JPS6043902A - 放射ダイバ−タマイクロ波ロ−ド - Google Patents
放射ダイバ−タマイクロ波ロ−ドInfo
- Publication number
- JPS6043902A JPS6043902A JP59153302A JP15330284A JPS6043902A JP S6043902 A JPS6043902 A JP S6043902A JP 59153302 A JP59153302 A JP 59153302A JP 15330284 A JP15330284 A JP 15330284A JP S6043902 A JPS6043902 A JP S6043902A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- waveguide
- chamber
- cylinder
- load according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/24—Terminating devices
- H01P1/26—Dissipative terminations
- H01P1/262—Dissipative terminations the dissipative medium being a liquid or being cooled by a liquid
Landscapes
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、導波管内におけるマイクロ波エネルギーの吸
収のための高出力熱量ロードに関する。
収のための高出力熱量ロードに関する。
このようなロードは、部品及び装置の試験におＡて、マ
イクロ波出力を計測するのに用いられる。
イクロ波出力を計測するのに用いられる。
また、いくつかの回路の応用において、波減衰器又は完
全に一致した成端が必要とされる。
全に一致した成端が必要とされる。
従来の技術
熱量ロードは、常に無線周波数（ｒｆ）出力機器の有益
な要素であった。それらは、ｒｆ電波エネルギー循環液
体（通常は水）を熱することに変換する。出力は液体の
流量の生成、その温度上昇、その比熱として計測される
。低周波数でのロードはその波エネルギーを液体によっ
て順次冷却される抵抗性物質によって吸収した。非常に
高い出力密度については、抵抗性物質から液体への表面
伝熱は限界になる。
な要素であった。それらは、ｒｆ電波エネルギー循環液
体（通常は水）を熱することに変換する。出力は液体の
流量の生成、その温度上昇、その比熱として計測される
。低周波数でのロードはその波エネルギーを液体によっ
て順次冷却される抵抗性物質によって吸収した。非常に
高い出力密度については、抵抗性物質から液体への表面
伝熱は限界になる。
マイクロ波周波数での純水における減衰は、電磁波が水
中で誘電損失によって概して直接吸収されるのに十分な
ほど高い。そのときロードは、入力導波管、循環液体で
満たされた電波伝搬チェンバ、液体と導波管を分けてい
る低損誘電窓、液体の流量及び温１虻上昇を計測するた
めの機器から成るＯ 配することと＾誘電率液体中に電波の広帯域の一致を与
えることである。
中で誘電損失によって概して直接吸収されるのに十分な
ほど高い。そのときロードは、入力導波管、循環液体で
満たされた電波伝搬チェンバ、液体と導波管を分けてい
る低損誘電窓、液体の流量及び温１虻上昇を計測するた
めの機器から成るＯ 配することと＾誘電率液体中に電波の広帯域の一致を与
えることである。
発明の概要
本発明の目的は円形電場をもつ′電波のための導波管熱
量ロードを提供することでおる。
量ロードを提供することでおる。
もう１つの目的は、非常に尚い周波数で非常に−い出力
を扱うロードを提供することである。
を扱うロードを提供することである。
更にもう１つの目的は、コンパクトで丈夫なロードを提
供することである。
供することである。
更にもう１つの目的は、広い帯域の周波数に亘ってその
導波管とよく一致したロードを提供することである。
導波管とよく一致したロードを提供することである。
更にもう１つの目的は、容易に製造できるロードを提供
することである。
することである。
これらの目的は、ウォータージャケットによって囲まれ
た導波管の外側に円筒状窓を有するロードによって現実
される。導波管に広まる電波エネルギーは、円形導波管
と同軸の円錐形の金属反射、部材によって慾を通して外
部へ反射される。
た導波管の外側に円筒状窓を有するロードによって現実
される。導波管に広まる電波エネルギーは、円形導波管
と同軸の円錐形の金属反射、部材によって慾を通して外
部へ反射される。
好適実施例
第１図の先行技術のロードにおいて、電源と接続するた
めのフランジ１２の所からはじまる導波管ｌＯは、誘電
窓１４によって密閉されており、その後ろの導波管ｌＯ
は水１６で満されている。
めのフランジ１２の所からはじまる導波管ｌＯは、誘電
窓１４によって密閉されており、その後ろの導波管ｌＯ
は水１６で満されている。
導波管１０の端部は金属製バッフル（ｂａｆｆｌｅ）１
Ｂが備わっており、そこを通り入力管２０、出力管２
２を経由して水が循環させられてｈる。水の温度上昇と
流量を計測する装置（図示せず）が用Ａられている。１
９６９年５月２０日発行の米国特許第３．４４５．７８
９号（発明者Ｇ、 Ｄ、 Ｒｏｓｓ ｉｎ ｉ ）に記
載されているように水チェンバは水が窓１４の上を流れ
るように方向づけるバックル隔壁を有してもよい。導波
管１０は円形でも矩形でもよ−。
Ｂが備わっており、そこを通り入力管２０、出力管２
２を経由して水が循環させられてｈる。水の温度上昇と
流量を計測する装置（図示せず）が用Ａられている。１
９６９年５月２０日発行の米国特許第３．４４５．７８
９号（発明者Ｇ、 Ｄ、 Ｒｏｓｓ ｉｎ ｉ ）に記
載されているように水チェンバは水が窓１４の上を流れ
るように方向づけるバックル隔壁を有してもよい。導波
管１０は円形でも矩形でもよ−。
空気で満たされた導波管１０と水１６との間にはぎ合わ
された広帯域導波管に対しては、窓１４は好適にはそれ
ら空気及び水の幾何学的手段である比誘電率であり、厚
さがガイド波長のＫである。
された広帯域導波管に対しては、窓１４は好適にはそれ
ら空気及び水の幾何学的手段である比誘電率であり、厚
さがガイド波長のＫである。
茜アルミナ質セラミックは好適な比誘電率（約９）゛
を有し、優秀な物理的及び誘電的特性を有する。
を有し、優秀な物理的及び誘電的特性を有する。
別の先行技術の導波管ロードの軸線方向の断面が第２図
に示されている。ここで導波管Ｉ Ｑ’は円筒状であシ
、窓２４は中空の細長い円錐形である。
に示されている。ここで導波管Ｉ Ｑ’は円筒状であシ
、窓２４は中空の細長い円錐形である。
水は円組２４の先端近くの注入口２０’を通り、窓２４
の表面上を通り、円錐２４の底面近くの放水口２２を】
ｍって１１Ｕ環する。第２図のロードは、セラミックと
水の界面のよｐ大きな領域上にパワーを分配するので、
′＠１図の簡単なロードよりもより大きなパワーを取り
扱うことが可能である。しかし、セラミックの円錐２４
は高価な部分であり、所望の許容誤差で製造することは
困難である。細長い円錐の内側をみがくことは特に難し
い。
の表面上を通り、円錐２４の底面近くの放水口２２を】
ｍって１１Ｕ環する。第２図のロードは、セラミックと
水の界面のよｐ大きな領域上にパワーを分配するので、
′＠１図の簡単なロードよりもより大きなパワーを取り
扱うことが可能である。しかし、セラミックの円錐２４
は高価な部分であり、所望の許容誤差で製造することは
困難である。細長い円錐の内側をみがくことは特に難し
い。
現在、非常に制いマイクロ波周波数での非常に高いパワ
ーを発生することにおける、急速な進歩がなされている
。第１級のジェネレータは“ジャイロトロン”交差界磁
電子管である。このような電子管の出力は、典型的には
円形導波管において横断する円形電場ＴＥｏ、をもっモ
ードを伝える。
ーを発生することにおける、急速な進歩がなされている
。第１級のジェネレータは“ジャイロトロン”交差界磁
電子管である。このような電子管の出力は、典型的には
円形導波管において横断する円形電場ＴＥｏ、をもっモ
ードを伝える。
パワー及び周波数のレベルは、従来技術の水ロードのほ
とんどのものに対して非常に高くなっている。ロードは
導波管の長い長さの部分から徐々にパワーが漏れ出ると
ころに用すられてさた。しかし、自由空間波長に比べて
大きな大きさの導波管において、高次のモードは順方向
（”ビーム”に対して）に連続的に大きくなる傾向があ
る。故に、このようなロードはかさばるとともに毘価で
ある。
とんどのものに対して非常に高くなっている。ロードは
導波管の長い長さの部分から徐々にパワーが漏れ出ると
ころに用すられてさた。しかし、自由空間波長に比べて
大きな大きさの導波管において、高次のモードは順方向
（”ビーム”に対して）に連続的に大きくなる傾向があ
る。故に、このようなロードはかさばるとともに毘価で
ある。
第３図は、先行技術のロードのイイする問題のほとんど
を解決した本発明のロードの実施例の軸線方向の断面図
である。それはコンパクトであり、容易に製造され、捷
た、パワー消散のいかなる適切な密度に対しても設計す
ることができる。電波は断面が矩形又は好ＪＩＩＫは円
形の導波管３ｏを通って入る。ロードの吸収体は閉じた
金属製の円筒状殻３２であり、それは典型的には（しか
し、必要ではないが）入力導波管３０よ）もいくぶん大
きい。シリンダー３２は、金属製エンドプレート３４．
３６によって両端が閉じられている。シリンダー３２の
内側でそれと同軸である絶縁体窓３８は、中９シリンダ
ーであり、好適にはセラミックであり、その端部はエン
ドプレート３４．３６で閉じられている。吸収液体４０
は、円筒状径路４１内で蚊３２と窓３８との間を循環さ
せられる。その円筒状径路４１は実質的に外側の１つの
径路内で波を吸収し、内側で反射される放射状の厚さで
ある。
を解決した本発明のロードの実施例の軸線方向の断面図
である。それはコンパクトであり、容易に製造され、捷
た、パワー消散のいかなる適切な密度に対しても設計す
ることができる。電波は断面が矩形又は好ＪＩＩＫは円
形の導波管３ｏを通って入る。ロードの吸収体は閉じた
金属製の円筒状殻３２であり、それは典型的には（しか
し、必要ではないが）入力導波管３０よ）もいくぶん大
きい。シリンダー３２は、金属製エンドプレート３４．
３６によって両端が閉じられている。シリンダー３２の
内側でそれと同軸である絶縁体窓３８は、中９シリンダ
ーであり、好適にはセラミックであり、その端部はエン
ドプレート３４．３６で閉じられている。吸収液体４０
は、円筒状径路４１内で蚊３２と窓３８との間を循環さ
せられる。その円筒状径路４１は実質的に外側の１つの
径路内で波を吸収し、内側で反射される放射状の厚さで
ある。
筒次円形寛場そ−ドは、概して、液体４０中にそのエネ
ルギーの大部分を向けるに足る拡散をすることなく、窓
３８の長手方向を通って発する。
ルギーの大部分を向けるに足る拡散をすることなく、窓
３８の長手方向を通って発する。
所望の長さに亘って所望の拡散を与えるために（出力密
度を所望の限度内に保つため）、導伝性円錐４２（例え
ば銅）が窓３８内で同軸上に配置され、−七の底部はエ
ンドプレート３６で閉じられ、その先端は入ってくる電
波の方に向いている。円錐４２の頂角αは、パワー消散
領域の所望の軸線方向の長さを提供するように選ばれる
。入力波は円錐４２の外側表面によって外側に反射され
、窓８８を通って吸収液体４０に入る。とりわけ電場が
円錐４２の表面に平行である＋１１１ Ｅｏｎモードは
、電波の反射が全く鏡のようである。矢４４は波のエネ
ルギー流の方向を示す。反射体４２内のｒｆ流によって
発生した熱を除去するために、液体４０は注入ロバイブ
４８、放水ロパイフ−５０を経由してその中空内部４６
を通って循環させられる。この液体流は出口バイブ５２
を通って出て主吸収径路４１を通る流れと一連となって
もよい。他のものとして、２つの流路が平行となっても
よい。この冷却に関して、反射体４２はパワーのいく分
かの吸収を助けるためにオーステナイトステンレス鋼の
ような高抵抗導電体で作られてもよい。
度を所望の限度内に保つため）、導伝性円錐４２（例え
ば銅）が窓３８内で同軸上に配置され、−七の底部はエ
ンドプレート３６で閉じられ、その先端は入ってくる電
波の方に向いている。円錐４２の頂角αは、パワー消散
領域の所望の軸線方向の長さを提供するように選ばれる
。入力波は円錐４２の外側表面によって外側に反射され
、窓８８を通って吸収液体４０に入る。とりわけ電場が
円錐４２の表面に平行である＋１１１ Ｅｏｎモードは
、電波の反射が全く鏡のようである。矢４４は波のエネ
ルギー流の方向を示す。反射体４２内のｒｆ流によって
発生した熱を除去するために、液体４０は注入ロバイブ
４８、放水ロパイフ−５０を経由してその中空内部４６
を通って循環させられる。この液体流は出口バイブ５２
を通って出て主吸収径路４１を通る流れと一連となって
もよい。他のものとして、２つの流路が平行となっても
よい。この冷却に関して、反射体４２はパワーのいく分
かの吸収を助けるためにオーステナイトステンレス鋼の
ような高抵抗導電体で作られてもよい。
反射体４２は真の円錐形である必要はない。実際、もし
吸収されるモードのパターンが分かるなら、形状は散逸
の最も一様な分配を提供するように、ゆえに、ロードの
最も短い長さを計算できる。
吸収されるモードのパターンが分かるなら、形状は散逸
の最も一様な分配を提供するように、ゆえに、ロードの
最も短い長さを計算できる。
第４図には’Ｉ’Ｅｏ１モードに使用される形状が略示
的に図示されている。軸線上に電場はなく、それゆえ、
幇力潮流もない。低込近軸場を反射する反射体４２′の
頭部５４は、このパワーを短い距離で反射−４−るよう
に示したような無πなものでもよい。
的に図示されている。軸線上に電場はなく、それゆえ、
幇力潮流もない。低込近軸場を反射する反射体４２′の
頭部５４は、このパワーを短い距離で反射−４−るよう
に示したような無πなものでもよい。
メ、１１ト骨碌形状は、ハイドロフォーミンク（ｂｙｄ
ｒｏｆｏｒｍｉｎｇ）によって反射体４２′を作るのに
都合が良い。
ｒｏｆｏｒｍｉｎｇ）によって反射体４２′を作るのに
都合が良い。
本発明のロードの利点は、エネルギー分配のコントロー
ルのための短い動線方向の長さ、丈夫さ、９′！造のυ
易さ、特に、プ１／シジョンーグランドセラミック（ｐ
ｒｅｃｉｓｉｏｎ−ｇｒｃ＋ｕｎｄ ｃｅｒａｍｉｃ）
から容易に作ねる円筒状誘邂窓及び到来波に対する良
好な一欽を肩する○ 」二記芙施例は闇えとするものであり限定しているので
は−ない。当業者には他の多くの災施例が明らかでんる
。本発明は記岐した特許請求の範囲及びそれらと法的間
等なものによってのみ限定される０
ルのための短い動線方向の長さ、丈夫さ、９′！造のυ
易さ、特に、プ１／シジョンーグランドセラミック（ｐ
ｒｅｃｉｓｉｏｎ−ｇｒｃ＋ｕｎｄ ｃｅｒａｍｉｃ）
から容易に作ねる円筒状誘邂窓及び到来波に対する良
好な一欽を肩する○ 」二記芙施例は闇えとするものであり限定しているので
は−ない。当業者には他の多くの災施例が明らかでんる
。本発明は記岐した特許請求の範囲及びそれらと法的間
等なものによってのみ限定される０
第１図は先行技術のロードの軸線方向断面図でりる。
第２図は広がった吸収領域を有する別の先行技術のロー
ドの軸線方向断面図である。 第３図は本発明の１つのロードの実施例の軸線方向断面
図である。 第４図は異なる実施例の軸線方向断面図である。 １０、１０’、 ３０−一導波管 １４、２４．３８−一鋳電窓 １８−一金属性パツフル ３２−一円筒 ３４．３６−−エンドプレート ４０−一吸収液体 ４１−一円筒流路 ４２−一導電性円錐 ５４−一頭部
ドの軸線方向断面図である。 第３図は本発明の１つのロードの実施例の軸線方向断面
図である。 第４図は異なる実施例の軸線方向断面図である。 １０、１０’、 ３０−一導波管 １４、２４．３８−一鋳電窓 １８−一金属性パツフル ３２−一円筒 ３４．３６−−エンドプレート ４０−一吸収液体 ４１−一円筒流路 ４２−一導電性円錐 ５４−一頭部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ マイクロ波ロードであって、 ａ）概して導電性の壁をもつ中空チェンノくと、 ｂ）該チェンバ内で該チェンバの両端に密閉されている
誘電性円筒と、 Ｃ）該誘電性円筒と前記チェンバとの間で電波吸収液体
を循環させるための手段と、ｄ）前記円筒の内側に開い
た導波管と、ｅ）前記円筒内部にあって、前記開口に向
ってテーパー状に小さくなった導電性波反射部材 から成り、それによって、前記開口を通って前記チェン
バへ入る電磁波が少なくとも部分的には前記反射部材に
よって外側に反射され、１ｌｉｉ１記肪市性円筒を通っ
て前記液体中に入るところのマイクロ波ロード。 ２、特許請求の範囲第１項に記載されたロードであって
、 前記反射部材が金属性の円錐であるところのロード。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載されたロードであって
、 前記反射部材が前記導波管の開口と向い合った前記チェ
ンバの端部と連結されているところのロード。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載されたロードであって
、 巣に、冷却液の循環のために前記反射部材の内部に流路
を有するところのロード。 Ｓ、＠許請求の範囲第４項に記載されたロードであって
、 前記冷却液が前記電波吸収液体であるところのロード。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載されたロードであって
、 前記反射部材の外側狭面が高電気抵抗をもツ物質である
ところのロード。 ７．特許請求の範囲第１項に記載されたロードであって
、 前記導波管が円形であるところのロード。 ８ 特ＷＦ 請求の範囲第７項に記載されたロードであ
って、 前記導波管が円形の横断電場を有するモードにお込て電
波を伝えるのに適しているところのロード。 ９ ′＃許詑求の範囲第１項に記載されたロードであっ
て、 前記反射部拐が前記円筒の軸線の回シで回転するテーパ
状になって込るところのロード０１０ ％２Ｆ請求の範
囲第９項に記載された口−ドでろって、 前記回転する形状が、円形横断電場を有する選ばれたモ
ードにおいて電波の消滅の一様性を改善する形状である
ところのロード。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/517,603 US4593259A (en) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | Waveguide load having reflecting structure for diverting microwaves into absorbing fluid |
| US517603 | 1983-07-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6043902A true JPS6043902A (ja) | 1985-03-08 |
| JPH0431202B2 JPH0431202B2 (ja) | 1992-05-25 |
Family
ID=24060474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59153302A Granted JPS6043902A (ja) | 1983-07-27 | 1984-07-25 | 放射ダイバ−タマイクロ波ロ−ド |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4593259A (ja) |
| JP (1) | JPS6043902A (ja) |
| CA (1) | CA1222292A (ja) |
| DE (1) | DE3427288A1 (ja) |
| FR (1) | FR2550017B1 (ja) |
| GB (1) | GB2144275B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006179477A (ja) * | 2000-03-30 | 2006-07-06 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
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| DE8610137U1 (de) * | 1986-04-14 | 1986-11-13 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 3400 Göttingen | Mikrowellenkalorimeter |
| DE3617779A1 (de) * | 1986-05-27 | 1987-12-03 | Max Planck Gesellschaft | Fluiddichte kopplungsvorrichtung fuer mikrowellenstrahlung |
| DE58905296D1 (de) * | 1988-03-02 | 1993-09-23 | Asea Brown Boveri | Anordnung zum messen der energie eines mikrowellenpulse. |
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| FR2803106B1 (fr) * | 1999-12-28 | 2003-02-21 | Matra Marconi Space France | Charge anechoique d'essai de source de rayonnement radiofrequence et dispositif d'essai |
| EP1276356B1 (en) * | 2000-03-30 | 2007-08-15 | Tokyo Electron Limited | Apparatus for plasma processing |
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