JPH05218708A - 導波管用無反射終端器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 管軸方向の長さが短かく、しかも軽量な方形
導波管用無反射終端器を得る。 【構成】 方形導波管１０の一端を短絡板１２で閉塞
し、この短絡板１２の内壁に板状の共振形電波吸収材２
０を密接して配設する。この共振形電波吸収材２０よ
り、Ｅ面に平行で管軸方向に導波管内波長で１／２波長
以上の長さで先端側ほど電界方向高さが低くなるくさび
状のインピーダンス整合用誘電体板２２，２２をそれぞ
れＥ面の内壁に密接させて突設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管軸方向の長さが短か
く、しかも軽量に構成できるようにした方形導波管用の
無反射終端器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】方形導波管用の従来の無反射終端器の第
１の例として、方形導波管の一端を金属材の短絡板で閉
塞し、この短絡板の内壁にＥ面に平行で管軸中心にマイ
クロ波が到来する先端側が電界方向高さが低いくさび状
となる台形の磁性損を有するエポキシやマイカやマイラ
板に金属抵抗またはカーボン等を装着して形成された誘
電体板を突設したものがある。

【０００３】また、従来の無反射終端器の第２の例とし
て、方形導波管の一端を短絡板で閉塞し、この短絡板の
内壁に先端側の電界方向高さが低くＥ面と平行な断面が
くさび状となるフェライト含有ゴムやカーボン含有ゴム
等の磁性損を有する誘電体ブロックを配置したものがあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の第１の例
の誘電体板を用いたものにあっては、台形先端部のくさ
び状部でインピーダンス整合が図られるとともに信号の
一部が吸収減衰され、そして後半部で信号の残りが吸収
減衰されるために、全体として管軸方向の長さが比較的
に長いという不具合があった。

【０００５】この点で従来の第２の例の誘電体ブロック
を用いたものは、インピーダンス整合と同時に信号の全
部が吸収減衰されるために、管軸方向の長さが管内波長
の約１／２波長と短かくできる。しかし、誘電体ブロッ
クの体積が第１の例のごとく誘電体板を用いたものに比
較して極端に多くなり、それだけ重くなるという不具合
があった。特に、回転レーダーアンテナ等に用いる導波
管にあっては、小型・軽量が強く望まれており、寸法と
重量が大きいことは実用面で大きな不具合となる。

【０００６】ところで、自由空間の壁面取付用の電波吸
収材として、例えば板状の共振形電波吸収材が知られて
いる。これは、金属等の壁面に吸収しようとする周波数
信号の誘電体内波長で１／２波長または１／４波長等の
厚さの磁性損を有する誘電体板を添設するものである。

【０００７】発明者らは、この自由空間用の共振形電波
吸収材を、図１１のごとく方形導波管用の無反射終端器
に応用することを考えた。図１１を参照して具体的に説
明すれば、方形導波管１０の一端は金属材等の短絡板１
２により閉塞され、この短絡板１２の内壁全体に、無反
射の対象とする周波数信号を吸収する板状の共振形電波
吸収材１４が密着状態で配設される。

【０００８】かかる構成において、９．４１ＧＨｚを中
心として共振形電波吸収材１４が設けられた終端で反射
された反射波の減衰量を測定したものが図１２のグラフ
である。図１２から明らかなごとく、９．４１ＧＨｚに
おいて約１３．７ｄＢの減衰しかなく、無反射終端器と
して充分な性能が得られなかった。

【０００９】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、図１１に示す自由空間用の共振形電波吸収材を改
良することにより、小型・軽量でしかも反射波の減衰量
が充分に得られる導波管用無反射終端器を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の導波管用無反射終端器は、方形導波管の
一端を短絡板で閉塞し、この短絡板の内壁に無反射の対
象とする周波数信号を吸収する板状の共振形電波吸収材
を密接に配設するとともに、前記方形導波管内で前記共
振形電波吸収材より、Ｅ面に平行で管軸方向に前記周波
数信号の導波管内波長で１／２波長以上の長さで先端側
ほど電界方向高さの低いインピーダンス整合用誘電体板
を１枚または複数枚突設して構成されている。

【００１１】また、管軸方向の長さが異なる複数枚の前
記インピーダンス整合用誘電体板を突設して構成しても
良い。

【００１２】

【作 用】共振形電波吸収材より、Ｅ面に平行で先端側
ほど電界方向高さの低い例えばくさび状のインピーダン
ス整合用誘電体板を突設したので、方形導波管内に伝送
されるマイクロ波のうち無反射の対象とする周波数信号
がインピーダンス整合されて共振形電波吸収材に効率良
く導入され、共振形電波吸収材で周波数信号が吸収減衰
されるとともに、その反射が打ち消される。そして、共
振形電波吸収材の発熱は、密接して設けられた短絡板よ
り放熱される。

【００１３】また、管軸方向の長さが異なる複数枚のイ
ンピーダンス整合用誘電体板を突設するならば、インピ
ーダンス整合し得る周波数信号の帯域が増大され、それ
だけ広い帯域で充分な効果が得られる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図４を参
照して説明する。図１は、本発明の導波管用無反射終端
器の一実施例の構造斜視図であり、図２は、図１に示す
インピーダンス整合用誘電体板の管軸方向の長さを管内
波長で０．４波長とした場合の反射波の減衰量を示すグ
ラフであり、図３は、図１において０．５波長とした場
合の反射波の減衰量を示すグラフであり、図４は、図１
において０．６波長とした場合の反射波の減衰量を示す
グラフである。

【００１５】図１において、方形導波管１０の一端は金
属材等の短絡板１２により閉塞され、この短絡板１２の
内壁全体に伝送されるマイクロ波のうち無反射の対象と
する周波数信号を吸収する板状の共振形電波吸収材２０
が密着状態で配設される。さらに、方形導波管１０内で
共振形電波吸収材２０より、Ｅ面に平行で管軸方向に周
波数信号の導波管内波長で１／２波長以上の長さで先端
側ほど電界方向高さの低いくさび状の２枚のインピーダ
ンス整合用誘電体板２２，２２が、それぞれＥ面の内壁
に密接されて突設される。これらのインピーダンス整合
用誘電体板２２，２２は、一例として共振形電波吸収材
２０と同一部材で形成されている。なお、これらのイン
ピーダンス整合用誘電体板２２，２２は、フェライト材
やカーボン含有ゴムまたはフェライト含有ゴム等の同じ
厚さの誘電体または磁性損を有する誘電体で形成されれ
ば良い。

【００１６】かかる構成において、インピーダンス整合
用誘電体板２２，２２を共振形電波吸収材２０と同一部
材で形成して管軸方向の長さを０．５波長とした場合
に、９．４１ＧＨｚを中心とする反射波の減衰量は、図
３で示すごとく、約２４．１ｄＢであり、図１１で示す
インピーダンス整合用誘電体板２２，２２のないものに
比較して、本発明の構造は格段の改善が認められる。な
お、インピーダンス整合用誘電体板２２，２２の管軸方
向の長さを０．６波長とするならば、図４で示すごと
く、約２５．１ｄＢの減衰量となり一層反射波の減衰量
の増加が認められる。これに対して、インピーダンス整
合用誘電体板２２，２２の管軸方向の長さを０．４波長
とするならば、図２で示すごとく、約２２．９ｄＢの減
衰量と充分な減衰量は得られるが、信号周波数の変化に
よる減衰量の変化が著しいことが認められる。そこで、
インピーダンス整合用誘電体板２２，２２の管軸方向の
長さが０．５波長以上であれば、信号周波数の変化に対
しても比較的に安定した減衰量と安定した特性が得られ
ることが認められる。

【００１７】そして、図１に示すこの無反射終端器は、
板状の部材によって構成されているので、従来の第２の
例のごとき誘電体ブロックを用いたものに比較して軽量
である。また、管軸方向の長さが例えば周波数信号の導
波管内波長の約１／２であって、従来の第１の例のごと
き誘電体板を用いたものに比較して長さが短かく小型で
ある。さらに、インピーダンス整合用誘電体板２２，２
２は、それぞれＥ面の内壁に密着して安定して固定され
ており、耐振性に優れている。

【００１８】これらの格別に優れた点から、本発明の無
反射終端器は、回転レーダーのスロットアレーアンテナ
等に用いるのに好適である。

【００１９】本発明の他の実施例を図５ないし図８を参
照して説明する。図５は、本発明の導波管用無反射終端
器の他の実施例の構造斜視図であり、図６は、図５に示
すインピーダンス整合用誘電体板の管軸方向の長さを管
内波長で０．４波長とした場合の反射波の減衰量を示す
グラフであり、図７は、図５において０．５波長とした
場合の反射波の減衰量を示すグラフであり、図８は、図
５において０．６波長とした場合の反射波の減衰量を示
すグラフである。図５において、図１と同一若しくは均
等な部材には同一符号を付けて重複する説明を省略す
る。

【００２０】図５に示す他の実施例で、図１に示す実施
例と相違するところは、共振形電波吸収材２０より、Ｅ
面に平行で管軸方向に周波数信号の導波管内波長で１／
２波長以上の長さで先端側ほど電界方向高さの低いくさ
び状の１枚のインピーダンス整合用誘電体板３２が管軸
中心の位置で突設されたことにある。

【００２１】かかる構成において、インピーダンス整合
用誘電体板３２の管軸方向の長さを０．５波長とした場
合に、９．４１ＧＨｚを中心とする反射波の減衰量は、
図７で示すごとく、約１８．９ｄＢであり、図１１で示
すものに比較して大きな改善が認められる。なお、イン
ピーダンス整合用誘電体板３２の管軸方向の長さを０．
６波長とするならば、図８で示すごとく、約２１．８ｄ
Ｂの減衰量となり一層の増加が認められる。これに対し
て、インピーダンス整合用誘電体板３２の管軸方向の長
さを０．４波長とするならば、図６で示すごとく、約１
３．８ｄＢの減衰量しか得られない。そこで、図５に示
す構造にあっては、インピーダンス整合用誘電体板３２
の管軸方向の長さを０．５波長以上に形成することで、
無反射終端器として所望の性能が得られることが認めら
れる。

【００２２】図９は、図１に示す実施例の共振形電波吸
収材とインピーダンス整合用誘電体板の製造方法の一例
を示す図である。

【００２３】自由空間用の共振形電波吸収材としての１
枚のフェライト含有ゴム板より、図９（Ａ）のごとく、
共振形電波吸収材２０とその両側にインピーダンス整合
用誘電体板２２，２２を連接させた展開形状４０を切り
抜くとともに、共振形電波吸収材２０とインピーダンス
整合用誘電体板２２，２２の間に、厚さ方向の切込４
２，４２を設ける。そして、図９（Ｂ）のごとく、この
切込４２，４２が山側となるように、共振形電波吸収材
２０に対して両側のインピーダンス整合用誘電体板２
２，２２を矢印Ｆ，Ｆの方向に一点鎖線で示す直角とな
るまで折り曲げる。これらの切り抜きと切込４２，４２
の形成および折り曲げはプレス機械等により容易に行な
うことができる。また、カッターナイフ等によって人手
によっても簡単に形成することができる。

【００２４】このようにして形成された共振形電波吸収
材２０とインピーダンス整合用誘電体板２２，２２と
は、共振形電波吸収材２０のコ字状の外側面に片側を添
着した両面テープ４４等によって短絡板１２の内壁に添
着すれば良い。

【００２５】さらに、本発明の別の実施例の要部を図１
０を参照して説明する。図１０は、本発明の導波管用無
反射終端器の別の実施例の共振形電波吸収材とインピー
ダンス整合用誘電体板の斜視図である。図１０に示す構
造は、導波管内波長で０．５波長の長さを有するインピ
ーダンス整合用誘電体板５０，５０がそれぞれＥ面の内
壁に密接するように共振形電波吸収材２０に突設され、
０．５波長より長いインピーダンス整合用誘電体板５２
が管軸中心の位置で共振形電波吸収材２０に突設され
る。さらに、インピーダンス整合用誘電体板５０，５
０，５２の先端側ほど電界方向の高さが低くなる形状と
してチュビシェフの形状とされる。

【００２６】かかる構成にあっては、インピーダンス整
合用誘電体板５０，５０と５２で整合できる周波数信号
が相違し、それだけ広い帯域の周波数信号を共振形電波
吸収材２０で吸収することができる。

【００２７】なお、インピーダンス整合用誘電体板２
２，２２，５０，５０，５２は、周波数信号を共振形電
波吸収材２０に整合できれば良く、上記実施例に限られ
ず、適宜な階段状やテーパー状であっても良い。また、
共振形電波吸収材２０とインピーダンス整合用誘電体板
２２，２２，３２，５０，５０，５２は、同一材質で一
体成形されても良いが、同一材質または別の材質で別体
で成形されても良い。そして、別体で成形される場合に
は、インピーダンス整合用誘電体板２２，２２，３２，
５０，５０，５２の端面が共振形電波吸収材２０に密着
するとともに、双方の誘電率が同一またはほぼ同一であ
ることが望ましい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の導波管用無
反射終端器は構成されているので、以下のごとき格別な
効果を奏する。

【００２９】請求項１記載の導波管用無反射終端器にあ
っては、伝送されるマイクロ波のうち無反射の対象とす
る周波数信号がインピーダンス整合用誘電体板により整
合されて効率よく共振形電波吸収材に導入され、この共
振形電波吸収材で吸収減衰されるとともに反射波が効率
良く打ち消される。しかも、この共振形電波吸収材が短
絡板の内壁に密接されているので、反射波の吸収減衰お
よび打ち消しによる発熱が短絡板より容易に放熱され、
許容電力の大きい無反射終端器を提供できる。しかも、
本発明は、板状の部材によって構成されているので、軽
量であるとともに、管軸方向の長さが周波数信号の管内
波長の約１／２波長であって小型である。さらに、市販
の自由空間の壁面取付用の板状の共振形電波吸収材を用
いて形成することで、安価に製造し得る。

【００３０】また、請求項２記載の導波管用無反射終端
器にあっては、複数のインピーダンス整合用誘電体板の
管軸方向長さの相違により複数の周波数信号の整合が図
られ、広い帯域の周波数信号を吸収減衰することができ
る。

【００３１】そして、請求項３記載の導波管用無反射終
端器にあっては、２枚のインピーダンス整合用誘電体板
がそれぞれＥ面の内壁に密着するので、その固定が安定
しており、耐振性に優れ、回転レーダー等の振動の多い
アンテナ装置に好適である。

【００３２】また、請求項４記載の導波管用無反射終端
器にあっては、１枚のインピーダンス整合用誘電体板が
管軸中心に位置するので、電界強度の最大位置に設けら
れることとなり、効率良く整合を図ることができる。

【００３３】さらに、請求項５記載の導波管用無反射終
端器にあっては、インピーダンス整合用誘電体板をチェ
ビシェフの形状としたので最も効率良く周波数信号の整
合を図ることができ、それだけ反射波を生じなくするこ
とができる。

【００３４】そしてまた、請求項６記載の導波管用無反
射終端器にあっては、共振形電波吸収材とインピーダン
ス整合用誘電体板とが簡単な工程で形成でき、それだけ
安価に製造することができる。また、カッターナイフ等
を用いて人手によっても容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の導波管用無反射終端器の一実施例の構
造斜視図である。

【図２】図１に示すインピーダンス整合用誘電体板の管
軸方向の長さを管内波長の０．４波長とした場合の反射
波の減衰量を示すグラフである。

【図３】図１に示すインピーダンス整合用誘電体板の管
軸方向の長さを管内波長の０．５波長とした場合の反射
波の減衰量を示すグラフである。

【図４】図１に示すインピーダンス整合用誘電体板の管
軸方向の長さを管内波長の０．６波長とした場合の反射
波の減衰量を示すグラフである。

【図５】本発明の導波管用無反射終端器の他の実施例の
構造斜視図である。

【図６】図５に示すインピーダンス整合用誘電体板の管
軸方向の長さを管内波長の０．４波長とした場合の反射
波の減衰量を示すグラフである。

【図７】図５に示すインピーダンス整合用誘電体板の管
軸方向の長さを管内波長の０．５波長とした場合の反射
波の減衰量を示すグラフである。

【図８】図５に示すインピーダンス整合用誘電体板の管
軸方向の長さを管内波長の０．６波長とした場合の反射
波の減衰量を示すグラフである。

【図９】図１に示す実施例の共振形電波吸収材とインピ
ーダンス整合用誘電体板の製造方法の一例を示す図であ
る。

【図１０】本発明の導波管用無反射終端器の別の実施例
の共振形電波吸収材とインピーダンス整合用誘電体板の
斜視図である。

【図１１】自由空間の壁面取付用の共振形電波吸収材を
方形導波管の無反射終端器として応用した構造斜視図で
ある。

【図１２】図１１において共振形電波吸収材が設けられ
た終端で反射された反射波の減衰量を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１０ 方形導波管 １２ 短絡板 ２０ 共振形電波吸収材 ２２，３２，５０，５２ インピーダンス整合用誘電
体板 ４０ 展開形状 ４２ 切込

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 方形導波管の一端を短絡板で閉塞し、こ
   の短絡板の内壁に無反射の対象とする周波数信号を吸収
   する板状の共振形電波吸収材を密接に配設するととも
   に、前記方形導波管内で前記共振形電波吸収材より、Ｅ
   面に平行で管軸方向に前記周波数信号の導波管内波長で
   １／２波長以上の長さで先端側ほど電界方向高さの低い
   インピーダンス整合用誘電体板を１枚または複数枚突設
   したことを特徴とする導波管用無反射終端器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の導波管用無反射終端器に
   おいて、管軸方向の長さが異なる複数枚の前記インピー
   ダンス整合用誘電体板を突設したことを特徴とする導波
   管用無反射終端器。
3. 【請求項３】 請求項１記載の導波管用無反射終端器に
   おいて、管軸方向の長さが等しい２枚の前記インピーダ
   ンス整合用誘電体板をそれぞれＥ面の内壁に密接させて
   突設したことを特徴とする導波管用無反射終端器。
4. 【請求項４】 請求項１記載の導波管用無反射終端器に
   おいて、１枚の前記インピーダンス整合用誘電体板を管
   軸中心に位置させて突設したことを特徴とする導波管用
   無反射終端器。
5. 【請求項５】 請求項１記載の導波管用無反射終端器に
   おいて、前記インピーダンス整合用誘電体板の電界方向
   高さが、チェビシェフの形状であることを特徴とする導
   波管用無反射終端器。
6. 【請求項６】 請求項３記載の導波管用無反射終端器に
   おいて、フェライト含有ゴムからなる１枚の板状の共振
   形電波吸収材より、前記短絡板に密接に配設される部分
   とインピーダンス整合用誘電体板の部分を連続させた展
   開形状を切り抜くとともに、両部分の間に厚さ方向の切
   込を設け、この切込で両部分を屈曲させて、前記短絡板
   に密接に配設される部分とインピーダンス整合用誘電体
   板を形成したことを特徴とする導波管用無反射終端器。