JP2009260878A - T-branch waveguide - Google Patents
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Description
この発明は、マイクロ波、ミリ波帯における電力の分配及び合成に用いられるT分岐導波管に関するものである。 The present invention relates to a T-branch waveguide used for power distribution and synthesis in the microwave and millimeter wave bands.
従来、主導波管(T字の縦棒部分)の一端を入力端子とし、他端が分岐導波管(T字の横棒部分)のE面(一つの側面)に接合され、分岐導波管の二つの端部(横棒部分の両端)を出力端子としたT分岐導波管において、その主導波管の入力端子側からのインピーダンス整合を行うため、主導波管と分岐導波管の接合部から、ある適切な距離、主導波管側に移動した位置に主導波管のH面に垂直な誘導性サセプタンスとして働くアイリスを有し、主導波管の一端である入力端子側からのインピーダンスを、この導電性アイリスの幅、長さ及び位置を調整することによってインピーダンス整合を行っているものがあった(例えば、下記非特許文献1参照)。
Conventionally, one end of the main waveguide (T-shaped vertical bar portion) is used as an input terminal, and the other end is joined to the E-plane (one side surface) of the branching waveguide (T-shaped horizontal bar portion). In a T-branch waveguide having two ends of the tube (both ends of the horizontal bar) as output terminals, impedance matching from the input terminal side of the main waveguide is performed. Impedance from the input terminal side, which is one end of the main waveguide, having an iris that acts as an inductive susceptance perpendicular to the H-plane of the main waveguide at a position moved to the main waveguide side by a suitable distance from the junction In some cases, impedance matching is performed by adjusting the width, length and position of the conductive iris (for example, see Non-Patent
また、従来の別の整合方法としては、主導波管と分岐導波管の分岐導波管内に円形のポストを装荷する方法があった(例えば、下記非特許文献2参照)。
Further, as another conventional matching method, there is a method of loading a circular post in a branch waveguide of a main waveguide and a branch waveguide (for example, see Non-Patent
しかしながら、上述の従来の方法では、主導波管と分岐導波管の接合部より主導波管側にある距離だけ離れた位置に整合素子を設けることで整合を行っているため、周波数がずれるとその距離の分だけ位相がずれるため、広い帯域でインピーダンス整合できないという問題点があった。 However, in the above-described conventional method, since matching is performed by providing a matching element at a position on the main waveguide side away from the junction between the main waveguide and the branch waveguide, the frequency shifts. Since the phase is shifted by the distance, there is a problem that impedance matching cannot be performed in a wide band.
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、例えば主導波管の入力端子側からのインピーダンスを広い帯域で整合できるT分岐導波管、より広義には、広い周波数帯域でインピーダンス整合が行える電力の分配器又は合成器として使用されるT分岐導波管を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. For example, a T-branch waveguide capable of matching the impedance from the input terminal side of the main waveguide in a wide band. An object of the present invention is to provide a T-branch waveguide used as a power distributor or synthesizer capable of impedance matching in a frequency band.
この発明は、一端を入出力端子、他端を接続端子とした第1導波管と、一端を第1の入出力端子、他端を第2の入出力端子とし、一つの側面に接続口を有する第2導波管とを備え、前記第1導波管の接続端子と前記第2導波管の接続口が接続された分配器又は合成器として使用されるT分岐導波管において、前記第1導波管の接続端子と前記第2導波管の接続口の接続部に、前記第1導波管の管の全周に渡ってかつ前記第1導波管から前記第2導波管にまたがって内側に突出する枠状の整合用突起部を設けた、ことを特徴とするT分岐導波管にある。 The present invention has a first waveguide having one end as an input / output terminal and the other end as a connection terminal, one end as a first input / output terminal, and the other end as a second input / output terminal. A T-branch waveguide used as a distributor or synthesizer in which the connection terminal of the first waveguide and the connection port of the second waveguide are connected to each other. The second waveguide is connected to the connection portion between the connection terminal of the first waveguide and the connection port of the second waveguide over the entire circumference of the tube of the first waveguide and from the first waveguide. A T-branch waveguide is characterized by having a frame-like alignment protrusion protruding inward across the wave tube.
この発明では、広い周波数帯域でインピーダンス整合が行える電力の分配器又は合成器として使用されるT分岐導波管を提供できる。 The present invention can provide a T-branch waveguide used as a power distributor or synthesizer capable of impedance matching in a wide frequency band.
この発明によるT分岐導波管は入出力の方向を切り換えることで分配器としても又は合成器としてでも使用可能であるが、以下では分配器として適用した場合について説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるT分岐導波管の構成を示す斜視図であり、図2は図1のT分岐導波管のA−A線(分岐導波管2のH面に平行な方向)に沿った断面図である。図1及び図2において、1は一対の幅広面と一対の幅狭面を有し長手方向と直交する断面が長方形の主導波管、2は同様に一対の幅広面と一対の幅狭面を有し長手方向と直交する断面が長方形の分岐導波管、3は分岐導波管2の一方の幅広面(E面)に設けられた接続口、4は主導波管1の一方の端部で分岐導波管2に設けられた接続口3と接続される接続端子であり、主導波管1の接続端子4と分岐導波管2の接続口3が接続されることで、T分岐導波管9が構成される。
The T-branch waveguide according to the present invention can be used as a distributor or a synthesizer by switching the input / output direction. Hereinafter, a case where the T-branch waveguide is applied as a distributor will be described.
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a T-branch waveguide according to
主導波管1には、接続端子4とは反対側の端部に入力端子5が設けられ、分岐導波管2には、一方の端部に第1の出力端子6が、他方の端部に第2の出力端子7が設けられている。8は主導波管1と分岐導波管2の接続部(接続口3と接続端子4)を管の内側に突出して狭めるように、かつ主導波管1の一部から分岐導波管2の一部にまたがるように主導波管1の管の全周(長手方向と直交する面内の全周)に渡って形成された枠状の整合用突起部であり、主導波管1及び分岐導波管2の幅広面で且つ第1の出力端子6側に設けられた第1の突起8a、主導波管1及び分岐導波管2の幅広面で且つ第2の出力端子7側に設けられた第2の突起8b、主導波管1の幅狭面側に設けられた両側の第3の突起8cから形成される。
The
次に動作について説明する。入力端子5から入力されたミリ波もしくはマイクロ波帯のRF信号は、第1の出力端子6と第2の出力端子7に分配されて出力される。ここで、図1及び図2に示したT分岐導波管9では、整合用突起部8の主導波管1側に延びる長さ及びその突き出し高さ(主導波管1の管長手方向に沿った長さ及び管長手方向と直交する方向に沿った高さ)、分岐導波管2側に延びる長さ及びその突き出し高さを調整することで(整合用突起部8の長さ及び高さを含めて突き出し量とする)、入力端子5側からのインピーダンス整合を行うことができる。また、整合用突起部8が、主導波管1と分岐導波管2の接続部の極近傍に設けられるため、広い帯域でインピーダンス整合を行うことができる特徴を有する。
Next, the operation will be described. The millimeter wave or microwave band RF signal input from the
図3は、図1に示すこの発明のT分岐導波管9と従来技術のT分岐導波管との入力端子からみた周波数特性(横軸が正規化周波数、縦軸が反射損(dB))の結果である。図3において、実線はこの発明の周波数特性を示し、丸記号は従来技術の周波数特性を示す。図3からこの発明のT分岐導波管9は従来技術のT分岐導波管に比べて広い帯域でインピーダンス整合できることがわかる。 FIG. 3 shows frequency characteristics (a horizontal axis is a normalized frequency and a vertical axis is a reflection loss (dB)) as viewed from input terminals of the T branch waveguide 9 of the present invention and the conventional T branch waveguide shown in FIG. ) Result. In FIG. 3, the solid line indicates the frequency characteristic of the present invention, and the circle symbol indicates the frequency characteristic of the prior art. FIG. 3 shows that the T-branch waveguide 9 of the present invention can perform impedance matching in a wider band than the conventional T-branch waveguide.
以上の説明では、T分岐導波管を分配器として用いる例について説明しているが、T分岐導波管を合成器として用いても良く、インピーダンス整合に関し相当の効果が得られる。この場合、入力端子5は出力端子、第1及び第2の出力端子6、7はそれぞれ第1及び第2の入力端子となる。
In the above description, an example in which a T-branch waveguide is used as a distributor has been described. However, a T-branch waveguide may be used as a combiner, and a considerable effect can be obtained regarding impedance matching. In this case, the
以上のことから、主導波管1は第1導波管、入力端子5は第1導波管の入出力端子、分岐導波管2は第2導波管、第1及び第2の出力端子6,7は第2導波管の第1及び第2の入出力端子をそれぞれ構成する。
From the above, the
また以上の例では、整合用突起部8を管の面を管の内側に折り曲げた折り曲げ凸部として形成しているが、例えば図4に図2と同様の断面図で示すように、管の内側(管壁上)に管内側の形状が同じになるように突起部80を設けて形成してもよい。
Further, in the above example, the
実施の形態2.
図5はこの発明の実施の形態2によるT分岐導波管の構成を示す斜視図であり、図6は図5のT分岐導波管のA−A線に沿った断面図である。図5及び図6において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一符号で示し説明は省略する。図5及び図6に示すようにこの実施の形態では、分岐導波管2の第1の出力端子6側の第1の突起8aの突き出し量が、第2の出力端子7側の第2の突起8bの突き出し量よりも大きくなるように、整合用突起部8が形成されている。ここでは主導波管1での高さ、分岐導波管2での長さが第1の出力端子6側の第1の突起8aの方が大きくなっている。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a T-branch waveguide according to
このような構成とすることで、入力端子5からみた場合、第1の出力端子6側の障壁と、第2の出力端子7側の障壁が非対称となるため、第1の出力端子6に出力される電力と第2の出力端子7に出力される電力が異なることを特徴とした、T分岐導波管9を構成することができる。
With such a configuration, when viewed from the
また、本実施の形態では、第1の突起8aと第2の突起8bの主導波管1での高さ、分岐導波管2での長さを変えることで、障壁の非対称を実現しているが、主導波管1での長さ、分岐導波管2での高さを変えることでも、同様の効果を得ることができる。
Further, in this embodiment, the height of the
また、上記実施の形態と同様、以上の説明では、T分岐導波管を分配器として用いる例について説明しているが、T分岐導波管を合成器として用いても良く、さらに、整合用突起部8を管の面を管の内側に折り曲げた折り曲げ凸部として形成しているが、図4に示したように、管の内側に管内側の形状が同じになるように突起部を設けて形成してもよい。
Further, as in the above embodiment, the above description describes an example in which a T-branch waveguide is used as a distributor. However, a T-branch waveguide may be used as a synthesizer. The
1 主導波管(第1導波管)、2 分岐導波管(第2導波管)、3 接続口、4 接続端子、5 入力端子(入出力端子)、6 第1の出力端子(第1の入出力端子)、7 第2の出力端子(第2の入出力端子)、8 整合用突起部、8a 第1の突起、8b 第2の突起、8c 第3の突起、9 T分岐導波管、80 突起部。 1 main waveguide (first waveguide), 2 branch waveguide (second waveguide), 3 connection port, 4 connection terminal, 5 input terminal (input / output terminal), 6 first output terminal (first 1 input / output terminal), 7 second output terminal (second input / output terminal), 8 alignment projection, 8a first projection, 8b second projection, 8c third projection, 9 T branching conductor Wave tube, 80 protrusions.
Claims (6)
一端を第1の入出力端子、他端を第2の入出力端子とし、一つの側面に接続口を有する第2導波管とを備え、
前記第1導波管の接続端子と前記第2導波管の接続口が接続された分配器又は合成器として使用されるT分岐導波管において、
前記第1導波管の接続端子と前記第2導波管の接続口の接続部に、前記第1導波管の管の全周に渡ってかつ前記第1導波管から前記第2導波管にまたがって内側に突出する枠状の整合用突起部を設けた、
ことを特徴とするT分岐導波管。 A first waveguide having one end as an input / output terminal and the other end as a connection terminal;
A first input / output terminal at one end, a second input / output terminal at the other end, and a second waveguide having a connection port on one side surface;
In a T-branch waveguide used as a distributor or a combiner in which the connection terminal of the first waveguide and the connection port of the second waveguide are connected,
The second waveguide is connected to the connection portion between the connection terminal of the first waveguide and the connection port of the second waveguide over the entire circumference of the tube of the first waveguide and from the first waveguide. Providing a frame-shaped alignment protrusion that protrudes inward across the wave tube,
A T-branch waveguide characterized by that.
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