JPH05191114A - コンパクトなn方向導波管電力分割器 - Google Patents

コンパクトなn方向導波管電力分割器

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JPH05191114A
JPH05191114A JP4171313A JP17131392A JPH05191114A JP H05191114 A JPH05191114 A JP H05191114A JP 4171313 A JP4171313 A JP 4171313A JP 17131392 A JP17131392 A JP 17131392A JP H05191114 A JPH05191114 A JP H05191114A
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JP
Japan
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waveguide
pair
power divider
portions
coupling
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JP4171313A
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English (en)
Inventor
Steven Drost
スティーブン・ドロスト
William W Milroy
ウィリアム・ダブリユ・ミルロイ
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Raytheon Co
Original Assignee
Hughes Aircraft Co
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/32Non-reciprocal transmission devices
    • H01P1/36Isolators
    • H01P1/37Field displacement isolators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/18Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
    • H01P5/181Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers the guides being hollow waveguides
    • H01P5/182Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers the guides being hollow waveguides the waveguides being arranged in parallel

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  • Waveguides (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、コンパクトな構造でN方向に電力
を方向性結合することのできる電力分割器を得ることを
目的とする。 【構成】 電力入力ポート15を備えて、1対の対向する
広い壁および1対の対向する狭い壁を有する第1の導波
管部分13と、それぞれ第1の導波管部分13と平行に配置
され、1対の対向する広い壁および1対の対向する狭い
壁を有し、それぞれ縦の部分が第1の導波管部分の異な
る縦の部分と隣接してその共通壁部分を形成している複
数の並列の導波管部分17,19,21,23 と、第1の導波管部
分13に入力される電力を複数の導波管部分17,19,21,23
のそれぞれに方向性結合を行うために前記各共通壁部分
に配置された1対の結合スロットを具備していることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波導波管構造
に関し、特に導波管電力分割器に関する。
【0002】
【従来の技術】2個の導波管構造を備えた方向性結合器
は従来より良く知られている。
【0003】マイクロ波技術においては多数の方向性結
合器が動作を達成するために集合されることが必要な多
くの応用がある。例えばマイクロ波アンテナ給電システ
ムおよびサブシステムは多数の電力分割器を必要とし、
これらの装置の重量および寸法をできる限り小さく維持
することが非常に重要である。
【0004】多年にわたって2方向電力分割器として知
られている方向性結合器が開発され、文献に記載されて
いる。それは2個の隣接する導波管を使用して構成さ
れ、電力は導波管の1つに入力され、隣接する導波管に
結合スロット配置を通って結合され、その導波管から電
力は所望の方向に出力される。例えばそのような装置は
文献に記載されている(Journal IEEE,Vol.93,pt.111A,
1946年,725頁、および雑誌Microwave Journal,1966年8
月)。
【0005】マイクロ波分野では多くの用途があり、集
合された多重方向性結合器が所望の動作のために要求さ
れる。例えばマイクロ波アンテナ給電システムおよびサ
ブシステムは多重方向性結合器を必要とし、それらの装
置の重量および寸法をできるだけ小さく維持することは
非常に重要である。
【0006】過去においてそのような構造を得る唯一の
方法はそれぞれ2個の導波管から構成されている通常の
2方向電力分割器を多数互いに結合させる方法である。
この方法ではかさばり重くなる。電力分割器を構成する
ための空間を最小にすることが重要である場合にはその
ような構造は採用することができない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は2個よりも多
くの導波管を使用する電力分割器に必要な絶対空間を最
小にするものである。これはすぐれたコンパクトな結合
手段によって達成される。すなわち、多重マイクロ波電
力分割器に必要な重量および容積を減少させる技術は技
術上の重要な進歩であることが認識されなければならな
い。
【0008】従来技術の前記のような要因および状態の
観点において、本発明の主目的は新しい改善されたコン
パクトなN方向電力分割器を提供することである。本発
明の別の目的は軽量でかさばらないN方向電力分割器を
提供することである。本発明のさらに別の目的は、建物
のマイクロ波アンテナアレイに使用されるコンパクトな
N方向電力分割器を提供することである。本発明のさら
に別の目的は、優れたコンパクトな結合技術を使用する
N方向電力分割器を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電力入
力ポートを備えて、1対の対向する広い壁および1対の
対向する狭い壁を有する第1の導波管部分を備えている
コンパクトなN方向電力分割器が提供される。これはま
た、それぞれ第1の導波管部分と平行に配置され、1対
の対向する広い壁および1対の対向する狭い壁を有し、
それぞれ縦の部分が第1の導波管部分の異なる縦の部分
と隣接してその共通壁部分を形成している複数の並列の
導波管部分と、第1の導波管部分に入力される電力を前
記複数の導波管部分のそれぞれに方向性結合するように
前記各共通壁部分に配置された1対の結合部分を含む結
合手段とを具備している。この1対の結合部分は正方形
または長方形の断面を有する狭い細長いスロットでもよ
く、或いは得ん形または楕円形の開口でもよく、また例
えば十字形または唖鈴形のような形状の開口でもよい。
【0010】本発明の現在の好ましい実施態様によれ
ば、5方向電力分割器は第1の導波管部分および2対の
並列導波管部分を備えている。各対は共通壁を共用しこ
れらの導波管部分の広い壁のそれぞれの縦部分が第1の
導波管部分の広い壁の縦部分と共用されている。
【0011】したがって、本発明は優れた結合方式を使
用するコンパクトなアンテナ給電のための新しい手段を
提供する。このコンパクトな方向性結合手段を使用する
ことによって、アンテナ給電システムまたはサブシステ
ムは最小の容積で構成されることができる。本発明のよ
うなアンテナ給電システムの重量および容積を減少させ
る装置は技術の改善のために非常に重要である。
【0012】
【実施例】図面を参照にして説明すると、図1および図
2には本発明の1実施例の5方向導波管電力分割器が示
されている。この導波管電力分割器は、電力入力ポート
を備えた第1の導波管部分13および第2、第3、第4、
第5の導波管部分17,19,21,23を有している。
【0013】第1の導波管部分13は対向する広い壁25お
よび対向する狭い壁27を有する。同様に他の4個の並列
の導波管部分もそれぞれ対向する広い壁および対向する
狭い壁を有する。図に示されているように4個の導波管
部分17,19,21,23のそれぞれの縦部分は隣接し、第1
の導波管部分13の広い壁25の異なった縦部分(a,b,
c,d)と共通の壁を共用している。
【0014】第1の導波管部分13から4個の隣接する導
波管部分への方向性結合は比較的狭い細長い結合部分、
すなわちスロット31a,31b,33a,33b,35a,35b,37a,37b の
各対によって行われ、各対は導波管の縦の共通壁部分、
すなわち17c,19c,21c,23c (図2乃至図4参照)のそれ
ぞれに配置されている。
【0015】各スロットの長さは記号Lで示され、幅は
記号Wで、分離距離は記号Sで示され、各スロットは記
号Fで示されるオフセット距離で中央の共通壁17b,19b
および21b,23b からずらされている。オフセット距離
F、長さL、およびスロットの分離距離Sが全ての導波
管に対して同じであるならば、対称のために結合された
導波管17〜23は第1の導波管13から各導波管に同じ電力
が結合されることが認められる。結合スロットの寸法、
オフセット距離F、分離距離Sは導波管技術においてよ
く知られている原理、および、または経験的データにし
たがって計算されることができる。
【0016】ここに記載した結合スロットは各導波管に
対して同じパラメータ(オフセット距離F、長さL、分
離距離S)を有し、同じ電力を生成するが、これは必ず
しも必要ではない。オフセット距離F、長さL、分離距
離Sは、所望であれば各導波管に結合される電力を独立
的に制御するために各導波管において独立して変化され
ることもできる。
【0017】本発明により構成された5方向電力分割器
において、4個の出力ポート41,43,45,47からの出力
電力が測定された。表Iは周波数f1 ,f2 ,f3 にお
ける出力電力のデータを示し、図5および図6はこれら
3つの周波数に対する入力ポート15および4個の出力ポ
ート41,43,45,47に存在する電力をグラフで示す。 表 I f1 2 3 入力ポート15 −3.3 −3.3 −3.4 出力ポート41 −9.6 −9.4 −9.2 出力ポート43 −9.7 −9.5 −9.2 出力ポート45 −9.1 −9.0 −8.9 出力ポート47 −9.1 −9.0 −9.0
【0018】また5方向電力分割器はその方向性特性の
ために比較的低い入力定在波比SWRを有することが認
められる。表IIはそのデータを示し、図7はこれら上記
の3つの周波数に対する入力定在波比SWRおよび周波
数の関係を示す。 表 II f1 2 3 入力SWR 1.38 1.05 1.28
【0019】図8のa乃至dは図1の電力分割器11の結
合スロットの各種のよく知られた通常の形状を示してい
る。図8のaは正方形または長方形の結合スロット31,
33,35,37を示す。図8のbは円形の結合スロット31,
33,35,37を示す。図8のcは十字形の結合スロット3
1,33,35,37を示す。図8のdは唖鈴形状の結合スロ
ット31,33,35,37を示す。
【0020】図9のaおよびbは本発明の原理に基づい
たN方向電力分割器11a の上面図および側面図を示して
いる。図1の5方向電力分割器において示された断面形
状は図9のaおよびbの5方向電力分割器においても採
用されている。例えばこれらの図は本発明の実施例が第
1の導波管部分113 および電力入力ポート115 を備えて
いることが認められる。第1の導波管部分113 に直接隣
接して4個の導波管部分117,119,121,123 が配置されて
いる。前の実施例と同様に、結合部分の対131,133 が共
通壁中に設けられて、入力導波管である第1の導波管部
分113 から周囲の4個の導波管部分にエネルギを結合す
ることを可能にしている。
【0021】この技術を拡張して、導波管部分117 およ
び119 に連結されて付加的な外側導波管部分151,153 が
中央の導波管部分155 を囲んで配置され、この導波管部
分155 は入力の第1の導波管部分113 と隣接している。
この形態は入力導波管として機能する第1の導波管部分
113 の反対側において鏡像関係にある導波管部分121,12
3,151',153' を使用しており、適当な結合部分が最初に
説明された実施例と同様の原理に基づいてこれらの導波
管部分の全ての共通壁に配置される。したがってコンパ
クトなN個の導波管部分の導波管電力分割器がこの実施
例において提供される。
【0022】最後に図10のaおよびbは電力分割器11
b の種々のレベルにおけるスロットおよび導波管部分の
相対的な位置を示す上面図および側面図である。電力分
割器11a と同様にこの実施例は所望の電力分割を行うた
めに隣接する導波管部分の共通壁に配置された結合部分
の対231,231',233,233' を使用する。しかしながら付加
的な導波管部分217,219,221,223 の拡張が入力導波管部
分の幅方向にほぼ平行(前記実施例の11a )ではなく、
この実施例では付加的なn個の部分は入力導波管部分23
5 の幅方向に対してほぼ垂直に配置されている。
【0023】以上新規な、改善されたN方向導波管電力
分割器が説明された。上記の実施例は単なる例示であ
り、当業者は本発明の技術的範囲を逸脱することなく種
々の変形変更を行うことができることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコンパクトなN方向電力分割器の斜視
図。
【図2】図1の線2−2に沿った部分的断面図。
【図3】図1のN方向電力分割器の線3−3に沿った部
分的断面図。
【図4】図3に示された細長いスロットの1つの拡大
図。
【図5】表Iからのデータを使用して周波数に関して図
1の電力分割器の各ポートからの出力電力のグラフ。
【図6】表Iからのデータを使用して周波数に関して図
1の電力分割器の各ポートからの出力電力のグラフ。
【図7】表IIからのデータを使用して入力ポートから見
た定在波比に対して図1の電力分割器の入力電力のグラ
フ。
【図8】図1の電力分割器の結合スロットの種々の形態
図。
【図9】本発明の原理によるN方向電力分割器の詳細
図。
【図10】本発明の原理によるN方向電力分割器の詳細
図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム・ダブリユ・ミルロイ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90293、プラヤ・デル・レイ、ファルマウ ス・ナンバー313 8675

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力入力ポートを備えて、1対の対向す
    る広い壁および1対の対向する狭い壁を有する第1の導
    波管部分と、 それぞれ第1の導波管部分と平行に配置され、1対の対
    向する広い壁および1対の対向する狭い壁を有し、それ
    ぞれ縦の部分が第1の導波管部分の異なる縦の部分と隣
    接してその共通壁部分を形成している複数の並列の導波
    管部分と、 第1の導波管部分に入力される電力を前記複数の導波管
    部分のそれぞれに方向性結合を行うために前記各共通壁
    部分に配置された1対の比較的狭い結合部分を含む結合
    手段とを具備していることを特徴とする導波管電力分割
    器。
  2. 【請求項2】 前記1対の結合部分は細長い結合スロッ
    トである請求項1記載の導波管電力分割器。
  3. 【請求項3】 前記複数の導波管部分は4個の導波管部
    分から構成されている請求項1記載の導波管電力分割
    器。
  4. 【請求項4】 前記1対の結合部分は円形開口である請
    求項1記載の導波管電力分割器。
  5. 【請求項5】 前記1対の結合部分は十字形開口である
    請求項1記載の導波管電力分割器。
  6. 【請求項6】 前記1対の結合部分は唖鈴形開口である
    請求項1記載の導波管電力分割器。
  7. 【請求項7】 前記1対の結合部分は長方形開口である
    請求項1記載の導波管電力分割器。
  8. 【請求項8】 偶数の付加的な第1の導波管部分を具備
    し、前記複数の導波管部分は4個の導波管部分の余分な
    ものにおけるそのような偶数の付加的な導波管部分を備
    えている請求項1記載の導波管電力分割器。
JP4171313A 1991-06-27 1992-06-29 コンパクトなn方向導波管電力分割器 Pending JPH05191114A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US722727 1991-06-27
US07/722,727 US5196812A (en) 1991-06-27 1991-06-27 Compact n-way waveguide power divider

Publications (1)

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JPH05191114A true JPH05191114A (ja) 1993-07-30

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ID=24903131

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EP (1) EP0520501A3 (ja)
JP (1) JPH05191114A (ja)
KR (1) KR930001508A (ja)
AU (1) AU642824B2 (ja)
CA (1) CA2072392A1 (ja)

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