JP2007259046A - 導波管終端部 - Google Patents
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Abstract
【課題】無反射終端を簡単に構成することができる導波管終端部を得る。
【解決手段】方形樹脂導波管1と、円柱抵抗体2と、終端面導体固定具3とを設けた導波管終端部であって、方形樹脂導波管1の終端面1b、上面、底面及び両側面は、金属メッキが施され、他の導波管と接続できる接続面1aは、金属メッキが施されておらず、方形樹脂導波管1の終端面1bには、彫り込み部1cが設けられ、彫り込み部1cの内部には金属メッキが施されておらず、円柱抵抗体2は、勘合後の抵抗体と終端面1bが面一になるように、彫り込み部1cに隙間がないように勘合され、終端面導体固定具3は、方形樹脂導波管1に施した金属メッキと接触させるように、方形樹脂導波管1の終端面に固定されている。
【選択図】図1
【解決手段】方形樹脂導波管1と、円柱抵抗体2と、終端面導体固定具3とを設けた導波管終端部であって、方形樹脂導波管1の終端面1b、上面、底面及び両側面は、金属メッキが施され、他の導波管と接続できる接続面1aは、金属メッキが施されておらず、方形樹脂導波管1の終端面1bには、彫り込み部1cが設けられ、彫り込み部1cの内部には金属メッキが施されておらず、円柱抵抗体2は、勘合後の抵抗体と終端面1bが面一になるように、彫り込み部1cに隙間がないように勘合され、終端面導体固定具3は、方形樹脂導波管1に施した金属メッキと接触させるように、方形樹脂導波管1の終端面に固定されている。
【選択図】図1
Description
この発明は、無反射終端を簡単に構成することができる導波管終端部に関するものである。
現在、伝送線路として同軸線路が広く用いられているが、マイクロ波以上の周波数においては同軸線路内導体の導体損が大きいことと支持材料の損失があるため、低損失化と大電力容量の特性から、同軸線路の使用には問題がある。
導波管の構造は中空の管状導体(断面は矩形か円形が一般的)となっており、その内部を伝播させているものであり、中心導体の導体損や支持材料の誘電体損失が無いために損失が少なくなっている。アンテナの給電回路部分等には低損失性が求められることが多いため、低損失である導波管は広く用いられている。
通常、中空導波管の無反射終端として、次の特性を用いた無反射終端が広く用いられている。導波管の一端を導体で短絡すると、それからλg/4離れた面は電気的開放面となるため、伝搬モードの特性インピーダンスに等しい抵抗値を持つ抵抗体を導波管の電界が最大となる位置に電界と平行に配置する。ここで、導波管に急激な不連続を与えないようにテーパを持った抵抗体を構成するものであり、このテーパが緩やかであるほど周波数特性のよい無反射終端となる(例えば、非特許文献1参照)。
中島将光著「マイクロ波工学 基礎と原理」森北出版刊、p110−p112
従来の中空導波管の終端は金属加工を行った導波管と終端短絡面を合わせ、短絡面に切れ込み等を設置し、切れ込みからテーパ状となっている抵抗体を挿入してフランジに形成した位置固定用穴に接着剤やネジなどで固定して組み立てられる。この場合、終端として製造する場合に、抵抗体を確実に保持するために短絡面以外の面(側面等)におくことが必要になるという問題点があった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、無反射終端を簡単に構成することができる導波管終端部を得るものである。
この発明に係る導波管終端部は、方形樹脂導波管と、抵抗体と、導体固定具とを設けた導波管終端部であって、前記方形樹脂導波管の終端面、上面、底面及び両側面は、金属メッキが施され、他の導波管と接続できる接続面は、金属メッキが施されておらず、前記方形樹脂導波管の終端面には、彫り込み部が設けられ、前記彫り込み部の内部には金属メッキが施されておらず、前記抵抗体は、勘合後の抵抗体と終端面が面一になるように、前記彫り込み部に隙間がないように勘合され、前記導体固定具は、前記方形樹脂導波管に施した金属メッキと接触させるように、前記方形樹脂導波管の終端面に固定されているものである。
この発明に係る導波管終端部は、無反射終端を簡単に構成することができるという効果を奏する。
実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係る導波管終端部について図1から図4までを参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。図2は、この発明の実施の形態1に係る導波管終端部の側面(一部断面)を示す図である。また、図3は、この発明の実施の形態1に係る導波管終端部の別の構成を示す斜視図である。さらに、図4は、この発明の実施の形態1に係る導波管終端部のさらに別の構成を示す斜視図である。なお、以降では、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
この発明の実施の形態1に係る導波管終端部について図1から図4までを参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。図2は、この発明の実施の形態1に係る導波管終端部の側面(一部断面)を示す図である。また、図3は、この発明の実施の形態1に係る導波管終端部の別の構成を示す斜視図である。さらに、図4は、この発明の実施の形態1に係る導波管終端部のさらに別の構成を示す斜視図である。なお、以降では、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
図1において、この実施の形態1に係る導波管終端部は、方形樹脂導波管1と、フェライトなどの円柱抵抗体2と、金属テープや金属固定具などの終端面導体固定具3とが設けられている。
方形樹脂導波管1は、6面体の直方体である。ここで、6面体において、マイクロ波の伝搬方向と直角に交わる面を接続面1a、終端面1bと呼ぶことにする。一方、マイクロ波の伝搬方向と平行な面を、上部については上面、下部については底面、両側部についてはそれぞれ側面と呼ぶことにする。さらに、3次元の各方向については、接続面1a、あるいは終端面1bにおいて、長辺方向を横方向、短辺方向を縦方向と呼び、横方向及び縦方向のいずれにも直角に交わる方向がマイクロ波の伝搬方向である。なお、電界は縦方向に分布している。
樹脂製の直方体の終端面1b、上面、底面、及び2つの側面の5つの面については、金属メッキが施されている。換言すると、接続面1aについては、金属メッキが施されていない。ここで、接続面1aは、他の樹脂導波管、中空導波管などと接続できるような構造としている。図中では面一な面としている。
また、終端面1bについては彫り込み部1cを設ける。この彫り込み部1cを設ける位置は、終端面1bのどこでもよい。彫り込み部1cの内部は、金属メッキが施されていない。この彫り込み部1cは、円柱抵抗体2を挿入したときに、方形樹脂導波管1と円柱抵抗体2の隙間ができるだけ少なくなるものであり、彫り込み部1cと円柱抵抗体2の間に隙間がなく、両者が勘合したときに終端面1bと面一になることが望ましい。
方形樹脂導波管1の彫り込み部1cに円柱抵抗体2を勘合するように挿入した後、終端面1b全体について終端面導体固定具3を用いて方形樹脂導波管1に施した金属メッキと接触させるように固定する。
図2に示すように、方形樹脂導波管1のマイクロ波の伝搬方向の長さLは、方形樹脂導波管1の管内波長の4分の1である。
つぎに、この実施の形態1に係る導波管終端部の動作について図面を参照しながら説明する。
無反射終端は、終端面1b(短絡面)を固定する終端面導体固定具3から方形樹脂導波管1の管内波長の4分の1だけ離れた電気的開放面で伝送波の特性インピーダンスとなるように方形樹脂導波管1に円柱抵抗体2を挿入し、さらに、円柱抵抗体2についてある程度の長さを持たせることで広い周波数で不要反射を抑えている。ここで、金属テープや金属固定具等の終端面導体固定具3を、方形樹脂導波管1に施されている金属メッキと接触させることで、短絡面としての効果を得ている。
中空導波管においては、抵抗体を中心部分に浮いた状態で保持することは非常に難しく、通常はテーパ構造等を用いて底面と側面等の2面以上で抵抗体を保持している。それに対し、本実施の形態1に示すような構造においては、円柱抵抗体2を終端面1bの最も効果的な場所に配置することができ、固定も簡単なため、樹脂導波管終端部を高性能かつ簡単に製造することができるという効果が得られる。
また、図3、図4に示すように、抵抗体の形状を図1に示すような円柱抵抗体2とする以外にも、図3のような四角柱抵抗体4とした場合や、図4のような円錐抵抗体5とした場合、これら以外に三角柱、楔形等の形状に変更した場合についても図1の場合と同様の効果が得られる。
また、図1では金属等の導体を用いた終端面導体固定具3を用いて円柱抵抗体2の固定と電磁波の漏れを同時に抑えているが、導体で固定しない場合についても隙間が管内波長に対して十分小さい寸法としているため、電磁波の漏れはないことがわかり、円柱抵抗体2を固定するものは導体、非導体を問わないため、更に安価に製作できるという効果が得られる。
実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る導波管終端部について図5を参照しながら説明する。図5は、この発明の実施の形態2に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態2に係る導波管終端部について図5を参照しながら説明する。図5は、この発明の実施の形態2に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
図5において、方形樹脂導波管1の側面に誘導性アイリス6を追加したものである。他は、上記の実施の形態1の図3と同様である。
つぎに、この実施の形態2に係る導波管終端部の動作について図面を参照しながら説明する。
これは方形樹脂導波管1のH面(側面)に不連続を設け、サセプタンス成分を付加したものである。通常、不要反射を抑えるために、終端は管内波長の4分の1の長さを持たせて構成することになるが、ここではH面の不連続による誘導性の窓を用いて、誘導性アイリス6の幅、長さとその場所を適切に設定することでサセプタンス成分を付加し、四角柱抵抗体4の大きさや長さについても適切に変更すること管内波長の4分の1の長さを必要としないで伝搬モードにおける特性インピーダンスとなるようにインピーダンス整合をとったものである。
これによって、終端部分の長さ、すなわち、方形樹脂導波管1のマイクロ波の伝搬方向の長さLを管内波長の4分の1より短くすることが可能なため、上記実施の形態1の効果に加えて、小型化を図ることができるという効果が得られる。また、図5においては、誘導性アイリス6によって伝搬方向の長さを短くしているが、伝搬方向の長さを広げた(長くした)場合についても同様の効果が得られる。
実施の形態3.
この発明の実施の形態3に係る導波管終端部について図6を参照しながら説明する。図6は、この発明の実施の形態3に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態3に係る導波管終端部について図6を参照しながら説明する。図6は、この発明の実施の形態3に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
図6において、方形樹脂導波管1の側面に金属メッキが施されていないねじ穴を設置し、このねじ穴に対応した金属メッキを施した誘電体か導体の誘導性ネジ7を配置している。
そして、方形樹脂導波管1、四角柱抵抗体4、終端面導体固定具3を使用して終端を組み立て後に、誘導性ネジ7を回して調整を行う。
本実施の形態3においては、方形樹脂導波管1の側面にネジ穴を設け、誘導性ネジ7を側面から横方向に挿入することによってサセプタンス成分を付加することができる。この原理については上記の実施の形態2の場合と同様である。
ここで、上記の実施の形態2においては、誘導性アイリス6を設けることでインピーダンス整合をとっているが、この実施の形態3においては、誘導性ネジ7の挿入長さによってインピーダンス整合を得ている点が異なる。誘導性ネジ7を使用することによって、上記の実施の形態2で得られる効果に加えて、調整が組み立て後に可能という効果が得られる。
また、ねじ穴の部分には金属メッキが施されていないが、誘導性ネジ7を使用している場合は電磁波の漏れは発生しない。さらに、誘導性ネジ7を使用しない場合についても管内波長に対して十分小さい寸法のため、電磁波の漏れはないことがわかる。誘導性ネジ7の固定のために導電性接着剤や導体テープを用いても同様の効果が得られる。
実施の形態4.
この発明の実施の形態4に係る導波管終端部について図7を参照しながら説明する。図7は、この発明の実施の形態4に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態4に係る導波管終端部について図7を参照しながら説明する。図7は、この発明の実施の形態4に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
この実施の形態4は、上記実施の形態2と同様に、上記実施の形態1における方形樹脂導波管1に容量性アイリス8を付加したものである。ここで、上記実施の形態2では、方形樹脂導波管1の側面に誘導性アイリス6を追加していたのに対して、この実施の形態4では、方形樹脂導波管1の上面及び底面に容量性アイリス8を追加したものであるという点が異なる。
これは方形樹脂導波管1のE面(上面、底面)に不連続を設け、導波管内にサセプタンス成分を付加したものである。通常、不要反射を抑えるために終端は管内波長の4分の1の長さを持たせて構成しているが、ここでは容量性の窓を設け、容量性アイリス8の幅、長さとその場所を適切に設定することで管内波長の4分の1の長さを必要としないで伝搬モードにおける特性インピーダンスとなるようにインピーダンス整合をとったものである。
これによって、終端部分の長さを管内波長の4分の1より短くすることが可能なため、上記実施の形態1の効果に加えて、小型化を図ることができるという効果が得られる。また、図7においては、方形樹脂導波管1に設けた容量性アイリス8によって伝搬方向の長さを短くしているが、伝搬方向の長さを広げた(長くした)場合についても同様の効果が得られる。
実施の形態5.
この発明の実施の形態5に係る導波管終端部について図8を参照しながら説明する。図8は、この発明の実施の形態5に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態5に係る導波管終端部について図8を参照しながら説明する。図8は、この発明の実施の形態5に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
図8において、この実施の形態5については、上記実施の形態3と同様に、上記実施の形態1の方形樹脂導波管1にねじ穴と容量性ネジ9を付加し、組み立て後に容量性ネジ9を回して調整を行うものである。
上記実施の形態3においては、側面にねじ穴とそれに対応する誘導性ネジ7を配置しているが、この実施の形態5では、方形樹脂導波管1の上面または底面に配置している点が異なる。
上記実施の形態3では、誘導性ネジ7によってサセプタンス成分を追加してインピーダンス整合をとっているが、この実施の形態5では、容量性ネジ9によって上記実施の形態4の場合と同様に容量性のサセプタンス成分を付加してインピーダンス整合を得ている点が上記実施の形態3と異なる。
これから、上記実施の形態4で得られる効果に加えて、ネジ構造があるために調整が可能という効果が得られる。また、ねじ穴の部分には金属メッキが施されていないが容量性ネジ9を使用している場合は電磁波の漏れは発生しない。さらに、容量性ネジ9が不要の場合についても管内波長に対して十分小さい寸法のため、電磁波の漏れはないことがわかる。
実施の形態6.
この発明の実施の形態6に係る導波管終端部について図9及び図10を参照しながら説明する。図9は、この発明の実施の形態6に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。また、図10は、この発明の実施の形態6に係る導波管終端部の別の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態6に係る導波管終端部について図9及び図10を参照しながら説明する。図9は、この発明の実施の形態6に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。また、図10は、この発明の実施の形態6に係る導波管終端部の別の構成を示す斜視図である。
図9において、方形樹脂導波管1の両側面と上面及び底面に誘導性/容量性アイリス10を追加したものである点が、上記実施の形態2、上記実施の形態4と異なる。
これは方形樹脂導波管1のH面(側面)とE面(上面及び底面)それぞれに不連続を設け、サセプタンス成分を付加したものである。通常、不要反射を抑えるために終端は管内波長の4分の1の長さを持たせて構成することになるが、ここでは誘導性と容量性の窓を設けてインピーダンス整合をとったものである。
これは誘導性と容量性を同時に持たせたものであり、上記実施の形態2、上記実施の形態4に比べて更に精度良く調整が可能な構成としている。
図9では誘導性アイリスと容量性アイリスは導波管上の同じ位置に設置しているが、図10に示すように、誘導性アイリス6と容量性アイリス8それぞれ別々の位置に設置した場合でもほぼ同様の効果が得られる。
これによって、終端部分の長さを管内波長の4分の1より短くすることが可能なため、上記実施の形態1の効果に加えて、小型化を図ることができるという効果が得られる。また、図9、図10においては導波管寸法を小さくすることで整合をとっているが、導波管寸法を大きくした場合についても同様の効果が得られる。
実施の形態7.
この発明の実施の形態7に係る導波管終端部について図11を参照しながら説明する。図11は、この発明の実施の形態7に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態7に係る導波管終端部について図11を参照しながら説明する。図11は、この発明の実施の形態7に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
図11において、この実施の形態7は、上記実施の形態3、上記実施の形態5と同様に方形樹脂導波管1にねじ穴とネジを設けた構成となっているが、側面に誘導性ネジ7を、上面に容量性ネジ9を設置している点が上記実施の形態3、上記実施の形態5と異なる。
誘導性ネジ7と容量性ネジ9を方形樹脂導波管1内に挿入することによってサセプタンス成分を得ているがそれぞれによって誘導性と容量性を得ることができる。
これから本構成をとることによって、上記実施の形態6で得られる効果に加えて、更に精度の良い調整が可能であるという効果が得られる。また、図11においては、誘導性ネジ7と容量性ネジ9が終端面(接続面)と平行な同一面上に配置しているが、それぞれが方形樹脂導波管1の伝搬方向や縦方向、横方向にずれていても同様の効果が得られる。
実施の形態8.
この発明の実施の形態8に係る導波管終端部について図12を参照しながら説明する。図12は、この発明の実施の形態8に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態8に係る導波管終端部について図12を参照しながら説明する。図12は、この発明の実施の形態8に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
図12において、この実施の形態8では、方形樹脂導波管1の終端面に円柱抵抗体2を配置することについては上記実施の形態1と同様であるが、円柱抵抗体2の数を複数として、その長さや太さを漸化的に変化させて、方形樹脂導波管1の終端面の縦方向に逐次的に一列に配置したものであるということが上記実施の形態1と異なる。
方形樹脂導波管1に彫り込み部を設けて、そこに円柱抵抗体2を挿入後、終端面導体固定具3を用いて固定することについては上記実施の形態1の場合と同様であるが、ここでは複数の円柱抵抗体2を用いて逐次的に変化させて使用することで円柱抵抗体2の急激な変化を抑えている点が異なる。
これによって、上記実施の形態1の効果に加えて、更に不要反射を抑えることができるという効果が得られる。また、円柱抵抗体2の長さ、間隔の変化が漸化的でない場合についても円柱抵抗体2の諸元、配置を適切に変更することで同様の効果が得られる。また、抵抗体を円柱以外の形とした場合についても同様の効果が得られる。
実施の形態9.
この発明の実施の形態9に係る導波管終端部について図13を参照しながら説明する。図13は、この発明の実施の形態9に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態9に係る導波管終端部について図13を参照しながら説明する。図13は、この発明の実施の形態9に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
図13において、この実施の形態9は、ほぼ上記の実施の形態8と同様であるが、上記実施の形態8では円柱抵抗体2を方形樹脂導波管1の終端面の縦方向に配置していることに対して、この実施の形態9においては、円柱抵抗体2を方形樹脂導波管1の終端面の横方向に設けている点が異なる。
この実施の形態9の動作としては、上記実施の形態8の場合と同様となる。ここで、図13に示すように、円柱抵抗体2を並べることができる範囲が上記実施の形態8に比べて増えるため、漸化が更に緩やかになる。
このために上記実施の形態8の効果に加えて、不要反射を更に抑えるという効果が得られる。また、円柱抵抗体2の諸元、間隔が漸化的でない場合についても円柱抵抗体2の諸元、配置を適切に変更することで同様の効果が得られる。また、円柱抵抗体2を円柱以外の形とした場合についても同様の効果が得られる。
実施の形態10.
この発明の実施の形態10に係る導波管終端部について図14及び図15を参照しながら説明する。図14は、この発明の実施の形態10に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。また、図15は、この発明の実施の形態10に係る導波管終端部の別の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態10に係る導波管終端部について図14及び図15を参照しながら説明する。図14は、この発明の実施の形態10に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。また、図15は、この発明の実施の形態10に係る導波管終端部の別の構成を示す斜視図である。
図14において、方形樹脂導波管1の終端面、両側面、上面、底面の5面に金属メッキを施した後に、底面に複数の彫り込み部を設ける。その後に、円柱抵抗体2の寸法を漸化的に変化させて彫り込み部に挿入し、導体テープ等の底面導体固定具11を用いて方形樹脂導波管1の金属メッキ部分と接触するようにして全ての円柱抵抗体2を固定する。
これは上記実施の形態8における複数の円柱抵抗体2を方形樹脂導波管1の底面に設けた場合となる。
基本動作は、上記実施の形態8、上記実施の形態9と同様であるが、この実施の形態10では、円柱抵抗体2を方形樹脂導波管1の伝搬方向に配置できるため、配置できる範囲が伝搬方向に可能な限りのばすことができる。
これから円柱抵抗体2の不連続が小さくなるために、上記実施の形態8や上記実施の形態9の効果に加えて、不要反射を更に抑えることができる効果が得られる。
また、図14では方形樹脂導波管1の底面から円柱抵抗体2を挿入しているが、図15に示すように、方形樹脂導波管1の側面から円柱抵抗体2を挿入し、側面導体固定具12で固定した場合についても同様の効果が得られる。
また、円柱抵抗体2の諸元、配置が漸化的となっていない場合についても円柱抵抗体2の諸元、配置を適切に変更することで同様の効果が得られる。更に、円柱抵抗体2を円柱以外の形とした場合についても同様の効果が得られる。
実施の形態11.
この発明の実施の形態11に係る導波管終端部について図16から図20までを参照しながら説明する。図16は、この発明の実施の形態11に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。図17は、図16の導波管終端部を上から見た場合を示す図である。図18は、図16の導波管終端部を側面から見た場合を示す図である。また、図19は、この発明の実施の形態11に係る導波管終端部の別の構成を上から見た場合を示す図である。さらに、図20は、この発明の実施の形態11に係る導波管終端部の他の構成を側面から見た場合を示す図である。
この発明の実施の形態11に係る導波管終端部について図16から図20までを参照しながら説明する。図16は、この発明の実施の形態11に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。図17は、図16の導波管終端部を上から見た場合を示す図である。図18は、図16の導波管終端部を側面から見た場合を示す図である。また、図19は、この発明の実施の形態11に係る導波管終端部の別の構成を上から見た場合を示す図である。さらに、図20は、この発明の実施の形態11に係る導波管終端部の他の構成を側面から見た場合を示す図である。
図16〜図18において、基本的構成は、上記実施の形態10と同様であるが、挿入する複数の円柱抵抗体2について方形樹脂導波管1の中に長さ、太さを単調増加させ、単調減少する複数の円柱抵抗体2を用いて、方形樹脂導波管1の底面に伝搬方向に加えて横方向についても逐次的に一列に配置したものであるという点がそれまでの実施の形態と異なる。
図17や、図18を参照すると、円柱抵抗体2の長さが漸化的に変化していることがわかる。よって、円柱抵抗体2を配置する全長を長くすることでそれぞれの差分が小さくなることがわかる。従って、上記実施の形態10で得られる効果に加えて、更に反射を抑えることができる効果が得られる。
また、図16から図18まででは、底面から円柱抵抗体2を挿入しているが、側面から挿入しても同様の効果が得られる。
ここで、図19(a)〜(d)のように、一部の円柱抵抗体2を挿入しない場合や、図20(a)〜(d)のように、円柱抵抗体2の長さを変更した場合についても円柱抵抗体2の配置、間引き手順等を変更した場合についても適切な諸元を与えることによって反射損失を抑えることができる。図20(d)では、底面導体固定具11だけでなく、導体テープ等の上面導体固定具11Aを用いて固定している。
なお、図16では底面からのみ、図13では終端面、図15では側面からのみ円柱抵抗体2を挿入しているが、円柱抵抗体2の挿入方向を底面、終端面、側面の全方向からを混在させた場合、もしくはどれか一つの場合についても同様の効果を得られる。また、円柱抵抗体2の形状を円柱以外とした場合についても同様の効果が得られる。
実施の形態12.
この発明の実施の形態12に係る導波管終端部について図21を参照しながら説明する。図21は、この発明の実施の形態12に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態12に係る導波管終端部について図21を参照しながら説明する。図21は、この発明の実施の形態12に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
図21において、この実施の形態12に係る導波管終端部は、円形樹脂導波管14と、フェライトなどの円柱抵抗体2と、金属テープや金属固定具などの円形導波管用終端面導体固定具13とが設けられている。
円形樹脂導波管14は、円柱である。ここで、円柱において、マイクロ波の伝搬方向と直角に交わる面を接続面14a、終端面14bと呼ぶことにする。一方、マイクロ波の伝搬方向と平行な面を、円周部については側面と呼ぶことにする。
この実施の形態12においては、円形樹脂導波管14の接続面14aは金属メッキが施されておらず、終端面14bと側面には金属メッキを施されている。
接続面14aは、他の樹脂導波管、中空導波管などと接続できるようになっており、終端面14bについては金属メッキを施した後に彫り込み部14cを設ける。ここで、終端面14bの彫り込み量は円柱抵抗体2を挿入したときに、隙間ができるだけ少なくなり、終端面14bが面一であることが望ましい。
その後、彫り込み部14cに円柱抵抗体2を勘合するように挿入し、終端面14b全体を金属テープや金属固定具等の円形導波管用終端面導体固定具13を用いて円形樹脂導波管14に施されている金属メッキと接触させるように固定する。
無反射終端は、終端面(短絡面)を固定する導体から管内波長の4分の1離れた電気的開放面にて伝送波の特性インピーダンスとなるように円形樹脂導波管14に円柱抵抗体2を挿入し、円柱抵抗体2をある程度の長さを持たせることで広い周波数で不要反射を抑えている。
このような構造においては、円柱抵抗体2を終端面14bの最も効果的な場所に配置することができ、固定も簡単なため、円形樹脂導波管終端部を高性能かつ簡単に製造することができるという効果が得られる。これは上記実施の形態1と同様の効果が円形樹脂導波管についても得られるという効果がある。
さらに、上記実施の形態1と同様に、円柱抵抗体2の形状を円柱から三角柱、四角柱、円錐等の円柱以外の形状に変更した場合についても同様の効果が得られる。
実施の形態13.
この発明の実施の形態13に係る導波管終端部について図22を参照しながら説明する。図22は、この発明の実施の形態13に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態13に係る導波管終端部について図22を参照しながら説明する。図22は、この発明の実施の形態13に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
図22に示すように、円形樹脂導波管14の一部分について直径を変更して整合用アイリス15を設けている点が上記実施の形態12と異なる。
これは円形樹脂導波管14の直径を変更することによって導波管内に不連続を設け、サセプタンス成分を付加したものである。通常、不要反射を抑えるために終端は管内波長の4分の1の長さを持たせて構成することになるが、ここでは直径を変更することで誘導性と容量性の特性を持つ整合用アイリス15を設けて伝搬モードの特性インピーダンスにあわせるように抵抗体のインピーダンス整合をとったものである。
このため、上記実施の形態12の効果に加えて、伝搬方向の全長を短くできるという効果が得られる。また、図22では整合用アイリス15の直径を小さくしてサセプタンス成分を付加しているが、直径を広げてサセプタンス成分を付加した場合についても同様の効果が得られる。
実施の形態14.
この発明の実施の形態14に係る導波管終端部について図23を参照しながら説明する。図23は、この発明の実施の形態14に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態14に係る導波管終端部について図23を参照しながら説明する。図23は、この発明の実施の形態14に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
上記の実施の形態13においては、図22に示すように円形樹脂導波管14の直径を変更して整合用アイリス15を設けているが、この実施の形態14においては、図23に示すように円形樹脂導波管14の側面に金属メッキが施されていないねじ穴を設置し、ねじ穴に対応した金属メッキを施した誘電体、もしくは導体の整合用調整ネジ16を配置している点が異なる。
そして、円形樹脂導波管14、円柱抵抗体2、円形導波管用終端面導体固定具13を組み立て後に、整合用調整ネジ16を回して調整を行う点が異なる。
整合用調整ネジ16を円形樹脂導波管14に挿入することによって円形樹脂導波管14にサセプタンス成分を与えることになる。これによって、上記実施の形態13の場合と同様に、伝搬モードの特性インピーダンスとなるように整合をとっている。
ここで、上記実施の形態13では整合用アイリス15でインピーダンス整合を得ているが、この実施の形態14では整合用調整ネジ16によってインピーダンス整合を得ている点が上記実施の形態13の場合と異なる。また、整合用調整ネジ16による調整は組み立て後であるために、上記実施の形態13で得られる効果に加えて、組み立て後に調整が可能という効果が得られる。
また、ねじ穴の部分には金属メッキが施されていないが、整合用調整ネジ16が使用されている場合は電磁波の漏れは発生しない。さらに、整合用調整ネジ16が使用されていない場合についても管内波長に対して十分小さい寸法のため、電磁波の漏れはないことがわかる。
実施の形態15.
この発明の実施の形態15に係る導波管終端部について図24を参照しながら説明する。図24は、この発明の実施の形態15に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態15に係る導波管終端部について図24を参照しながら説明する。図24は、この発明の実施の形態15に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
上記実施の形態14の図23では、円形樹脂導波管14にねじ穴と整合用調整ネジ16を1組設置しているが、この実施の形態15においては、図24に示すように、円形樹脂導波管14の側面であって、終端面において直径方向である、縦方向(紙面上下方向)と横方向(紙面左右方向)の2方向にねじ穴と整合用調整ネジ16を2組設置している点が上記実施の形態14と異なる。
動作については上記実施の形態14と同様であり、整合用調整ネジ16によってサセプタンス成分を導波管に与えるものである。ここで、縦方向と横方向に設けた2種類の整合用調整ネジ16はそれぞれ誘導性と容量性を与えることが可能であり、2種類のサセプタンス成分を付加できることが上記実施の形態14と異なる部分である。
これにより、上記実施の形態14の場合に得られる効果に加えて、更に精度の良い調整を行うことができるという効果が得られることがわかる。
また、図24においてはそれぞれの整合用調整ネジ16が終端面と平行な同一面上に配置しているが、それぞれの整合用調整ネジ16が導波管の管軸方向(伝搬方向)にずれていても同様の効果が得られる。更に、整合用調整ネジ16の本数を増やした場合についてはさらなる精度が良くなるという効果が得られる。
実施の形態16.
この発明の実施の形態16に係る導波管終端部について図25を参照しながら説明する。図25は、この発明の実施の形態16に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態16に係る導波管終端部について図25を参照しながら説明する。図25は、この発明の実施の形態16に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。
図25において、円形樹脂導波管14の終端面において漸化的に複数の円柱抵抗体2の長さや直径を変化させて組み立て後、終端面に金属テープや金属製の円形導波管用終端面導体固定具13で固定したものである。これは上記実施の形態12とほぼ同様の構成を取っているが終端面に配置している円柱抵抗体2が複数であり、それらが漸化的に変化しながら終端面に配置されている点が異なる。
円形樹脂導波管14の終端面に彫り込み部を設けて、そこに円柱抵抗体2を挿入後、円形導波管用終端面導体固定具13で固定することについては上記実施の形態12の場合と同様であるが、ここで複数の円柱抵抗体2を用いて逐次的に変化させて使用することで円柱抵抗体2の急激な変化を抑える働きがある。
これにより、上記実施の形態12で得られる効果に加えて、更に反射損失を抑えることができるという効果が得られる。
また、複数の円柱抵抗体2を非漸化的に長さを変えて配置した場合についても抵抗体の諸元等を最適化することにより同様の効果が得られる。さらに、円柱抵抗体2を円柱以外の形に変更した場合についても同様の効果が得られる。
実施の形態17.
この発明の実施の形態17に係る導波管終端部について図26及び図27を参照しながら説明する。図26は、この発明の実施の形態17に係る導波管終端部の構成を終端面及び側面から見た示す図である。また、図27は、この発明の実施の形態17に係る導波管終端部の別の構成を終端面から見た示す図である。
この発明の実施の形態17に係る導波管終端部について図26及び図27を参照しながら説明する。図26は、この発明の実施の形態17に係る導波管終端部の構成を終端面及び側面から見た示す図である。また、図27は、この発明の実施の形態17に係る導波管終端部の別の構成を終端面から見た示す図である。
図26において、基本的構成は上記実施の形態16と同様であるが、挿入する複数の円柱抵抗体2について円形樹脂導波管14の中に長さを漸化的に変化させたものである。なお、円柱抵抗体2の長さだけでなく、太さも変化させてもよい。複数の円柱抵抗体2を円形樹脂導波管14の終端面の全面に配置したものであるという点が上記実施の形態16と異なる。
複数の円柱抵抗体2を用いて逐次的に変化させて使用することで抵抗体の急激な変化を抑えることについては上記実施の形態16と同様であるが、終端面全体に配置することで不連続が小さくなることがわかる。このために、上記実施の形態16で得られる効果に加えて、不要反射が更に抑えられるという効果が得られる。
図26(a)のように、複数の円柱抵抗体2を終端面全面に長さを変えて配置した場合や、図27(a)〜(d)のように、十時配置、円形配置、四角配置、三角配置などに変更した場合についても円柱抵抗体2の諸元等を最適化することにより、上記実施の形態16で得られる効果に加えて、更に反射損失を抑えることができるという効果が得られる。
また、複数の円柱抵抗体2を非漸化的に長さを変えて配置した場合についても円柱抵抗体2の諸元等を最適化することにより同様の効果が得られる。さらに、円柱抵抗体2を円柱以外の形とした場合においても同様の効果が得られる。
実施の形態18.
この発明の実施の形態18に係る導波管終端部について図28及び図29を参照しながら説明する。図28は、この発明の実施の形態18に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。また、図29は、この発明の実施の形態18に係る導波管終端部の別の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態18に係る導波管終端部について図28及び図29を参照しながら説明する。図28は、この発明の実施の形態18に係る導波管終端部の構成を示す斜視図である。また、図29は、この発明の実施の形態18に係る導波管終端部の別の構成を示す斜視図である。
図28において、円形樹脂導波管14の側面において円柱抵抗体2の長さや太さと等を導波管管軸方向(伝搬方向)に漸化的に変化させたものを配置した後に、円形樹脂導波管14の側面を金属テープもしくは金属固定具等の円形導波管用側面導体固定具17で固定したものである。
円形樹脂導波管14の側面に彫り込み部を設けて、そこに円柱抵抗体2を挿入後、固定することについては上記実施の形態12の場合と同様であるが、ここで複数の円柱抵抗体2を用いて逐次的に変化させて使用することで抵抗体の急激な変化を抑える働きがある。また、マイクロ波の伝搬方向である導波管管軸方向に漸化的に配置して不連続を抑えている点についても上記実施の形態16と異なる。
図29に示したように、複数の円柱抵抗体2を円周沿いに螺旋状に配置した場合についても円柱抵抗体2を最適化することで、上記実施の形態16で得られる効果に加えて、更に反射損失を抑えることができるという効果が得られる。
また、円柱抵抗体2と円形樹脂導波管14の隙間が十分に小さい場合については、隙間が管内波長に比べて十分小さい場合は電磁波が漏れないことがわかる。さらに、円柱抵抗体2を円柱以外の形とした場合においても同様の効果が得られる。
1 方形樹脂導波管、1a 接続面、1b 終端面、1c 彫り込み部、2 円柱抵抗体、3 終端面導体固定具、4 四角柱抵抗体、5 円錐抵抗体、6 誘導性アイリス、7 誘導性ネジ、8 容量性アイリス、9 容量性ネジ、10 誘導性/容量性アイリス、11 底面導体固定具、11A 上面導体固定具、12 側面導体固定具、13 円形導波管用終端面導体固定具、14 円形樹脂導波管、14a 接続面、14b 終端面、14c 彫り込み部、15 整合用アイリス、16 整合用調整ネジ、17 円形導波管用側面導体固定具。
Claims (18)
- 方形樹脂導波管と、
抵抗体と、
導体固定具とを備えた導波管終端部であって、
前記方形樹脂導波管の終端面、上面、底面及び両側面は、金属メッキが施され、他の導波管と接続できる接続面は、金属メッキが施されておらず、
前記方形樹脂導波管の終端面には、彫り込み部が設けられ、前記彫り込み部の内部には金属メッキが施されておらず、
前記抵抗体は、勘合後の抵抗体と終端面が面一になるように、前記彫り込み部に隙間がないように勘合され、
前記導体固定具は、前記方形樹脂導波管に施した金属メッキと接触させるように、前記方形樹脂導波管の終端面に固定されている
ことを特徴とする導波管終端部。 - 前記方形樹脂導波管の両側面に、誘導性アイリスを設けた
ことを特徴とする請求項1記載の導波管終端部。 - 前記方形樹脂導波管の側面に、金属メッキが施されていないねじ穴を設け、
前記ねじ穴に対応した金属メッキを施した誘導性ネジが挿入されている
ことを特徴とする請求項1記載の導波管終端部。 - 前記方形樹脂導波管の上面及び底面に、容量性アイリスを設けた
ことを特徴とする請求項1記載の導波管終端部。 - 前記方形樹脂導波管の上面、底面のいずれかの面に、金属メッキが施されていないねじ穴を設け、
前記ねじ穴に対応した金属メッキを施した容量性ネジが挿入されている
ことを特徴とする請求項1記載の導波管終端部。 - 前記方形樹脂導波管の両側面に、誘導性アイリスを設け、かつ
前記方形樹脂導波管の上面及び底面に、容量性アイリスを設けた
ことを特徴とする請求項1記載の導波管終端部。 - 前記方形樹脂導波管の側面に、金属メッキが施されていない第1のねじ穴を設け、
前記第1のねじ穴に対応した金属メッキを施した誘導性ネジが挿入され、かつ
前記方形樹脂導波管の上面、底面のいずれかの面に、金属メッキが施されていない第2のねじ穴を設け、
前記第2のねじ穴に対応した金属メッキを施した容量性ネジが挿入されている
ことを特徴とする請求項1記載の導波管終端部。 - 前記抵抗体は、長さ又は太さが異なる複数の抵抗体から構成され、
前記方形樹脂導波管の終端面には、前記複数の抵抗体に対応した複数の彫り込み部が設けられ、
前記複数の抵抗体は、長さ又は太さを漸化的に変化させて終端面の縦方向に一列に配置されている
ことを特徴とする請求項1記載の導波管終端部。 - 前記抵抗体は、長さ又は太さが異なる複数の抵抗体から構成され、
前記方形樹脂導波管の終端面には、前記複数の抵抗体に対応した複数の彫り込み部が設けられ、
前記複数の抵抗体は、長さ又は太さを漸化的に変化させて終端面の横方向に一列に配置されている
ことを特徴とする請求項1記載の導波管終端部。 - 方形樹脂導波管と、
抵抗体と、
導体固定具とを備えた導波管終端部であって、
前記方形樹脂導波管の終端面、上面、底面及び両側面は、金属メッキが施され、他の導波管と接続できる接続面は、金属メッキが施されておらず、
前記方形樹脂導波管の底面又は側面には、彫り込み部が設けられ、前記彫り込み部の内部には金属メッキが施されておらず、
前記抵抗体は、勘合後の抵抗体と底面又は側面が面一になるように、前記彫り込み部に隙間がないように勘合され、
前記導体固定具は、前記方形樹脂導波管に施した金属メッキと接触させるように、前記方形樹脂導波管の底面又は側面に固定され、
前記抵抗体は、長さ又は太さが異なる複数の抵抗体から構成され、
前記方形樹脂導波管の底面又は側面には、前記複数の抵抗体に対応した複数の彫り込み部が設けられ、
前記複数の抵抗体は、長さ又は太さを漸化的に変化させて底面又は側面のマイクロ波の伝搬方向に一列に配置されている
ことを特徴とする導波管終端部。 - 方形樹脂導波管と、
抵抗体と、
導体固定具とを備えた導波管終端部であって、
前記方形樹脂導波管の終端面、上面、底面及び両側面は、金属メッキが施され、他の導波管と接続できる接続面は、金属メッキが施されておらず、
前記方形樹脂導波管の底面又は側面には、彫り込み部が設けられ、前記彫り込み部の内部には金属メッキが施されておらず、
前記抵抗体は、勘合後の抵抗体と底面又は側面が面一になるように、前記彫り込み部に隙間がないように勘合され、
前記導体固定具は、前記方形樹脂導波管に施した金属メッキと接触させるように、前記方形樹脂導波管の底面又は側面に固定され、
前記抵抗体は、長さ又は太さが異なる複数の抵抗体から構成され、
前記方形樹脂導波管の底面又は側面には、前記複数の抵抗体に対応した複数の彫り込み部が2次元的に設けられ、
前記複数の抵抗体は、長さ又は太さを漸化的に変化させて底面又は側面に2次元的に配置されている
ことを特徴とする導波管終端部。 - 円形樹脂導波管と、
抵抗体と、
導体固定具とを備えた導波管終端部であって、
前記円形樹脂導波管の終端面及び側面は、金属メッキが施され、他の導波管と接続できる接続面は、金属メッキが施されておらず、
前記円形樹脂導波管の終端面には、彫り込み部が設けられ、前記彫り込み部の内部には金属メッキが施されておらず、
前記抵抗体は、勘合後の抵抗体と終端面が面一になるように、前記彫り込み部に隙間がないように勘合され、
前記導体固定具は、前記円形樹脂導波管に施した金属メッキと接触させるように、前記円形樹脂導波管の終端面に固定されている
ことを特徴とする導波管終端部。 - 前記円形樹脂導波管の側面に、誘導性アイリスを設けた
ことを特徴とする請求項12記載の導波管終端部。 - 前記円形樹脂導波管の側面に、金属メッキが施されていないねじ穴を設け、
前記ねじ穴に対応した金属メッキを施した整合用調整ネジが挿入されている
ことを特徴とする請求項12記載の導波管終端部。 - 前記円形樹脂導波管の側面であって、マイクロ波の伝搬方向と直角の縦方向に、金属メッキが施されていない第1のねじ穴を設け、
前記第1のねじ穴に対応した金属メッキを施した第1の整合用調整ネジが挿入され、かつ
前記円形樹脂導波管の側面であって、マイクロ波の伝搬方向及び前記縦方向と直角の横方向に、金属メッキが施されていない第2のねじ穴を設け、
前記第2のねじ穴に対応した金属メッキを施した第2の整合用調整ネジが挿入されている
ことを特徴とする請求項12記載の導波管終端部。 - 前記抵抗体は、長さ又は太さが異なる複数の抵抗体から構成され、
前記円形樹脂導波管の終端面には、前記複数の抵抗体に対応した複数の彫り込み部が設けられ、
前記複数の抵抗体は、長さ又は太さを漸化的に変化させて終端面に一列に配置されている
ことを特徴とする請求項12記載の導波管終端部。 - 前記抵抗体は、長さ又は太さが異なる複数の抵抗体から構成され、
前記円形樹脂導波管の終端面には、前記複数の抵抗体に対応した複数の彫り込み部が2次元的に設けられ、
前記複数の抵抗体は、長さ又は太さを漸化的に変化させて終端面に2次元的に配置されている
ことを特徴とする請求項12記載の導波管終端部。 - 円形樹脂導波管と、
抵抗体と、
導体固定具とを備えた導波管終端部であって、
前記円形樹脂導波管の終端面及び側面は、金属メッキが施され、他の導波管と接続できる接続面は、金属メッキが施されておらず、
前記円形樹脂導波管の側面には、彫り込み部が設けられ、前記彫り込み部の内部には金属メッキが施されておらず、
前記抵抗体は、勘合後の抵抗体と側面が面一になるように、前記彫り込み部に隙間がないように勘合され、
前記導体固定具は、前記円形樹脂導波管に施した金属メッキと接触させるように、前記円形樹脂導波管の側面に固定され、
前記抵抗体は、長さ又は太さが異なる複数の抵抗体から構成され、
前記円形樹脂導波管の側面には、前記複数の抵抗体に対応した複数の彫り込み部が設けられ、
前記複数の抵抗体は、導波管管軸方向において長さ又は太さを漸化的に変化させて側面に配置されている
ことを特徴とする導波管終端部。
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