JP2011147081A - 導波管接続方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の導波管と上記第1の導波管とは異なる位置に配置される第2の導波管とを、導波管内を伝播する電磁波の磁界面に沿って屈曲させながら接続する導波管接続方法において、上記第1の導波管と上記第2の導波管とをTE10Nモード、TE20NモードまたはTE30Nモードの矩形共振器を介して接続するようにした。
【選択図】 図5
Description
ここで、互いに異なる位置に配置される導波管同士を接続する接続部として、導波管内を伝播する電磁波を磁界面に沿って屈曲させて接続する場合には、例えば、直角導波管100を2つ用いて形成した接続部200(図2(a)(b)を参照する。)が用いられる。
また、互いに異なる位置に配置される導波管同士を接続する接続部として、導波管内を伝播する電磁波を電界面に沿って屈曲させて接続する場合には、例えば、直角曲導波管110を2つ用いて形成した接続部300(図3(a)(b)を参照する。)が用いられる。
また、接続部200や接続部300においては、入射されるマイクロ波などが屈曲部分が増えることによってその分だけ反射波が増えることになり、反射損失の周波数帯域が狭帯域となってしまうことも問題点として指摘されていた。
さらに、接続部200や接続部300において、例えば、開口部102や開口部112と接続される導波管の開口部の寸法が、開口部102や開口部112の寸法と異なっている場合には、テーパー導波管120(図4(a)を参照する。)やステップ変成器130(図4(b)を参照する。)を介して接続しなければならなかった。
なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、本願明細書に記載すべき先行技術文献情報はない。
即ち、本発明は、第1の導波管と上記第1の導波管とは異なる位置に配置される第2の導波管とを、導波管内を伝播する電磁波の磁界面に沿って屈曲させながら接続する導波管接続方法において、上記第1の導波管と上記第2の導波管とをTE10Nモード、TE20NモードまたはTE30Nモードの矩形共振器を介して接続するようにしたものである。
まず、図5乃至図6を参照しながら、互いに異なる位置に配置される導波管同士を、導波管内を伝播する電磁波の磁界面に沿って屈曲させながら接続する際の本発明による導波管接続方法の実施の形態について説明する。
このTE10Nモード共振器12は、導波管20の側面20aの延長上に位置するように側面12cが形成され、導波管22の側面22aの延長上に位置するように側面12dが形成されるようにして、その幅W1の寸法が設定されている(図6(a)および図6(b)を参照する。)。
以上の構成において、図7(a)(b)を参照しながら、互いに異なる位置に配置されるマジックT型導波管30と導波管32とを接続する場合、マジックT型導波管30と導波管34とを接続する場合について説明する。
このように、TE10Nモード共振器12を用い、TE10Nモード共振器12の対向する側面において導波管接続部分14、16を配設して接続部10を形成することにより、導波管接続部分14の中心から導波管接続部分16の中心までの長さL8を、接続部200における開口部102の中心から開口部102’の中心までの長さL1に比べて短くすることが可能となる(図2(b)および図5(c)を参照する。)。
また、TE10Nモード共振器12を用い、TE10Nモード共振器12の対向する側面において導波管接続部分14、16を配設して接続部10を形成することにより、接続する導波管の開口部の大きさに合わせて導波管接続部分14、16およびTE10Nモード共振器12の開口部の大きさの寸法が設定されるため、互いに異なる位置に配置される導波管同士の開口部の寸法が異なる場合であっても、テーパー導波管やステップ変成器などを用いることなく接続することができる。
さらに、接続部200を用いるようにした従来の技術による導波管接続方法と比較すると、接続部10を用いるようにした本発明による導波管接続方法においては、互いに異なる位置に配置される導波管同士の開口部の寸法や配置位置に応じて、TE10Nモード共振器12の寸法や開口部の大きさ、導波管接続部分14、16の寸法や開口部の大きさなどを、比較的自由に設計することができるため、接続部をTE10Nモード共振器が共振器としての寸法が最適であるならば、例えば、図8(a)に示すように、TE10Nモード共振器12”の対向する側面の右下方側と左上方側とに開口部を設け、当該開口部に導波管接続部分14”、16”を配設するように形成したり、図8(b)に示すように、TE10Nモード共振器12”の隣り合う側面に開口部を設け、当該開口部に導波管接続部分14”、16”を配設するように形成することもでき、異なる位置に配置される導波管同士の配置位置の自由度が広がり、当該導波管同士の配置位置を容易に設計することができるようになる。
次に、上記した接続部10を用いた導波管接続方法により、互いに異なる位置に配置される導波管同士を接続した際の、接続部10における反射損失について発明者が行ったシミュレーションの結果について説明する。
以上において説明したように、本発明による導波管接続方法においては、TE10Nモード共振器12の対向する側面に導波管接続部分14、16を配設して接続部10を形成するようにしたため、直角曲導波管100を2つ接続して接続部200を形成する従来の技術による導波管接続方法と比べて、その寸法を小さくすることが可能である。
次に、図11乃至図12を参照しながら、互いに異なる位置に配置される導波管同士を、導波管内を伝播する電磁波の電界面に沿って屈曲させながら接続する際の本発明による導波管接続方法の実施の形態について説明する。
このTE10Nモード共振器52は、導波管60の側面60aの延長上に位置するように側面52cが形成され、導波管62の側面62aの延長上に位置するように側面52dが形成されるようにして、その幅W4の寸法が設定されている(図12(a)および図12(b)を参照する。)。
以上の構成において、互いに異なる位置に配置される導波管同士を、導波管内を伝播する電磁波の電界面に沿って屈曲させながら接続する場合には、上記した接続部10と同様にして、異なる位置に配置される導波管の配置位置や開口部の寸法に合わせて、TE10Nモード共振器52および導波管接続部分54、56の寸法の設定を行って接続部50を形成し、導波管接続部分54の開口部54bを互いに異なる位置に配置される導波管のうちの一方の導波管の開口部と連通するように固定的に接続するとともに、導波管接続部分56の開口部56bを互いに異なる位置に配置される導波管のうち他方の導波管の開口部が連通するように固定的に接続する。
このようにして接続部50を形成することにより、導波管接続部分54の中心から導波管接続部分56の中心までの長さL10を、直角曲導波管110を2つ接続して形成した接続部300における開口部112の中心から開口部112’の中心までの長さL9に比べて短くすることが可能となる(図10(b)および図11(c)を参照する。)。
また、接続する導波管の開口部の大きさに合わせて導波管接続部分54、56およびTE10Nモード共振器52の開口部の大きさの寸法が設定されるため、互いに異なる位置に配置される導波管同士の開口部の寸法が異なる場合であっても、テーパー導波管やステップ変成器などを用いることなく接続することができる。
さらに、接続部300を用いるようにした従来の技術による導波管接続方法と比較すると、接続部50を用いるようにした本発明による導波管接続方法においては、互いに異なる位置に配置される導波管同士の開口部の寸法や配置位置に応じて、TE10Nモード共振器52の寸法や開口部の大きさ、導波管接続部分54、56の寸法や開口部の大きさなどを、比較的自由に設計することができるため、接続部をTE10Nモード共振器が共振器としての寸法が最適であれば、例えば、図13(a)に示すように、TE10Nモード共振器52’の対向する側面の右下方側と左下方側とに開口部を設け、当該開口部に導波管接続部分54’、56’を配設するように形成したり、図13(b)に示すように、TE10Nモード共振器52’の隣り合う側面に開口部を設け、当該開口部に導波管接続部分54’、56’を配設するように形成することもでき、異なる位置に配置される導波管同士の配置位置の自由度が広がり、当該導波管同士の配置位置を容易に設計することができるようになる。
なお、上記した実施の形態は、以下の(1)乃至(4)に示すように変形することができるものである。
12、52、72 TE10Nモード共振器
14、16、54、56、74、76 導波管接続部分
20、22、32、34、60、62 導波管
30 マジックT型導波管
100、110 直角曲導波管
120 テーパー導波管
130 ステップ変成器
Claims (8)
- 第1の導波管と前記第1の導波管とは異なる位置に配置される第2の導波管とを、導波管内を伝播する電磁波の磁界面に沿って屈曲させながら接続する導波管接続方法において、
前記第1の導波管と前記第2の導波管とをTE10Nモード、TE20NモードまたはTE30Nモードの矩形共振器を介して接続する
ことを特徴とする導波管接続方法。 - 請求項1に記載の導波管接続方法において、
前記矩形共振器は、前記第1の導波管および前記第2の導波管の少なくともどちらか一方とは、矩形共振器を介して接続する
ことを特徴とする導波管接続方法。 - 第1の導波管と前記第1の導波管とは異なる位置に配置される第2の導波管とを、導波管内を伝播する電磁波の電界面に沿って屈曲させながら接続する導波管接続方法において、
前記第1の導波管と前記第2の導波管とをTE10Nモード、TE20NモードまたはTE30Nモードの矩形共振器を介して接続する
ことを特徴とする導波管接続方法。 - 請求項3に記載の導波管接続方法において、
前記矩形共振器は、前記第1の導波管および前記第2の導波管の少なくともどちらか一方とは、矩形共振器を介して接続する
ことを特徴とする導波管接続方法。 - 第1の導波管と前記第1の導波管とは異なる位置に配置される第2の導波管とを、導波管内を伝播する電磁波の磁界面に沿って屈曲させながら接続する導波管接続方法において、
前記第1の導波管と前記第2の導波管とをTM01モードの円形共振器を介して接続する
ことを特徴とする導波管接続方法。 - 請求項1に記載の導波管接続方法において、
前記円形共振器は、前記第1の導波管および前記第2の導波管の少なくともどちらか一方とは、矩形共振器を介して接続する
ことを特徴とする導波管接続方法。 - 第1の導波管と前記第1の導波管とは異なる位置に配置される第2の導波管とを、導波管内を伝播する電磁波の電界面に沿って屈曲させながら接続する導波管接続方法において、
前記第1の導波管と前記第2の導波管とをTM01モードの円形共振器を介して接続する
ことを特徴とする導波管接続方法。 - 請求項3に記載の導波管接続方法において、
前記円形共振器は、前記第1の導波管および前記第2の導波管の少なくともどちらか一方とは、矩形共振器を介して接続する
ことを特徴とする導波管接続方法。
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