JPS58124301A - マイクロ波固体装置 - Google Patents

マイクロ波固体装置

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JPS58124301A
JPS58124301A JP588882A JP588882A JPS58124301A JP S58124301 A JPS58124301 A JP S58124301A JP 588882 A JP588882 A JP 588882A JP 588882 A JP588882 A JP 588882A JP S58124301 A JPS58124301 A JP S58124301A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
microwave
circuit
sub
width
Prior art date
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Pending
Application number
JP588882A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Hirai
平井 建次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP588882A priority Critical patent/JPS58124301A/ja
Publication of JPS58124301A publication Critical patent/JPS58124301A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B19/00Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source
    • H03B19/16Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source using uncontrolled rectifying devices, e.g. rectifying diodes or Schottky diodes
    • H03B19/18Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source using uncontrolled rectifying devices, e.g. rectifying diodes or Schottky diodes and elements comprising distributed inductance and capacitance

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)

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】 発明の技術分野 本発明はマイクロ波固体装置に係り、特に高調波などの
高域不要波を抑圧することが可・泪な導波管線路により
構成したマイクロ波固体装置に関するものである。
発明の技術的背景とその問題点 マイクロ波帯域における発振、増幅などに使用される素
子としては例えばインバットダイオード、ガンダイオー
ドなどのマイクロ波半導体素子が知られている。そして
これら素子を導波管線路内に装荷してマイクロ波発振、
増幅を行う回路構造としては従来第1図及び第2図に示
すものがi+fi常使用されている。
先ず第1図に示す回路構造は幅(a)高さく1))を有
する主導波管(1)の短絡面(1,)から距離(al)
内部の位置にマイクロ波半導体素子(3)を装荷用のポ
スト(4)により装荷し、このポスト(1)に動作バイ
アス′Nll、 jモを印aOする構造である。この距
離(11)はマイクロ波半導体素子(3)及びポスト(
4)の特性、設定方法により、l、=λy/4〜λy/
2(λfは動作周波数での管内波長)に設定されている
次の第2図に示す回路構造は幅(2)、高さくl))を
有する主導波管f211の短絡面(21,)から距離(
l、)の位置にマイクロ波半導体素子f23) f−装
荷用のボスl−t2−11により装荷し、更に距離(l
、)の位置に負荷結合窓I:拘分取りつけた構造である
。この距離(1,)(1,)は通常g、=λy/4〜λ
y/2.e2=λノ/4とすることが多い。
然るにこれらマイクロ波半導体素子は通常非線形動作を
するため前述の距離(l11)(1!りなどの回路パラ
メータで決定される基本動作周波数帯での動作特性とは
別に高調波などの主として高域不要波を発生する。そし
てこれらの高域不要波が所定レベル以ヒ発生すると、負
荷回路側への妨害波となったり、あるいは空間に放射さ
れた場合には電波法等により規制されるし、またマイク
ロ波固体装置としてもその品位が悪くなる問題点がある
この高域不要波抑圧形回路構造として第3図に示す構造
が考えられている。
即ち、基本的構造としてはほぼ第1図のものと同様であ
るが本例の場合は主導波管(30の短絡面(3l、)か
ら距離(11)内部の位置にマイクロ波半導体素子(:
麹を装荷用のポスト(ロ)により装荷すると共に短絡面
(31,)内面にマイクロ波吸収体(陶を設けたことを
特徴としている。このマイクロ液吸収体C刑の挿入によ
り導波管線路長(11)で決まる基本波および高域共振
モードの共振回路のQ値を低下させることにより、特に
高域モードにおける不要波発生を抑圧するようになって
いる。
しかし、この構造においても、マイクロ波吸収体に釣は
基本波モードにも影響を与えるため、高域モードにおけ
る不要波発生を防ぐためにマイクロ波吸収体(至)の減
衰量を増大させるほど基本波に対する減衰量も増大し、
マイクロ波固体装置としての出力低下などの回路効率を
劣化させるという問題点があった。
発明の目的 本発明は前述した従来の問題点に鑑みなされたものであ
り、マイクロ波発振、増幅などの基本波動作には影響な
く不要波のみを抑圧することが可能な短絡面を有する主
導波管を具備する導波管線路により構成したマイクロ波
固体装置を提供することを目的としている。
発明のg要 即ち、本発明は導波管回路で構成したマイクロ波固体装
置において、このマイクロ波固体装置全構成する主導波
管の内の動作周波数帯のほぼ短絡面に開口部が位置する
ように動作周波数に対して遮断特性となる副導波管を連
接し、この副導波管の他端部を抵抗終端または短絡終端
にしたことを特徴とするマイクロ波固体装置である。
発明の実施例 次に本発明のマイクロ波固体装置の第1の実施例を第4
図により説明する。
即ち、幅fal、高さくb)(但しa>b)の主導波管
(9)の接続面(従来の短絡面)(41+)の中央部に
幅(a)高さく1)l (但しa<a、b≦b)の副導
波管r41a)を購成し、この副導波管(41a)はマ
イクロ波吸収体(46’lにより、はぼ整合終端となさ
れており、主導波管(4I)と副導波管(41a)との
接続面(41,)に近い基本波による主導波管(4υの
等価短絡面(42からの距離(11)の位置にマイクロ
波半導体素子(43を装荷用ポット(441により装荷
する。
この場合、基本波動作周波数を(fo)とした時、副溝
波’#(41a)の幅1a)をc/2a>16 (但し
、Cは光速)を満足するように設定すれば、基本波動作
周波数(fo)で副導波管(41a)側を見た場合、副
導波管(41a)は遮Wr(カットオフ)特性を示す。
従って主導波管(4I)と副導波管(41a)の接続面
(41,)から(Δl)だけ副導波管(41a) IH
tlに入った位置が動作周波数においては等価短絡面(
42となり、基本波動作特性は(lI)によシ決定され
ることになる。
しかし副導波管(41a)内を伝ばんできる周波数領域
ff1l] チf > c / 2 a’においてはマ
イクロ波吸収体(佃を見ることになるので等価短絡面+
43では短絡とはならず、マイクロ波吸収体+4eによ
る抵抗終端となる。つま!l) (l、)を基本波動作
特性の最適値に設定することにより、良好な基本波動作
特性が得られ、高調波を含むf>c/2a’の領域での
不要波はマイクロ波吸収体(42により抑圧されること
になる。
次に本発明のマイクロ波固体回路の第2の実施例f、第
5図により説明する。
即ち幅(at高さくb)(但しa>b )の主導波管5
1)の接続面(従来の短絡面> (511)の中央部に
幅(al高さくbl(但しa<a、b≦1))の副導波
管(51a)を設けこの副導波管(51a)の他端部は
短絡面(5ias)となっており、主導波管61Jと副
導波管(51a)との接続而(51,)における基本波
による主導波管6υの等価短絡面5邊からの距離(11
)の位置にマイクロ波半導体素子6濠を装荷用ポット(
54)により装荷すると共にこの等価短絡面(5擾から
距離(l′)の位置が副導波管(51a)の短絡面(5
1a、)となっている。この」易会副導波管(51a)
内を伝ばんできる周波数帯域f>c/2a のうち、特
に問題となる帯域例えば第2高調波2f、に対して一不
要波の発生が最も少なくなるように(lSを設定すれば
よい。基本波に対しては第1の実施例で説明したと同じ
ように等価短絡面(5邊からマイクロ波半導体素子6■
の装荷位置壕での距離(l、)で特性がきまり副導波管
の長さくl、)には無関係となる。
次に本発明の第1の実施例でちる無反射終端のもの及び
第2の実施例である短絡終端のものと、従来例として第
1図のものをそれぞれ回路構成とした実験結果を説明す
る。
この場合主導波管としてa = 22.9 urn 、
 l) =l +)、2 +nIN(X帯標準導波管)
のもの、副導波管としてa′−1(1,7a+m、 b
=4.3mm  (K帯標準導波管)ノもノヲ使用し、
マイクロ波半導体素子としてX帯CW用ガンダイオード
を用いて発振器を構成し、基本波(fo−9,5GtT
z )  と第2高調波(2fo=19()l−Iz 
)両方のレベルを観測し丁表の結果が得られた。
表 即ち、第1図に示した従来構造に比べ、第4図及び第5
図に示した本発明の実施例は基本波出力レベルはほとん
ど変化しないが、第2高調波出力レベルは無反射終端を
使用した第4図の構造の時、7.5dB短絡終端を最適
位置に設定した第5図の構造の時、3.2dl−1それ
ぞれ改善された抑圧特性が得られている。
次に上述した主導波・dと副導波管を使用した第5図に
示す第2の実施例の副導波管(51a)の短絡終端であ
る短絡面(51a、)を可変短絡終端としだ時の実験結
果を第6図に示す。即ち短絡端までの長さくl)を可変
にした時、基本液出−’] (fo−9,2GHz)レ
ベルは直線−で示すようにほとんど変化しないが、第2
高調波出力レベルは長さくAを変化した時曲線鏝に示す
ようにある長さでピーク値を有し約15dBm変化し、
長さく泊に対する抑圧のための最適位置が存在している
ことを示している。
次に本発明のマイクロ波固体、装置の変形例を第7図乃
至第9図により説明する。
先ず第7図は幅(a)、高さくb)(但しa>b )の
導波管(7ηの短絡面(71,)の中央部に幅(a<I
高さくb)(但しa<a 、 b′≦b)ノ副導波管(
71a)を構成し、この副導波管(71a)はマイクロ
波吸収体(76)により、はぼ整合終端となされており
、主導波管σDと副導波・#(71a)との接続面(7
1,)における基本波による主導波Ivi(7υの等価
短絡面+72からの距離(12)の位;ηにマイクロ波
半導体素子(四を装荷用ポストσ→により装荷しである
のは第2の実施例とほぼ同様であるが、更に距離(11
)の位置に負荷結合窓(7つを設けたことを7時機とし
ている。このような構造の機能につ(八では第4図に対
する説明と同じであり、高域不要波の抑圧に効果がある
次の第8図のものは第2の実施例の変形であシ、幅(a
)、高さiblを有する主導波管らυの接続面(81,
) 。
を設ける位置を肉厚部のηとし、この肉厚部(87)内
に幅(a)高さくl)1を有する副導波管(81a)を
設け、この副導波管(81a)の端部に平板状のマイク
ロ波吸収体(86)を装荷し、接続面(71,)より副
導波管(81a)内に距離(Δl)入った等価短絡面(
8ツと吸収体との距離(l′)を不要波抑圧に最適とな
る長さに選んである。このようにすることにより、マイ
クロ波吸収体(財)を図示の如く小形化し、全体を小形
化することが可能である。
最後の第9図のものは幅+a+、高さくbl ((11
,a〉b)の導波管の接続面(9]+)を設ける位置を
肉厚部(!171とし、この肉厚部1417)内に幅(
a)、高さくbiの第1の副導波管(91a)さらに@
(諸高さくbiの第2の副導波’l (911))−i
構成し、コノ第2の副導彼!(9]1〕)の端部にマイ
クロ波吸収体(噛を設け、抵抗終端としている。このよ
うな構造で、基本波動作周波数(fo)とし、第1の副
導波管(91a)の幅(a)を基本波に対してカットオ
フ即ちc/2a’>f、 、第2の副導波・# (91
b)の幅(4を第2高調波に対してカットオフ−11ち
c/2a′> 2foに設定し、第1の副導波−q(9
1a)の短絡長tA FIIJち主導波管(り0の接続
面(91,)より第1の副導波管(91a)に(Δl、
)八−った第1の等価短絡面(92,)と第1の訓導波
管(91a)の接続面(91a、)より第2の副導波管
(91b)に(△/、)入った第2の等価短絡面(92
,)間の長さを第2高調波(2f0)を抑圧するだめの
最適長に選んである。この変形例によればマイクロ波吸
収体((ト)の形状などを第3高調波(3f、)の抑圧
に効果的に作用するように選ぶことが可能であり、不要
波として通常問題となる第2.第3高調波の抑圧を効果
的に行なうことができる。
前述した実施例、変形例の他にこれらの徂合せも考える
ことが可能なことは勿論である。
以上述べたように本発明によれば、導波管i機略で構成
したマイクロ波固体装置uの発振、増幅器回路内におい
て、主導波管が動作周波数で短絡面となる位置に動作周
波数に対してカットオフとなる副導波管を設け、抵抗終
端あるいは適当な長さで短絡した短絡終端とすることに
より高調波等の高域不要波の発生を基本動作特性に影響
を与えることなく効果的に抑圧できるのでその工業的価
値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の第1の例を示す図であり1. fA1図
は幅方向断面図、(81図は高さ方向断面図、第2図は
従来の第2の例を示す図であり、(A)図は幅方向断面
図、481図は高さ方向断面図、第3図は従来の第3の
例を示す図であり、fA1図は幅方向断面図、481図
は高さ方向断面図、第4図は本発明の第1の実施例を示
を図でちり、(A)図は幅方向断面図、IB)図は高さ
方向断面図、第5図は本発明の第2の実施例を示す図で
あり、(A)図は幅方向断面図、+81図は高さ方向断
面図、第6図は第2の実施例で副導彼・aの短絡端まで
の長さと出力レベルの関係における基本波出力、第2高
調波出力を示すグラフ、第7図は本発明の第1の変形例
金示す図であり、(A)図は幅方向1折而図、(11)
図は高さ方向1所而図、第8図は本発明の第2の変形例
を示す要部図であり、fA1図は幅方向断面図、(13
)図は高さ方向断面図、第9図は本発明の第3の変形例
を示す要部図であり、fA1図は幅方向断面図、■)図
は高さ方向断面図である。 1.21,31,41,51,71,81.91  主
導波管3.23,33,43.53.73・マイクロ波
半導体素子、1,24,34,44,54.74  ポ
スト25.75  負荷結合窓 36.46,76.86.96  マイクロ波吸収体1
1a、51a 、71a、81a、91a、91b  
副導波管42.52,72,82,92..92. −
等価W絡面代理人 弁理士  井 上 −男 A、Ioり    ミ   、 口 千   十      哩    1 虻 荊gム?→ ミ 区     し−く口 0つ 第  7 (/I?) 1 第  9 (β) qz、  4t’? (F5) 図 (8) 図 (B)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 導波管回路で構成され所定の動作周波数帯で動作するよ
    うになされたマイクロ波固体装置において、前記導波管
    回路を構成する主導波管の内の前記動作周波数帯の(・
    すぼ短絡面VC揚口部が位置するように前記動作同波数
    帯に対して遮断特性となる副導波管を連接し、前記副導
    波管の他端部を抵抗終端または短絡終端にしたことを特
    徴とするマイクロ波固体装置。
JP588882A 1982-01-20 1982-01-20 マイクロ波固体装置 Pending JPS58124301A (ja)

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JP (1) JPS58124301A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0575308A (ja) * 1991-09-18 1993-03-26 Fujitsu Ltd 導波管形フイルタ装置
CN105425188A (zh) * 2015-12-21 2016-03-23 南京三乐微波技术发展有限公司 基于微波矢量网络分析仪校准的一体化波导开路、短路校准器

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