JPH0388401A - 半可撓性二重リッジ導波管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、広帯域電磁波信号の伝送に使用される導波管
に関する。特に、本究明は、連続的なプロセスにより長
い長さにおいて処理が可能であり改善された電力処理能
力を持つ可撓性に富む種類の波形リッジ導波管に関する
。

（背景技術） 平滑壁面の導波管の使用は、マイクロ波伝送システムに
おいてはごく一般的である。特に、短形状断面の桿波Ｑ
’？は、多くの導波管用途において良好な電気的性能を
提供するため最もしばしば使用される。しかし、剛直で
平滑な導波管は、このような導波管が可撓性を持たない
ため比較的短い長さで製造されることになり、作業現場
毎に設備のレイアウトに適合させるため特別誂えの長さ
、曲がりおよび捩り部分を使用することを必要とする故
に、経済的ならびに使用の両面で厳しい制約を受ける。

従って、多くの用途において、波形形状（コルゲーショ
ン）の提供により可撓性を持つようにされた導波管が使
用されている。このような導波管は、最初に導電性金属
管から平滑面の管を形成し、その後この管を波形形状に
することにより、商業的に製造されている。

矩形状導波管から得られるよりも大きな帯域幅を必要と
する用途においては、ある形態の突起を持つリッジ導波
管、典型的には二重りッジ導波管が使用される。このよ
うなりッジ導波管においては、突起即ちリッジは、基本
モードと第１の高次モードの遮断周波数間に一層大きな
（；）域幅を提供する断面の摂動を起生ずる。しかし、
二重りッジ導波管の使用に特有なある短所が存在する。

例えば、矩形状の二重りッジ導波管は、複数の隅部の存
在がかなり大きな信号の減衰を招き、導波管のピーク電
力処理能力が一般に低下する故に問題がある。鋭い隅部
はまた、電メツキ処理の如きある製造過程において問題
の根源となる。

剛直タイプの二重りッジ導波管はまた、有効に機能する
ためにはシステムの構成要素との正確な整合を必要とす
る点で不利である。剛直な導波管の可撓性を欠くことは
また、製品の取扱い、貯蔵および出荷において非常な困
難をもたらす。剛直な導波管は特に組み付けが困難であ
り、例え導波管により連結されるべきシステム部分が僅
かに軸方向にずれても付属の結合部品を必要とする。更
に、連続的な処理二［法により剛直な二重リッジ導波管
を長い長さで経済的に製造することは困難である。

空輸によるケーブル付設作業、機−Ｌレーダー妨害用軍
用航空機、等の如き多くの防衛関連用途におけるように
可撓性と広帯域の両方が必要とされる用途においては、
典型的には矩形状断面の可撓性二重リッジ導波管が使用
される。

可撓性は、所要の二重りッジ断面形状の連続的に形成さ
れたコルゲーションにより提供される。

このような導波管の製造に含まれる製造プロセスは、コ
ルゲーションが一般に非連続的であり個々に形成しなけ
ればならない故に経費および時間を要する。主な短所は
、連続的な処理が不可能であり、従って、可撓性二重リ
ッジ導波管は一般に短い長さでのみ使用可能である。

リッジの存在が帯域幅の増加をもたらすが、リッジ導波
管の他の電気的特性は比肩し得る長さのリッジのない剛
直導波管と比較して低下する。

減衰ファクタは増加し、電圧／定在波比（ＶＳＷＲ）は
、良好な性能が非常に短い長さにおいてのみ達成し得る
点まで低減される。

短い長さの使用時をの問題は、粘合フランジの必要、関
連する乾燥空気／ガス漏れ、相互変調の可能性、結果と
して生しるＶＳＷＲの低下および瞥合円的のため拮含長
さに対する機絨的接近を行う必要と関連する問題である
。

その結果、良好な電気的特性、特に広帯域の基本モード
・マイクロ波伝送用途における使用に適する高電力処理
能力を有する、連続的なプロセスにより長い長さで経済
的に製造が可能な可撓性導波管の需要がある。

（発明の目的） 本発明の主な目的は、比較的低い信号減衰で拡張された
周波数の帯域幅にわたる基本モード動作が可能な可撓性
タイプの導波管の提供にある。

本発明の関連する目的は、連続的なプロセスによる長い
長さで経済的に製造できる上記の種類の導波管の提供に
ある。

本発明の別の目的は、比較的高いピーク電力処理能力と
比較的低い信号減衰特性の両方を提供する」二記種類の
可撓性導波管の提（」（にある。

本発明の更に別の目的は、所要の電気的伝送特性が異な
る広帯域用途に対して奸都合にも最適化が可能である１
・記の形式の改ｙ（された可撓性導波管の提供にある。

本発明の他の目的および利点については、添付図面に関
して以降の詳細な記述を読めば明らかになるであろう。

（発明の概要） 要約すれば、本発明によれば、管内に形成され溶接され
た後、コルゲーションを形成して、従来の剛直ならびに
可撓性二重リッジ導波管と比較して改善された信号処理
特性を持っ導波管を提供するよう最適化が可能である制
御自在なパラメータにより規定される特殊な断面に形成
される一体の金属条片を含みながら、対比し得る周波数
帯域幅にわたる基本モード動作を許す半可撓性の二重り
ッジ導波管が提供される。

本発明は、組み付けの困難と関連する諸問題、および従
来の剛直導波管に特有の構成要素の正確な整合の厄介な
要件を有効に排除する。

可撓性＃審を二重リッジ導波管と比較して、本発明は、
可撓性、増加した電力定格、減少した減衰、ならびに連
続的で比較的複雑でない安価なプロセスにより長い長さ
の導波管の製造の容易化の遥かに望ましい組合わせを提
供する。

本発明の半可撓性の二重りッジ導波管は、隅部のないよ
うに設計され、特殊なパラメータが導波管の所要の電気
的特ｆｌｌ：を実質的に強化するよう相関的に最適化し
得る幾何学式により定義されるダンベル（ｄｔｕｍｂｂ
ｅｌｌ）型の輪郭に実質的に一致する特殊な断面を持つ
。この形式の半可撓性導波管は、剛直二重リッジ導波管
により＋１Ｊ能なものと比肩あるいはこれより婁に優れ
た電気的特性を呈するように最適化が可能であり、かつ
遥かに長い連続的に形成された長さにおける特性を保持
する。この特殊に設計された導波管の輪郭の結果、比肩
し得る導波管長さに対して向上した電力処ＰＩＩ能力お
よび改ｙ÷された減衰ならびにＶＳＷＲファクタがもた
らされる。

この特殊な導波管形状の効果は、本発明の一実施態様に
よれば、直接対向するコルゲションの谷部間の距離を最
大化することにより空隙従って導波管の電力処理能力を
増大する如き程度まで導波管の対向する例のコルゲーシ
ョンの山部および谷部の配置をずらせる選択されたピッ
チを持つ非環状コルゲーションの使用によって更に強化
される１１選択的にずらされたコルゲーションによる最
適化可能なパラメータを持つこの特殊なダンベル型の組
合わせは、栓型的な可撓性二重リッジ導波管により提供
される機械的に有利な可撓性を、従来の可撓性のある環
状コルゲーションを付した導波管あるいは剛直二重リッ
ジ導波管に比較して、剛直二重リッジ導波管の優れた電
気的特性および増１大した電力処理能力と有効に組合わ
せる。

（実施例） 本発明については望ましい実施態様に関して記述するが
、本発明をこれらの特定の実施態様に限定する意図はな
いことを理解すべきである。

反対に、全ての代替例、変更例および相当構成を頭書の
特許請求の箱間により規定される如き本発明の趣旨およ
び範囲内に含まれるものとして包含することを意図する
ものである。

まず図面において、第１図には、「ａ」として全体的に
示される幅の広い寸法と、「ｂ」として示される狭い寸
法を有する従来の二重りッジ導波管１０の断面図が示さ
れる。周知の如く、電界強さが導波管の幅周囲に均一に
分散され、インピーダンスおよび電力処理が「ｂ」寸法
に置かれた状態で、矩形状導波管内の電磁エネルギが基
本モードで進行する。

０ 矩形状二重リッジ導波管ｌＯは、導波管に沿って長手方
向に延長する対向方向に配置された略々矩形状のくびれ
部１２．１４により゛画成された１対のりッジが設けら
れている。「ｂ」”−Ｊ法の中心における減少は、リッ
ジ導波暮の特性インピーダンスおよび電力処理能力を減
少させるが、基本モードの作動シ；）域幅を実質的に拡
張する。

このような形態により、電磁エネ□ルギはこの断面の中
心部付近に非常に集中される。

この形式の二重リッジ導波管は、拡張された作動帯域幅
およびモード使用条件からの白山度が必須である広帯域
伝送設備その他の用途に広く使用されている。しかし、
矩形状の二重リッジ導波管は、矩形状の断面およびリッ
ジを画成する対向したくびれ部の結果生じるいくつかの
隅部ならびに余分な表面積の故に、大きな減衰率および
低いピーク電力処理能力の如き固有の短所から免れない
。これらの隅部はまた、メツキの如き製造プロセスのあ
る特質を問題のあるものとする。

１− 第１（ａ）図のりッジ導波管の側面図である第１（ｂ）
図に示されるように、二重り・ソジ導波管は、典型的に
は平滑面を呈し、導波管を構成する金属導体上の保護ジ
→・ケラト１６を含む。

平滑面の矩形状二重りッジ導波管における主たる問題は
、固有の不可撓性が導波管の配設経路を定めることおよ
び組み付けを困難にし、また結合される構□成要素間の
正確な整合を必要とする故に現場で取付は可能なフラン
ジの使用を不可能にすることである。

可撓性が不可欠である用途においては、二重リッジ導波
管は、標準的な矩形状二重リッジの断面を維持しながら
その全長に沿って導波管にコルゲーションを付すことに
より撓み自在にされる。第２図に示されるように、可撓
性リッジ導波管は、コルゲーションの方向が導波管ｌＯ
の軸心に対して完全に直角になるようにした環状コルゲ
ーション１８から形成されるのが典型的である。このコ
ルゲーションは、一端部で平滑面の導波管を連続的に緊
締し、−時に１つのコル２ ゲーションを画成するようにその長平方向に沿って内方
向に導波管を緊締することにより形成される。

環状コルゲーションが個々に形成゛されねばならない故
に、連続的な形成プロセスは使用できず、これにより第
２図に示される形式の可撓性導波管の製造を困難にしか
つコスト高にし、また長い長さの形成を不可能にする。

更に、溝の環状であることから起因する導波管の完全な
可撓性は、使用における導波管の減衰ファクタを劇的に
増大する。別の問題は、ＶＳＷＲが限られた導波管長さ
に対してのみ受は入れ得る限度内に留めることである。

次に第３図には、本発明の望ましい実施態様による改善
された半可撓性の二重リッジ導波管の断面図が示される
。導波管２０は、鋭い隅部が全く無く、次の極（ｐｏｌ
ａｒ）方程式により定義されるダンベル状の輪郭を有す
る特殊な断面形状で形成される。即ち、 ｒ２ｐ−２ａｒ’ｃｏｓ　　２θ　＋　ａ２＝　　ｂ２
　（１）３ 式（１）においては、定数「ａ」および「ｂ」が、下記
の如く輪郭の長軸ｒｕＪおよび短軸ｒｖＪに照らしてそ
れぞれ定義される。

および 但し、「ｕ」、「ｖ」および「ｐ」は選択可能な変数で
ある。ダンベルの形状は、第１図、第２図に示した矩形
状の断面形状ではないが、その代わり長軸の周囲に画成
される導波管の断面の略々凸状の端□部２６．２８まで
延長する略々ベル（ｂｅｌｌ）形状の断面を呈する対向
位置のりッジ２２．２４を有する矩形状導波管のそれと
実質的に対応する。

第３図に示される導波管の断面においては、極方程式（
１）がベル形状のりッジの上を向いた端部が導波管の断
面端部と平滑に合流すること４− により、隅部即ち急激な突起の存在を避けるように輪郭
を画成することに注意すべきである。

第３図の輪郭は、基本モード作動（１）域幅７，５乃至
１８、ＯＧ　ＩＩ　ｚに基いてパラメータ「ｕ」、「ｖ
」および「ｐ」がそれぞれ０．７０２インチ、０．−１
．２８インチおよび３．４０となるように選択される、
望ましい実施態様による導波管２（）の断面形状を示し
ている。

第３図に示された種類の１１ｒ「のカーブは、パラメー
タ「ｐ」を変化する間、パラメータｒｕＪ、ｒｖＪを一
定に保持することにより生成することができる。企て同
じ長細および短軸を持つこのような１！！Ｔのカーブは
第４図に示されるが、同図はｒｕＪおよび「Ｖ」　（そ
れぞれ０．７０インチおよび０．１２インチ）を一定に
保持しながら如何にしてパラメータ「ｐ」における変化
が導波管の輪郭の断面形状に彩管を及ぼすかを示す図で
ある。特に、「ｐ」の値を増加すると、導波管の輪郭が
断面端部と０流する前に短軸から遠去かる程度を大きく
する。第４図は、全体的な５ 輪郭の断面の第１象限のみに沿った変化を示し、形状に
おける同様な変化もまた残りの３象限−も妥当すること
が明らかであろう。

次に第５図においては、第３図および第４図のダンベル
形状の導波管により実現される帯域幅における増加の状
態を示すグラフが示される。同図には、それぞれ長細ｒ
ｕＪと短軸ｒＶＪの長さの異なる比率に対するパラメー
タ「ｐ」の値の増加に伴う導波管の帯域幅の変化を示す
１対のグラフが示されている。第５図に示したカーブの
プロットにおいて、導波管の帯域幅が、修正（ｍｏｄｉ
ｆｉｅｄ）されたＴ　Ｅ　＋　ｏモードの遮断周波数（
Ｆｃ＋）に対する修正されたＴＥ２゜の遮断周波数（Ｆ
ｃ２）の比率として定義される。このカーブから明らか
なように、パラメータ「ｐ」の値の増加ハ、比率Ｆ　、
、　２　／　Ｆ　＝　＋により定義される（１）域幅の
増加をもたらし、ｌｉＦ域福の範囲は輪郭に対する選択
された縦横比に反比例する。

所要のダンベル形状の導波管輪郭を適当に定義するため
には、式（１）は２つの制約に従わな６ ければならない。即ち、 （ｉ）定数「ｂ」は定数「ａ」より大きくなければなら
ず、さもなければ、断面はｙ輔に対称である２つの部分
に分けられ、 （ｉｉ　）パラメータ「ｐ」は、−１−記の帯域幅の増
加を達成するためには２より大きな値を持たなければな
らない。

上記の条件が満たされると、導波管の輪郭は、パラメー
タｒｕＪ、「Ｖ」および「ｐ」における変化により生じ
る電気的特＋４の変化を考慮し、また望ましくはある形
態のコンピュータに基づく近似化手法により、できるだ
け大きな基本モード作動帯域幅および最小量の信号減衰
を生じるこれらのパラメータに対する値の範囲を決定す
ることにより良好に最適化することが可能である。、こ
の決定は、ノ１（本モード動イ′１の所要の（；）域幅
、選択された減衰特性、等に対して最適化された導波管
の輪郭を画成するために必要なパラメータの最適ｆｉｉ
ｆｆあるいは値の範囲を決定するように所要の電気的特
性を実際に測定すること７ により補うことができる。

動作帯域幅と付随する減衰を定義するための最初の２つ
のモード、即ち修正ＴＥＩＧおよび１’　ｌ！：　２　
、の遮断周波数の引算は、任意の断面の導波管形状を分
析するため当産業において知られる多項近似化あるいは
有限要素分析法の如きいくつかのコンピュータ手法の１
つを用いることにより便利に行うことができる。１つの
例示的な手法は、Ｒ，Ｍ、　Ｂｕｌｌｅｙによる論文「
多項近似化法による任意の形状を持つ導波管の分析」（
ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｍｉｃｒ
ｏｗａｖｅ　Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄＴｅｃｈｎｉｑｕｅ
ｓＳＭ　Ｍ　Ｔ第１８巻、１０２２〜１０２８頁、１９
７０年１２月発行）において記載されている。

本発明の望ましい実施態様によれば、ダンベル形状の導
波管は、今日防衛関連の通信目的のため広く使用される
７、５乃至１８　、０　Ｇ　Ｉ−１ｚで最適化された。

このような最適化された導波管は、多項近似化手法を用
いて「ｐ」＝３．４であり、７．５乃至１８．０ＧＩＩ
ｚの基本モード帯域幅に対して定義された場合の式（１
）に基づくダンベル形状の８ 輪郭と、矩形状断面を持つ従来の二重りッジ導波管の対
応する第１象限（破線で示した）との間のグラフ−にの
比較を示す第６図に示されている。

第７図は、それぞれ長軸「ｕ」および短軸ｒｖＪの長さ
と、第１の高次モードの遮断周波数との相関関係を示す
グラフである。同図に示されるように、遮断周波数Ｆｃ
２は、パラメータｒｖＪが一定に保持される時、（Ｋ４
　ｒ　ｕ　Ｊが増加すると共に徐々に減少する。２つの
このような相関関係グラフは、（）、０および０．０４
と等しいパラメータｒｕＪにおける増分する差について
示される。

第８図は、予め定めた定常値における短軸の長さ即ちパ
ラメータｒｖＪを推持しながら、基本モードの遮断周波
数と、長袖の長さの増分する差即ちパラメータｒｕＪと
の間の相関関係を示す同様なグラフである。３つのこの
ような相関関係カーブが、パラメータｒｖＪの予め定め
た定常値０．０、＋０．０４および−０，０４に対して
９− 第８図に示される。

上記のことから、第３図および第４図に示したダンベル
形状の輪郭を定義する極方程式の主なパラメータが所要
の電気的性能特性を達成するように良好に最適化可能で
あることが明らかであろう。このような手法を導波管の
パラメータ、ならびに長袖および短軸間の相関関係、お
よび基本モードの帯域幅および減衰の如き導波管の性能
特性の計算に適用することの関連する詳細は当業者には
周知であり、従って本文では詳細には記述しない。

この記述の目的のためには、式（１）により定義される
半可撓性の導波管のパラメータｒｕＪ、ｒｖＪおよび「
ｐ」が、本発明により、標準的な矩形状あるいは円形の
導波管のそれと比較して改善された基本モード作動周波
数の帯域幅および減少した減衰ファクタを顕著に実現す
るよう制御自在に変更可、能であると言えば充分であろ
う。実際に、市販の二重りッジ導波管のそれよりも著し
く低い減衰ファクタを同時に持ち０ ながら、標準的なリッジ導波管のそれと比肩し得るかあ
るいはこれより良好な基本モード作動帯域幅を提供する
ようにこの導波管が最適化可能であることを実験的に確
認した。′ 第９図は、本発明の半可撓性導波管と関連する減衰・量
、および所要の周波数ｊｊＦ域幅にわたる減衰量の変化
を反映する理論的および実験的データに基くカーブのグ
ラフを示す。このような測定に用いられる導波管は、６
．０乃至ｔ４．４ＧＨｚ間に延びる周波数帯域幅にわた
る作動のため最適化された。第９図においては、カーブ
Ａは、多項近似化法・あるいは類似の手法に基いて定め
られる如く、半可撓性導波管に対する理論的に計算され
た減衰量対周波数応答の関係を示している。

この理論的な減衰量は、問題の周波数帯域にわたり略々
４．０乃至５．５ｄＢ／１００フイート（約３０ｍ）の
範囲内に止まる。これと比較して、カーブＢおよびＣで
表わされる如く、実験的に測定された減衰量は、それぞ
れ測定スケールの上下端にオイ、テ略々４゜０乃至５．
０ｄ　１３　／　１００７　イー　）　（約３０ｍ）１ の範囲内に留まる。

７．５乃至１８．０ＧＩ（ｚの周波数範囲に対して最適
化される如き第３図および第９図の導波管に基く理論的
な計算は、７　ｄ　Ｂ　／１００７４−ト（約３０ｍ　
）以下の減衰量を確認したが、これはそれぞれ市販の剛
直および可撓性の二重リッジ導波管と現７１ユ関連する
１０（）乃至１２．０および２０．０乃至３０．０ｄＢ
／１００フイート（約３０ｍ）の減衰ファクタに勝る著
しい改善である。

次に第１０図においては、第３図に示した形状の半可撓
性導波管を形成するよう特殊なダンベル型の輪郭を与え
るための望ましい構成の断面図が示される。同図に示さ
れるように、導−波管３０の断面は、対向（ｒｙ　置に
置かれたベル形状のリッジ部３２．３４と、パラメータ
ｌ”ｕＪ、ｒｖＪおよび「ｐ」に対して選択された値を
用いて、極方程式（１）により定義された全体的にダン
ベル型の輪郭を形成するようリッジを有効にリンクする
略々凸状の端部４２．４４とにより画成される。上記の
如く、これらパラメータの選択は、コンピュータ２ に基いた多項近似化法、有限要素分析あるいは池の類似
の手法により最も有利に決定される如き、所要の基本モ
ード（１）域怖および最小化された減衰承に基いている
。

一旦パラメータ「ｕ」、「ｖ」および「ｐ」の最適値が
決定されると、導波管の輪郭は、逆の関係により導波管
リッジ３２．３／Ｉのベル状の輪郭に実質的に対応する
形状を処理する駆動面３６Ａ１３６１３を何する１対の
リッジ・；１；イール３６．３８により、コルゲーショ
ンを施した円形の管の断面から形成される。このリッジ
・ホイールは、導波管か横断方向にＩＵ１転するりッジ
・ホイールを横切って連続的に移動されるにつれて管状
の導波管のｉｊｊ径方向に対向する外表面」二に回転接
触する状態に同時に置かれる。同時に、 逆の関係によりＷ状の端部４２．４４の形状に略々対応
する凹状面を右する↓対の直径方向に対向する支持面４
０．４１が、前記端部と支持接触状態に置かれる。導波
管の直径方向に対向する面に対スるリッジ・ホイール３
６．３８の同時の確実な３ 駆動衝撃が、２つのベル型のり・ソジ３２．３４を形成
し、また導波管の残る反対側の面上の凹状の支持面４０
．４１によりｊえられる支持が、す・ソジ・ホイールの
駆動衝撃下の導波管の不均一な拡張を１！１１止する。

このように、リッジ・ホイールおよび支持面は、相互に
関連して、最適化された極方程式（１）で定義される全
体的にダンベル形状の輪郭を生成する。

導波管の電力処理能力を増すと共に可撓性を提供するた
め、第３図の導波管は、離散した環状のコルゲーション
を持つ従来の可撓性導波管のように導波管を完全に可撓
性を与えることなく、ある程度の可撓性をｉｌｌす連続
的にリンクされたコルゲーションを用いることにより半
可撓性とされるのである。本発明の望ましい実施態様に
よれば、限られた可撓性量のみを与える螺旋状のコルゲ
ーションを持つ所要の断面形状の導波管が形成される。

実際に、このような導波管は、真に「半可撓性」であり
、剛直の二重リッジ導波管および可撓性の二重りッジ導
波管の双方に４ 勝る顕著な利点を有する。

更に、この半可撓Ｉ１１．導波管は、限られた領域内で
配設経路を定め組み込むことが著しく容易となり、また
導波管１１１体および導波管が組み込まれるべき領域の
両方において°；１法公差を許容するため必要である小
さな長さの調整に適合するに充分な可撓性に富む。同時
に、この限られた可撓性はまた、信号の減衰を小さく保
ち、完全に可撓性の導波管で可能なよりも実質的に長い
導波管長さを用いることを実用化する。

二重リッジ導波管の可撓ヤ１ユは、離散的で連続しない
環状のコルゲーションを用いることによりこれまで達成
されてきた。このような導波管、導電性金属（典型的に
は銅またはアルミニウム）の条片から管を形成し、この
管を溶接してこれを近似的な炉形状に整形し、平滑面の
導波管を一端部で締め、鉄線められた端部に向かって導
波管の長手方向に滑って内方、に絞り一時に１つずつコ
ルゲーションを画１戊することにより典型的に製造され
る。。

５ 導波管を完全に可撓性とするためには、環状のコルゲー
ションを比較的深く密な間隔とする。

従来環状にコルゲーションを与えたリッジ導波管の断面
が第１１Ａ図に示される。同図に示されるように、導波
管５０は、距離「Ｓ」　（ビ、、チ）だけ間隔を置きコ
ルゲーションの連続する山部５４と谷部５５間の距離に
より規定される深さｒｄＪまで延びる環状コルゲーショ
ン５２を有する。

コルゲーションは環状に形成される故に、導波管の１つ
の壁面上のコルゲーションの山部５４は、導波管の他の
壁面」二のコルゲーションの山部５６と直径方向に対向
して配置されかつ谷部同士も同様である。その結果、導
波管の電力処理能力を規定しかつ導波管の対向する内面
間の最小距離の関数であるブレークダウン空隙が、所与
の導波管の内径に対し制限されることになる。

例えば第１１Ａ図においては、前記環状コルゲーション
は、コルゲーションの深さｒｄＪと対比し得るピッチ距
離「Ｓ」だけ隔てられ、コルゲーションのピッチに対す
る深さの比率は一般に０．８６ 以上となる。対向するコルゲーションの谷部５５．５７
間の空隙により規定される如き空隙の距離は、第１１Ａ
図においてｒＸＪとして示される。例え環状コルゲーシ
ョンが可撓性を制限するため離間したグループの形態で
設けられるとしても、導波管のブレークダウン空隙およ
び従ってその最大電力定格はこの距離ｒＸＪにより制約
を受ける状態のままである。

本発明の一特徴によれば、第３図のダンベル形状の輪郭
を持つ導波管の電力処理能力は、第１１Ｂ図に示される
如く、コルゲーションの深さと対比して比較的広い間隔
が与えられる環状でない連続的コルゲーションを用いる
ことにより増加する。極方程式（１）に基いて生成され
るダンベル形状の輪郭は従来の矩形状二重りッジ導波管
の鋭いリッジ特性がなく、孔型の縁部（第３図参照）が
導波管の腔部内の鋭い隅部により生じた障害の結果生じ
る過大な電力損失を避けることが明らかであろう１．導
波管の電力定格は、導波管の壁面のコルゲーションの山
部と谷部７ が対向する壁面における山部と谷部に対して千鳥状にな
るように螺旋状に形成されるコルゲーションを用いるこ
とにより更に増加する。第１１Ｂ図に示されるように、
導波管６０は、コルゲーションの深さ「ｄｌ」よりかな
り大きなピ・ソチ「Ｓｌ」で隔てられる螺旋状コルゲー
ション６２が形成される。帯域幅が７．５乃至１８．　
ＯＧ　Ｈｚ以内の使用に最適化された導波管に対する望
ましい実施態様によれば、ピッチ「Ｓｌ」は約０．１８
インチとなるように選択され、深さ「ｄ−は、深さ対ピ
ッチの比率が約０．２２となるように約０．０４インチ
に選択された。

コルゲーションの螺旋・状の性質は、導波管の対向する
壁面におけるものに対し′Ｃ，１つの壁面におけるコル
ゲーションの山部６４および谷部６５を有効にずらせる
。その結果、第１１Ｂ図の導波管においては、空隙の距
離ｒＹＪが、導波管６０の頂壁部における螺旋状のコル
ゲーションの谷部６５と、底壁部における対応する谷部
６７との間に画成され、コルゲーションが環状であった
場合２８ に存在する距離ｒＸＪよりも大きくなる。空隙の距離の
このような増加は、第３図に示した形式の二重リッジ導
波管の場合においては重大であるが、これはベル形状の
りッジにより画成されるコルゲーションが、前記空隙を
、この空隙が実質的にコルゲーションのピッチと相応し
得るようになる点まで本質的に減少させる故である。

このような条件下では、例え対向するコルゲーションの
谷部と山部間の距離の伸長の結果生じる小さな空隙の増
加でも、導波管の最大電力定格における顕著な増加を生
じさせることができる。

第１１８図が、対向するコルゲーションの相対的なずれ
が導波管の対向する壁面間であり得る最も大きな程度と
なる場合を示していることに注意すべきである。更に、
第１１１３図においては、このずれは、導波管６０のｎ
１壁部におけるコルゲーションの谷部６５が底壁部にお
けるコルゲーションの山部６６に直接対向して配置され
るようなものである。しかし、例え１つの壁面における
コルゲ９ ジョンの山部が対向壁面におけるコルゲーションの谷部
と直接対向せずに単に相互にずらされるように、コルゲ
ーションが第１１Ｂ図に示したものより少ない程度でず
らされる場合でも、ブレークダウン空隙は増加する。第
１１Ａ図に示した配置に対するコルゲーションのずれが
距離ｒｘＪより大きな距離ｒｙＪを実現し、これにより
導波管の空隙および電力処理能力を増加させることが明
らかであろう。

このように、コルゲーションのピッチに対するコルゲー
ションの深さの増加した比率、および最適化し得るダン
ベル形状の断面を持つ導波管におけるコルゲーションの
山部と谷部の螺旋状のずれの組合わせの使用が、可撓性
と、増加した電力処理能力を含む改善された電気的特性
との遥かに望ましい組合わせを実現するものである。

螺旋状のコルゲーションを施した導波管が、適当な形状
のコルゲーション形成グイ即ち工具と、略々円形状の管
になるよう金属の条片を折り畳み０ かつ長手方向に溶接することにより形成される導波管の
外表面との間の連続的な回転接触を用いることにより、
最初に形成される連続プロセスを使用して、本発明によ
るダンベル形状の断面を持つ螺旋状のコルゲーションを
施した導波管は、長い長さで都合良く製造される。

この管は、連続的に前送され、コルゲーション形成工具
が管の前送運動と適正に同期して完全に横断するように
運動させられる。螺旋状のコルゲーションを施した導波
管は、次に、式（１）により定義される形状を与えるた
め、第１０図の整形用ホイール装置を使用するため先に
述べた工程を用いてダンベル形状の断面が与えられる。

【図面の簡単な説明】

第１（ａ）図は矩形状断面を有する従来の二重りソジ導
波管を示す断面図、第１（ｂ）図は第１図に示された平
滑面性を示す導波管の側面図、第２図は第１図に示した
同じ断面を有するも環状コルゲーションを有する従来の
導波管の側面図、１ 第３図は本発明による半可撓性のダンベル型の二重りッ
ジ導波管を示す断面図、第４図はパラメータ「ｐ」の変
動に件う導波管の輪郭における変化を示すグラフ、第５
図はパラメータ「ｐ」に関する第３図の導波管の（；）
域中品の変化を示すグラフ、第６図は従来の矩形状二重
りッジ導波管に対する第３図に示した形式の導波管の比
較グラフ、第７図は第１の高次モードの遮断周波数とパ
ラメータ「ｕ」、「ｖ」との間の相関性を示すグラフ、
第８図は基本モードの遮断周波数とパラメータ「ｕ」、
「ｖ」との間の相関性を示すグラフ、第９図は本発明の
半可撓性導波管と関連する減衰状態を示すグラフ、第１
０図は第３図に示したダンベル型の断面輪郭を生じるた
め用いられる整形ホイール装置を示す断面図、および第
１１図は本発明の望ましい実施態様によるコルゲーショ
ンの山部と谷部のずれた配置を示す図である。 １０・・・矩形状二重リッジ導波管、１２．１４・・・
くびれ部、１６・・・保護ジャケット、１８・・・コル
ゲーション、２ｏ１２ ３０・・・導波管、２２．２４・・・リッジ、２６．２
８・・・端部、３２．３４・・・ベル型リッジ部、３６
．３８・・・リッジ・ホイール、４０、４１・・・支持
面、４２、／Ｉ／Ｉ・・・凸状端部、５０・・・導波管
、５２・・・環状コルゲーション、５４．５６・・・山
部、５５．５７・・・谷部、６０・・・導波管、６２・
・・螺旋状コルゲーション、６４．６６−・・山部、６
５．６７・・・谷部。 ′−一・Ｊコ。 ニー：ｌ−１ ：＝＝＝１１ノｄ：ｉ ゼ・−・ピー１ ９− 手 続 補 正 書（方式） ％式％） ２、発明の名称 半可撓性二重室リッジＪ誰（警 ３゜ 補正をする者 事件との関係　　　特許出廓人 住所 名　称　　アンドリュー・コーポレーション４、代理人 住所 東京都千代田区人手町二丁目２番１号 新大手町ビル　２０６区 ５、補正命令の１１付 平成 ２年 ８月２８１ （発送１−１） ６、補正の対象

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．　所与の帯域幅に対して減少した減衰および増加し
   た電力処理能力を有する半可撓性二重リッジ導波管にお
   いて、 ｒ＾２＾ｐ−２ａｒ＾ｐｃｏｓ２θ＋ａ＾２＝ｂ＾２但
   し、パラメータ「ａ」および「ｂ」はそれぞれａ＝（ｕ
   ＾ｐ−ｖ＾ｐ）／２＾ｐ＾＋＾１およびｂ＝（ｕ＾ｐ＋
   ｖ＾ｐ）／２＾ｐ＾＋＾１であり、かつ前記パラメータ
   「ｂ」は前記パラメータ「ａ」より大きい関係に従って
   、極方程式の変数「ｒ」および「θ」によりそれぞれ長
   軸「ｕ」および短軸「ｖ」の周囲に画成される実質的に
   ダンベル形状の断面を有するコルゲーションを施した管
   の連続的な長さを有し、 該コルゲーションを施した管は、ピッチ「Ｓ」および深
   さ「ｄ」を有する螺旋状のコルゲーションであって、導
   波管の１つの壁面上のコルゲーションの山部と谷部が、
   該導波管の対向する壁面上の対応するコルゲーションの
   山部と谷部に対してシフトされるようにずらされた形態
   に配置される山部と谷部とを含むことにより、導波管の
   対向する壁面間の空隙を増加させることを特徴とする半
   可撓性二重リッジ導波管。
2. ２．　前記コルゲーションは、深さ対ピッチの比率（ｄ
   ／Ｓ）が０．５より小さいことを特徴とする請求項１記
   載の半可撓性二重リッジ導波管。
3. ３．　前記パラメータ「ｕ」、「ｖ」および「ｐ」が、
   所与の長さに対して前記導波管の帯域幅および減衰を最
   適化するような方法で選択され、前記パラメータ「ｐ」
   は２．６乃至４．０の範囲内にあるように選択されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の半可撓性二重リッジ導波
   管。