JPS5951437A - 高周波結合器 - Google Patents

高周波結合器

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JPS5951437A
JPS5951437A JP16177582A JP16177582A JPS5951437A JP S5951437 A JPS5951437 A JP S5951437A JP 16177582 A JP16177582 A JP 16177582A JP 16177582 A JP16177582 A JP 16177582A JP S5951437 A JPS5951437 A JP S5951437A
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JP
Japan
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cylinder
conductor
inner conductor
external
coaxial line
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JP16177582A
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JPH0127543B2 (ja
Inventor
Keiji Oya
大家 圭司
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J23/00Details of transit-time tubes of the types covered by group H01J25/00
    • H01J23/36Coupling devices having distributed capacitance and inductance, structurally associated with the tube, for introducing or removing wave energy

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  • Microwave Tubes (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 本発明は大電力クライストロンや電子加速リングなどに
用いる高周波結合器の改良に関する。
背景技術 上述のようなマイクロ波装置は近来ますまず大電力化さ
れ、例えば1メガワツト(MW)以上のマイクロ波電力
の人、出力がとり扱われるようになっている。そしてこ
のような高周波エネルギーの外部回路は一般に矩形導波
管で伝送されるので、クライストロン管あるいは加速リ
ングのJ:うな真空管の入、出力空胴への高周波結合に
は、いわゆる同軸導波管変換器の構造の高周波結合器が
必要となる。この結合器の一般的な構成は既によく知ら
れているが、IMW以上という大電力を扱う場合には従
来知られた技術では予測しえなかった熱損失の問題や構
造の複雑化、大形化など種々の問題に11遇した。
発明の目的 本発明は以上のような事情に鑑みてなされたもので、ク
ライストロンや加速リングのようなマイクロ波装置の人
、出力部に用いうる安定で比較的コンパクトな高周波結
合器を提供するものである。
発明の概要 本発明は矩形導波管を直角方向に内導体を貫通して設け
、これと同軸線路を形づくる外導体円筒を設け、誘電体
円筒を含むこの部分を真空気密に構成するとともに、内
導体を中空とし、この同軸線路の短絡板を通してこの中
空状内導体中に冷却水を導入、排出しつるように構成し
たものである。
これによって、過熱を防ぎ、また放電を抑制して3− いる。さらにまた、内導体の先端部を着脱可能に固定し
、比較的任意に結合特性を変えうるようにしてなる高周
波結合器である。
発明の実施例 第1図および第2図に示すように本発明の高周波結合器
(2g)は、クライストロンや加速リングのようなマイ
クロ波装置の共振空胴壁(21)の一部に形成した結合
フランジ(22)に電気的および機械的に結合される。
結合7ランジ(22)は空胴壁(υ−)の一部に開けた
結合孔(23)の部分から外方へ突設した空胴外導体円
筒部(24)に一体内に形成されたものである。高周波
結合器(孤)は、概して矩形導波管部(4)の幅広面(
26)の中央部を直角方向に貫通して同軸線路部(27
)が設けられ、この同軸線路部(2L)の内部が空胴壁
(21)と一体内に結合された状態で真空に保たれるよ
うにセラミックのような誘電体円筒(28)で気密封着
されてなる。
同軸線路部(2L)は、その第1の外導体円筒(29)
一端に7ランジ(30)が一体形成されてお4− わ、また他端に誘電体円筒(28)の一部が気密接合さ
れてなる。誘電体円筒(28)の他端には第2の外導体
円筒(31)が気密接合され、その端部は厚肉の短絡板
(32)によって電気的および気密的に閉塞されている
。第1および第2外導体円筒(29)、(31)の誘゛
電体円筒(28)への接合部は後述する気密接合構造に
なっているが、この気密接合部はその内側に突設された
対内導体放電防止用のシールド部(33) 、(34)
によって遮蔽されている。
内導体(35)は空胴側の中間部(35a)を除き基部
(35b)が中空導体で形成され、基部の端部が短絡板
(32)の中央突出部(36)に鑞付けにより固着され
ている。この内導体(35)の基部(35b)は組立て
を容易にするため2分割されており、接合部(37)で
一体接合されている。内導体中間部(35a)は円錐状
の空間(38)にくりぬかれており、内導体(35)の
内部空間(39)に水冷用のパイプ(40)が軸方向に
挿入されている。パイプ(40)の基部(40a)は短
絡板(32)に形成した通水用孔(41)、(42)の
一方に連通されろう付けされ、先端部(40b)は両面
がテーバ状に切削されて内導体の円錐状空間に開口して
いる。短絡板(32)の側面にはその通水用孔(41)
、(42)に連通して一対の水道管(43)、(44)
が接続されている。これによって冷却水はパイプ(40
)を通して導入され、内導体中間部(35a)の内部円
錐壁面に衝突させられたあと内導体内壁を冷却して通水
用孔(42)を経て排出されうるようになっている。こ
のように短絡板(32〉は電気的な短絡板としての機能
とともに冷却水を導入、排出する機能をも兼ねている。
さらに、内導体(35)の一部を構成する中間部(35
a)は7ランジ(30)の面よりもわずかに外方に突設
されて平担面とされ、中央にねじ孔(45)が穿たれて
いる。そしてこれに同じ(内導体(35)の一部を構成
する内導体先端部(46)が、その中央にあけられた閏
通孔(47)を通してボルト(48)が挿入されねじ孔
(45)に螺着され交換可能に固定されている。これら
の接触部(49)は第3図に示ずように内導体先端部(
46)の端面に円周状の切り欠き(50)およびその角
部にナイフェツジ(51)が形成されており、このエツ
ジ(51)が内導体中間部(35a)の端面に強く押し
つけられて電気的接触が外周面において確実にはかられ
るようになっている。
外部伝送路の矩形導波管と接続される矩形導波管部(翻
−)は、概略を第4図に示すように外部伝送路接続用フ
ランジ(52)をもつ開口部導波管(53)と、可動短
絡板(54)がとりつ()られる短絡部導波管(55)
とに2分割され、その合わせ目部分(56)に円弧状切
り欠き(53a )、(55a)が形成され、ここに同
軸線路部(27)が挿通されこ□れとの接続用の7ラン
ジ(57)、(58)が多数のボルト(59) 、(5
9)φ・・・によって固定されるようになっている。
可動短絡板(54)の両翼部には誘電体円筒方向に約4
5度で曲げられたコー・す板(60)、(60)が と
りつけられており、矩形導波管内壁面に接する部分に多
数の弾性接触片が微小間隔でとりつ7− 【プられている。そしてこの可動短絡板(54)は、背
後に設けた2本の可動ロンド(61)、(61)、及び
横方向のアーム(62)に固定されている。そしてこれ
は支持枠(63)と導波管端板(64)との間に橋絡的
に設けられた調整用ネジ棒(65)に螺合されたナツト
(66)によって進退可能にとりつけられている。
可動短絡板(54)と導波管端板(64)との間には空
間(61)が形成され、端板(64)の一部に形成した
導風孔(68)に連通して送風ダクト(69)が設けら
れている。これによって、誘電体円筒(28)の外周面
およびとくに誘電体円筒の気密接合部、並びに矩形導波
管内壁面、可動短絡板を強制空冷するため、送風ダクト
(69)から冷却風を導入し、空間(61)から短絡板
(54)の多数の弾性接触片の小間隙から矩形導波管部
の内部に導入される。空間(67)はこの空冷において
冷fll]J!Iが可動短絡板から均等に内部に導入さ
れ、誘電体円筒の全周がより一層均等に冷却されるよう
にするための空気留めの機能をもっている。
8− 以上の構成において各導体部分は電気および熱伝導のよ
い銅、あるいはアルミニウムで形成している。
次に誘電体円筒(28)、7ランジ(57)、(58)
、及び矩形導波管部(肱)の接合部の構造について説明
する。両フランジ(57) 、(58)がねともほぼ同
様のllI造となっているが、7ランジ(58)がわを
例に示すと第5図に拡大して示すようになっている。す
なわち、第2外導体円筒(31)に気密接合されたリン
グ状のフランジ(58)の他面側に補助セラミックリン
グ(71)が気密ろうづけされ、その上にさらに第1薄
板リング(72)を介して主要部である誘電体円筒(2
8)が順次気密ろう接されている。フランジ(58)の
外方段部に第2薄板リング(73)が気密接合され、両
薄板リング(72)、(73)の外周端縁(74)がへ
りアーク溶接されている。このようにしてフランジ(5
8)と誘電体円筒(28)とは気密封着されている。こ
の7ランジ(5B)とこれに接続される間口導波管部(
53)の7ランジ(75)とは前述のように多数のボル
ト(59)にJ:り結合される。そしてフランジ(75
)の内側にはコロナ放電防11−川の断面円弧状のコロ
ナリング(76)がろう付【ノされ、このコロナリング
(76)はアーク溶接部(74)を覆うように設けられ
ている。またこのコロナリング(7G)およびフランジ
(58)の内側突出部(34)は、誘電体円筒(28)
とフランジ(58)との気密接合部を両側から覆うよう
になっており、これによって高周波放電おにびそれによ
る損傷すなわち気密破壊を抑制するようになっている。
なお同図において符号(b)は気密ろう付は部を表わし
ている。
尚第2外導体円筒(31)、フランジ(58)、内導体
(35)、および短絡板(32)による同軸線路短絡部
の長さく+1)はおよそ4分の1波長に設定されており
、また第1外部導体円筒(29)および内導体中間部(
35a)の部分の同軸線路の長さくL2)は4分の1波
長以上にしてあり、これによってこの高周波結合器をと
りつけるマイクロ波装置の寸法、特性の如何にかかわり
なく可動短絡板のわずかな調整によって確実にインピー
ダンス整合が得られるようにしている。
この高周波結合器(20)は、第1外導体円筒(29)
の結合フランジ(30)を、マイクロ波装置の空胴壁(
旺)の結合フランジ(22)に電気的および真空気密的
に結合されて用いられる。両7ランジ(30)、(22
)は相対向面にそれぞれ円筒状のナイフェツジ(30a
 ) 、(22a )を有し両者間に薄い銅リング(8
1)を介在し、ボルト挿入孔(30b)、(22b )
にボルトを挿入し、ナツトにより締め付けて結合する。
内導体の先端部(46)はその長さくL3)の異なるも
のを用意しておき、マイクロ波装置の空胴特性と合致す
る長さ寸法のものを選択してとりつける。これによって
空胴との高周波結合特性を所望に応じて容易に設定する
ことができる。なおこの高周波結合器の使用にあたって
、前述の通り内導体に冷却水を導入し、また送風ダクト
から冷却風を導入しながら動作させることはいうまでも
ない。これによって大電力マイクロ波エネルギーの伝送
でも、内導体およびこ11− れに熱的に結合された部分、あるいは誘電体円筒や矩形
導波管壁各部が過熱されることなく安定な動作が得られ
る。
第6図に示す実施例は、高周波結合器とこれをとりつけ
るマイクロ波装置の空胴とをループ結合づ′る場合の構
造である。内導体の先端部(46)をループ状ものとし
、ボルト(48)により交換可能に内導体中間部(35
a)に結合してなる。この構造によれば、必要によりル
ープ状の内導体先端部(46)を容易に交換して使用す
ることができる。
第7図に示す実施例は、可動短絡板(54)と矩形導波
管との可動接触を導体製ベローズ(81)により得てい
る。このベローズは一端を短絡板(54)に、他端を導
波管内壁にろう付けにより固着し、電気的接触を完全に
しである。これによって短絡板(54)の可動範囲はせ
ばまるが、電気的接触が完全であるためここに大きな高
周波電流が流れても過熱したり、放電したりすることは
皆無であり、とくに大電力を扱う場合には安全である。
なお可12− 動範囲がせまい点は、ある程度特性の調整範囲を他の部
分で調整設定しておくことによりこの可動短絡板による
調整範囲はせまくても実用上支障をきたさないようにで
きる。なお上記ベローズは小片を微小間隔で並べてとり
つけてもよいし、また可動短絡板各辺の長さ相当の帯状
のものを用いてもよい。
また通風用の多数の小孔を可動短絡板そのものに形成し
ておいてもよい。この場合これらの孔から高周波が漏洩
しないような寸法にすべきであることはいうまでもない
発明の効果 本発明は以上説明したように矩形導波管を直角に横切る
よう←同軸線路を構成して一端はマイクロ波装置の空胴
に結合できるようにし他端を短絡板で閉塞しこの同軸線
路部分を誘電体円筒とともに真空気密に接合するととも
に、内導体を中空状にしてこの中に短絡板を通して冷却
水を導入、排出しうるように構成している。これによっ
て内導体と外導体および矩形導波管壁との間で放電が生
じるおそれが少なく、かつ内導体およびこれに熱的に接
合された部分が効率よく冷却され加熱が防止される。ま
た短絡板を通して冷却水を導入、排出するようにしであ
るためコンパクトに構成できる。さらにまた内導体の先
端部を着脱可能にとりつけてなるため、その寸法、形状
の異なるものを用意しておき、所望に応じて適当に選択
してとりつければよく、比較的容易に結合特性を変える
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第2図は第
1図の(2) −(2>における横断面図、第3図、第
4図、第5図は各々その要部拡大断面図、第6図、第7
図は各々本発明の他の実施例を示す要部断面図である。 (翻−)・・矩形導波管部、 (27)・・同軸線路部、 (28)・・誘電体円筒、 (29) ・・第1外導体円筒、(31) ・・第2外
導体円筒、(32) ・・短絡板、(40)・・導水パ
イプ、(41)、(42)・・通水孔、(46)・・内
導体先端部、(54)・・可動短絡板、(64) ・・
導波管短絡板、(67)・・空間、(68)・・冷却風
導入孔、(69)・・ダクト。 (7317)代理人 弁理士 則近憲佑(ほか1名)第
2図 第  3 図 第4図 第5図 第7図 手  続  補  正  書 (方式)1.事件の表示 特願昭57−161775号 2、発明の名称 高周波結合器 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (307)  東京芝浦電気株式会社 4、代理人 〒100 東京都千代田区内幸町1−1−6 東京芝浦電気株式会社東京事務所内 図面の浄書(内容に変更なし) 以  上

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  一端開口部が外部伝送路に接続され他端部が
    可動短絡板により電気的に短絡された矩形導波管と、こ
    の矩形導波管の相対向する幅広面中央部分に設番プられ
    た一対の孔の外方直角方向にそれぞれ突出して接続され
    た第1外部導体円筒および第2外部導体円筒と、上記第
    2外部導体円筒の端部を気密に閉塞する短絡板と、上記
    両件部導体円筒の内側に挿入され上記第2外部導体円筒
    の外方短端部で上記短絡板に電気的および機械的に結合
    、保持されて同軸線路を構成する内導体と、上記矩形導
    波管の内部に位置する内導体部分をとり囲んで配置され
    るとともに両端部がそれぞれ上記第1、第2外部導体円
    筒に気密に接続された誘電体円筒とを具備し、上記内導
    体は上記矩形導波管の内部に位置する細分が中空に形成
    され、この中空部に上記第2外部導体円筒を閉塞する短
    絡板を通して冷却水を導入、排出しつるように構成して
    なることを特徴とする高周波結合器。
  2. (2) 内導体の中空部分に導水用パイプを挿入してな
    る特許請求の範囲第1項記載の高周波結合器。
  3. (3) 短絡板は半径方向に貫通する通水孔を有し、該
    通水孔を導水用バイブに連通させてなる特許請求の範囲
    第2項記載の高周波結合器。
  4. (4) 一端開口部が外部伝送路に接続され他端が可動
    短絡板により電気的に短絡された矩形導波管と、この導
    波管の相対向する幅広中央部分に設番プられた一対の孔
    の外方直角方向にそれぞれ突出して接続された第1外部
    導体円筒および第2外部導体円筒と、上記外部第2外部
    導体円筒の端部を気密に閉塞する短絡板と、上記両側外
    部導体円筒の内側に挿入され上記第2外部導体円筒の外
    方端部で上記短絡板に電気的および機械的に接合、保持
    されて同軸線路を構成する内導体と、上記矩形導波管の
    内部に位閾する内導体部分をとり囲んで配置されるとと
    もに両側端部が各々上記第1、第2外部導体円筒に気密
    に接合された誘電体円筒とを具備し、上記内導体の第1
    外部導体円筒側端部に、この第1外部導体よりも外方に
    突出するように内部導体先端部を着脱可能に固定してな
    ることを特徴とする高周波結合器
JP16177582A 1982-09-17 1982-09-17 高周波結合器 Granted JPS5951437A (ja)

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JPH0127543B2 JPH0127543B2 (ja) 1989-05-30

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6162337U (ja) * 1984-09-28 1986-04-26
JPH01269510A (ja) * 1988-04-22 1989-10-27 Dainippon Printing Co Ltd 熱硬化性樹脂化粧板の製造法

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JPH0438448Y2 (ja) * 1984-09-28 1992-09-09
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