JPS6237848A - 二重くい違いラダ−回路 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、マイクロ波（ミリメートル波）に適し゛た進
行波管に関するものである。かなりの出力を必要とする
場合に、この管は一般的に、′結合空胴′あるいは１折
返し導波管′あるいは１ラーダー１タイプの全金属製遅
波回路を利用するものである。これらの分類はしばしば
重なるものである。

従来技術及び発明が解決しようとする問題点結合空胴回
路自体は長年使用されてきた。ミリメートル波に関する
限り、従来技術は基本的に１つの金属片から作られたく
し状部材、ラダー等を使用する。それら要素の周期性は
、機械的な公差エラーの累積する組立工程にではなく、
機械削シ工程によって決定されていた。

米国特許出願第３７１３６８号（Ｂ＠ｒｔｒａｍ　　Ｇ
。

Ｊａｍｅｓ　　、　　　Ｆｒａｎｋ　　Ｃ，Ｄｉｎａｐ
ｏｌｉ　　、　　　Ｌｌｏｙｄ　　Ｐ、　　Ｈａｙ＠ａ
　　；１９８２　年４月２３日出願）の継続出願第６２
６，４６７号は、幅広いラグを有するラダーを形成する
ために、一対の一体的くしの歯の正面端同士を接続して
製造された１つの結合空胴回路を説明している。

開放端は空胴を形成するために伸長したカバープレート
により覆われる。プレートの１つには、空胴間のインラ
イン結合開口を形成する軸線方向の溝を有している。し
かし、インライン結合では帯域幅が限定されていた。

米国特許第４，４０９，５１９号（Ａｒｔｈｕｒ　Ｋａ
ｒｐ　；　１９８３年１０月１１日）は空胴の側方を互
い違いに結合した一連の空胴から成る折返し導波管回路
を説明している。その回路は一始の一体的ラダーによっ
て組み立てられており、そのラダーの開口部は一対の隣
接した空胴にまたがる凹所を有する端プレートによって
覆われている。しかし、折返し導波管回路の帯域は、今
日必要としているよりもはるかに狭いものである。また
、４つの部品を正確に整合させなければならなく、それ
を構成することが非常にむずかしい。

米国特許第４，２３７，４０２号（Ａｒｔｈｕｒ　Ｋａ
ｒｐ　：１９８０年１２月２日発刊）は、４つのくし状
部材を２つの交互配置ラグーにして組み立てられた、結
合空胴構造物と電気的に同等の他の構造物を説明してい
る。各空胴は、１つの軸平面内でその平面の一方の側に
ある空胴と結合し、直交軸平面内でその平面の他の側に
ある空胴と結合する。これら二重結合（空胴は、対称的
なため、相互に結合しない）によシ、−重結合空胴のも
のよりも増加した帯域が与えられる。４つの分離したく
し状部品を正確に組立て、取゛シ囲むエンペロー！上に
取り付けなければならないことから、この構造の製造は
非゛常にむずかしい。

発明の概要　　□　　　　　　　　　　　　゛本発明の
目的は、大出力及び広い帯域を与えることのできるミリ
メートル波ＴＷＴ用の二重結合遅波回路を提供すること
である。

本発明の他の目的は、製造コストが安く、精度の高い回
路を提供することである。

更に、本発明の他の目的は、ミリメートル波遅波回路を
容易且つ正確に製造する方法を提供することである。

これらの目的は、各々が一体的な金属製のパーから作ら
れた一対のくし状部材の向い合った歯を接合してラグー
を作る、共振空胴を形成した構造物により達成できる。

その歯の端部にある溝は継き合わされ、ラグーラダー貫
通する通路が形成される。ラグのうちの１つ置きから成
る第１のセットの両側には、対になった結合開口の第１
のセットと形成するために、溝が形成されている。くし
状部材の残りのラグから成る第２のセットの位置には、
その第１のセットに直交する対になった結合開口の第２
のセットを形成するために穴があけられている。ラグー
構造物の４つの開放側全ては、真空エンペローノ内に空
胴構造物を形成するため、カバール−トによって覆われ
ている。

実施例 本発明の構成をその製造方法と関連して説明していく。

その工程から生ずる構成の新規で、有用な特徴は、完成
物に顕著に現われるだろう。

完成した遅波回路構造物は結合空胴型のものである。個
々の空胴は、所望の通過帯域に近いがそれより僅かに下
の周波数で自己共振（５ｅｌｆ−ｒｅｓｏｎａｎｔ）す
る。空胴は、中央ビーム通過孔と垂直であるが相互に平
行な上面及び底面を有する。それらの輪郭は矩形であり
、好適には直方形である。各空胴はそれらを分離する壁
にある開口により、２つの向いあった側に次々と結合さ
れる。先の空胴との結合は、反対側にある他の対の結合
開口と、先の空胴の一対の結合開口とのによって行われ
る。この配列は、′二重結合１又はに重くい違い結合′
といわれている。結合開口がビーム通路に関して対称的
なので、マイクロ波電磁場は対称的で、その電磁成分は
軸線上でビームと最適な相互作用をなす。１つの空胴に
おける二組の開口が直交していることから、従来技術の
１インライン′結合の場合にあった隣接していない空胴
間における結合というものが存在しない。

第１図において、ビーム通過孔及び側壁とともに矩形の
端壁にある結合開口の関係を説明するために、空胴１０
の内側を破線で示しである。本発明は本質的にこのよう
な結合配列を有し、このような構造物は新規である。

第２図には、無酸素高伝導性鋼（ＯＦＨＣ）のような金
属から形成した基本的ブロック２３０１つが示されてい
る。この一体的構成の重要な点は、いくつかのくほみを
有していることである。その部分は、金−鋼の固溶体又
は銅−銀の共晶のような合金で相互にろう付けられ、全
体の組立がなされる。これら合金の熱伝導性、電気伝導
性は純銅のものよシも劣ることから、それらは取扱い能
力を減少させる。更に、その接続部では、溶融合金によ
り、有効な電気的特性を変化させる隅にくが形成される
。ミリ波用の小さな構造物においては、これら不規則性
は波動伝播特性を累積的劣化させる。

その一体構造の他の利点は、この重要な形状が高い精度
をもって実施できる機械削りによって達成されている点
である。特に、空胴の間の周期的な間隔は、ろう付けさ
れた部品が複数重なる際に生ずる累積的エラーの影響を
受けない。

ゾロツク２３の先端面に、半円筒状の溝２４が軸線２６
にそって形成されている。整列したスロット２８が機械
削りによシ軸線２６に垂直で、且つそれにそって等間隔
に形成され、背後部材３２によって支持された平坦で平
行な歯３０を持っくし構造が形成される。

第３図は次の製造工程を説明している。２つの同じくし
状ブロック２３の歯３０の正面端が軸線と整合するよう
にしてろう付けされ、背後部材３２を連結する整列した
ラグー・ラグ４０．４２が形成される。２つのくし状ブ
ロックを軸線２６に垂直に整合することで、その半円筒
状の溝２４が整合しビームを通過させる中空円筒チャネ
ル３６が形成される。ラグ４０の両側において、軸線方
向の溝３８が、１つ置きのラグ４０の第１セツトを放電
加工（ＥＤＭ）により削って形成される。ラグ４０の残
如の第２のセットは平坦なままにしておく。背後部材３
２には、第２のセットのう、グ４２の両側の溝２８を相
互連結するために背後部材３２を貫通する穴４４０セッ
トがＥＤＭにより形成される。したがって、溝３８及び
穴４４は第１図の結合開口１２．１４を形成する。一方
、ラグ４００間の溝２８は（まだ取り囲まれていない）
空胴１０を形成する。

この点に関して、付加的な機械削シ動作が非常に便利な
ものとなる。ラグ４０の間の空胴は、機械側りによる寸
法に関するエラー、ろう付けの間の不整合、あるいは余
分なろう付は合金を有するかもしれない。これを補正す
るために、最初の空胴を所望の最終的な大きさに作って
おきそして、それらをＥＤＭで最終的な大きさにするこ
とが望ましい。

第４図は完成した遅波回路構造物を示す。第３図の空胴
は最終的な大きさをもっている。次に、構造物の開放側
は一対のカバーブロック４６及び４８によって覆われる
。これら重いブロックは真空エンベロープを完成し、共
鳴空胴を囲み、精巧な遅波回路に機械的な強度を与え、
熱をそれから外へ伝える。これらは好適にはＯＦ　ＨＣ
Ｑ製のものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は空胴の１つの斜視図である。 第２図は単一のくし状要素の等大の斜視図である。。 第３図はラダー構造物を形成するように組み合わされた
一対のくし状要素の等大の斜視図である。 第４図は遅波回路構造物全斜視図でおる。 〔主要符号の説明〕 １０・・・空胴　　　　　１２．１４・・・結合開口２
０・・・ビーム通路　　２３・・・ブロック２８・・・
スロッ）　　　　３０・・・歯３２・・・背後部材　　
　４０，４２・・・ラグ４４・・・穴

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ａ）軸線方向に伸長した背後部材と、前記軸線方向
   に周期的に間隔を置いて配置され、前記背後部材から伸
   長し、前記軸線方向に垂直で平坦な側壁を有する、一連
   の平坦でほぼ矩形の歯とから成る一体的な金属片で各々
   形成された一対のくし部材であって、 前記歯が、前記背後部材から離れた端部に 軸線方向に整合した溝を有し、 前記歯が軸線方向に整合してラダーラグを 形成するように、前記一対のくし部材が並置され、 前記溝が、電子ビームのための軸線方向の 通路を形成するために継き合わされる、 ところのくし部材と、 ｂ）前記ラグのうち、両端側に溝を有する、１つ置きの
   ラグから成る第１のセットと、 ｃ）前記各背後部材を貫通する穴のセットであって、 各穴が前記ラグの第１のセットと交互にな るラグの第２のセットにおけるラグの両側にある空間を
   連結する、ところの穴のセットと、ｄ）前記くし部材の
   開放側及び背後部材を覆うように取り付けられる平坦プ
   レートと、 から成り、 これにより、隣接したラグ間に形成される各空胴がその
   向い合った側面によって前にある空胴と連結し、残りの
   側面によって後にある空胴と連結する、 ところの進行波管用の遅波回路。 ２、進行波管用の二重結合空胴遅波回路を製造する方法
   であって、 ａ）軸線に垂直な方向の断面がほぼ矩形である一対のく
   し部材を機械削りする工程であって、ｉ）前記軸線方向
   に対して垂直で、前記軸にそって周期的に間隔を置いて
   位置する溝を 削除して形成し、 ｉｉ）それら溝との間に軸線方向に伸長した背後部材に
   より連結した歯のセットを残し、 ｉｉｉ）前記背後部材から離れた前記歯の端部に小さな
   軸線方向に向いた溝を削除して形成 すること、 から成る機械削り工程と、 ｂ）前記一対のくし部材の前記歯を軸線方向に整合して
   、空胴と交互になるラグのラダーを形成し、 前記小さな溝を整合して直線的なチャネル を形成するように、前記くし部材の前記歯の端部同士を
   接合し、 １つ置きのラグから成る第１のセットの両 端側に溝の列を削除して形成し、 前記背後部材の両方に、前記第１のセット のラグと交互になる第２のラグのセットの各々にまたが
   る位置に貫通穴の列を削除して形成する工程と、 ｃ）前記溝及び穴を覆い、連続的なエンベロープ及び一
   連の相互連結された中空空胴を形成するために金属製カ
   バープレートのセットを前記ラダーの側面に接続する工
   程と、 から成る方法。 ３、特許請求の範囲第２項に記載された方法であって、 前記ｂ）工程の要素として、前記接続工程の次に前記空
   胴を形成すべく放電加工する工程を更に含む、ところの
   方法。