JPS5843855B2 - 進行波管に対する広帯域の無反射減衰遅延線 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、特にミリ波の増幅のための進行波管に対す
る広帯域にわたって無反射の減衰を持つ遅延線であって
、該遅延線は空胴を形成する順次に連続する隔壁と長く
呻びた減衰体とを備えた導波管から成り、隔壁は中央の
電子ビーム通過孔の他にそれぞれ少くとも１個の結合ス
リン１へを持ち、減衰体は各個の空胴中に突出し、かつ
その長軸は遅延線の長軸に対し少くとも近似的に平行に
存在するようになったものに関する。

かかる構造の遅延線は西ドイツ国特許第２３４７２０９
号明細書（昭和４９年特許願第１０８２８４号）により
公知である。

例えばミリ波領域のような極めて高い動作周波数へ移行
する際、有効な減衰手段の実現には著しい技術的困難を
伴う。

減衰要素は下記のように位置し、保持されかつ成形され
ねばならない。

すなわち、減衰要素は高い減衰率を持ち、その際全動作
帯域において殆んど反射が無く更に動作中に生じる損失
熱を充分に排出するようにされねばならない。

その際減衰区間の整合はクリチカルに作られる。

このために順次に連続する空胴の減衰作用は、τＥ確に
保たれるべき所定の関数に従って階段状に変化される。

かカ）る減衰のテーパリングには正確な寸法および各個
の種々の大きさの減衰体を注意探し挿入することが必要
である。

例えば円節母線に沿う種々の大きさの断面の切断による
、或は減衰くさびのようなものの使用による代りに、充
実シリンダの長さ変化によりテーパリングを行う場合（
西ドイツ国特許第２３４７２０９号明紐書）、製作費用
を疑いも無く低下させることができる。

しかし管から管へも良好な整合値を再現すること、すな
わち特に大量生産および後日装備の際重要である要求は
容易には達成されない。

減衰および整合値を狭い限浮内に保つことができ、それ
にも拘らず比較的容易に実施され、特別な製作費用を必
要としない広帯域無反射整合された減衰手段を持つ遅延
線を得るために、冒頭に述べた形式の遅延線において、
この発明によれば、実際上すべての減衰体において空胴
への侵入深さが等しく、しかして１減衰区間を形成する
減衰された空胴を残りの遅延線に整合するため、減衰区
間の直前および（或は）直後に存在する空胴（整合空胴
）が、それぞれ少くとも１個のピン（整合ピン）をもつ
如くするのである。

その際減衰体は一般には円筒形状（減衰円筒）を持つ。

この発明による遅延線の減衰概念は、従来の常に備えら
れ種々に変更され、しかし基本的には不可欠と考えられ
ていた減衰区間テーパリングに対して全く異なる方向に
発展されて来た。

減衰を持つ空胴は、減衰作用の漸次の増大による代りに
、直ぐ隣りの空胴中の整合ピンの調整により整合される
。

このように構成された遅延線は比較的具合良く製作され
総合され、しかして減衰体が同一に構成されているため
、ピンの調節によりわずかに予定の平均値だけしか変動
しない減衰区間整合が可能である。

また、ピンの各個、こ下記のような段差、すなわち特に
減衰区間の付近において妨害となる全く避けることので
きない反射箇所（例えば機械的誤差或ははんだづけ欠陥
）を補償するように段差を設けることができるので良好
な再現性も達せられる。

その際得られる整合値は試験測定が示すように全く良好
である。

そうでない同種の遅延線における減衰くさび法との比較
は、同じ減衰エネルギーにおける反射係数が、はぼ同じ
帯域中にわたっていくらか小さいことが示された。

この結果は、特に短い減衰区間によって（全減衰空胴は
各空胴当り多数の減衰体を使用する際、等し７い大きさ
の特に高い減衰作用を持つ）得られる結果よりも一層注
目、こ値する。

その他この発明による遅延線は冒頭に述べた特許明細書
（こよろ線と同様に有利な特性、特に擾れた熱伝導条件
を有する。

米国特許第３６０２７６６号明細書により、同じ浸入深
さを持つ減衰シリンダを、順次に連続する導体セル中に
突出させることが公知である。

しかしこの公知の配置においては、帯域エツジ振動の周
波数選択的な減衰を取扱い、之は公知のように動作帯域
減衰とは異なる条件が満足されるべきであり、特にこの
発明と比較され得る整合方法を求めていない。

他方において米国特許第３５３８３７７号明細書は、増
幅特性を平滑にするため遅延線中に反射要素を挿入する
ことを既に論じている。

この明細書の実施例においては、線路区間の電子銃側の
端における抵抗終端と同じ程度の不連続が存在する。

かかる線路構成はこの発明により提案された線路構成と
共通性を持たない。

整合値のばらつきを特に小さくしたいため、各個の減衰
体（円筒）の端面が、それに隣接するそれぞれの隔壁に
接触しないこと、或は隣接減衰体の上記端面に向い合う
端面に対し所定の有限の間隔を保つことを推奨する。

同じ理由から、減衰円筒もセラミックから成り、しかし
て所定の面抵抗を持つ損失を有する材料をもって均一に
被覆する必要がある。

しかしその代りに電気的或は磁気的の高い固有減衰を持
つ金属セラミック減衰材料、殊にタングステンアルミニ
ウム酸化物を用いることもできる。

整合ピンに対しセラミック或は金属が特に問題となる。

金属ピンは、整合が例えば横壁上に衝突する電子によっ
て生じる蒸発による障害を受けない利点を持つ。

特に満足な結果は、各個の空胴が分散曲線の分割のため
遮蔽体により更に分割された遅延線によって得られる。

（かかる線路形式に対しては西ドイツ国特許第１８０４
９５９号明細書参照）。

かかる線路において減衰体が遮蔽体中に設置される場合
、減衰により発生する損失熱を排出することが専ら必要
なのみである。

例となれば横遮断体はビーム電子を捕集しないからであ
る。

空胴毎の減衰率は例えばそれぞれ４個の減衰円筒の挿入
により特に大きくされ、すなわち減衰路を特に短くする
ことができる。

整合ピンの各個の変更により、かかる線路構成の際にも
良好な反射値が得られろ遅延線が単一の区間から成る場
合、減衰路を整合空胴により両側から包囲する必要があ
る。

線路が分離壁により高周波的に互に分離される多くの区
間を包含し、しか［７て減衰路が直接に分離壁で終る場
合、分離壁に反対の側の減衰路の端における１個の整合
空胴で完全に間（こ合う。

次に図示実施例についてこの発明を詳説する。

図において相互に等しい部分には同じ参照数字をつけで
ある。

第１図はこの発明の遅延線の実施例の側断面間第２図は
第１図の実施例のｍ−ｎに沿う断面図である。

図示の遅延線はミリ波の増幅のための進行波管に対する
ものであり、高周波的に相互に分離された多くの区間か
ら成る。

第１図にはかかる区間の１個のみ、殊にその減衰路を包
含する部分を示す３この区間自体は交互に縦続配置され
た隔壁１および遮蔽体２から成り、分離壁１０により閉
鎖される。

隔壁並びに遮蔽体はそれぞれ円形のフランジを備え、之
により他の間隔片を挿入すること無しに互に間隔が保た
れる。

隔壁、遮蔽体および分離壁は銅から成り、互に固いブロ
ックとしてはんだづけされる（スタソペル線路）。

各隔壁は中央部に電子ビーム通過孔４を持つビーム小管
３、および更に結合孔５を持つ。

遮蔽体の中央孔６を持つ。隣り合う隔壁はそれぞれ互に
１８０°だけ偏移され、それぞれの遮蔽体により分割さ
れた空胴１１を形成する。

このシャント負荷により、本例のスタソペル線路はその
最長波の通過範囲において、後進基本波の際急峻な分散
枝を持ち、この線路は第１の進行波空間ハーモニックで
動作する。

第２図かられかるように、遮蔽体が４個の入部本例の場
ａ貫通孔を包含し、これらの入部中にそれぞれ抵抗層１
（炭素層）を備えた減衰円筒８が支持される。

全減衰円節は同じ断面、同じ長さを持ち、隣接の隔壁と
は接触せず、互に所定の間隔Ｓを保持する。

円筒材訓としては本例の場合Ａｇ２Ｏ３を選択したが、
その代り；・二車化はう素、或は特に熱負荷が大きい際
は酸化べＩＪ ＩＪウムを用いることもできる。

減衰区間の直前に存在する空胴（整合空胴）１２中に２
個０セラミツク繋合ビン９が設けられ、殊に本例におい
ては第１の減衰区間隔壁の袋状の孔（貫通孔であっても
１６））中に存在する。

減衰円筒は遮蔽体中に管状の装置によって押しこまれ、
よって銅製の遮蔽体に対するシリンダの固定に従って熱
接触が確立され、損失エネルギーは極めて短い路によっ
て所要の場合冷却される外壁へ導出される。

集合されたがまだはんだづけされない段階にお０て、減
衰区間は整合ピンの調整に３より整合される。

以後のはんだづけは、シリンダが変移しないから、測定
された値を変化しない。

この発明により構成された遅延線は減衰空胴毎に６デシ
ベルまでの減衰を可能にし、その除土じる１００ワツト
の損失電力は減衰円筒に悪影響を与えたり破損させたり
しない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による遅延線の実施例の側断面図、第
２図は第１図の実施例の■−■に沿う断面図である。 １は隔壁、２は遮蔽体、３はビーム小管、４は電子ビー
ム通過孔、５は結合孔、６は中央孔、７゜８は減衰円筒
、９は整合ピン、１０は分離壁、１１は空胴、１２は整
合空胴、Ｓは減衰シリンダの間隔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空胴を形成する順次に連続する隔壁と長く沖びた減
   衰体とを備えた導波管から成る広帯域にわたって無反射
   の減衰をもつ進行波管に対する遅延線であって、隔壁は
   中央の電子ビーム通過孔の他にそれぞれ少くとも１個の
   結合スリットを持ち、減衰体は各個の空胴中に突出し、
   かつその長軸は遅延線の長軸に対し少くとも近似的に平
   行に存在するようになったものにおいて、実際上すべて
   の減衰体において、空胴中への侵入深さが等しく、しか
   して１減衰区間を形成する減衰された空胴を残りの遅延
   線に整合させるため、その減衰区間の直前および（或は
   ）直後に存在する空胴（整合空胴）がそれぞれ少くとも
   １個のピン（整合ピン）をもつことを特徴とする進行波
   管に対する広帯域の無反射減衰遅延線。 ２ 各減衰円筒の端面は、それに隣接する隔壁に接触せ
   ず、或は隣接する減衰円筒の上記隔壁に向き合う端面に
   対し一定の有限の間隔を保つことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の遅延線。 ３ 減衰円筒は、損失を生じる材料により均一に被覆さ
   れたセラミックから成ることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の遅延線。 ４ 整合ビンはセラミック或は金属から成ることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
   記載の遅延線。 ５ 各減衰空胴は多くの、特に４個の減衰円ｍｋ包含す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項
   のいずれかに記載の遅延線。 ６ 減衰円筒は隔壁中に押しこまれ、その際減衰シリン
   ダの隔壁により包囲される範囲（押しこみ箇所）は直径
   がより小さくされていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の遅延線。 ７ 空胴の各々が遮蔽体により分割されている場合、減
   衰円筒はそれぞれ遮蔽体中に挿入され殊に押しこまれる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項の
   いずれかに記載の遅延線。