6の挿入部分におけるカット
オフ周波数(fC)を示す。前述の(1)式から分かる
ように、同軸給電管50は、基本的に、スペーサ6の誘
電率(ε)が大きくなると、同軸給電管50のスペーサ
6の挿入部分のカットオフ周波数(fC)が低くなる。
1、図13、および図14に示す同軸給電管のスペーサ
6の挿入部分のカットオフ周波数(fC)を計算した結
果を示すグラフである。なお、この図17のグラフは、
スペーサ6の材質として、εが2.1のフッ化樹脂を用
い、外部導体2の内径をD、内部導体3の外径をaとす
るとき、D=3aの条件下で計算したものであり、図1
7のグラフにおいて、横軸は、カットオフ周波数(単位
はGHz)で、縦軸は、外部導体2の内径(単位はm
m)である。この図17のグラフにおいて、(イ)は、
図11に示す同軸給電管50のスペーサ6の挿入部分に
おけるカットオフ周波数(fC)を、(ロ)は、図13
に示す同軸給電管50のスペーサ6の挿入部分における
カットオフ周波数(fC)を、(ハ)は、図14に示す
同軸給電管50のスペーサ6の挿入部分におけるカット
オフ周波数(fC)を示す。前述の(1)式から分かる
ように、同軸給電管50は、基本的に、スペーサ6の誘
電率(ε)が大きくなると、同軸給電管50のスペーサ
6の挿入部分のカットオフ周波数(fC)が低くなる。
【0007】前述したような同軸給電管50は、例え
ば、TV放送の放送局に設置される送信アンテナに励振
電力を供給するために使用される。このような使用形態
においては、内部導体損失により、同軸給電管50の外
部導体2および内部導体3の温度が上昇することは避け
ることができない。そして、一般に、内部損失による温
度上昇は、外部導体2よりも、内部導体3の方が大き
く、さらに、内部損失による温度上昇は、内部導体3の
直径が小さい程大きくなることが知られている。したが
って、内部損失による温度上昇を低くするためには、同
軸給電管50の内部導体3の外径寸法を大きくすること
が有効であるが、図17に示すように、同軸給電管のス
ペーサ6の挿入部分におけるカットオフ周波数(fC)
の関係から、あまり大きくすることができない。
ば、TV放送の放送局に設置される送信アンテナに励振
電力を供給するために使用される。このような使用形態
においては、内部導体損失により、同軸給電管50の外
部導体2および内部導体3の温度が上昇することは避け
ることができない。そして、一般に、内部損失による温
度上昇は、外部導体2よりも、内部導体3の方が大き
く、さらに、内部損失による温度上昇は、内部導体3の
直径が小さい程大きくなることが知られている。したが
って、内部損失による温度上昇を低くするためには、同
軸給電管50の内部導体3の外径寸法を大きくすること
が有効であるが、図17に示すように、同軸給電管のス
ペーサ6の挿入部分におけるカットオフ周波数(fC)
の関係から、あまり大きくすることができない。
【0008】近年、従来のアナログ方式のテレビジョン
放送の他に、デジタル方式のテレビジョン放送が開始さ
れようとしている。しかしながら、デジタル方式のテレ
ビジョン放送において、一つの送信アンテナから複数の
チャネルの送信波を送信する場合に、デジタル方式のテ
レビジョン放送に採用される直交周波数分割多重(OF
DM;Orthogonal Frequency Division Multiplex)変
調方式の変調波では、従来のアナログ方式のテレビジョ
ン放送のNTSC方式の変調波よりも、前述した内部導
体損失により、同軸給電管50の内部導体3の温度上昇
が大きくなるという問題点があった。このため、同軸給
電管50の内部導体3で生じる熱を放熱して、内部導体
3の温度上昇を低減する必要があるが、前述した従来の
同軸給電管50では、内部のスペーサ6で風の通路が遮
断されるので、対流による放熱効果が期待できないとい
う問題点があった。また、一般に、スペーサ6として
は、誘電率(ε)が低いフッ化樹脂が使用されるが、こ
のフッ化樹脂は熱伝導率が低いため、スペーサ6を介し
て外部導体2に熱を伝導し、この熱を外部導体2の表面
から放熱することもできなかった。
放送の他に、デジタル方式のテレビジョン放送が開始さ
れようとしている。しかしながら、デジタル方式のテレ
ビジョン放送において、一つの送信アンテナから複数の
チャネルの送信波を送信する場合に、デジタル方式のテ
レビジョン放送に採用される直交周波数分割多重(OF
DM;Orthogonal Frequency Division Multiplex)変
調方式の変調波では、従来のアナログ方式のテレビジョ
ン放送のNTSC方式の変調波よりも、前述した内部導
体損失により、同軸給電管50の内部導体3の温度上昇
が大きくなるという問題点があった。このため、同軸給
電管50の内部導体3で生じる熱を放熱して、内部導体
3の温度上昇を低減する必要があるが、前述した従来の
同軸給電管50では、内部のスペーサ6で風の通路が遮
断されるので、対流による放熱効果が期待できないとい
う問題点があった。また、一般に、スペーサ6として
は、誘電率(ε)が低いフッ化樹脂が使用されるが、こ
のフッ化樹脂は熱伝導率が低いため、スペーサ6を介し
て外部導体2に熱を伝導し、この熱を外部導体2の表面
から放熱することもできなかった。
【0009】一方、同軸給電管50の内部導体3で生じ
る熱を、スペーサ6を介して外部導体2に熱を伝導し、
外部導体2の表面から放熱するためには、スペーサ6と
して熱伝導率の大きい材料を使用すればよいが、熱伝導
率の大きい材料は、一般に誘電率(ε)が大きく、同軸
給電管50のスペーサ6の挿入部分におけるカットオフ
周波数(fC)が低くなるため、スペーサ6として熱伝
導率の大きい材料を使用することができないという問題
点があった。本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、内部導
体損失により同軸給電管の内部導体で生じる熱を、外部
導体を介して放熱できるようにして、同軸給電管の内部
導体の温度上昇を低減することが可能な同軸給電管を提
供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的
と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって
明らかにする。
る熱を、スペーサ6を介して外部導体2に熱を伝導し、
外部導体2の表面から放熱するためには、スペーサ6と
して熱伝導率の大きい材料を使用すればよいが、熱伝導
率の大きい材料は、一般に誘電率(ε)が大きく、同軸
給電管50のスペーサ6の挿入部分におけるカットオフ
周波数(fC)が低くなるため、スペーサ6として熱伝
導率の大きい材料を使用することができないという問題
点があった。本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、内部導
体損失により同軸給電管の内部導体で生じる熱を、外部
導体を介して放熱できるようにして、同軸給電管の内部
導体の温度上昇を低減することが可能な同軸給電管を提
供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的
と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって
明らかにする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、外部導体と、内部
導体と、前記外部導体と前記内部導体との間に配置さ
れ、前記内部導体を支持するスペーサとを備える同軸給
電管であって、前記スペーサは、熱伝導率が大きい絶縁
材料で構成されるとともに、前記スペーサの前記外部導
体との接触部における前記同軸給電管の長さ方向の位置
と、前記スペーサの前記内部導体との接触部における前
記同軸給電管の長さ方向の位置とが異なっていることを
特徴とする。本発明の好ましい実施の形態では、前記ス
ペーサは、前記外部導体に直角な前記外部導体との接触
部と、前記内部導体に直角な前記内部導体との接触部
と、前記外部導体との接触部と、前記内部導体との接触
部とを連結し、包絡面が円錐台状の連結部とで構成さ
れ、前記連結部の前記円錐台状の包絡面と、前記外部導
体あるいは前記内部導体との交差角が、45±15°で
あることを特徴とする。本発明の好ましい実施の形態で
は、前記スペーサは、アルミナ、または、酸化ベリリウ
ム、あるいは、窒化アルミニウムで構成されることを特
徴とする。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、外部導体と、内部
導体と、前記外部導体と前記内部導体との間に配置さ
れ、前記内部導体を支持するスペーサとを備える同軸給
電管であって、前記スペーサは、熱伝導率が大きい絶縁
材料で構成されるとともに、前記スペーサの前記外部導
体との接触部における前記同軸給電管の長さ方向の位置
と、前記スペーサの前記内部導体との接触部における前
記同軸給電管の長さ方向の位置とが異なっていることを
特徴とする。本発明の好ましい実施の形態では、前記ス
ペーサは、前記外部導体に直角な前記外部導体との接触
部と、前記内部導体に直角な前記内部導体との接触部
と、前記外部導体との接触部と、前記内部導体との接触
部とを連結し、包絡面が円錐台状の連結部とで構成さ
れ、前記連結部の前記円錐台状の包絡面と、前記外部導
体あるいは前記内部導体との交差角が、45±15°で
あることを特徴とする。本発明の好ましい実施の形態で
は、前記スペーサは、アルミナ、または、酸化ベリリウ
ム、あるいは、窒化アルミニウムで構成されることを特
徴とする。
【0011】本発明では、同軸給電管における、前記外
部導体と前記内部導体との間に配置され、前記内部導体
を支持するスペーサ(または、セパレータ)を、熱伝導
率の大きい材料(例えば、アルミナ、または、酸化ベリ
リウム、あるいは、窒化アルミニウム)で構成する。こ
れにより、本発明では、内部導体損失により、同軸給電
管の内部導体で生じる熱が、スペーサを介する熱伝導に
より外部導体に伝わり、外部導体の表面から放熱される
ので、同軸給電管の内部導体の温度上昇を低減すること
が可能となる。一方、熱伝導率の大きい材料は、一般に
誘電率(ε)が大きく、そのため、同軸給電管のスペー
サの挿入部分におけるカットオフ周波数(fC)が低下
するが、本発明では、このスペーサの形状を円錐台状な
どに形成し、電界が、このスペーサの一部のみを横切る
ように構成することにより、同軸給電管内に配置される
スペーサの等価誘電率を低くして、同軸給電管のスペー
サの挿入部分におけるカットオフ周波数(fC)が低下
するのを防止する。
部導体と前記内部導体との間に配置され、前記内部導体
を支持するスペーサ(または、セパレータ)を、熱伝導
率の大きい材料(例えば、アルミナ、または、酸化ベリ
リウム、あるいは、窒化アルミニウム)で構成する。こ
れにより、本発明では、内部導体損失により、同軸給電
管の内部導体で生じる熱が、スペーサを介する熱伝導に
より外部導体に伝わり、外部導体の表面から放熱される
ので、同軸給電管の内部導体の温度上昇を低減すること
が可能となる。一方、熱伝導率の大きい材料は、一般に
誘電率(ε)が大きく、そのため、同軸給電管のスペー
サの挿入部分におけるカットオフ周波数(fC)が低下
するが、本発明では、このスペーサの形状を円錐台状な
どに形成し、電界が、このスペーサの一部のみを横切る
ように構成することにより、同軸給電管内に配置される
スペーサの等価誘電率を低くして、同軸給電管のスペー
サの挿入部分におけるカットオフ周波数(fC)が低下
するのを防止する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 [実施の形態1]図1は、本発明の実施の形態の同軸給
電管の構造を示す断面図であり、同軸給電管の長さ方向
に沿った面で切断した断面を示す断面図である。図1に
おいて、7はスペーサ、9は接合部材であり、また、図
1の矢印(E)は電界を示す。本実施の形態において、
スペーサ7は、熱伝導率の大きい材料、例えば、アルミ
ナ(Al2O3)、または、酸化ベリリウム(Be
O)、あるいは、窒化アルミニウム(AlN)などの、
熱伝導率が10W/(m・K)以上のものを使用する。
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 [実施の形態1]図1は、本発明の実施の形態の同軸給
電管の構造を示す断面図であり、同軸給電管の長さ方向
に沿った面で切断した断面を示す断面図である。図1に
おいて、7はスペーサ、9は接合部材であり、また、図
1の矢印(E)は電界を示す。本実施の形態において、
スペーサ7は、熱伝導率の大きい材料、例えば、アルミ
ナ(Al2O3)、または、酸化ベリリウム(Be
O)、あるいは、窒化アルミニウム(AlN)などの、
熱伝導率が10W/(m・K)以上のものを使用する。
【0013】図2は、図1に示すスペーサ7の構造を示
す模式斜視図である。図1、図2に示すように、本実施
の形態のスペーサ7は、準円錐状に形成される。そし
て、前述したように、このスペーサ7の材料としては、
熱伝導率の大きいものが使用されるので、本実施の形態
では、内部導体損失により、同軸給電管1の内部導体3
で生じる熱が、スペーサ7を介して外部導体2に伝わ
り、外部導体2の表面から放熱することが可能となる。
したがって、同軸給電管1の内部導体の温度上昇を低減
することが可能となる。この場合に、例えば、送風によ
り、外部導体2の表面を冷却すれば、より放熱効果を高
めることが可能となる。一方、熱伝導率の大きい材料
は、一般に誘電率(ε)が大きく、そのため、同軸給電
管1のスペーサ7の挿入部分におけるカットオフ周波数
(fC)が低下するが、本実施の形態では、スペーサ7
を準円錐状に形成する。即ち、スペーサ7は、外部導体
2に直角な外部導体2との接触部と、内部導体3に直角
な内部導体3との接触部とを連結し、包絡面が円錐台状
の連結部とで構成される。
す模式斜視図である。図1、図2に示すように、本実施
の形態のスペーサ7は、準円錐状に形成される。そし
て、前述したように、このスペーサ7の材料としては、
熱伝導率の大きいものが使用されるので、本実施の形態
では、内部導体損失により、同軸給電管1の内部導体3
で生じる熱が、スペーサ7を介して外部導体2に伝わ
り、外部導体2の表面から放熱することが可能となる。
したがって、同軸給電管1の内部導体の温度上昇を低減
することが可能となる。この場合に、例えば、送風によ
り、外部導体2の表面を冷却すれば、より放熱効果を高
めることが可能となる。一方、熱伝導率の大きい材料
は、一般に誘電率(ε)が大きく、そのため、同軸給電
管1のスペーサ7の挿入部分におけるカットオフ周波数
(fC)が低下するが、本実施の形態では、スペーサ7
を準円錐状に形成する。即ち、スペーサ7は、外部導体
2に直角な外部導体2との接触部と、内部導体3に直角
な内部導体3との接触部とを連結し、包絡面が円錐台状
の連結部とで構成される。
【0014】このように、本実施の形態では、スペーサ
7の外部導体2との接触部12の、同軸給電管1の長さ
方向の位置と、スペーサ7の内部導体3との接触部13
の、同軸給電管1の長さ方向の位置とが異なっている。
したがって、本実施の形態では、スペーサ7の外部導体
2と内部導体3との間の連結部が、電界(図1に示す矢
印E)に対して傾けて配置されるので、図16に示す円
板状のスペーサ6に比して、電界が、スペーサ7の全て
を横切るのでなく、スペーサ7の一部のみを横切るよう
になるので、同軸給電管内に配置されるスペーサ7の等
価誘電率を低くすることができる。これにより、本実施
の形態では、同軸給電管1のスペーサ7の挿入部分にお
けるカットオフ周波数(fC)が低下するのを防止する
ことが可能となる。
7の外部導体2との接触部12の、同軸給電管1の長さ
方向の位置と、スペーサ7の内部導体3との接触部13
の、同軸給電管1の長さ方向の位置とが異なっている。
したがって、本実施の形態では、スペーサ7の外部導体
2と内部導体3との間の連結部が、電界(図1に示す矢
印E)に対して傾けて配置されるので、図16に示す円
板状のスペーサ6に比して、電界が、スペーサ7の全て
を横切るのでなく、スペーサ7の一部のみを横切るよう
になるので、同軸給電管内に配置されるスペーサ7の等
価誘電率を低くすることができる。これにより、本実施
の形態では、同軸給電管1のスペーサ7の挿入部分にお
けるカットオフ周波数(fC)が低下するのを防止する
ことが可能となる。
【0015】なお、スペーサ7の厚みが同じとすれば、
外部導体2と内部導体3との間の連結部と、外部導体2
あるいは内部導体3の長さ方向に平行な線(図1のA)
との交差角(図1に示すθ)が小さいほど、電界がスペ
ーサ7を横切る距離が短くなるので、前述した等価誘電
率を低くすることができるが、反面、外部導体2と内部
導体3との間の部分の長さが長くなり、熱の伝導経路が
長くなるとともに、機械的強度が低下する。そのため、
外部導体2と内部導体3との間の連結部と、外部導体2
あるいは内部導体3の長さ方向に平行な線との交差角
は、内部導体損失による同軸給電管1の内部導体3の温
度上昇値、スペーサ7の熱伝導率、機械的強度などを勘
案して決定する必要があるが、この交差角は、45°前
後、例えば、45±15°が好ましい。即ち、外部導体
2と内部導体3との間の連結部の円錐台状の包絡面と、
外部導体2あるいは内部導体3との交差角が、45±1
5°であることが好ましい。
外部導体2と内部導体3との間の連結部と、外部導体2
あるいは内部導体3の長さ方向に平行な線(図1のA)
との交差角(図1に示すθ)が小さいほど、電界がスペ
ーサ7を横切る距離が短くなるので、前述した等価誘電
率を低くすることができるが、反面、外部導体2と内部
導体3との間の部分の長さが長くなり、熱の伝導経路が
長くなるとともに、機械的強度が低下する。そのため、
外部導体2と内部導体3との間の連結部と、外部導体2
あるいは内部導体3の長さ方向に平行な線との交差角
は、内部導体損失による同軸給電管1の内部導体3の温
度上昇値、スペーサ7の熱伝導率、機械的強度などを勘
案して決定する必要があるが、この交差角は、45°前
後、例えば、45±15°が好ましい。即ち、外部導体
2と内部導体3との間の連結部の円錐台状の包絡面と、
外部導体2あるいは内部導体3との交差角が、45±1
5°であることが好ましい。
【0016】[本実施の形態の同軸給電管の変形例]図
3は、本発明の実施の形態の同軸給電管の変形例の構造
を示す断面図であり、同軸給電管の長さ方向に沿った面
で切断した断面を示す断面図である。図3において、8
はスペーサであり、このスペーサ8は、熱伝導率の大き
い材料、例えば、アルミナ(Al2O3)、または、酸
化ベリリウム(BeO)、あるいは、窒化アルミニウム
(AlN)などの、熱伝導率が10W/(m・K)以上
のものを使用する。図4は、図3に示すスペーサ8の構
造を示す模式斜視図である。図3、図4に示すスペーサ
8は、外部導体2と内部導体3との間の連結部が、階段
状に形成されている点で、図1、図2に示すスペーサ7
と相異する。本実施の形態のスペーサ7も、外部導体2
と内部導体3との間を連結する連結部は、包絡面が円錐
台状となる。図3、図4に示すスペーサ8でも、内部導
体損失により同軸給電管1の内部導体3で生じる熱が、
スペーサ7を介して外部導体2に伝わり、外部導体2の
表面から放熱することができ、かつ、電界が、スペーサ
7の一部のみを横切るようになるので、同軸給電管内に
配置されるスペーサ7の等価誘電率を低くすることがで
きる。
3は、本発明の実施の形態の同軸給電管の変形例の構造
を示す断面図であり、同軸給電管の長さ方向に沿った面
で切断した断面を示す断面図である。図3において、8
はスペーサであり、このスペーサ8は、熱伝導率の大き
い材料、例えば、アルミナ(Al2O3)、または、酸
化ベリリウム(BeO)、あるいは、窒化アルミニウム
(AlN)などの、熱伝導率が10W/(m・K)以上
のものを使用する。図4は、図3に示すスペーサ8の構
造を示す模式斜視図である。図3、図4に示すスペーサ
8は、外部導体2と内部導体3との間の連結部が、階段
状に形成されている点で、図1、図2に示すスペーサ7
と相異する。本実施の形態のスペーサ7も、外部導体2
と内部導体3との間を連結する連結部は、包絡面が円錐
台状となる。図3、図4に示すスペーサ8でも、内部導
体損失により同軸給電管1の内部導体3で生じる熱が、
スペーサ7を介して外部導体2に伝わり、外部導体2の
表面から放熱することができ、かつ、電界が、スペーサ
7の一部のみを横切るようになるので、同軸給電管内に
配置されるスペーサ7の等価誘電率を低くすることがで
きる。
【0017】[本実施の形態の同軸給電管の応用例]以
下、本実施の形態の同軸給電管1の応用例について説明
する。図5は、本実施の形態の同軸給電管1を使用する
エルボーの構造を示す斜視図であり、また、図6は、図
5に示すエルボーの構造を示す断面図であり、同軸給電
管の長さ方向に沿った面で切断した断面を示す断面図で
ある。この図5に示すエルボー10は、励振電力を送信
アンテナに供給する場合等に使用されるもので、互いに
直交する同軸給電管(11,12)が、連結部を介して
接続されて構成される。ここで、同軸給電管(11,1
2)は、図1に示す同軸給電管1で構成される。なお、
図5において、15は、連結部内に配置され、内部導体
3を接続する導電部材である。なお、対比の意味で、従
来の同軸給電管50を使用するエルボーの断面図を図7
に示す。
下、本実施の形態の同軸給電管1の応用例について説明
する。図5は、本実施の形態の同軸給電管1を使用する
エルボーの構造を示す斜視図であり、また、図6は、図
5に示すエルボーの構造を示す断面図であり、同軸給電
管の長さ方向に沿った面で切断した断面を示す断面図で
ある。この図5に示すエルボー10は、励振電力を送信
アンテナに供給する場合等に使用されるもので、互いに
直交する同軸給電管(11,12)が、連結部を介して
接続されて構成される。ここで、同軸給電管(11,1
2)は、図1に示す同軸給電管1で構成される。なお、
図5において、15は、連結部内に配置され、内部導体
3を接続する導電部材である。なお、対比の意味で、従
来の同軸給電管50を使用するエルボーの断面図を図7
に示す。
【0018】図8は、本実施の形態の同軸給電管1を使
用するハイブリッド回路の構造を示す模式斜視図であ
り、また、図9は、図8に示すハイブリッド回路の構造
を示す要部断面図であり、同軸給電管の長さ方向に沿っ
た面で切断した断面を示す断面図である。図8、図9に
示すハイブリッド回路20は、筐体内に、2個のストリ
ップライン(25,26)が配置され、このストリップ
ライン(25,26)は、それぞれ4個の同軸給電管
(21〜24)の中の対応する2個の同軸給電管の内部
導体3に接続されて構成される。ここで、同軸給電管
(21〜24)は、図1に示す同軸給電管1で構成され
る。なお、図8では、内部の構造を理解しやすくするた
め、筐体27は実線で表している。なお、対比の意味
で、従来の同軸給電管50を使用するハイブリッド回路
の要部断面図を図10に示す。以上、本発明者によって
なされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明
したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可
能であることは勿論である。
用するハイブリッド回路の構造を示す模式斜視図であ
り、また、図9は、図8に示すハイブリッド回路の構造
を示す要部断面図であり、同軸給電管の長さ方向に沿っ
た面で切断した断面を示す断面図である。図8、図9に
示すハイブリッド回路20は、筐体内に、2個のストリ
ップライン(25,26)が配置され、このストリップ
ライン(25,26)は、それぞれ4個の同軸給電管
(21〜24)の中の対応する2個の同軸給電管の内部
導体3に接続されて構成される。ここで、同軸給電管
(21〜24)は、図1に示す同軸給電管1で構成され
る。なお、図8では、内部の構造を理解しやすくするた
め、筐体27は実線で表している。なお、対比の意味
で、従来の同軸給電管50を使用するハイブリッド回路
の要部断面図を図10に示す。以上、本発明者によって
なされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明
したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可
能であることは勿論である。
【0019】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。本発明の同軸給電管によれば、内部導
体損失により同軸給電管の内部導体で生じる熱を、外部
導体を介して放熱することが可能となり、これにより、
同軸給電管の内部導体の温度上昇を低減することが可能
となる。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。本発明の同軸給電管によれば、内部導
体損失により同軸給電管の内部導体で生じる熱を、外部
導体を介して放熱することが可能となり、これにより、
同軸給電管の内部導体の温度上昇を低減することが可能
となる。
【図1】本発明の実施の形態の同軸給電管の構造を示す
断面図である。
断面図である。
【図2】図1に示すスペーサの構造を示す模式斜視図で
ある。
ある。
【図3】本発明の実施の形態の同軸給電管の変形例の構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図4】図3に示すスペーサの構造を示す模式斜視図で
ある。
ある。
【図5】本発明の実施の形態の同軸給電管を使用するエ
ルボーの構造を示す斜視図である。
ルボーの構造を示す斜視図である。
【図6】図5に示すエルボーの構造を示す断面図であ
る。
る。
【図7】従来の同軸給電管を使用するエルボーの構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図8】本発明の実施の形態の同軸給電管を使用するハ
イブリッド回路の構造を示す模式斜視図である。
イブリッド回路の構造を示す模式斜視図である。
【図9】図7に示すハイブリッド回路の構造を示す要部
断面図である。
断面図である。
【図10】従来の同軸給電管を使用するハイブリッド回
路の構造を示す要部断面図である。
路の構造を示す要部断面図である。
【図11】同軸給電管の基本構造を示す断面図である。
【図12】支持部材を用いて内部導体を支持するように
した同軸給電管の一例を示す断面図である。
した同軸給電管の一例を示す断面図である。
【図13】支持部材を用いて内部導体を支持するように
した同軸給電管の他の例を示す断面図である。
した同軸給電管の他の例を示す断面図である。
【図14】支持部材を用いて内部導体を支持するように
した同軸給電管の他の例を示す断面図である。
した同軸給電管の他の例を示す断面図である。
【図15】内部導体にアンダーカットを、外部導体にオ
ーバーカットを、それぞれ施した同軸給電管を示す断面
図である。
ーバーカットを、それぞれ施した同軸給電管を示す断面
図である。
【図16】図15に示すスペーサ6の構造を示す模式斜
視図である。
視図である。
【図17】図11、図13、および図14に示す同軸給
電管のカットオフ周波数を計算した結果を示すグラフで
ある。
電管のカットオフ周波数を計算した結果を示すグラフで
ある。
1,11,12,21〜24,50…同軸給電管、2…
外部導体、3…内部導体、5…誘電体、6,7…スペー
サ、9…接合部材、10…エルボー、15…導電部材、
20…ハイブリッド回路、25,26…ストリップライ
ン、27…筐体。
外部導体、3…内部導体、5…誘電体、6,7…スペー
サ、9…接合部材、10…エルボー、15…導電部材、
20…ハイブリッド回路、25,26…ストリップライ
ン、27…筐体。
Claims (3)
- 【請求項1】 外部導体と、 内部導体と、 前記外部導体と前記内部導体との間に配置され、前記内
部導体を支持するスペーサとを備える同軸給電管であっ
て、 前記スペーサは、熱伝導率が大きい絶縁材料で構成され
るとともに、前記スペーサの前記外部導体との接触部に
おける前記同軸給電管の長さ方向の位置と、前記スペー
サの前記内部導体との接触部における前記同軸給電管の
長さ方向の位置とが異なっていることを特徴とする同軸
給電管。 - 【請求項2】 前記スペーサは、前記外部導体に直角な
前記外部導体との接触部と、 前記内部導体に直角な前記内部導体との接触部と、 前記外部導体との接触部と、前記内部導体との接触部と
を連結し、包絡面が円錐台状の連結部とで構成され、 前記連結部の前記円錐台状の包絡面と、前記外部導体あ
るいは前記内部導体との交差角が、45±15°である
ことを特徴とする請求項1に記載の同軸給電管。 - 【請求項3】 前記スペーサは、アルミナ、または、酸
化ベリリウム、あるいは、窒化アルミニウムで構成され
ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の同
軸給電管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001219286A JP2003032007A (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 同軸給電管 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001219286A JP2003032007A (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 同軸給電管 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003032007A true JP2003032007A (ja) | 2003-01-31 |
Family
ID=19053313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001219286A Pending JP2003032007A (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 同軸給電管 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003032007A (ja) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US10002818B2 (en) | 2007-03-20 | 2018-06-19 | Nuvotronics, Inc. | Integrated electronic components and methods of formation thereof |
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-
2001
- 2001-07-19 JP JP2001219286A patent/JP2003032007A/ja active Pending
Cited By (20)
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KR20170126009A (ko) * | 2010-01-22 | 2017-11-15 | 누보트로닉스, 인크. | 열관리 |
KR101917052B1 (ko) * | 2010-01-22 | 2019-01-30 | 누보트로닉스, 인크. | 열관리 |
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KR102471505B1 (ko) * | 2021-01-21 | 2022-11-28 | (주)이플전기 | 적층 제조 공정에 의한 가스절연 개폐장치용 축소형 절연 스페이서 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
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