JP2012049941A - Filter, waveguide joint using the same, radar device, and magnetron - Google Patents

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憲一 飯尾
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetron and a radar device of a smaller size which comprises a filter for removing spurious radiation.SOLUTION: A filer comprises: a columnar inner conductor 1 of conductivity; an external conductor 2 of conductivity to cover the whole circumference. The inner conductor 1 has a gap part 3 formed substantially in parallel to the center axis of the column over a prescribed length. The length of the gap part 3 is substantially a quarter of the wavelength corresponding to the frequency of the main vibration mode of the radio wave when used as a passing bandpass filter. When used to remove an unwanted component such as spurious radiation, the length of the gap part 3 is substantially a quarter of the wavelength corresponding to the frequency of the component. The filter is positioned to coincide with the center axis of a cathod of a magnetron, which is made of a cathode on the center axis and an anode in which anode vanes are arranged on the circumference. A radar device has a configuration in which the filter is positioned inside a waveguide to waveguide the radio wave between the magnetron and the antenna.

Description

本発明は、フィルタと、これを用いた導波管ジョイント、レーダー装置およびマグネトロンに関する。   The present invention relates to a filter, a waveguide joint using the filter, a radar device, and a magnetron.

マイクロ波を発振するマグネトロンは、船舶、航空機などに適用されるレーダー装置や電子レンジなどの家庭電化品など幅広く用いられている。近年、マイクロ波を放射する装置に対して、混信やノイズの発生防止等を目的として所定の中心周波数(波長)以外の周波数で放射されるスプリアス放射に対する規制が強化されている。   Magnetrons that oscillate microwaves are widely used in home appliances such as radar devices and microwave ovens that are applied to ships and aircraft. In recent years, restrictions on spurious radiation emitted at frequencies other than a predetermined center frequency (wavelength) have been strengthened for devices that emit microwaves, for the purpose of preventing interference and noise generation.

マグネトロンは、通常?モードと呼ばれるモードを主発振モードとして発振させている。しかしながら、マグネトロンはこの?モード以外にもこれと異なる周波数で発振する共振モードを有している。   The magnetron oscillates in a mode called a normal mode as a main oscillation mode. However, the magnetron has a resonance mode that oscillates at a different frequency in addition to this mode.

例えば、ベーンストラップタイプのマグネトロンにおいては、マグネトロンが放射するスプリアス成分の中で最大のものは(?−1)モードと呼ばれる成分の不要輻射である。この(?−1)モードの不要輻射は、マグネトロンの共振回路に起因しており、?モードの発振周波数に対して1.1倍程度の周波数を有する。例えば?モードが9.4???帯で発振するベーンストラップタイプのマグネトロンでは、?−1モードが10.5???付近にあり、?モードよりも高い周波数帯となる。   For example, in a vane strap type magnetron, the largest spurious component emitted by the magnetron is unnecessary radiation of a component called (? -1) mode. This (? -1) mode unnecessary radiation is caused by the resonance circuit of the magnetron, and has a frequency about 1.1 times the oscillation frequency of the? Mode. For example, in a vane strap type magnetron in which the? Mode oscillates in the 9.4 ??? band, the? -1 mode is in the vicinity of 10.5 ??? and has a higher frequency band than the?

この(π−1)モードの不要輻射のπモードに対する電力レベルの比は、−30dBc〜−50dBc程度である。しかしながら、レーダー装置においてマイクロ波を放射した際に、上記のスプリアス成分は混信やノイズ源となるため、不要輻射を除去する必要がある。そこで、スプリアス放射は抑制するためには、πモードの周波数が通過帯域で、π−1モードの周波数が阻止帯域であるフィルタが用いられる。   The ratio of the power level of the (π-1) mode unwanted radiation to the π mode is about −30 dBc to −50 dBc. However, when the microwave is radiated in the radar device, the spurious component becomes an interference or noise source, and thus it is necessary to remove unnecessary radiation. Therefore, in order to suppress spurious radiation, a filter in which the frequency of the π mode is a pass band and the frequency of the π-1 mode is a stop band is used.

特許文献1開示のマグネトロンは、図29に示されるように、マグネトロンの主発振モード(πモード)を通過させ、π−1モードの周波数を阻止する周波数特性を有するフィルタを備えている。特に、特許文献1記載のマグネトロンは、マグネトロンと上記フィルタを伝送線路で直接結合させた構造で、マグネトロン、伝送線路、フィルタで構成される回路系の共振周波数が、π−1モードと略一致するように伝送線路の長さが設定される構成を備えている。また、伝送線路に共振周波数の調整機構が設置され、あるいはフィルタの負荷側の伝送線路に送信出力を調整する調整機構が設置された構造を備えている。   As shown in FIG. 29, the magnetron disclosed in Patent Document 1 includes a filter having a frequency characteristic that allows the main oscillation mode (π mode) of the magnetron to pass and blocks the frequency of the π-1 mode. In particular, the magnetron described in Patent Document 1 has a structure in which a magnetron and the above filter are directly coupled by a transmission line, and the resonance frequency of a circuit system composed of the magnetron, the transmission line, and the filter substantially matches the π-1 mode. Thus, the length of the transmission line is set. In addition, a resonance frequency adjusting mechanism is installed on the transmission line, or an adjusting mechanism for adjusting the transmission output is installed on the transmission line on the load side of the filter.

マイクロ波のスプリアス成分を除去する小型のフィルタとしては、例えば、特許文献2に開示の構成が知られている。これは、図30に示されるような、所定の長さを有する太径部と細径部とを交互に組み合わせた中心導体部を有する同軸線路からなる。   For example, a configuration disclosed in Patent Document 2 is known as a small filter for removing a spurious component of a microwave. This is composed of a coaxial line having a center conductor portion in which a large diameter portion and a small diameter portion having a predetermined length are alternately combined as shown in FIG.

特開2003−331746JP 2003-331746 A 特開平7−235803JP-A-7-235803

しかしながら、上記に示した特許文献に開示のマグネトロンでは、スプリアス放射をある程度は除去できるものの、いずれもマグネトロンとは別にある程度大掛かりなフィルタを配置する必要がある。   However, although the magnetrons disclosed in the above-mentioned patent documents can remove spurious radiation to some extent, it is necessary to dispose a large filter to some extent apart from the magnetron.

例えば、特許文献1では、図26に示されるようにマグネトロン1から発射された電波をいったん伝送線路となる導波管2に導波させ、伝送線路の途中に配置したスプリアス成分の周波数帯域を阻止するフィルタ3でスプリアス放射を除去する。従って、おのずとフィルタを含んだマグネトロン全体が大きくなってします。また、マグネトロンから発射された電波が長い距離を導波する分だけ電力レベルの低下も招いてしまう。   For example, in Patent Document 1, as shown in FIG. 26, a radio wave emitted from a magnetron 1 is once guided through a waveguide 2 serving as a transmission line, and a spurious component frequency band placed in the middle of the transmission line is blocked. The spurious radiation is removed by the filter 3 that performs the above operation. Therefore, the whole magnetron including the filter naturally becomes large. In addition, the power level is lowered due to the fact that the radio wave emitted from the magnetron is guided over a long distance.

特許文献2に開示される同軸型フィルタは、図29に示されるように、太径部、細径部の長さがともに電波の波長λ(ラムダ)の4分の1程度を必要として、これを直列に数段配置する必要があるため、小型化できないという問題がある。   As shown in FIG. 29, the coaxial filter disclosed in Patent Document 2 requires both a large diameter portion and a small diameter portion to be about a quarter of the wavelength λ (lambda) of radio waves. Since it is necessary to arrange several stages in series, there is a problem that the size cannot be reduced.

本発明は、特定の波長の電波を通過させ、または阻止するフィルタと、このフィルタを用いた導波管ジョイント、マグネトロンおよびレーダー装置に関する。特に、本発明は、マグネトロン等の装置の小型化を図ることができるフィルタ、および小型化と電波の電力レベルの低下を抑えることができる導波管ジョイント、マグネトロン、レーダー装置を提供することを目的とする。   The present invention relates to a filter that transmits or blocks radio waves of a specific wavelength, and a waveguide joint, magnetron, and radar device using the filter. In particular, an object of the present invention is to provide a filter that can reduce the size of a device such as a magnetron, and a waveguide joint, a magnetron, and a radar device that can reduce the size and decrease the power level of radio waves. And

本発明のフィルタは、導電性を有する柱状の内導体と、中空部を有しこの中空部に内導体の少なくとも一部が配置される導電性の外導体と、内導体の一端から電波が入力される電波入力部とを備え、内導体は電波の進行方向に電波と電磁界結合を生じさせる電磁界結合部を備えている。   The filter of the present invention includes a columnar inner conductor having conductivity, a conductive outer conductor having a hollow portion in which at least a part of the inner conductor is disposed, and a radio wave input from one end of the inner conductor. And the inner conductor includes an electromagnetic field coupling unit that generates electromagnetic field coupling with the radio wave in the traveling direction of the radio wave.

電波は主発振モードを含み、電磁界結合部は、内導体の中心軸方向の長さが主発振モードの波長の略4分の1である。あるいは、電磁界結合部は、内導体の中心軸方向の長さが、主発振モードの波長以外の波長の略4分の1である。   The radio wave includes a main oscillation mode, and the electromagnetic field coupling portion has a length in the central axis direction of the inner conductor that is approximately a quarter of the wavelength of the main oscillation mode. Alternatively, in the electromagnetic field coupling portion, the length of the inner conductor in the central axis direction is approximately a quarter of the wavelength other than the wavelength of the main oscillation mode.

本発明のフィルタは、上記電界結合部として、内導体にその中心軸に対して略平行に間隙部を形成している。   In the filter of the present invention, as the electric field coupling portion, a gap portion is formed in the inner conductor substantially parallel to the central axis.

そして、電波が入力される電波入力部を備え、上記間隙部が内導体の中心軸方向に、電波の主発振モードの周波数に対応する波長の略4分の1の長さを有している。あるいは、間隙部を、中心軸方向に、主発振モードの周波数とは異なる周波数であって該主発振モードにおける電力レベルよりも小さく所定の値より大きい電力レベルを有する輻射電波の波長の略4分の1の長さとしている。   In addition, a radio wave input unit for inputting radio waves is provided, and the gap portion has a length of about one quarter of the wavelength corresponding to the frequency of the main oscillation mode of the radio waves in the central axis direction of the inner conductor. . Alternatively, the gap portion is approximately a quarter of the wavelength of the radiated radio wave having a power level that is different from the frequency of the main oscillation mode in the central axis direction and that is smaller than the power level in the main oscillation mode and greater than a predetermined value. The length of 1 is.

内導体は柱状であっても中空部を有する中空体であってもよい。また、間隙部は、内導体に対して一の方向に切り込まれた第1の間隙と、中心軸に対して第1の間隙部とほぼ相対する位置にある第2の間隙とを含むように構成してもよい。   The inner conductor may be a columnar shape or a hollow body having a hollow portion. Further, the gap portion includes a first gap cut in one direction with respect to the inner conductor and a second gap located substantially opposite to the first gap portion with respect to the central axis. You may comprise.

さらに、上記フィルタは、中心軸に沿って直列に形成された複数の間隙部を含むように構成してもよい。また、間隙部は、略平行でなく、中心軸から外側に向けて傾斜するように形成されていてもよい。   Further, the filter may include a plurality of gaps formed in series along the central axis. Further, the gap portion may be formed so as not to be substantially parallel but to be inclined outward from the central axis.

本発明のフィルタは、導電性を有する内導体と、この内導体の全周を覆う導電性の外導体とを備えており、内導体と外導体の間にあって内導体と電気的に接続され所定長に亘って内導体に対して略平行な平行部を有する共振部を備えている。この平行部は、内導体と電気的に接続される一端から先端に向かって内導体に垂直な方向の横幅が広がっている。   The filter of the present invention includes an inner conductor having conductivity and a conductive outer conductor covering the entire circumference of the inner conductor, and is electrically connected to the inner conductor between the inner conductor and the outer conductor. A resonance part having a parallel part substantially parallel to the inner conductor is provided over the length. The width of the parallel portion increases in a direction perpendicular to the inner conductor from one end electrically connected to the inner conductor toward the tip.

本発明の導波管ジョイントは、導電性を有する柱状の内導体と、中空部を有しこの中空部に内導体の少なくとも一部が配置される導電性の外導体とを有する同軸線路と、主発振モードを含む電波が入射される電波入射部と、電波を導波させる導波部とを有する導波管とを備えている。内導体は、その中心軸に対して所定長に亘って略平行に形成された間隙部を導波管の内部に有している。   The waveguide joint of the present invention includes a coaxial line having a conductive columnar inner conductor, and a conductive outer conductor having a hollow portion and at least a part of the inner conductor disposed in the hollow portion, A wave guide having a radio wave incident part on which a radio wave including a main oscillation mode is incident and a waveguide part for guiding the radio wave are provided. The inner conductor has a gap formed in the waveguide substantially parallel to the central axis over a predetermined length.

上記所定長は、主発振モードの周波数とは異なる周波数の輻射電波の波長の略4分の1の長さである。この輻射電波は主発振モードにおける電力レベルよりも小さく所定の値より大きい電力レベルを有する。導波管ジョイントは、レーダー装置において電波発生器で発生させた電波(マイクロ波)を導波管を介してアンテナに導波させる際にアンテナの回転に対応できるように、導波管に対して同軸線路を回転可動とする回転機構を備えるようにしてもよい。   The predetermined length is approximately a quarter of the wavelength of the radiation wave having a frequency different from the frequency of the main oscillation mode. This radiated radio wave has a power level that is smaller than the power level in the main oscillation mode and greater than a predetermined value. The waveguide joint is used for the waveguide so that it can cope with the rotation of the antenna when the radio wave (microwave) generated by the radio wave generator in the radar device is guided to the antenna through the waveguide. You may make it provide the rotation mechanism which makes a coaxial track | truck rotatable.

本発明のレーダー装置は、所定周波数の主発振モードを含む電波を発生させる電波発生器と、電波を発射させるアンテナと、上記導波管ジョイントを備えている。この導波管ジョイントは、電波発生器で発生した電波が電波入射部から入射され、電波を導波部と同軸線路を介してアンテナに導波する。   The radar apparatus of the present invention includes a radio wave generator that generates a radio wave including a main oscillation mode having a predetermined frequency, an antenna that emits the radio wave, and the waveguide joint. In this waveguide joint, the radio wave generated by the radio wave generator is incident from the radio wave incident part, and the radio wave is guided to the antenna through the waveguide part and the coaxial line.

また、本発明のレーダー装置は、主発振モードを含む電波を発生させる電波発生器と、電波を発射させるアンテナと、電波によるエコー信号を受信する受信部と、上記ロータリジョイントと、電波発生器で発生した電波を電波入射部に導波するとともに、エコー信号を受信部に導波するサーキュレータとを備えている。この導波管ジョイントは、電波が電波入射部から入射され、電波を導波部と同軸線路を介してアンテナに導波する。   The radar device of the present invention includes a radio wave generator that generates a radio wave including a main oscillation mode, an antenna that emits the radio wave, a receiving unit that receives an echo signal from the radio wave, the rotary joint, and the radio wave generator. A circulator is provided that guides the generated radio wave to the radio wave incident part and guides the echo signal to the reception part. In this waveguide joint, a radio wave is incident from a radio wave incident part, and the radio wave is guided to an antenna via a waveguide part and a coaxial line.

本発明のマグネトロンは、内端部がそれぞれ円周上に配置された複数のアノードベーンを有するアノードと、円周の中心に中心軸が略一致する筒状のカソードとを有し、アノードとカソードの間に電波を発生させる電波発生部と、内導体中心軸が中心軸に一致するように配置されている。ここで、所定長は、主発振モードの周波数に対応する波長の略4分の1の長さである。   The magnetron of the present invention includes an anode having a plurality of anode vanes each having an inner end arranged on the circumference, and a cylindrical cathode whose central axis substantially coincides with the center of the circumference. And a radio wave generator for generating radio waves and the inner conductor central axis so as to coincide with the central axis. Here, the predetermined length is approximately a quarter of the wavelength corresponding to the frequency of the main oscillation mode.

本発明のレーダー装置は、この電波発生器と、電波発生器で発振した電波を発射するアンテナと、発射された電波によるエコー信号を受信する受信部とを備えている。   The radar apparatus of the present invention includes the radio wave generator, an antenna that emits radio waves oscillated by the radio wave generator, and a receiving unit that receives an echo signal from the emitted radio waves.

本発明のフィルタの適用により、所定の周波数の電波を通過、または阻止する装置の小型化を図ることができる。また、本発明の電波発生器、レーダー装置によれば、スプリアス放射を低減させ、しかも電波発生器、レーダー装置の小型化を図ることができる。   By applying the filter of the present invention, it is possible to reduce the size of a device that passes or blocks radio waves having a predetermined frequency. Further, according to the radio wave generator and the radar device of the present invention, spurious radiation can be reduced, and the radio wave generator and the radar device can be downsized.

なお、電波発生器としては、代表的なものとしてマグネトロンがあげられるが、電波発生の原理には制約されず本発明のフィルタを適用することができる。   A typical example of the radio wave generator is a magnetron, but the filter of the present invention can be applied without being restricted by the principle of radio wave generation.

本発明のフィルタ内部の基本構造(第1の実施の形態)を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the basic structure (1st Embodiment) inside the filter of this invention. 第1の実施の形態の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of 1st Embodiment. 電磁界結合部の長さと通過損失との関係(通過/阻止周波数特性)を示す図である。It is a figure which shows the relationship (passage / stopping frequency characteristic) of the length of an electromagnetic field coupling | bond part, and passage loss. 本発明のフィルタの第2の実施の形態の内部構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of 2nd Embodiment of the filter of this invention. 第2の実施の形態の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of 2nd Embodiment. 本発明のフィルタの第3の実施の形態の内部構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of 3rd Embodiment of the filter of this invention. 第3の実施の形態の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of 3rd Embodiment. 第3の実施の形態の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of 3rd Embodiment. 本発明のフィルタの第4の実施の形態の内部構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of 4th Embodiment of the filter of this invention. 第4の実施の形態の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of 4th Embodiment. 第4の実施の形態の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of 4th Embodiment. 本発明のフィルタの第5の実施の形態の内部構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of 5th Embodiment of the filter of this invention. 第5の実施の形態の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of 5th Embodiment. 本発明のフィルタの第6の実施の形態の内部構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of 6th Embodiment of the filter of this invention. 第6の実施の形態の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of 6th Embodiment. 本発明のフィルタの第7の実施の形態の内部構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of 7th Embodiment of the filter of this invention. 第7の実施の形態の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of 7th Embodiment. 本発明の導波管ジョイント(ロータリジョイント)の第1の実施の形態の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of 1st Embodiment of the waveguide joint (rotary joint) of this invention. 本発明の導波管ジョイント(ロータリジョイント)の第2の実施の形態の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of 2nd Embodiment of the waveguide joint (rotary joint) of this invention. 本発明のレーダー装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radar apparatus of this invention. 本発明のマグネトロンの構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the magnetron of this invention. 第1の実施の形態の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of 1st Embodiment. 第3の実施の形態の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of 3rd Embodiment. 第4の実施の形態の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of 4th Embodiment. 第7の実施の形態の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of 7th Embodiment. 本発明の導波管ジョイント(ロータリジョイント)の導波管に入力されるマイクロ波と同軸線路から出力されるマイクロ波の周波数特性をそれぞれ示す特性図である。It is a characteristic view which respectively shows the frequency characteristic of the microwave input into the waveguide of the waveguide joint (rotary joint) of this invention, and the microwave output from a coaxial line. 特許文献1に開示の従来のフィルタを示す図である。It is a figure which shows the conventional filter disclosed by patent document 1. FIG. 特許文献2に開示の従来のフィルタを示す図である。It is a figure which shows the conventional filter disclosed by patent document 2. FIG.

以下、本発明のフィルタを実施するための形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the filter of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明のフィルタの第1の実施の形態の内部構造を示す図であり、図2はその縦断面図である。   FIG. 1 is a diagram showing an internal structure of a filter according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof.

本発明のフィルタは、図1および図2に示されるように、柱状の内導体1とその外周を覆う外導体2によって構成されている。いずれも導電性の物質によって構成されている。内導体1と外導体2の間は完全に空洞であってもよいし、一部に何らかの絶縁物質を介在させ残部を空隙としてもよい。また、フィルタとなる間隙部近傍も含め全部に絶縁物質を介在させてもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the filter of the present invention is constituted by a columnar inner conductor 1 and an outer conductor 2 covering the outer periphery thereof. Both are made of a conductive material. The space between the inner conductor 1 and the outer conductor 2 may be completely hollow, or some insulating material may be interposed in a part and the remaining part may be a gap. Further, an insulating material may be interposed in the entire area including the vicinity of the gap portion serving as a filter.

ここで、内導体1は中実であって、中心軸に平行に、またはほぼ平行に形成された間隙部3を有している。この間隙部が形成されていることにより、内導体1には、内導体1の中心導体4と、内導体1の中心軸に平行な突起状導体部5が形成されることになる。   Here, the inner conductor 1 is solid and has a gap portion 3 formed in parallel or substantially parallel to the central axis. By forming this gap portion, the inner conductor 1 is formed with the central conductor 4 of the inner conductor 1 and the protruding conductor portion 5 parallel to the central axis of the inner conductor 1.

以下、本発明の実施の形態、および実施の形態では、電子レンジなどの家庭電化製品に使われるマグネトロンや、船舶その他のレーダー装置に用いられる電波発生器など広く用いられるマイクロ波を例に説明する。原理的には、電波の周波数によらずミリ波などにも適用可能である。また、以下の本発明の実施の形態における説明では、電波発生器として代表的なマグネトロンを例示して説明するが、他の原理によりマイクロ波等の電波を発生させるものでも本発明のフィルタは適用することができる。   Hereinafter, embodiments of the present invention and embodiments will be described using microwaves widely used as examples such as magnetrons used in home appliances such as microwave ovens, radio wave generators used in ships and other radar devices. . In principle, it can be applied to millimeter waves and the like regardless of the frequency of radio waves. Further, in the following description of the embodiment of the present invention, a typical magnetron will be described as an example of a radio wave generator. However, the filter of the present invention can be applied to those that generate radio waves such as microwaves by other principles. can do.

図1に示す上記構成のフィルタの一端からマイクロ波が入射されると、マイクロ波は外導体2の内部を進行する。このとき、間隙部3では切込みにより中心導体4と突起状導体部5が進行方向に対してほぼ平行に配置されているため、特定の周波数のマイクロ波に対しては電磁界結合が生じるように作用する。そして、この結合が生じる周波数のマイクロ波に対してはその後の進行を阻止するように働く。この原理を利用することにより、特定の周波数のマイクロ波を選択的に阻止することができる。   When a microwave is incident from one end of the filter having the above-described configuration shown in FIG. 1, the microwave travels inside the outer conductor 2. At this time, since the central conductor 4 and the protruding conductor part 5 are arranged substantially parallel to the traveling direction by the notch in the gap part 3, electromagnetic coupling is generated with respect to microwaves of a specific frequency. Works. And it works so as to prevent the subsequent progression to the microwave of the frequency at which this coupling occurs. By utilizing this principle, a microwave having a specific frequency can be selectively blocked.

間隙部3によって形成される中心導体4と突起状導体部5のそれぞれの形状と関係を調整することで電磁界結合を制御し、上記周波数特性を所望に設定することが可能である。阻止帯域が特定の周波数を除いて広くなるように設定し、帯域通過フィルタとすることもできる。原理的には、電磁界結合する長さ、すなわち間隙部3の中心軸方向の長さが主発振モードの電波の波長のほぼ4分の1程度であれば、理想的には当該周波数のマイクロ波の進行を阻止することができる。   It is possible to control the electromagnetic field coupling by adjusting the shapes and relationships of the central conductor 4 and the protruding conductor portion 5 formed by the gap portion 3, and to set the frequency characteristics as desired. The stop band can be set to be wide except for a specific frequency to provide a band pass filter. In principle, if the length of the electromagnetic field coupling, that is, the length of the gap 3 in the central axis direction is about one-fourth of the wavelength of the radio wave in the main oscillation mode, ideally a micro of the frequency Wave progression can be prevented.

図3は、図2に示した本発明の第1の実施の形態の形状の等価回路を表したものである。同図の先端開放並列線路は、突起状導体部5に相当する。図4は、互いに平行に配置された2枚の平板に形成された金属箔による電磁界結合の作用によるマイクロ波の周波数特性を示したものである。図4において、横軸に突起状導体5の中心導体の長さを電気長で表したもので、縦軸は反射係数を計算した結果を示している。図2における中心導体4と突起状導体部5によって構成される電磁界結合の様子を表している。   FIG. 3 shows an equivalent circuit of the shape of the first embodiment of the present invention shown in FIG. The open-ended parallel line in the figure corresponds to the protruding conductor portion 5. FIG. 4 shows the frequency characteristics of the microwave due to the electromagnetic field coupling effect of the metal foil formed on two flat plates arranged in parallel to each other. In FIG. 4, the horizontal axis represents the length of the central conductor of the protruding conductor 5 in electrical length, and the vertical axis represents the result of calculating the reflection coefficient. The mode of electromagnetic coupling comprised by the center conductor 4 and the protruding conductor part 5 in FIG. 2 is represented.

図4からわかるように、電気長4分の1波長において反射係数が最大となる。従って、電磁界結合部の長さをマイクロ波の特定波長の4分の1とすることにより、当該波長、すなわちそれに相当する周波数のマイクロ波の通過を阻止することができる。例えば、マグネトロンで発生させるマイクロ波のうち、主発振モードの周波数は通過させ、不要輻射となるスプリアス成分は阻止する。そのためには、その周波数に相当する波長の4分の1の長さに電磁界結合部の長さを設定すればよい。図3に示す構成では、間隙部3によって構成される突起状導体部5の長さを電波の波長の4分の1の長さにすればよい。   As can be seen from FIG. 4, the reflection coefficient is maximized at a quarter wavelength of electrical length. Therefore, by setting the length of the electromagnetic field coupling part to one quarter of the specific wavelength of the microwave, it is possible to prevent the microwave having the wavelength, that is, the frequency corresponding to the wavelength from passing. For example, among the microwaves generated by the magnetron, the frequency of the main oscillation mode is allowed to pass and spurious components that are unwanted radiation are blocked. For this purpose, the length of the electromagnetic field coupling portion may be set to a length of one quarter of the wavelength corresponding to the frequency. In the configuration shown in FIG. 3, the length of the protruding conductor portion 5 formed by the gap portion 3 may be set to a quarter of the wavelength of the radio wave.

なお、間隙部3は、あらかじめ内導体1の側面の一部に凹部を設けておき、絶縁物を介して電磁界結合部となる部分をはめ込むようにしてもよいし(図示省略)、上記実施の形態で説明したような切込みにより形成してもよい。この切込みには微細加工技術を要するが、例えば、ワイヤカット放電加工などを用いることで間隙の間隔、位置等について精度よく形成することができる。   The gap portion 3 may be provided with a recess in a part of the side surface of the inner conductor 1 in advance, and a portion to be an electromagnetic field coupling portion may be inserted through an insulator (not shown). You may form by the notch | incision as demonstrated in the form of this. This cutting requires a fine processing technique. For example, by using wire cut electric discharge machining or the like, it is possible to accurately form the gap interval, position, and the like.

以上、第1の実施の形態を例にとって説明した通り、本発明のフィルタは、導電性を有する柱状の内導体1と、中空であって内部に前記内導体1が配置される導電性の外導体2とを備え、内導体1に電波の進行方向に電波と電磁界結合を生じさせる電磁界結合部を設けたことに特徴を有している。外導体2の内部に電磁界結合部を配置したことで、従来に比べ大幅に小型化することができる。また、マグネトロンなどとの物理的な結合も容易に行うことができる。 As described above, taking the first embodiment as an example, the filter according to the present invention includes a columnar inner conductor 1 having conductivity and a conductive outer space that is hollow and has the inner conductor 1 disposed therein. It has a feature in that it has a conductor 2 and is provided with an electromagnetic field coupling portion for generating electromagnetic wave and electromagnetic field coupling in the traveling direction of the radio wave in the inner conductor 1. By arranging the electromagnetic field coupling portion inside the outer conductor 2, the size can be greatly reduced as compared with the conventional case. Further, physical coupling with a magnetron or the like can be easily performed.

続いて、本発明のフィルタの他の変形例(第2〜第7の各実施の形態)について、図面を参照して説明する。   Subsequently, other modified examples (second to seventh embodiments) of the filter of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず本発明のフィルタの第2の実施の形態について説明する。図5は、本発明のフィルタの第2の実施の形態の内部構造を示す図であり、図6はその縦断面図である。 First, a second embodiment of the filter of the present invention will be described. FIG. 5 is a diagram showing the internal structure of the second embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 6 is a longitudinal sectional view thereof.

第1の実施の形態のフィルタの内導体が内部に空間を有しない柱状であったのに対して、第2の実施の形態のフィルタは、内導体1は内部に中空部8を有する筒状(管状)のものである。内導体1が中空部8を有し、この内導体1の側面の両側に形成された間隙部3によって互いに向き合う2つの突起状導体5を形成し、両突起状導体5の間で電磁界的に結合をさせることで広帯域な周波数帯域特性を有するフィルタを実現している。   Whereas the inner conductor of the filter of the first embodiment has a columnar shape with no space inside, the filter of the second embodiment has a cylindrical shape in which the inner conductor 1 has a hollow portion 8 inside. (Tubular). The inner conductor 1 has a hollow portion 8, and two projecting conductors 5 facing each other are formed by the gap portions 3 formed on both sides of the side surface of the inner conductor 1. A filter having a wide frequency band characteristic is realized by coupling to.

第2の実施の形態では、例えば、内導体1の側面から切込みを入れて間隙を形成する場合には、切込みが内導体1の中空部8に掛かる程度に深くする方が好ましい。これは、切込みにより形成される突起状導体と、中空部8を挟んで管状の内導体1の反対側側面部との間で電磁界結合を生じさせるからである。   In the second embodiment, for example, when a gap is formed by making a cut from the side surface of the inner conductor 1, it is preferable to make the cut so deep that the cut is applied to the hollow portion 8 of the inner conductor 1. This is because electromagnetic field coupling is generated between the protruding conductor formed by cutting and the opposite side surface portion of the tubular inner conductor 1 across the hollow portion 8.

なお、内導体1は図5、図6に示すように、端面まで中空部を有する筒状であってもよいし、間隙部3が形成される領域とその近傍だけ中空部を有しその他の領域は柱状であってもよい。   As shown in FIGS. 5 and 6, the inner conductor 1 may have a cylindrical shape having a hollow portion up to the end surface, or may have a hollow portion only in the region where the gap portion 3 is formed and in the vicinity thereof. The region may be columnar.

図7は、図5および図6に示した第2の実施の形態の等価回路を示している。図7は2つの突起状導体を並列接続したものの等価回路を表している。並列線路の間は電磁界結合されており、図6における突起状導体5と6の電磁界結合量に相当している。この場合、電磁界結合しない場合に比べてインピーダンスの変化を大きくすることができる。これにより、反射特性を広帯域化することができ、外乱による電磁界の乱れに対しても安定的な特性を得るようにすることができる。   FIG. 7 shows an equivalent circuit of the second embodiment shown in FIGS. FIG. 7 shows an equivalent circuit of two projecting conductors connected in parallel. The parallel lines are electromagnetically coupled, which corresponds to the electromagnetic field coupling amount of the protruding conductors 5 and 6 in FIG. In this case, the change in impedance can be increased as compared with the case where the electromagnetic field coupling is not performed. As a result, the reflection characteristic can be broadened, and a stable characteristic can be obtained against disturbance of the electromagnetic field due to disturbance.

図8は、本発明のフィルタの第3の実施の形態の内部構造を示す図であり、図9はその縦断面図である。   FIG. 8 is a diagram showing the internal structure of the third embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 9 is a longitudinal sectional view thereof.

第3の実施の形態は、第1の実施の形態と同様に、柱状の内導体1に側面からの切込みによって形成された間隙部3を備えている。本実施の形態では、この間隙部3(切込み)が相対する両側面にあり、中心軸に対して両側に突起状導体部5を備えている。また切込みの向きは互いに異なっている。   Similar to the first embodiment, the third embodiment includes a gap 3 formed in the columnar inner conductor 1 by cutting from the side surface. In the present embodiment, this gap portion 3 (cut) is on both opposing side surfaces, and is provided with protruding conductor portions 5 on both sides with respect to the central axis. The direction of the cut is different from each other.

図10は、第3の実施の形態の等価回路を示している。2つの先端開放並列線路は、軸方向において互いに異なる方向からの切込みによって形成された突起状導体5を表している。端子1,2間を直接接続する線路は、中心導体4の部分に相当する。図10の等価回路において、特に端子1、2間を結ぶ線路の長さを4分の1波長線路にすることで広帯域な周波数特性が実現でき、結果として安定した特性が得られるようになる。また、等価回路上では3つの4分の1波長線路が組み合わされた構成をしているが、突起状導体5を組み合わせることで全長が概ね4分の1波長で非常に小型な帯域阻止フィルタを実現することができる。   FIG. 10 shows an equivalent circuit of the third embodiment. The two open end parallel lines represent the protruding conductors 5 formed by cutting from different directions in the axial direction. The line directly connecting the terminals 1 and 2 corresponds to the central conductor 4 portion. In the equivalent circuit of FIG. 10, a wide band frequency characteristic can be realized by setting the length of the line connecting the terminals 1 and 2 to a quarter wavelength line, and as a result, a stable characteristic can be obtained. In addition, the equivalent circuit has a configuration in which three quarter-wave lines are combined, but by combining the protruding conductors 5, a very small band-stop filter with a total length of approximately one-quarter wavelength is obtained. Can be realized.

図11は、本発明のフィルタの第4の実施の形態の内部構造を示す図であり、図12はその縦断面図である。第4の実施の形態も第3の実施の形態と同様に両側からの切込みによる間隙部3によって構成される二つの電磁界結合部を備えている。本実施の形態では内導体1が中空なので、第3の実施の形態と異なり、内導体1の中心導体4は側面部しかなく、電磁界結合は二つの突起状導体部5の間で生じる。二つの突起状導体部5は距離が離れており、また中心導体がない。   FIG. 11 is a diagram showing the internal structure of the fourth embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 12 is a longitudinal sectional view thereof. Similarly to the third embodiment, the fourth embodiment also includes two electromagnetic field coupling portions constituted by the gap portions 3 formed by cutting from both sides. Since the inner conductor 1 is hollow in the present embodiment, unlike the third embodiment, the central conductor 4 of the inner conductor 1 has only a side surface portion, and electromagnetic field coupling occurs between the two protruding conductor portions 5. The two protruding conductor portions 5 are separated from each other and have no central conductor.

図13は図10における2つの先端開放並列線路が電磁界結合した等価回路を表している。これにより、図3および図7に示した等価回路における関係と同様に、並列スタブのインピーダンスを低くすることができ、さらなる広帯域化、特性安定化が期待できる。   FIG. 13 shows an equivalent circuit in which the two open-ended parallel lines in FIG. 10 are electromagnetically coupled. Thereby, similarly to the relationship in the equivalent circuit shown in FIGS. 3 and 7, the impedance of the parallel stub can be lowered, and further broadening of the band and stabilization of characteristics can be expected.

図14は、本発明のフィルタの第5の実施の形態の内部構造を示す図であり、図15はその縦断面図である。第3の実施の形態のフィルタが中心軸に対して相対する二つの間隙部が中心軸方向に一段であるのに対して、第5の実施の形態は、これを二段備えている。従って、電磁界結合部を同じ構成とすることで、電磁界結合を重畳的に生じさせ特性を改善することができる。   FIG. 14 is a diagram showing an internal structure of a fifth embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 15 is a longitudinal sectional view thereof. The filter according to the third embodiment has two gaps opposed to the central axis in the central axis direction, whereas the fifth embodiment includes two stages. Therefore, by using the same configuration for the electromagnetic field coupling unit, electromagnetic field coupling can be generated in a superimposed manner to improve the characteristics.

例えば、本発明のフィルタを阻止フィルタとして用いる場合には、所定の周波数における電力レベルをより低減させることで阻止特性を向上させることができる。なお、電磁界結合部を直列多段に配置する構成は、第5の実施の形態に示すような内導体1が稠密の構成に限らず、第2、第4や後述する第6のような内導体1が中空の構成にも適用できる。   For example, when the filter of the present invention is used as a blocking filter, the blocking characteristic can be improved by further reducing the power level at a predetermined frequency. Note that the configuration in which the electromagnetic field coupling portions are arranged in series in multiple stages is not limited to the configuration in which the inner conductor 1 is dense as shown in the fifth embodiment, but the second, fourth, and sixth described later. The present invention can also be applied to a configuration in which the conductor 1 is hollow.

図16は、本発明のフィルタの第6の実施の形態の内部構造を示す図であり、図17はその縦断面図である。第6の実施の形態は、切込みが内導体1の中心軸に対して傾斜させている。図16に示される例では、間隙部3を形成する切込みは切込み口から先端に向かって内導体1の中心軸から離れるように形成されている。これにより、突起状導体部5の形状は根元から先端に向かって(切込みの先端とは逆の位置)広がるように形成されている。   FIG. 16 is a diagram showing an internal structure of a sixth embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 17 is a longitudinal sectional view thereof. In the sixth embodiment, the cut is inclined with respect to the central axis of the inner conductor 1. In the example shown in FIG. 16, the cut forming the gap 3 is formed away from the central axis of the inner conductor 1 from the cut opening toward the tip. Thereby, the shape of the protruding conductor portion 5 is formed so as to spread from the base toward the tip (a position opposite to the tip of the cut).

突起状導体部5の幅は、電気的にはインピーダンスと関係があって、線幅が広いほどインピーダンスが低く、線幅が狭いほどインピーダンスは高い。突起状導体が並列接続された構造においては、インピーダンスを低くすることで周波数帯域が広く、逆にインピーダンスを高くすることで帯域が狭くなる。   The width of the protruding conductor portion 5 is electrically related to the impedance. The wider the line width, the lower the impedance, and the narrower the line width, the higher the impedance. In the structure in which the protruding conductors are connected in parallel, the frequency band is widened by lowering the impedance, and conversely, the band is narrowed by raising the impedance.

このことから、突起状導体部5をこのような先端にいくに従って広げることにより突起状導体部5のインピーダンスが下がり、広帯域な特性が得られる。逆に、切込みを切込み口から先端に向かって中心軸に近づくようにすることで、突起状導体部5の形状は根元から先端に向かって狭くなるようにすることもできる。この場合には、特性は狭帯域になるものの、近傍周波数を通過させたい用途においては有効である。   For this reason, the impedance of the protruding conductor portion 5 is lowered by widening the protruding conductor portion 5 as it goes to such a tip, and a broadband characteristic can be obtained. Conversely, by making the cut closer to the central axis from the cut opening toward the tip, the shape of the protruding conductor portion 5 can be narrowed from the root toward the tip. In this case, although the characteristics are narrow, it is effective in applications where it is desired to pass nearby frequencies.

図18は、本発明のフィルタの第7の実施の形態の内部構造を示す図であり、図19はその縦断面図である。第1から第6までの本発明の実施の形態が内導体1に切込みを入れる等によりその内部に電磁界結合部が形成されているのに対して、第7の実施の形態では内導体1の側面の外部に電磁界結合部を形成している。具体的には、内導体1側面に突起部11を設け、この突起部11に内導体1と導通し、側面(あるいは中心軸)に平行な部分を有するように導電性の薄膜(例えば、金属箔)12を形成している。そして、この突起部11表面に形成された導電性薄膜12と内導体1の間で電磁界結合が生じるようにしている。このような構成でも同様の特性を得ることができる。   FIG. 18 is a view showing the internal structure of the seventh embodiment of the filter of the present invention, and FIG. 19 is a longitudinal sectional view thereof. While the first to sixth embodiments of the present invention have an electromagnetic field coupling portion formed therein by, for example, making a cut in the inner conductor 1, the inner conductor 1 is formed in the seventh embodiment. An electromagnetic field coupling portion is formed outside the side surface of the. Specifically, a protrusion 11 is provided on the side surface of the inner conductor 1, and the conductive film (for example, a metal) Foil) 12 is formed. The electromagnetic coupling is generated between the conductive thin film 12 formed on the surface of the protrusion 11 and the inner conductor 1. Similar characteristics can be obtained even with such a configuration.

以上説明したように、本発明のフィルタによれば、内導体そのものを加工することにより電磁界結合部を設け、通過するマイクロ波の通過/阻止帯域を設定することができる。これをフィルタとして用いることで小型のフィルタを実現することができる。このフィルタは、例えば、同軸型フィルタとしてマグネトロンやマイクロ波導波管などの装置に一体として組み込むことが容易になる。より具体的には、内導体に設けられる電磁界結合部(フィルタ機能を発揮する部分)を外導体2から延長し導波管そのものの内部に配置すればよい。あるいは、マグネトロンのカソードと物理的に一体化してもよい。   As described above, according to the filter of the present invention, it is possible to provide an electromagnetic field coupling portion by processing the inner conductor itself and set the pass / stop band of the microwave passing therethrough. By using this as a filter, a small filter can be realized. For example, this filter can be easily integrated as a coaxial filter into a device such as a magnetron or a microwave waveguide. More specifically, an electromagnetic field coupling portion (a portion exhibiting a filter function) provided on the inner conductor may be extended from the outer conductor 2 and disposed inside the waveguide itself. Alternatively, it may be physically integrated with the magnetron cathode.

次に、本発明のフィルタを導波管ジョイント、マグネトロン、レーダー装置にそれぞれ適用した構成について説明する。   Next, a configuration in which the filter of the present invention is applied to a waveguide joint, a magnetron, and a radar device will be described.

マグネトロンなどの電波発生装置や、電波をレーダーのアンテナなどに導波するために回転機構を備えたロータリジョイントに特定周波数の電波を選択的に通過させたり、阻止するためにフィルタを配置する場合がある。このような場合でも、本発明のフィルタは、導波管と同軸線路13の間を回転機構により回転可動とし、導波管の内部に内導体1の電磁界結合部が配置されるようにすることで全体を小型化することができる。   A filter may be placed to selectively pass or block radio waves of a specific frequency through radio wave generators such as magnetrons or rotary joints equipped with a rotation mechanism to guide radio waves to radar antennas. is there. Even in such a case, the filter of the present invention can be rotated between the waveguide and the coaxial line 13 by a rotation mechanism so that the electromagnetic field coupling portion of the inner conductor 1 is disposed inside the waveguide. Thus, the whole can be reduced in size.

図20は、本発明の導波管ジョイント(ロータリジョイント)の第1の実施の形態の縦断面図である。ここに示す導波管ジョイントは、後述するように、例えばレーダー装置に用いることができる。レーダー装置では、電波発生器(マグネトロン:図示省略)で発生させた電波を導波管を介してアンテナ(図示省略)に導波させ、アンテナから所定の方向へ電波を発射させ、物標空のエコー信号をアンテナで受信して物標の距離や方位を検知する。   FIG. 20 is a longitudinal sectional view of the first embodiment of the waveguide joint (rotary joint) of the present invention. The waveguide joint shown here can be used, for example, in a radar device, as will be described later. In a radar device, a radio wave generated by a radio wave generator (magnetron: not shown) is guided to an antenna (not shown) via a waveguide, and the radio wave is emitted from the antenna in a predetermined direction. The echo signal is received by the antenna to detect the distance and direction of the target.

図20において、マグネトロン(図示省略)で発生させた電波は、同図の左方の導波管の電波入力部(図示省略)から入射され、導波管を伝搬し同軸線路に導波される。電波はさらに同軸線路13を伝搬して導波管ジョイント(ロータリジョイント)27を経由してアンテナ28へと導波される。   In FIG. 20, a radio wave generated by a magnetron (not shown) enters from a radio wave input part (not shown) of the left waveguide in the same figure, propagates through the waveguide, and is guided to the coaxial line. . The radio wave further propagates through the coaxial line 13 and is guided to the antenna 28 via the waveguide joint (rotary joint) 27.

ここで、本発明の導波管ジョイント27では、同軸線路は、すでに説明した本発明のフィルタと同様、内導体とこれを覆う外導体を備えている。内導体14は、導波管16の側壁を越えて、内部にまで先端が延びている。そして、内導体14の導波管16内部にある先端部に、図1に示した本発明の第1の実施の形態のフィルタと同じ構成の帯域阻止フィルタ部18を備えている。   Here, in the waveguide joint 27 of the present invention, the coaxial line includes an inner conductor and an outer conductor covering the inner conductor, like the filter of the present invention already described. The inner conductor 14 extends beyond the side wall of the waveguide 16 to the inside. A band rejection filter portion 18 having the same configuration as that of the filter according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is provided at the distal end portion of the inner conductor 14 inside the waveguide 16.

帯域阻止フィルタ部18は、マグネトロンで発生した電波のうち不要輻射電波を除去するために、フィルタ部を構成する間隙部の中心軸方向の長さ(図における上下方向の長さ)は、発振周波数f0の2倍の周波数に相当する波長とほぼ同じ長さである。   In order to remove unnecessary radiated radio waves from the radio waves generated by the magnetron, the band rejection filter unit 18 has a length in the central axis direction (length in the vertical direction in the figure) of the gap portion constituting the filter unit. The length is almost the same as the wavelength corresponding to the frequency twice as high as f0.

図21は、本発明の導波管ジョイント(ロータリジョイント)の第2の実施の形態の縦断面図である。本実施の形態では、帯域阻止フィルタ部18として、間隙部が中心軸に沿って直列に二段配置されたフィルタが採用されている点で第1の実施の形態の構成と異なる。   FIG. 21 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of the waveguide joint (rotary joint) of the present invention. The present embodiment is different from the configuration of the first embodiment in that a band stop filter section 18 employs a filter in which gap portions are arranged in two stages in series along the central axis.

帯域阻止フィルタ部18の各間隙部の中心軸方向の長さは、第1の実施の形態と同様に、発振周波数f0の2倍の周波数に相当する波長とほぼ同じ長さである。本実施の形態では、フィルタが直列に多段配置されている分、反射特性が向上させることができる。   The length in the central axis direction of each gap portion of the band rejection filter portion 18 is substantially the same as the wavelength corresponding to the frequency twice the oscillation frequency f0, as in the first embodiment. In this embodiment, the reflection characteristics can be improved by the amount of filters arranged in series.

なお、図20、図21両図で示した本発明の導波管ジョイントの実施の形態はいずれも電磁界結合部は、中空部を有しない稠密の内導体に形成された間隙部によるものであるが、本発明のフィルタの第2の実施の形態等中空の内導体からなるフィルタであってもよいし、内導体の側面に設けた突起状導体によっても構成することができる。また、上記フィルタ機能を有する内導体14は、同軸線路13の内導体14をそのまま延伸させてもよい。また、フィルタ部を別部品の構成とし導通接続してもよい。   In both of the embodiments of the waveguide joint of the present invention shown in FIG. 20 and FIG. 21, the electromagnetic field coupling portion is formed by a gap portion formed in a dense inner conductor having no hollow portion. However, it may be a filter made of a hollow inner conductor such as the second embodiment of the filter of the present invention, or may be constituted by a protruding conductor provided on the side surface of the inner conductor. Further, the inner conductor 14 having the filter function may extend the inner conductor 14 of the coaxial line 13 as it is. Further, the filter portion may be configured as a separate part and conductively connected.

本発明の導波管ジョイントによれば、導波管を伝搬した電波を同軸線路13に伝搬する際に、内導体14のフィルタ部18で所定の周波数の電波を選択的に通過/阻止させることができる。レーダー装置などに適用する場合には、主発振モードの周波数以外の周波数の不要輻射電波(スプリアス成分)を極力除去しておくことが求められる。従って、フィルタ部がスプリアス成分の周波数帯域を阻止するフィルタとして機能するように、スプリアス成分を構成する電波の波長のおおむね4分の1の長さに上記間隙部あるいは平行部の長さを設定すればよい。   According to the waveguide joint of the present invention, when the radio wave propagated through the waveguide is propagated to the coaxial line 13, the filter unit 18 of the inner conductor 14 selectively allows radio waves having a predetermined frequency to pass / block. Can do. When applied to a radar device or the like, it is required to remove unnecessary radiated radio waves (spurious components) of frequencies other than the frequency of the main oscillation mode as much as possible. Therefore, the length of the gap portion or the parallel portion is set to approximately a quarter of the wavelength of the radio wave constituting the spurious component so that the filter portion functions as a filter that blocks the frequency band of the spurious component. That's fine.

ところで、船舶用などに適用されるレーダー装置では、360度全方位に対して物標検知を行う。これに対応するために、導波管14と同軸線路13の接合部に回転機構19を設け、回転できるようにすることも可能である。この場合でも、内導体14のフィルタ部18は導波管16内部で回転することができ、小型化への支障も生じない。   By the way, in a radar device applied to a ship or the like, target detection is performed in all 360 degrees. In order to cope with this, it is also possible to provide a rotation mechanism 19 at the joint between the waveguide 14 and the coaxial line 13 so that the rotation can be made. Even in this case, the filter portion 18 of the inner conductor 14 can be rotated inside the waveguide 16, and there is no hindrance to downsizing.

図22は、本発明のレーダー装置の構成を示す図である。電波発生器20、サーキュレータ21、ロータリージョイント22、アンテナ23、および受信回路24を備えている。電波発生器20としては、典型的にはマグネトロンがあげられるが、これに限られない。   FIG. 22 is a diagram showing the configuration of the radar apparatus of the present invention. A radio wave generator 20, a circulator 21, a rotary joint 22, an antenna 23, and a receiving circuit 24 are provided. The radio wave generator 20 is typically a magnetron, but is not limited thereto.

マグネトロン20は、所定周波数の主発振モードを含む電波を発生させる。マグネトロン20で発生させた電波は、同図の左方の導波管の電波入力部(図示省略)から入射されサーキュレータ21を経て導波管を伝搬し、同軸線路に導波される。電波はさらに同軸線路を伝搬して導波管ジョイント(ロータリジョイント)22を経由してアンテナ23へと導波される。アンテナ23から出射され、物標で反射した電波はアンテナ23で受信され、再びサーキュレータ21を経て受信回路24で信号処理される。   The magnetron 20 generates a radio wave including a main oscillation mode having a predetermined frequency. A radio wave generated by the magnetron 20 is incident from a radio wave input section (not shown) of the left waveguide in the figure, propagates through the circulator 21 and is guided to the coaxial line. The radio wave further propagates through the coaxial line and is guided to the antenna 23 via the waveguide joint (rotary joint) 22. The radio wave emitted from the antenna 23 and reflected by the target is received by the antenna 23, and again undergoes signal processing by the receiving circuit 24 through the circulator 21.

ここで、導波管ジョイント22は、マグネトロン20で発生した電波が電波入射部から入射され導波管と同軸線路を介してアンテナ23に導波させる役割を果たす。このとき、本発明のレーダー装置では、マグネトロン20で発生させた電波を導波管で伝搬させ、同軸線路を介してアンテナ23に導波する際に導波管内部に配置されたフィルタで不要輻射電波を阻止する。この原理はすでに本発明の導波管ジョイントで説明した通りである。   Here, the waveguide joint 22 plays a role in which the radio wave generated by the magnetron 20 is incident from the radio wave incident portion and guided to the antenna 23 through the waveguide and the coaxial line. At this time, in the radar apparatus of the present invention, the radio wave generated by the magnetron 20 is propagated through the waveguide and is guided to the antenna 23 via the coaxial line, and unnecessary radiation is caused by the filter disposed inside the waveguide. Block radio waves. This principle has already been explained in the waveguide joint of the present invention.

次に、本発明のマグネトロンについて説明する。   Next, the magnetron of the present invention will be described.

本発明のマグネトロンは、マグネトロン自身から外部に漏れる電波を低減させる目的とマグネトロンで発生させた電波のうち、すでに説明したように、レーダー装置等に適用する場合に不要輻射電波となるスプリアス成分のみを選択的に除去する目的との双方に適用することができる。前者の目的の場合には、マグネトロンで発生させる電波の主発振モードの電波を阻止するフィルタを適用すればよい。後者の場合には、不要輻射電波を阻止するフィルタを適用すればよい。   The magnetron of the present invention has the purpose of reducing radio waves leaking outside from the magnetron itself, and among the radio waves generated by the magnetron, as already explained, only spurious components that become unnecessary radiated radio waves when applied to radar devices etc. It can be applied to both the purpose of selective removal. For the former purpose, a filter that blocks radio waves in the main oscillation mode of radio waves generated by the magnetron may be applied. In the latter case, a filter that blocks unwanted radiated radio waves may be applied.

図23は、本発明のマグネトロンの構造を示す縦断面図である。図に示されるように、本発明のマグネトロンは、内端部がそれぞれ円周上に配置された複数のアノードベーン26を有するアノード25と、円周の中心に中心軸が略一致する筒状のカソード27とを備えている。このアノード25とカソード27の間に電圧を印加することで、所定周波数の主発振モードを含む電波を発生させている。   FIG. 23 is a longitudinal sectional view showing the structure of the magnetron of the present invention. As shown in the figure, the magnetron of the present invention has an anode 25 having a plurality of anode vanes 26 each having an inner end arranged on the circumference, and a cylindrical shape whose central axis substantially coincides with the center of the circumference. And a cathode 27. By applying a voltage between the anode 25 and the cathode 27, a radio wave including a main oscillation mode having a predetermined frequency is generated.

本発明のマグネトロンでは、内導体中心軸がカソード27の中心軸に一致するように配置されたフィルタを備えている。マグネトロンで発生させた電波のうち主発信周波数の電波を通過させ不要輻射を除去する目的でフィルタを配置してもよい。また、本発明のマグネトロンにおいて、主発振周波数における電波そのものの外部への漏れを防止する目的で用いることもできる。前者は、すでに説明したように、不要輻射の除去が必要なレーダー装置に有用である。他方、後者は、電子レンジなどで有用である。   The magnetron of the present invention includes a filter disposed so that the inner conductor central axis coincides with the central axis of the cathode 27. A filter may be arranged for the purpose of removing unnecessary radiation by passing radio waves of the main transmission frequency among radio waves generated by the magnetron. The magnetron of the present invention can also be used for the purpose of preventing leakage of the radio wave itself at the main oscillation frequency to the outside. As described above, the former is useful for a radar apparatus that needs to remove unwanted radiation. On the other hand, the latter is useful in a microwave oven or the like.

なお、上記前者の目的を達成するのであれば、間隙部または平行部によって形成される電磁界結合部の長さを主発振モードの電波の波長の略4分の1の長さとすればよい。これに対して、後者の目的を達成するのであれば、電磁界結合部の長さを不要輻射電波の波長の略4分の1の長さとすればよい。   In order to achieve the former purpose, the length of the electromagnetic field coupling portion formed by the gap portion or the parallel portion may be set to approximately one-fourth of the wavelength of the radio wave in the main oscillation mode. On the other hand, if the latter purpose is achieved, the length of the electromagnetic field coupling portion may be set to approximately one-fourth of the wavelength of the unnecessary radiation wave.

次に、本発明のフィルタの実施例について説明する。   Next, examples of the filter of the present invention will be described.

最初に、本発明の第1の実施の形態のフィルタの実施例について説明する。なお、構造は実施の形態の説明において参照した図面と同様であるので図示は省略する。フィルタは、内導体の径がφ(ファイ)2.75mmで、外導体の径がφ4mmである。この内導体の側面に長さ7.4mmに亘って中心軸に沿って切込みが形成されている。   First, an example of the filter according to the first embodiment of this invention will be described. Note that the structure is the same as that of the drawings referred to in the description of the embodiment, and thus illustration is omitted. The filter has an inner conductor diameter of φ (phi) 2.75 mm and an outer conductor diameter of φ4 mm. A cut is formed in the side surface of the inner conductor along the central axis over a length of 7.4 mm.

このフィルタの周波数特性のシミュレーション結果を示すグラフを図24に示す。横軸は入力される電波の周波数を、縦軸は散乱パラメータの反射係数S11、通過(伝送)係数S21の絶対値をデシベル表示したもので、フィルタの反射特性(S11)、および通過特性(S21)をそれぞれ示している。図からわかるように、9.4GHz近傍において反射率が高く、通過損が小さいことから、帯域阻止フィルタとして機能している。   A graph showing the simulation result of the frequency characteristics of this filter is shown in FIG. The horizontal axis indicates the frequency of the input radio wave, and the vertical axis indicates the reflection parameter reflection coefficient S11 and the absolute value of the transmission (transmission) coefficient S21 in decibels. The reflection characteristic (S11) and the transmission characteristic (S21) of the filter. ) Respectively. As can be seen from the figure, the reflectance is high near 9.4 GHz and the pass loss is small, so that the filter functions as a band rejection filter.

なお、この切込みによって構成される突起上導体部と外導体の距離を変える、例えば、近接させることで阻止帯域を調整することもできる。すなわち、切込みによって形成される突起上導体部の位置を調節することで、フィルタの中心帯域を微調整することも可能である。   In addition, the stop band can be adjusted by changing the distance between the on-projection conductor portion formed by this cutting and the outer conductor, for example, by bringing them closer. That is, the center band of the filter can be finely adjusted by adjusting the position of the on-projection conductor formed by the cut.

次に、本発明の第3および第4の実施の形態のフィルタの実施例について説明する。   Next, examples of the filter according to the third and fourth embodiments of the present invention will be described.

両実施例では、内導体の径はφ(ファイ)2.75mmで、外導体の径はφ4mm、切込みの長さは第1の実施例と同様、7.4mmである。本実施例では、切込みはワイヤカット放電加工を用いたが、第4の実施の形態では内導体は管(パイプ)状であり肉厚が薄いので、エッチング加工も適用できる。   In both examples, the diameter of the inner conductor is φ (phi) 2.75 mm, the diameter of the outer conductor is φ4 mm, and the length of the cut is 7.4 mm as in the first example. In this example, the wire-cut electric discharge machining was used for the cutting, but in the fourth embodiment, the inner conductor is in the form of a pipe (pipe) and the wall thickness is thin, so that etching can also be applied.

図25および図26は、第3の実施の形態と第4の実施の形態それぞれのフィルタの周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。内導体が中空でなく稠密である第3の実施の形態においては、反射係数S11が10dBを満足する比帯域幅が約12%であるのに対して、内導体を筒状にした第4の実施の形態の場合には、それより広い約20%の帯域を有する周波数特性が得られることがわかる。言い換えると、内導体を内部に中空部を有しない金属棒のような稠密体とすると、周波数は低下しているが、その帯域幅は狭めシャープな阻止特性を得ることができる。   25 and 26 are diagrams illustrating simulation results of the frequency characteristics of the filters of the third embodiment and the fourth embodiment, respectively. In the third embodiment in which the inner conductor is not hollow but dense, the specific bandwidth satisfying the reflection coefficient S11 of 10 dB is about 12%, whereas the inner conductor is formed in a cylindrical shape. In the case of the embodiment, it can be seen that a frequency characteristic having a wider band of about 20% can be obtained. In other words, if the inner conductor is a dense body such as a metal rod that does not have a hollow portion inside, the frequency is lowered, but the bandwidth is narrowed and a sharp blocking characteristic can be obtained.

さらに、本発明の第7の実施の形態のフィルタの実施例について説明する。本実施例では、内導体の径はφ(ファイ)1mmで、外導体の径はφ4mmである。内導体の外周にはテフロン製リングが取り付けられている。テフロンリングは外径φ2.6mmであって、内導体の外周を覆っている。4分の1波長の長さとなるように、中心軸方向に3.75mmに亘って金属箔が貼付されており、テフロン内側で内導体と接触している。   Furthermore, an example of the filter according to the seventh embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the inner conductor has a diameter of 1 mm, and the outer conductor has a diameter of 4 mm. A Teflon ring is attached to the outer periphery of the inner conductor. The Teflon ring has an outer diameter of φ2.6 mm and covers the outer periphery of the inner conductor. A metal foil is pasted in the central axis direction over a length of 3.75 mm so as to be a quarter wavelength, and is in contact with the inner conductor inside the Teflon.

このフィルタの周波数特性のシミュレーション結果を図27に示す。同図では、横軸の周波数範囲は2〜16GHz、縦軸はS11およびS21となっている。グラフから8.2GHz近傍で帯域阻止フィルタとして機能しているのがわかる。   The simulation result of the frequency characteristic of this filter is shown in FIG. In the figure, the frequency range on the horizontal axis is 2 to 16 GHz, and the vertical axis is S11 and S21. It can be seen from the graph that it functions as a band rejection filter in the vicinity of 8.2 GHz.

最後に、本発明の導波管ジョイントを用いた場合の電波の周波数特性について説明する。図28は本発明の導波管ジョイントの導波管に入射されるマイクロ波と同軸線路13から出力されるマイクロ波の周波数特性をそれぞれ示すグラフである。入射される電波は中心周波数9.4GHzとその2倍周波数の18.8GHzで大きな出力を有するが、本発明のフィルタを18.8GHzのみで機能するように設計することで、装置が大型化することなく2倍周波数の出力のみを大幅に低減できる。   Finally, the frequency characteristics of radio waves when the waveguide joint of the present invention is used will be described. FIG. 28 is a graph showing the frequency characteristics of the microwave incident on the waveguide of the waveguide joint of the present invention and the microwave output from the coaxial line 13. Incident radio waves have a large output at a center frequency of 9.4 GHz and its double frequency of 18.8 GHz, but the apparatus is increased in size by designing the filter of the present invention to function only at 18.8 GHz. Therefore, only the double frequency output can be greatly reduced.

本発明のフィルタは、マイクロ波などの電波を発振する装置、例えばレーダー装置や電子レンジなどの家庭電化品なども含め幅広く利用可能である。また、本発明のマグネトロンは、船舶、航空機などに適用されるレーダー装置に利用可能である。   The filter of the present invention can be used widely including devices that oscillate radio waves such as microwaves, such as home appliances such as radar devices and microwave ovens. The magnetron of the present invention can be used for a radar device applied to a ship, an aircraft, and the like.

1: 内導体
2: 外導体
3: 間隙部
4: 中心導体
5: 突起状導体部
6: 第1の切込みによる間隙
7: 第2の切込みによる間隙
8: 中空部
9: 第3の切込みによる間隙
10: 第4の切込みによる間隙
11: 突起部
12: 導電性薄膜
13: 同軸線路
14: 内導体
15: 外導体
16: 導波管
17: 電波入力部
18: 帯域阻止フィルタ部
19: 回転機構
20: 電波発生器(マグネトロン)
21: サーキュレータ
22: 導波管ジョイント(ロータリジョイント)
23: アンテナ
24: 受信回路
25: アノード
26: アノードベーン
27: カソード
28: 帯域阻止フィルタ
29: 帯域通過フィルタ
1: Inner conductor 2: Outer conductor 3: Gap part 4: Center conductor 5: Protruding conductor part 6: Gap by first cut 7: Gap by second cut 8: Hollow part 9: Gap by third cut 10: Gap by the fourth cut 11: Protrusion 12: Conductive thin film 13: Coaxial line 14: Inner conductor 15: Outer conductor 16: Waveguide 17: Radio wave input unit 18: Band stop filter unit 19: Rotating mechanism 20 : Radio wave generator (magnetron)
21: Circulator 22: Waveguide joint (rotary joint)
23: Antenna 24: Reception circuit 25: Anode 26: Anode vane 27: Cathode 28: Band stop filter 29: Band pass filter

Claims (28)

導電性を有する柱状の内導体と、
中空部を有し該中空部に前記内導体の少なくとも一部が配置される、導電性の外導体と、
前記内導体の一端から電波が入力される電波入力部と、
を備えたフィルタであって、
前記内導体は、前記電波の進行方向に該電波と電磁界結合を生じさせる電磁界結合部を備えていることを特徴とするフィルタ。
A columnar inner conductor having conductivity;
A conductive outer conductor having a hollow portion and at least a portion of the inner conductor disposed in the hollow portion;
A radio wave input unit for receiving radio waves from one end of the inner conductor;
A filter with
The filter according to claim 1, wherein the inner conductor includes an electromagnetic field coupling unit that generates electromagnetic field coupling with the radio wave in a traveling direction of the radio wave.
前記電波は主発振モードを含み、
前記電磁界結合部は、前記内導体の中心軸方向の長さが、前記主発振モードの波長の略4分の1である
ことを特徴とする請求項1記載のフィルタ。
The radio wave includes a main oscillation mode,
2. The filter according to claim 1, wherein the electromagnetic field coupling portion has a length in a central axis direction of the inner conductor that is approximately a quarter of a wavelength of the main oscillation mode.
前記電波は主発振モードを含み、
前記電磁界結合部は、前記内導体の中心軸方向の長さが、前記主発振モードの波長以外の波長の略4分の1である
ことを特徴とする請求項1記載のフィルタ。
The radio wave includes a main oscillation mode,
2. The filter according to claim 1, wherein the electromagnetic field coupling portion has a length in a central axis direction of the inner conductor that is approximately a quarter of a wavelength other than the wavelength of the main oscillation mode.
導電性を有する柱状の内導体と、
中空部を有し該中空部に前記内導体の少なくとも一部が配置される、導電性の外導体と、
を備えたフィルタであって、
前記内導体は、該内導体の中心軸に対して略平行に形成された間隙部を有している
ことを特徴とするフィルタ。
A columnar inner conductor having conductivity;
A conductive outer conductor having a hollow portion and at least a portion of the inner conductor disposed in the hollow portion;
A filter with
The inner conductor has a gap formed substantially parallel to the central axis of the inner conductor.
請求項4記載のフィルタであって、
所定周波数の主発振モードを含む電波が入力される電波入力部を備え、
前記間隙部は、前記中心軸方向に、前記主発振モードの電波の波長の略4分の1の長さを有することを特徴とするフィルタ。
The filter according to claim 4,
It has a radio wave input unit that receives radio waves including the main oscillation mode of a predetermined frequency.
The said gap | interval part has the length of about 1/4 of the wavelength of the electromagnetic wave of the said main oscillation mode in the said central axis direction.
請求項5記載のフィルタであって、
所定周波数の主発振モードを含む電波が入力される電波入力部を備え、
前記間隙部は、前記中心軸方向に、前記所定周波数とは異なる周波数を有する輻射電波の波長の略4分の1の長さを有することを特徴とするフィルタ。
The filter according to claim 5, wherein
It has a radio wave input unit that receives radio waves including the main oscillation mode of a predetermined frequency.
The said gap | interval part has a length of about 1/4 of the wavelength of the radiation wave which has a frequency different from the said predetermined frequency in the said center axis direction.
前記内導体は少なくとも一部に内導体中空部を有し、
前記間隙部は前記内導体中空部と繋がるように形成されている
ことを特徴とする請求項4から請求項6までのいずれかの請求項に記載のフィルタ。
The inner conductor has an inner conductor hollow part at least in part,
The filter according to any one of claims 4 to 6, wherein the gap portion is formed so as to be connected to the inner conductor hollow portion.
前記間隙部は、
前記内導体に対して一の方向に切り込まれた第1の間隙と、
前記中心軸に対して第1の間隙部とほぼ相対する位置で切り込まれた第2の間隙と
を含んでいることを特徴とする請求項4から請求項7までのいずれかの請求項に記載のフィルタ。
The gap is
A first gap cut in one direction with respect to the inner conductor;
8. The device according to claim 4, further comprising: a second gap cut at a position substantially opposite to the first gap portion with respect to the central axis. The filter described.
前記内導体は、前記中心軸に沿って直列に形成された複数の間隙部を含む
ことを特徴とする請求項4から請求項8までのいずれかの請求項に記載のフィルタ。
The filter according to any one of claims 4 to 8, wherein the inner conductor includes a plurality of gaps formed in series along the central axis.
請求項4から請求項9までのいずれかの請求項に記載のフィルタであって、
前記間隙部は、「略平行」に代えて、前記中心軸から外側に向けて傾斜するように形成されていることを特徴とするフィルタ。
A filter according to any one of claims 4 to 9, comprising:
The filter is characterized in that, instead of “substantially parallel”, the gap is formed so as to be inclined outward from the central axis.
導電性を有する内導体と、
中空部を有し該中空部に前記内導体の少なくとも一部が配置される、導電性の外導体と、
を備えたフィルタであって、
前記内導体と前記外導体の間にあって、前記内導体と電気的に接続され前記中心軸に対して略平行な平行部
を有することを特徴とするフィルタ。
A conductive inner conductor;
A conductive outer conductor having a hollow portion and at least a portion of the inner conductor disposed in the hollow portion;
A filter with
A filter having a parallel portion between the inner conductor and the outer conductor and electrically connected to the inner conductor and substantially parallel to the central axis.
前記平行部は、前記内導体と電気的に接続される一端から先端に向かって前記内導体に垂直な方向の横幅が広がっていることを特徴とする請求項11記載のフィルタ。   12. The filter according to claim 11, wherein a width of the parallel part in a direction perpendicular to the inner conductor extends from one end electrically connected to the inner conductor to the tip. 請求項11または請求項12記載のフィルタであって、
所定周波数の主発振モードを含む電波が入力される電波入力部を備え、
前記間隙部は、前記中心軸方向に、前記主発振モードの電波の波長の略4分の1の長さであることを特徴とするフィルタ。
A filter according to claim 11 or claim 12,
It has a radio wave input unit that receives radio waves including the main oscillation mode of a predetermined frequency.
The filter is characterized in that the gap portion has a length that is approximately one quarter of the wavelength of the radio wave in the main oscillation mode in the central axis direction.
請求項11または請求項12記載のフィルタであって、
所定周波数の主発振モードを含む電波が入力される電波入力部を備え、
前記間隙部は、前記中心軸方向に、前記所定周波数とは異なる周波数輻射電波の波長の略4分の1の長さを有することを特徴とするフィルタ。
A filter according to claim 11 or claim 12,
It has a radio wave input unit that receives radio waves including the main oscillation mode of a predetermined frequency.
The said gap | interval part has the length of about 1/4 of the wavelength of the frequency radiation electromagnetic wave different from the said predetermined frequency in the said center axis direction.
導電性を有する柱状の内導体と、
中空部を有し該中空部に前記内導体の少なくとも一部が配置される導電性の外導体と、を有する同軸線路と、
所定周波数の主発振モードを含む電波が入射される電波入射部と、前記電波を前記同軸線路に導波する導波管と、を備えたロータリジョイントであって、
前記内導体は、該内導体の中心軸に対して略平行に形成された間隙部を前記導波管の内部に有している
ことを特徴とする導波管ジョイント。
A columnar inner conductor having conductivity;
A coaxial line having a hollow portion and a conductive outer conductor in which at least a part of the inner conductor is disposed in the hollow portion;
A rotary joint comprising a radio wave incident portion on which a radio wave including a main oscillation mode of a predetermined frequency is incident, and a waveguide for guiding the radio wave to the coaxial line,
The waveguide joint, wherein the inner conductor has a gap portion formed substantially parallel to the central axis of the inner conductor in the waveguide.
前記間隙部は、前記中心軸方向に、前記所定周波数とは異なる周波数の輻射電波の波長の略4分の1の長さを有する
ことを特徴とする請求項15記載の導波管ジョイント。
The waveguide joint according to claim 15, wherein the gap portion has a length that is substantially a quarter of a wavelength of a radiation wave having a frequency different from the predetermined frequency in the central axis direction.
前記内導体は少なくとも一部に内導体中空部を有し、
前記間隙部は前記内導体中空部と繋がるように形成されている
ことを特徴とする請求項15または請求項16記載の導波管ジョイント。
The inner conductor has an inner conductor hollow part at least in part,
The waveguide joint according to claim 15 or 16, wherein the gap portion is formed so as to be connected to the hollow portion of the inner conductor.
前記間隙部は、
前記内導体に対して一の方向から切り込まれた第1の間隙と、
前記中心軸に対して第1の間隙部とほぼ相対する位置で切り込まれた第2の間隙と
を含んでいることを特徴とする請求項15から請求項17までのいずれかの請求項に記載の導波管ジョイント。
The gap is
A first gap cut from one direction with respect to the inner conductor;
18. The device according to claim 15, further comprising: a second gap cut at a position substantially opposite to the first gap portion with respect to the central axis. The waveguide joint described.
前記内導体は、前記中心軸に沿って直列に形成された複数の前記間隙部を含んでいる
ことを特徴とする請求項15〜請求項18までのいずれかの請求項に記載の導波管ジョイント。
The waveguide according to any one of claims 15 to 18, wherein the inner conductor includes a plurality of the gap portions formed in series along the central axis. Joint.
導電性を有する柱状の内導体と、
中空部を有し該中空部に前記内導体の少なくとも一部が配置される導電性の外導体と、を有する同軸線路と、
所定周波数の主発振モードを含む電波が入射される電波入射部と、前記電波を前記同軸線路に導波する導波管と、を備えたロータリジョイントであって、
前記内導体は、前記内導体と前記外導体の間にあって、前記内導体と電気的に接続され前記中心軸に対して略平行な平行部を前記導波管の内部に有している
ことを特徴とする導波管ジョイント。
A columnar inner conductor having conductivity;
A coaxial line having a hollow portion and a conductive outer conductor in which at least a part of the inner conductor is disposed in the hollow portion;
A rotary joint comprising a radio wave incident portion on which a radio wave including a main oscillation mode of a predetermined frequency is incident, and a waveguide for guiding the radio wave to the coaxial line,
The inner conductor is between the inner conductor and the outer conductor, and has a parallel portion in the waveguide that is electrically connected to the inner conductor and substantially parallel to the central axis. Characteristic waveguide joint.
前記平行部は、前記中心軸方向に、前記所定周波数とは異なる周波数の輻射電波の波長の略4分の1の長さを有する
ことを特徴とする請求項20記載の導波管ジョイント。
21. The waveguide joint according to claim 20, wherein the parallel portion has a length that is approximately one quarter of a wavelength of a radiation wave having a frequency different from the predetermined frequency in the central axis direction.
請求項19から請求項21までのいずれかの請求項に記載の導波管ジョイントであって、
前記導波管に対して前記同軸線路を回転可動とする回転機構
を備えていることを特徴とする導波管ジョイント。
A waveguide joint according to any one of claims 19 to 21, comprising:
A waveguide joint, comprising: a rotation mechanism for rotating the coaxial line relative to the waveguide.
所定周波数の主発振モードを含む電波を発生させる電波発生器と、
電波を発射させるアンテナと、
請求項15から請求項22までのいずれかの請求項に記載の導波管ジョイントであって、前記電波発生器で発生した電波が前記電波入射部から入射され、前記導波部と前記同軸線路を介して前記アンテナに導波する導波管ジョイントと
を備えていることを特徴とするレーダー装置。
A radio wave generator for generating radio waves including a main oscillation mode of a predetermined frequency;
An antenna that emits radio waves,
23. The waveguide joint according to any one of claims 15 to 22, wherein a radio wave generated by the radio wave generator is incident from the radio wave incident portion, and the waveguide portion and the coaxial line And a waveguide joint that guides the antenna through the antenna.
所定周波数の主発振モードを含む電波を発生させる電波発生器と、
電波を発射させるアンテナと、
前記アンテナから発射された電波によるエコー信号を受信する受信部と、
請求項15から請求項23までのいずれかの請求項に記載の導波管ジョイントであって、前記電波発生器で発生した電波が前記電波入射部から入射され、前記導波部と前記同軸線路を介して前記アンテナに導波する導波管ジョイントと
前記電波発生器で発生した電波を前記電波入射部に導波するとともに、前記エコー信号を前記受信部に導波するサーキュレータと、
を備えていることを特徴とするレーダー装置。
A radio wave generator for generating radio waves including a main oscillation mode of a predetermined frequency;
An antenna that emits radio waves,
A receiving unit for receiving an echo signal by radio waves emitted from the antenna;
The waveguide joint according to any one of claims 15 to 23, wherein a radio wave generated by the radio wave generator is incident from the radio wave incident part, and the waveguide part and the coaxial line A waveguide joint that guides the antenna through the antenna, and a circulator that guides the radio wave generated by the radio wave generator to the radio wave incident part, and guides the echo signal to the receiving part,
A radar device comprising:
内端部がそれぞれ円周上に配置された複数のアノードベーンを有するアノードと、前記円周の中心に中心軸が略一致する筒状のカソードとを有し、前記アノードと前記カソードの間に、所定周波数の主発振モードを含む電波を発生させる電波発生部と、
前記内導体中心軸が前記中心軸に一致するように配置された、請求項4から請求項14までのいずれかの請求項に記載のフィルタと、
を備えていることを特徴とするマグネトロン。
An anode having a plurality of anode vanes each having an inner end disposed on the circumference, and a cylindrical cathode having a central axis substantially coincident with the center of the circumference, and between the anode and the cathode A radio wave generator that generates radio waves including a main oscillation mode of a predetermined frequency;
The filter according to any one of claims 4 to 14, wherein the inner conductor central axis is arranged so as to coincide with the central axis.
A magnetron characterized by comprising:
前記間隙部は、前記中心軸方向に、前記主発振モードの電波の波長の略4分の1の長さを有する
ことを特徴とする請求項25記載のマグネトロン。
26. The magnetron according to claim 25, wherein the gap portion has a length of approximately one quarter of a wavelength of the radio wave in the main oscillation mode in the central axis direction.
前記間隙部は、前記中心軸方向に、前記所定周波数とは異なる周波数の輻射電波の波長の略4分の1の長さを有する
ことを特徴とする請求項25記載のマグネトロン。
26. The magnetron according to claim 25, wherein the gap portion has a length of approximately one quarter of a wavelength of a radiation wave having a frequency different from the predetermined frequency in the central axis direction.
請求項24または請求項26記載のマグネトロンと、
電波を発射させるアンテナと、
前記アンテナから発射された電波によるエコー信号を受信する受信部と、
前記電波発生器で発生した電波を前記電波入射部に導波するとともに、前記エコー信号を前記受信部に導波するサーキュレータと、
を備えていることを特徴とするレーダー装置。
A magnetron according to claim 24 or claim 26,
An antenna that emits radio waves,
A receiving unit for receiving an echo signal by radio waves emitted from the antenna;
A circulator that guides the radio wave generated by the radio wave generator to the radio wave incident part, and guides the echo signal to the receiving part,
A radar device comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023024814A1 (en) * 2021-08-23 2023-03-02 华为技术有限公司 Filter, antenna, base station, and manufacturing method for filter

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