JPH0450762B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、気密接合部をもつ同軸導波管装置
に係わり、とくにその気密接合部の構造に関す
る。

（従来の技術） マイクロ波管やマイクロ波装置に使用される同
軸導波管として、その内導体および外導体の間に
セラミツク気密円板を気密接合したものが知られ
ている。この気密接合部は、一般にセラミツク円
板の中心透孔に内導体を貫通させるとともにこの
貫通部分でろう接などにより気密接合し、またセ
ラミツク円板の外周面に外導体の内周面をろう接
などにより気密接合した構成がである。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来一般の同軸導波管は、上述のよ
うに内導体を誘電体気密円板の中心透孔部分で気
密接合しているため、誘電体気密円板の中心透孔
付近に応力が強くかかり、この部分でクラツクを
生じたりするおそれが多い。

この発明は、以上のような不都合を解消し誘電
体気密円板と内導体との気密接合部の機械的強度
が高く、信頼性にすぐれた気密接合部をもつ同軸
導波管装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、誘電体気密円板の表裏両面の中心
透孔よりも外側にリング状の金属化層が被着形成
されており、内導体がこの気密円板の部分で分割
されるとともに各々の先端部に薄肉円筒部が形成
されており、分割された各内導体の薄肉円筒部が
気密円板の金属化層に突合わされて気密接合さ
れ、この気密接合部よりも内側に位置する気密円
板中心透孔を貫通して各内導体を電気的に短絡接
続する貫通導体が設けられてなる気密接合部をも
つ同軸導波管装置である。

（作用） この発明によれば、誘電体気密円板の中心透孔
から外側に所定寸法離れた位置でこの気密円板と
内導体薄肉円筒部とを気密ろう接するとともに、
透孔を貫通して貫通導体を設け、分割された内導
体を電気的に短絡接続した構成なので、応力に比
較的強い平面部で気密接合されておりクラツクな
どの発生が抑制される。また、組立て、ろう接時
も内導体と外導体との同軸位置関係が正確に保た
れるので、気密接合すべき内導体薄肉円筒部と気
密円板の金属化層とを正確に位置合わせでき、ま
た位置ずれを生じるおそれがない。したがつて高
精度で信頼性の高い気密接合部をもつ同軸導波管
装置を実現できる。

（実施例） 以下図面を参照してその実施例を説明する。な
お同一部分は同一符号であらわす。

第１図に示す実施例は、マイクロ波共振空胴１
１の一部にこの発明の同軸導波管装置１２を真空
気密に取付けたものである。同図において、符号
１３は共振空胴の一部に穿設された結合孔、１４
は銅製パイプからなる同軸導波管の内導体、１４
ａは共振空胴内に挿入されて高周波結合される内
導体先端部、１５は内導体の分岐部、１６は外部
高周波回路等に接続する同軸コネクタ部、１７，
１８はそれぞれ分岐同軸導波管部の内導体、１
９，２０，２１はそれぞれ銅製円筒からなる外導
体、２２，２３はそれぞれ外導体を中継する銅製
の接続ブロツク、２４は取付けフランジ、２５は
導電体製気密パツキング、２６は締付けボルト、
２７は内導体の内部に挿通された通水パイプ、２
８は内導体および外導体の端部を保持するととも
に冷却水を案内する冷却水案内ブロツク、２９は
給水プラグ、３０は排水プラグ、矢印Ｌは冷却水
の流れ方向、３１は内導体および外導体の間を気
密封止するセラミツクのような誘電体気密円板、
３２はその中心透孔を貫通する銅製の貫通導体を
あらわしている。

そこで、各外導体１９，２０，２１のまわりに
は、この外導体構成材料である銅よりも機械的強
度すなわち引張り強度、折曲げ強度が強い金属材
料からなる補強円筒３３，３４，３５が、所定の
間隔Ｓをおいて同軸的に配設されている。この補
強円筒３３，３４，３５としては、例えばステン
レス鋼の円筒が適している。そしてこれら補強円
筒３３，３４，３５は、各接続ブロツク２２，２
３、冷却水案内ブロツク２８、および同軸コネク
タ部のスペーサブロツク３６にそれぞれろう接固
着され、それらを介して外導体の一部に固定され
ている。

こうして、同軸導波管装置１２は、その内導体
先端部がマイクロ波装置の共振空胴内に所定寸法
挿入されて高周波結合され、分岐同軸導波管部の
同軸コネクタ部に例えば高周波計測器が接続され
て共振空胴内の特性が測定される。また内導体に
は冷却水が通水されて強制冷却される。このよう
な使用状態において、同軸導波管装置の各部に、
通水ホースや測定装置のコネクタ等を着脱する際
の外部応力が加わつても、外導体とともにそのま
わりに固定された補強円筒によりこの同軸導波管
装置の機械的強度が高く、それら外部応力によつ
て内導体や外導体が変性したり、同軸関係が狂つ
てしまうおそれがほとんどない。したがつてま
た、補強円筒は比較的薄肉でも外導体とともに同
軸状に固定されることにより十分な強度を有する
ので、装置の重量があまり増加せず、取扱いが簡
便にできる。こうして、信頼性の高い同軸導波管
装置を得ることができる。

なお、誘電体気密円板３１の接合部の構成は、
以下のようになつている。すなわち、第２図乃至
第４図に示すように、誘電体気密円板３１の表裏
両面の、中心透孔３１ａから外側にある程度離れ
た位置に、ろう接用の金属化層３７がリング状に
被着形成されている。またこの誘電体気密円板３
１の外周側面３１ｂにも、金属化層が形成されて
いる。この金属化層３１ｂが形成されている外周
面は、外導体２１の内周面に、気密ろう接部Ａで
気密接合される。外導体２１は、この気密接合部
Ａおよびその近傍で薄肉化され、この薄肉部２１
ａで誘電体気密板３１の外周に接合される。

さて、２分割されている内導体１７，１８の各
突合せ先端部は、内部がくり抜かれて薄肉円筒部
１７ａ，１８ａが形成されている。さらにその内
側には、中心の凹部１７ｂ，１８ｂ、および段部
１７ｃ，１８ｃが形成されている。好ましい組立
て手順を説明すれば、一方の内導体１７の先端凹
部１７ｂに、銅製のロツド状貫通導体３２を挿入
する。次に貫通導体３２の外周に誘電体気密円板
３１の中心透孔３１ａを嵌合し、その下面の金属
化層を薄肉円筒部１７ａの先端面に図示しない薄
板ろう材を挟んで突合わせる。次に図の上方から
他方の内導体１８を、その中心凹部１８ｂを貫通
導体３２のまわりに嵌合するとともに、同様にし
て薄肉円筒部１８ａの先端面を、気密円板３１の
上面の金属化層に、図示しないろう材を挟んで突
合わせる。そして外導体２１を嵌合し、各部をろ
う接する。このように貫通導体を誘電体気密円板
に嵌合し、この中心の嵌合部から外側に少し離れ
た位置で内導体と気密円板とを気密ろう接する構
成とすることにより、接合すべき内導体薄肉円筒
部と気密円板の金属化層とをきわめて容易且つ正
確に位置合わせすることができ、また位置ずれを
生じるおそれがない。したがつて高精度に気密ろ
う接することができる。なお、ろう接すべき各部
に、予めろう材を配置しておくことは当然であ
る。各内導体１７，１８の薄肉円筒部１７ａ，１
８ａと誘電体気密円板３１との気密ろう接部を符
号Ｂであらわしている。こうして、外導体２１、
気密円板３１、内導体１７により、それらの内側
を真空領域に保つことができるようになつてい
る。

また、気密円板３１の接合部の近傍において、
外導体２１の外周にスペーサブロツク３６が固定
され、それに補強円筒３５が固着されている。そ
れにより、気密円板と各導体との気密接合部が、
外部応力から保護され、また内外導体間の同軸関
係が狂つてしまうおそれが緩和される。

内導体の各薄肉円筒部１７ａ，１８ａは、これ
ら内導体と気密円板との接合部にかかる熱膨張差
による応力を吸収する。また、気密円板の中心透
孔３１ａと貫通導体３２との嵌合部には、好まし
くはごくわずかな間隙ｇを設けて、両者の熱膨張
差による気密円板への過大な応力印加を抑制して
いる。

このような構成において、内導体を流れる高周
波電流は、第２図に矢印ｉで示すように、一方の
内導体１７の外周面から薄肉円筒部１７ａと気密
円板３１との接合部Ｂを経てこの薄肉円筒部の内
面壁を通り、貫通導体３２の外面を経て、他方の
内導体１８の薄肉円筒部１８ａの内面壁を流れ、
この薄肉円筒部の接合部Ｂから内導体１８の外周
面を流れる。各薄肉円筒部１７ａ，１８ａ、貫通
導体３２を含む空間Ｐは、その一部に入り込んで
いる誘電体気密板３１の一部とともに高周波伝送
インピーダンスの整合が得られる寸法に設定され
る。これによつて、良好な高周波伝送特性が維持
される。また、各内導体と気密円板とは、気密円
板の中心透孔から少し外側に離れた位置でその表
裏両面に接合されているため、気密円板のクラツ
クなどが生じにくく、気密接合部の信頼性が高
い。

なお、誘電体気密円板に接合される内導体部
は、第５図に示すように、一方の内導体１８の先
端部に、貫通導体部３２ａを一体的に形成しても
よい。そして半断面円弧状に穿設して薄肉円筒部
１８ａを形成すれば、各部の加工が容易で、且つ
組立ても容易で高精度にできる。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、誘電体
気密円板は外部応力に比較的強い平面部で内導体
の薄肉円筒部に気密接合されているので、この気
密円板にクラツクなどが発生するおそれが少な
い。また、内導体と外導体との同軸位置関係が高
精度に保たれるので、気密接合すべき内導体薄肉
円筒部と気密円板の金属化層とを正確に位置合わ
せでき、高精度で信頼性の高い気密接合部をもつ
同軸導波管装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、
第２図はこの要部拡大縦断面図、第３図はその要
部平面図、第４図は同じくその要部断面図、第５
図はこの発明の他の実施例を示す要部縦断面図で
ある。 １２……同軸導波管装置、１７，１８……内導
体、１７ａ，１８ａ……薄肉円筒部、２１……外
導体、３１……誘電体気密円板、３１ａ……中心
透孔、３７……金属化層、３２，３２ａ……貫通
導体、Ａ，Ｂ……気密接合部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内導体と、そのまわりに同軸的に配設された
   外導体と、前記内導体および外導体の間に気密接
   合された誘電体気密円板とを具備してなる気密接
   合部をもつ同軸導波管装置において、 上記誘電体気密円板は、その表裏両面の中心透
   孔よりも外側にリング状の金属化層が被着形成さ
   れており、 上記内導体は、上記気密円板の部分で分割され
   るとともに、各々の先端部に薄肉円筒部が形成さ
   れ、 前記各内導体の薄肉円筒部が上記気密円板の両
   面の各金属化層に気密接合され、 この気密接合部の内側に位置する上記気密円板
   の中心透孔を貫通して、各内導体を電気的に短絡
   接続する貫通導体が設けられてなることを特徴と
   する気密接合部をもつ同軸導波管装置。