JPH11136006A - マイクロ波部品 - Google Patents
マイクロ波部品Info
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- JPH11136006A JPH11136006A JP10221570A JP22157098A JPH11136006A JP H11136006 A JPH11136006 A JP H11136006A JP 10221570 A JP10221570 A JP 10221570A JP 22157098 A JP22157098 A JP 22157098A JP H11136006 A JPH11136006 A JP H11136006A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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- H01P1/32—Non-reciprocal transmission devices
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- H01P1/383—Junction circulators, e.g. Y-circulators
- H01P1/387—Strip line circulators
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Abstract
も小型化に寄与するコンパクトな構造が得られるマイク
ロ波部品を提供する。 【解決手段】 本発明は、底部およびこの底部の外周に
結合された少なくとも1つの壁部を有する実質的に槽状
のハウジング部と、蓋部とを備えたマイクロ波部品であ
る。ハウジング部および蓋部は透磁性材料からなるとと
もに内側スペースを包囲し、この内側スペース中には、
底部と蓋部との間に複数の実質的にディスク状の部品が
積層状態で配置されて、底部の少なくとも一部に隣接す
る内側スペースのうちの部分的スペースが積層構造によ
って開放状態に残される。
Description
する。
には、底部およびこの底部の外周に結合された少なくと
も1つの壁部を有する実質的に槽状のハウジング部と、
蓋部とを備え、前記ハウジング部および前記蓋部が内側
スペースを包囲するよう構成されたマイクロ波部品が記
載されている。この内側スペース中には、底部と蓋部と
の間に複数の実質的にディスク状の部品が積層状態で配
置される。内側スペースの高さの少なくとも実質的に全
体にわたって、底部と蓋部との間には部品の積層構造と
隣接するよう少なくとも1つの非透磁性のスペーサ要素
が配置される。このスペーサ要素は、底部の外周の方向
に延在する壁部の寸法の少なくとも一部に沿った対応形
状をもって、部品の積層構造と壁部との間のスペースを
満たすよう設けられている。この場合、非透磁性のスペ
ーサ要素は非導電性材料からなり、またこの場合にこの
スペーサ要素は機械的保持部品としてのみならず絶縁部
品としても役立つ。このスペーサ要素は特に高い誘電定
数を有する。このようにして積層構造と壁部との間の中
間スペースの少なくとも相当部分が高誘電定数の材料を
もって満たされる。上述した特許出願においては、この
スペースは望ましくはコンパクトな電気回路要素または
電子回路要素のために用いることが示されている。
今日の発展に伴なって、種々の理由から、より小さな寸
法を持つコンパクトな構造が望まれている。これらの理
由の1つは、このようなマイクロ波部品を使用する器具
が絶えず小型化されていることであり、他の理由はこれ
らのマイクロ波部品がより高い動作周波数で動作するこ
とにある。またこれは、通常は組込み型の負荷インピー
ダンスを有するマイクロ波サーキュレータおよびマイク
ロ波アイソレータに関するものである。負荷インピーダ
ンスはその通常の構造において、それ自体公知のように
マイクロ波サーキュレータで用いられるマイクロ波案内
構造と同一の高さに配置される。しかし、このような負
荷インピーダンスの構造は、特に高電力消費の場合、マ
イクロ波案内構造の高さにて非常に大きなスペースを必
要とする問題点がある。これは、負荷インピーダンスを
ハウジング内に収容しなければならない場合に、マイク
ロ波部品のマイクロ波案内構造の表面に沿って延在する
ハウジングの底部の面積を非常に大きくしなければなら
ないことを意味する。実際にはこれは、回路テクノロジ
ーと製造テクノロジーの理由からは望ましいものであ
る。
ものであり、大きな負荷インピーダンスを挿入した場合
でも小型化に寄与するコンパクトな構造が得られるよ
う、上述した種類のマイクロ波部品を改良することを目
的とする。
よびこの底部の外周に結合された少なくとも1つの壁部
を有する実質的に槽状のハウジング部と、蓋部とを備え
たマイクロ波部品において、前記ハウジング部および前
記蓋部は透磁性材料からなるとともに内側スペースを包
囲し、この内側スペース中には、前記底部と前記蓋部と
の間に複数の実質的にディスク状の部品が積層状態で配
置されて、前記底部の少なくとも一部に隣接する内側ス
ペースのうちの部分的スペースが積層構造によって開放
状態に残されることを特徴とするマイクロ波部品によっ
て上述した目的が達成される。
第19636840.5号に記載されたマイクロ波部品
のマイクロ波案内構造は、組立て中に前記槽状のハウジ
ング部の底部に隣接して導入される。その結果、底部に
隣接した非透磁性でかつ非導電性のスペーサ要素の区域
において、追加部品、例えば負荷インピーダンスを収容
するスペースが非常に小さくなってしまう。しかし、こ
のスペースは所望の負荷インピーダンスにとっては不十
分なものである。底部に沿ったこのスペースの増大は必
然的にこの底部の拡大を伴なうこととなる。
においては、この内側スペース中には、前記底部と前記
蓋部との間に複数の実質的にディスク状の部品が積層状
態で配置されて、前記底部の少なくとも一部、すなわち
前記底部の部分的な表面区域に隣接する内側スペースの
うちの部分的スペースが例えば負荷インピーダンスを収
容するために積層構造によって開放状態に残される。こ
の部分的スペースと呼ばれるスペースは特にハウジング
部の底部を拡張することなく得られる。これは、実質的
にディスク状の部品のうち底部の表面に対して平行方向
の寸法が最小となる部品がこの底部に対して隣接して配
置されるよう、これらのディスク状の部品の積層順序が
決められるからである。槽状のハウジング部の底部に対
して平行に延在する、より大きな寸法の部品はハウジン
グ部の蓋部に隣接して配置される。これにより、ハウジ
ング部の寸法、特に底部の寸法を拡大することなく、例
えば大きな負荷インピーダンスにも適した十分な部分的
スペースを設けることができる。この部分的スペース
は、その隣接する底部の部分と底部に対して垂直方向の
積層構造の最も外側の部品との間に延在することができ
る。この部分的スペースは、各ディスク状の部品の水平
方向に存在する内側スペースの区域まで延在することが
できる。さもなければこの部分的スペースは実質的に底
部の表面方向に延在することができ、この場合、部分的
スペースはハウジング部の底部とこの底部に最も近い積
層部品との間のスペース区域中に延在する。
クロ波部品のハウジング部の内側に、より大きな負荷イ
ンピーダンスを収容するのに適した部分的スペースが形
成される。このような底部に隣接した部分的スペースの
位置は、その中に収容される負荷インピーダンスがハウ
ジング部と良好な熱接触をなすことができるという利点
を有する。またこの構成は、非常に小さいハウジング部
においても、比較的高電力消費の負荷インピーダンスを
収容することを可能とし、動作中の加熱の問題、すなわ
ちマイクロ波部品の過熱を避けることができる。このよ
うにして底部はその構造と周囲との熱接触とによって、
発生した熱エネルギーの急速かつ均等な最良の除去条件
を与える。
記実質的にディスク状の部品からなる積層構造は蓋部か
らの積層順序で少なくとも、電磁波を伝導するマイクロ
波案内構造と、前記壁部の間において前記底部に対して
少なくとも実質的に平行に延在する少なくとも1つの導
電性および/または透磁性の中間要素と、磁石要素とを
有する。
に、前記底部、前記中間要素および前記壁部の少なくと
も一部に対して少なくとも部分的に隣接する空間区域中
に延在する。前記中間要素はスクリーンとして作用し、
また導電性である限り、前記蓋部とともに、マイクロ波
案内構造に供給されるマイクロ波の外部導体として作用
する。前記中間要素が透磁性であれば、この中間要素は
磁石要素によってマイクロ波案内構造に加えられる磁界
を均等化するために、通常は別個に存在する極ディスク
の機能を果たす。しかし後者の場合、中間要素と壁部と
の間の磁気短絡を避けるよう配慮しなければならない。
このため、例えば壁部と中間要素との間に十分な寸法の
エアギャップを設けるとよい。中間要素が導電性であれ
ば、電気伝導によってハウジング部に対して接続され
る。この電気的導通は中間要素と壁部との間の直接接触
によって行うことができる。しかし、この電気的接触は
低パーミアンス値を有しなければならない。
イクロ波部品は、前記底部に対する前記中間要素の空間
的な位置を画成するよう前記底部と前記中間要素との間
に少なくとも1つの壁部に沿って対応形状および/また
は保持形状をもって延在する少なくとも1つの支承要素
を備えている。従ってこの支承要素は中間要素をハウジ
ング部内に保持して整列させるのに役立つ。好ましく
は、他の実質的にディスク状の部品を中間要素に対して
例えば接着によって固着するとよく、これによりハウジ
ング部内のこの部品の位置は中間要素の配置によって決
定される。
前記支承要素は前記底部と前記中間要素との間の導電性
でかつ非透磁性の接続をなす。壁部に対する支承要素の
位置に従って、壁部に対して支承要素を直接に電気的接
触させることができる。好ましくはそのため支承要素は
非透磁性の導電性材料、例えばアルミニウムからなる。
施の形態について詳細に説明する。なお、図面におい
て、同一部品には同一符号を付している。
法の負荷インピーダンスによりマイクロ波案内構造の3
つのゲートのうちの1つの無反射閉鎖によってマイクロ
波アイソレータの役割を果たすよう設計されたマイクロ
波サーキュレータをなすマイクロ波部品を示す。このマ
イクロ波部品は、実質的に槽状のハウジング部1と蓋部
2とからなるハウジングを備えている。実質的に槽状の
ハウジング部1は、少なくとも実質的に正方形外周を有
する底部3と、底部3の外周に沿った4つの壁部4,
5,6,7とを有している。このうち、第1の壁部4は
正面図(Y)において見られるハウジング部1の壁体を
なす。第2の壁部5は背面図(X)において見られるハ
ウジング部1の壁体をなし、第3の壁部6は左側面図
(Z)において見られるハウジング部1の壁体をなし、
また第4の壁部7は視線Zと反対方向の右側面図におい
て見られるハウジング部1の壁体をなす。底部3と壁部
4乃至7とを有するハウジング部1は、好ましくは実質
的に平坦な透磁性材料から切削等によらないプロセスに
よって一体的に形成され、例えば透磁性金属板からスタ
ンピングされ折り畳まれて製造される。また蓋部2も同
様に形成される。
る。底部3と反対側のそれぞれの縁にはスタッド型突起
を有し、ハウジング部1と蓋部2とが相互に接合される
ときにこれらの突起が蓋部2の対応する嵌合キャビティ
に入る。これらの壁部4乃至7のスタッド型突起には参
照符号8が付され、また蓋部2中のキャビティには参照
符号9が付されている。ハウジング部1と蓋部2とは接
着、溶接、ロウ付けまたはスタッド型突起8のフランジ
化すなわち曲げによって相互に接合される。ハウジング
部1を蓋部2に接合するために同様の結果をもたらすそ
の他の任意の方法を用いることができる。
外周の隅部に達することなく、これらの隅部において切
欠きを有する。なお、これら底部3の隅部には孔が設け
られ、これらの孔はマイクロ波部品を収容するマイクロ
波機器または類似物内にマイクロ波部品を固着するため
のねじ孔として役立つ。これらの実施の形態において参
照符号10で示されたこれらの孔は円形外周を有する
が、さもなければこれらの孔10は底部3の外周の溝穴
状の凹部として形成されまたは類似の輪郭を有すること
ができる。
路の一部をなし、その中に多数の実質的にディスク状の
部品が収容され、これらのディスク状の部品が底部3と
蓋部2との間に配置される。これらのディスク状の部品
は、蓋部2に隣接する部品からの積層順序で、第1フェ
ライトディスク11、平坦な内側導体12、第2フェラ
イトディスク13、中間要素14、円形永久磁石15、
サーモフラックスディスク16、およびエアギャップ1
7によって分離されるとともに滑動可能なストリップ1
8が含まれる。この実施の形態において、フェライトデ
ィスク11,13は内側導体12とともにマイクロ波案
内構造をなし、この案内構造に対して蓋部2と中間要素
14とが相互に対称的に配置された外側導体をなす。こ
のため中間要素14は導電性を持つよう形成される。さ
らに中間要素14は透磁性材料からなり、従って同時に
永久磁石15によって発生されて内側導体12の平面次
元に対して垂直方向にマイクロ波案内構造11,12,
13を透過する磁界を分布させ均質化する極ディスクを
なす。この中間要素14は対応形状をもって壁部4乃至
7の間に挿入される。しかし、この中間要素14はこれ
らの壁部4乃至7との磁気短絡を防止するため、これら
の壁部4乃至7に隣接するその側面に沿って凹部が設け
られ、従って中間要素14は狭いブリッジ19のみによ
ってこれらの壁部4乃至7に当接する。さらにこの中間
要素14は切削等によることなく透磁性金属板から製造
される。
中間要素、例えばマイクロ波案内構造11,12,13
の外側導体としての導電性ホイル型部品または透磁性極
ディスク構造を用いることができる。
平坦な透磁性板からなり、底部3に対して平坦に当接す
る。ストリップ18はエアギャップ17とともに磁気同
調要素をなし、これは幾何学的に変動可能であり、また
磁気回路内に存在する。ストリップ18を底部3に沿っ
て線A−Aに対して平行に移動させると、エアギャップ
17の輪郭、特にその幅が変更され、その結果、磁気パ
ーミアンスが変動する。これが、電磁回路全体の、従っ
てマイクロ波案内構造区域中の磁界の強さを変動させ
る。このようにしてマイクロ波部品の簡単かつ正確な同
調が可能となる。
部3の区域には細長い開口が配置され、この開口20は
例えば打ち抜かれた部分であって、部分的にストリップ
18によって覆われ、かつ実質的にストリップ18の滑
動方向に延在する。この磁気同調要素の同調特性はこの
開口20の輪郭の選択によって影響される。
たはその類似物内に装着されるときにストリップ18の
移動、従って同調操作を容易に行うための開口21,2
2がそれぞれ第1および第2の壁部4,5の底部3と当
接する縁に沿って設けられている。ストリップ18を底
部3に固着するための別個の手段は図示されておらず、
また実際に存在しなくともよい。これらの2つの要素は
磁気力によってそれぞれの位置に保持されているからで
ある。しかし、ストリップ18のこの位置は接着やロッ
ク塗料(locking paint)などによって固定するように
してもよい。
ートをなすための3つの接続導体23,24,25を有
する。これらの接続導体は、ハウジング1,2に対する
内側導体12の絶縁を保障するよう、それぞれマイクロ
波部品の第1、第3および第4の壁部4,6,7に適合
に配置された凹部26,27,28を通してハウジング
1,2から外部に引き出されている。
び要素18のあらかじめ決められた組立て位置によって
生じるが、これらの実質的にディスク状の部品11乃至
18の相対的な組立て位置は2つの支承要素29,30
によって固定され、これらの支承要素はそれぞれ第3お
よび第4の壁部6,7に沿って底部3と中間要素14と
の間に対応形状をもって(実際上、保持形状をもって)
延在する。これらの支承要素29,30は導電性である
が、非透磁性であって、好ましくはアルミニウムからな
る。これらの支承要素は底部3に対する中間要素14の
空間的な位置を決定する。すなわち、支承要素はこれら
の2つの要素間の相対間隔を決定する。さらに、これら
の支承要素29,30は、底部3、中間要素14および
壁部4乃至7によって画成されるマイクロ波部品内の空
間区域の一部を満たす。この空間区域はさらにストリッ
プ18とこのストリップによって影響されるエアギャッ
プ17とからなる磁気同調要素とともに永久磁石15お
よびサーモフラックスディスク16を含んでいる。上述
した空間区域の内部に配置される上述した各部品によっ
て底部3の一部に隣接する部分的スペース31が残され
る。この部分的スペース31は図5において破線で示さ
れている。底部3に隣接し従って特にこの底部に対して
高い電気的接触と熱接触とを示すこの部分的スペース3
1の中に、上述した負荷インピーダンスを配置すること
が好ましく、このインピーダンスによって、内側導体1
2の接続導体の1つ、好ましくは第1の接続導体23が
無反射接続される。この部分的スペース31は、マイク
ロ波部品のハウジング1,2の寸法に対して高い電力損
に対応するよう設計することのできる負荷インピーダン
スの構造を可能とする。このようにして高電力クラスの
非常にコンパクトな寸法を有するマイクロ波アイソレー
タが構成される。特に50乃至200Wの範囲内の電力
消費を有する負荷インピーダンスが考慮される。この大
負荷インピーダンスは底部3の寸法を増大することなく
ハウジング1,2内に収容することができる。さらに底
部3に隣接する負荷インピーダンスの配置はマイクロ波
案内構造11乃至13からの断熱を保障する。
施の形態の組立てに際して、まずストリップ18をハウ
ジング部1内に挿入する。次にハウジング部1内に支承
要素29,30を挿入する。次に、支承要素29,30
と底部3またはストリップ18との間に存在する空間区
域中にサーモフラックスディスク16と永久磁石15と
を配置し、次にこの空間区域を中間要素14で覆う。エ
アギャップ17が存在するようにするため、視線Wの方
向に見られた支承要素29,30の高さはストリップ1
8、サーモフラックスディスク16および永久磁石15
の高さの合計よりも大きくしなければならない。図面の
簡略化のため、単一のサーモフラックスディスク16を
示したが、実際には複数のサーモフラックスディスク1
6を配置することができる。予組立て段階において永久
磁石15とサーモフラックスディスク16とを中間要素
14上に例えば接着によって固定し、永久磁石15とと
もに準備されたサブアセンブリ14,15,16を、支
承要素29,30の上に、すなわち底部3の方向に配置
する。フェライトディスク11,13と内側導体12と
からなるマイクロ波案内構造を順に中間要素14上に配
置し、蓋部2をハウジング部1上に配置して固定するこ
とによりマイクロ波案内構造を固定する。
中で積層することによって行われ、このジグは例えば底
部3の対応の孔にねじ込まれる3本の組立て用ピン(図
示されていない)を有し、これらのピンが各ディスク状
の部品11乃至16および18の位置を決定する。蓋部
2が固着された後に、マイクロ波要素から上述したピン
が取り除かれる。
る。マイクロ波部品の操作に必要な磁界が可動ストリッ
プ18によって同調される。開口20がアクセス可能で
ある限り、マイクロ波部品の組立て位置に従ってストリ
ップ18に対する機械的アクセスのためにこの開口20
を用いることができる。
形状の結果、部分的スペース31の形状に関して各実施
の形態は相違する。図1乃至図7に示す第1の実施の形
態においてディスク状の永久磁石15はフェライトディ
スク11,13に実質的に対応する放射方向の寸法を有
するが、図1、図2および図8乃至図12の第2の実施
の形態はこれより小直径の永久磁石15を有する。永久
磁石15の対応する体積を得るため、第2の実施の形態
におけるディスク状の永久磁石15の厚さは第1の実施
の形態よりも大きく設定される。同様に、第1の実施の
形態における部分的スペース31はその大部分が永久磁
石15とストリップ18との間の中間スペース、すなわ
ちエアギャップ17中に延在する。これに対して、第2
の実施の形態における部分的スペース31は、底部3と
中間要素14との間のスペース区域において、一方にお
いて第1の壁部4によって他方において永久磁石15お
よびストリップ18によって画成されて、はるかに広く
延在する。さらに、永久磁石15の半径が小さいので、
第1の実施の形態と比較して負荷インピーダンスの収容
のための部分的スペース31を増大することが可能とな
る。
の実施の形態のマイクロ波部品の平面図。
図。
実施の形態の正面図。
実施の形態の側面図。
の第1の実施の形態の横断面図。
の第1の実施の形態の横断面図。
部品の第1の実施の形態の横断面図。
面図(図1のY方向)。
面図(図1のZ方向)。
品の第2の実施の形態の横断面図。
品の第2の実施の形態の横断面図。
波部品の第2の実施の形態の横断面図。
Claims (9)
- 【請求項1】底部およびこの底部の外周に結合された少
なくとも1つの壁部を有する実質的に槽状のハウジング
部と、蓋部とを備えたマイクロ波部品において、 前記ハウジング部および前記蓋部は透磁性材料からなる
とともに内側スペースを包囲し、この内側スペース中に
は、前記底部と前記蓋部との間に複数の実質的にディス
ク状の部品が積層状態で配置されて、前記底部の少なく
とも一部に隣接する内側スペースのうちの部分的スペー
スが積層構造によって開放状態に残されることを特徴と
するマイクロ波部品。 - 【請求項2】前記部分的スペースは、前記底部の少なく
とも一部と、前記底部の方を見て積層構造の最も外側の
部品との間に延在することを特徴とする請求項1記載の
マイクロ波部品。 - 【請求項3】前記部分的スペースは前記底部の表面に対
して実質的に平行に延在することを特徴とする請求項2
記載のマイクロ波部品。 - 【請求項4】前記実質的にディスク状の部品からなる積
層構造は蓋部からの積層順序で少なくとも、 電磁波を伝導するマイクロ波案内構造と、 前記壁部の間において前記底部に対して少なくとも実質
的に平行に延在する少なくとも1つの導電性および/ま
たは透磁性の中間要素と、 磁石要素とを有し、 前記部分的スペースは少なくとも実質的に、前記底部、
前記中間要素および前記壁部の少なくとも一部に対して
少なくとも部分的に隣接する空間区域中に延在すること
を特徴とする請求項1記載のマイクロ波部品。 - 【請求項5】前記底部に対する前記中間要素の空間的な
位置を画成するよう前記底部と前記中間要素との間に少
なくとも1つの壁部に沿って対応形状および/または保
持形状をもって延在する少なくとも1つの支承要素を備
えたことを特徴とする請求項4記載のマイクロ波部品。 - 【請求項6】前記支承要素は前記底部と前記中間要素と
の間に導電性でかつ非透磁性の接続をなすことを特徴と
する請求項5記載のマイクロ波部品。 - 【請求項7】前記部分的スペースは負荷インピーダンス
の構造を収容するよう設計されていることを特徴とする
請求項1記載のマイクロ波部品。 - 【請求項8】請求項1乃至7のいずれか記載のマイクロ
波部品の構造を備えたことを特徴とするマイクロ波サー
キュレータ。 - 【請求項9】請求項1乃至7のいずれか記載のマイクロ
波部品の構造を備えたことを特徴とするマイクロ波アイ
ソレータ。
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