JPS5816124Y2 - 進行波管 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、マイクロ波の増幅作用を行なう進行波管から
電磁波の漏洩を減少させるための改良に関する。

第１図は、従来使用されている入出力回路が導波管結合
形の金属セラミック外囲容器よりなる進行波管の１例を
断面図で示したものである。

管球１は主に電子ビームを発射する電子銃１１、前記電
子ビームを高周波（マイクロ波）と作用させる遅波回路
１２および電子ビームを捕獲するコレクタ１３から構成
され、遅波回路１２は管球１の真空外囲容器の一部を形
成する細長い外周管１４の内側に同軸的に収納されてい
る。

電子ビーム集束のため管球１と同軸的に周期磁界装置３
１が配設され、高周波入力は入力導波管３２より入力セ
ラミック窓１５、入力アンテナ１６を介して遅波回路１
２に伝達され、電子ビームと相互作用を行ない、遅波回
路１２上を伝播するにつれて増幅され高周波出力として
出力ブンテナ１８、出力セラミック窓１７を介して出力
導波管３３から取り出される。

電子銃１１の各電極（アノード１９、ウェネルト２０、
カソード２１、ヒータ２２）は、セラミックステム２３
で各々電気的に絶縁され、高圧リード線３４を通じて、
またコレクタ１３には高圧リード線３５を通じて外部電
源（図示せず）から遅波回路１２を接地電位として高電
圧が供給される。

コレクタ１３は一般的に円筒状セラミック２４で遅波回
路１２から絶縁されている。

また、コレクタ１３の周囲には、コレクタ冷却用として
中間に絶縁板２５を有する放熱ブロック２６が取りつけ
られ、周期磁界装置３１を含めて管球１は金属ケース３
６内に収納される。

高圧リード線３４゜３５には、軟鋼撚線な導体として導
体の上にぼシリコンゴムあるいはテフロンが一様な厚さ
で被覆された外径３φ程度のシリコンゴム絶縁電線ある
いはテフロン絶縁電線が用いられ、高圧リード線３４．
３５は各々セラミックステム２３より取り出された電子
銃１１の各電極リード２７及び放熱ブロック２６と半田
付などで接続されている。

近年進行波管をマイクロ波増幅管として使用する通信装
置のシステム設計上特に高利得、高能率の進行波□管が
要望されるようになったが、第１図に示した従来形の構
造では次のような欠点があっｔもすなわち、高能率の進
行波管を得る手段の一つとしてコレクタ電圧を遅波回路
電圧の４〜４に低下させる方法があるが、この手段を用
いる場合遅波回路１２とコレクタ１３の電位差が犬とな
り円筒状セラミック２４の絶縁を十分にとるため、円筒
状セラミック２４の寸法を長目にする必要があり、この
時出力アンテナ１８から円筒状セラミック２４を通して
漏洩高周波電力が増大し、高圧リード線３５上を主な伝
播経路として金属ケース３６と周期磁界装置３１間の経
路４１を伝播する漏洩高周波電力は高圧リード線３４．
３５を介して経路４２から外部へ電磁波として放射され
、マイクロ波通信装置などの他の機器へ悪影響を与える
という大きな欠点があった。

また、経路４１により入力側へ帰還した漏洩高周波電力
の一部は高圧リード線３４および電極リード２７へ伝播
し経路４３により管球１内に入り、外周管１４の入力端
内部を通り遅波回路１２の入力アンテナ１６に帰還し、
進行波管の動作を不安定にしたり、特性を劣化させたり
、特に進行波管の利得が高い場合自己発振を起したりす
る欠点もあった。

また、進行波管は、マイ、クロ波中継局においてマイク
ロ波通信装置に実装され、一般に複数本、周波数を若干
ずらした状態で使用されるが、他の動作中の進行波管か
ら放射された不要電磁波が経路４３′に示すように高圧
リード線３４を伝わり管球１内に侵入し、外周管１４の
、入力側端部を通り経路４３により人力アンテナ１６に
誘起される。

この不要電磁波は入力導波管３２から入力される高周波
入力（人力信号）と共に遅波回路１２上で増幅され、そ
の結果、信号対雑音比が劣化して品質上大きな障害とな
る。

云（・かえれば、進行波管の外部より電磁波を放射した
場合に望ましくない電磁波が信号に混入すると云う欠点
があった。

特に５０〜６０ｄＢ以上の高利得の進行波管の場合、外
部からの不要電磁波の混入が極めて微小であっても利得
が高いので、信号対雑音比が劣化するおそれがあった。

したがって本考案の目的は、従来形進行波管の上記の欠
点を簡単な構造で取り除き、外部からの不要電磁波の侵
入および進行波管外部への不要電磁波の放出を防止し、
加えて進行波管内部での高周波電力の帰還による自己発
振および特性劣化等を有効に阻止した進行波管を提供す
ることにある。

以下第２図に基づいて本考案の実施例の説明を行なう。

管球１は従来形と全く同様に、真空外囲容器内に電子銃
部１１．遅波回路１２、コレクタ１３などを含むもので
あり、管球１には電子ビーム集束のための周期磁界装置
３１およびコレクタ冷却用の放熱ブロック２６が配設さ
れ、金属ケース３６に収納される。

外周管１４の出力側端部とコレクタ１３間に介在する円
筒状セラミック２４は遅波回路１２とコレクタ１３間の
電位差に十分耐えるような長さに選定される。

本考案では、電子銃１１の各電極リード２７および放熱
ブロック２６に半田付などで接続された高圧リード線３
４．３５に各々円筒状＜波減衰体３７．３８が同軸的に
配設される。

電波減衰体３７．３８を電波吸収量が大きい酸化鉄粉と
エポキシ樹脂を混合し固体化したもので作製すれば、機
械加工性がよ（電波減衰量が大きい電波減衰体を得るこ
とが出来る。

電波減衰体３７は高圧リード線３５のコレクタ側端部に
高圧リード線３５の外周囲にそって置かれ、電波減衰体
３８は高圧リード線３４．３５の入力側端部に置かれ、
電波減衰体３７．３８を所定の位置に保持固定するため
各電極リード２７間の絶縁およびコレクタ１３の絶縁を
かねて電気的絶縁がよいシリコンゴム（図示せず）が金
属ケース３６内の空隙３９．４０内に充填される。

このような構造にすれば、円筒状のセラミック２４から
漏洩した高周波電力は、高圧リード線３５のコレクタ側
に配設された電波減衰体３７により減衰され、さらに入
力側へ高圧リード線３５を伝わって漏洩して来た高周波
電力は、高圧リード線３４．３５の入力側端部に置かれ
た電波減衰体３８で減衰されるので、漏洩高周波電力が
経路４１゜４３の順に伝わり、入力端アンテナ１．６へ
帰還することがなくなるので進行波管の動作が不安定と
なることはなく、自己発振を防止することが出来ると共
に経路４１．４２により放射される進行波管の外部への
不要電磁波が低減される。

また、高圧リード線３４を伝かつて進行波管の外部から
経路４３′により侵入する不要電磁波は電波減衰体３８
により減衰され、経路４３を通って遅波回路１２へ伝達
されることがないので、外部からの不要電磁波に起因す
る信号対雑音比の劣化がなくなり、進行波管の特性が改
善される。

電波減衰体３７゜３８の数量は進行波管に要求される特
性によって変えることが出来、高圧リード線３４．３５
の片方または複数本の高圧リード線３４の一部にだけ電
波減衰体３７．３８を配設することも可能である。

実験結果によれば、高圧リード線３４．３５には数Ｋｖ
の高電圧に耐える外径２．８φのテフロン絶縁電線を用
い、電波減衰体３７．３８の寸法を外径８φ内径２．９
φ長さ８ＷｒＩｒＬとし、第２図に示すように電波減衰
体３７．３８を各々高圧リード線３５の上に２個、高圧
リード線３４．３５上に６配設した場合、周波数４ＧＨ
ｚ動作出力５Ｗ、利得６０ｄＢの進行波管において、進
行波管の外部へ放出される不要電磁波の量および直行波
管の外部から侵入する不要電磁波に起因する信号対雑音
比は、第１図の従来形構造の場合に比較して数拾ｄＢ改
善されることが分った。

次に本考案の他の実施例を第３図に基づいて説明する。

コレクタ１３に高電圧を印加するための高圧リード線３
５は、コレクタ側の金属ケース３６の側面より取り出さ
れ、電波減衰体３７は金属ケース３６の外側に、高圧リ
ード線３５の外周にそって同軸的に配設され、金具５１
により保持固定される。

また、電波減衰体３８は金属ケースｚ６の入力側側面の
外側に、高圧リード線３４の外周を囲うように配設さ礼
金具５２により保持固定される。

このような構造にすれば、高圧リード線３５が入力側か
ら取り出されていないので高圧リ−）憩３５上を伝播し
て入力側へ漏洩する高周波電力はなく、経路４１により
伝播する漏洩高周波電力は低減され、進行波管の自己発
振などが起り難くなる。

また、経路４４により高圧リード線３５上を伝播する漏
洩高周波電力は、電波減衰体３７で十分減衰されるので
、外部への不要電磁波は十分低減される。

また、外部から高圧リード線３４を伝わって侵入する不
要電磁波は、金属ケース３６内に侵入する前に電波減衰
体３８により減衰されるので、経路４３により遅波回路
１２へ伝送されることがないので、信号対雑音比がよ（
なり、進行波管の特性ｐ″−−改善る。

特に高能率、高利得め進行波管で、金属ケース３６の内
部の空隙３９゜４０がせまく電波減衰体３７．３８を金
属ケース３６の内部に配設するのが難しい場合に、第３
図の構造を適用すれば犬なる効果を得ることが出来る。

上記の実施例では導波管結合形の金属セラミック外囲容
器からなる進行波管について説明したが入出力取出しに
同軸回路を用いた進行波管、真空外囲容器がガラスで出
来た進行波管あるいは遅波回路以外の電極を接地点とす
る進行波管に対しても本考案は適用出来る。

以上説明した通り、本考案によれば、進行波管の外部へ
の不要電磁波の放散および外部からの不要電磁波の侵入
を防止することが出来る。

特に高能率、高利得の進谷波管に適用した場合に犬なる
効果を発揮することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来行なわれている入出力回路が導波管結合形
のメタルセラミック形進行波管の縦断面図、第２図、第
３図は本考案進行波管の縦断面図を示す。 図において、１は管球、１１は電子銃、１２は遅波回路
、１３はコレクタ、１４は細長い外周管体、１９ｉｔア
ノード、２０はウェネルト、２１はカソード、２２はヒ
ータ、２３はセラミックステム、２４は円筒状セラミッ
ク、２５は絶縁板、２７は電極リード、３１は周期磁界
装置、３４．３５は高圧リード線、３６は金属ケース、
３７．３８は円筒状の電波減衰体、５１．５２は電波減
衰体３７．３８を保持固定するための金具である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電子ビームを発生する電子銃、高周波の相互作用が行な
   われる遅波回路、電子ビームを捕獲するコレクタを金属
   ケース内に収容した進行波管において、これら電子銃、
   遅波回路及びコレクタの各電極に電圧を印加するための
   複数リード線が金属ケースを貫通する外側にリード線を
   囲むように電波減衰体を設け、かつ、これら電波減衰体
   を金具により包囲し前記金属ケースに保持固定したこと
   を特徴とする進行波管。