JPS63500559A - 積分モ−ドフィルタを有した非リアクタンス放射線電力分割器／結合器 - 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】 積分モードフィルタを有した非リアクタンス放射線電力分割器／結合器 背景技術 この発明は一般に平行板放射線装置に関し、特にモードフィルタを有した非リア クタンス装置に関する。

一般的な電力分割器／結合器は単一の入力ポートからＮ個の出カポ−）　（Ｎは ボートの数）に分岐する分岐伝送ラインネットワークを用いる。このようなネッ トワークは一般にコーホレートフィード（ｃｏｒｐｏｒａｔｅ　ｆｅｅｄ）とし て知られている。各分岐点に単一３ボ一トＴ接合器を用いたコーホレートフィー ドは無効フィードとして知られている。

良く知られているように３ボ一ト接合器は、全部のボートにわたってインピーダ ンスマツチングが取られていない。

（Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙ、Ｐｕｒｃｅｌ　１およびＤｉｃｋｅ。

ＭＩＴ　Ｒａｄ、Ｌａｂ、５ｅｒｉｅｓ　Ｖｏｌ、８．　ｒｖイクロ波回路の原 理」、９章）それゆえ、コーホレートフィード内の接合器、コネクタ、ベンド等 のような発生源あるいは何らかの装置の出力段からのスプリアス反射は出力の振 幅と位相に大きな誤差を生じ、フィードネットワーク内に共振を生ずる。この結 果、増幅器のような出力装置間に望ましくない相互結合を生じ、疑似反射や発振 および高電力の破壊を生じる。もし、単一３ボ一トＴ結合器がマジックＴあるい は直角ハイブリッドのような整合４ボートハイブリツドに置換えればこの問題は 大幅に軽減される。何故なら、疑似反射はハイブリッド結合器の４番目のボート の整合負荷に吸収されるからである。　（Ｒ，Ｃ，Ｊｏｈｎｓｏｎ　および　Ｈ ０Ｊａｓｆｋ著「アンテナエンジニアリンハンドブック」第２版、頁２０−５５ 乃至２０−５６および頁４０−１８参照）上述したハイブリッド構成を用いたコ ーホレートフィードは一般的には複雑で、大きく、コストも高い。これは、Ｎ− １ハイブリツドのオーダでＮ−１の終端負荷、２　（Ｎ−１）ベンドおよび相互 接続終端ラインを有しているためである◎また、コーホレートフィードは通常ス トリップ線路またはマイクロストリップで設計されているので導波管に比べて損 失が大きい。また、ストリップ線路およびマイクロストリップは高いピーク電力 または高い平均電力を取扱うことができない。

放射線電力結合器は複数の周囲に取付けられた電力源の出力を単一の結合構造に 結合するための一種の非リアクタンス結合器である。同様に、入力信号を、単一 結合器の複数の出力信号に分割することができる。２つの放射線を用いて一方は 電力分割器として機能し、他方は、電力結合器として機能させることにより、複 数の各電力増幅装置を両数射線の周囲に結合することにより、高電力伝送装置が 形成できる。しかしながら、従来の放射線技術では、１つの増幅器または複数の 増幅器の故障あるいは、放射線の一部の不整合により高次モードが発生し、放射 線の効率および電力出力を減少させる。

放射線の高次モードを消去するのに用いられる従来技術では電力源間の周囲に抵 抗を取付けている。この技術は抵抗のサイズが小さいミリメータ波のような高い 周波数で行うのは難しく、従って取扱いが困難である。

この発明の目的は、放射線の利点を有し、かつ望ましくないモードを消去する放 射線電力分割器／結合器を提供することである。

この発明の他の目的は、比較的大電力レベルをさらに効率よく取扱うことのでき る放射線電力分割器／結合器を提供することである。

発明の要約 上述した目的および他の目的は、平行板と、分割器として、円形状に偏波した高 次モードのエネルギを放射線の中心部に位置したボートを介して送出す手段と、 望ましくないモードを消去するための吸収材料を用いて、放射線の一方の平行板 または両方の平行板に形成されたモード消去スロットを有した放射線電力分割器 ／結合器を備えたこの発明により達成される。結合器として、放射線はさらに、 放射線の一方または両方の平行板に形成されたモード消去スロットを有し、さら に望ましくないモードを消去するための吸収材料を有している。さらに、電力結 合器放射線は結合された高次のモード電力を結合する手段を中心部に有している 。必要に応じて、環状溝のような変圧器を用いて放射線の円筒状波をアレイ状の 出力導波管または周辺部の他の結合装置とインピーダンスマツチングを行う。放 射線の周辺出力ボートとして同軸ラインが用いられる場合、環状溝変圧器は不要 である。なぜなら、インピーダンスマツチングは放射線内に同軸プローブを規則 的な間隔で配置し、さらに平行板を短絡させる短絡シリンダから適切な位置に前 記プローブを配置することにより得られるからである。（米国特許第３．２９０ ．６８２号′多重ビームアンテナ装置”Ｊ、Ｓ、Ａｊ　１ｏｋａ、１９６６年１ ２月参照） この発明によれば、高次の円周モード、望ましくは第１高次モードが用いられる 。電力分割器として機能する放射線において、平行板の一方の中央に配置された 入力導波管フィードは円形状に偏波したＴＥＩＩ　（１ｍｌ＝１）モード（左円 偏波の場合ｍ−＋１、右円偏波の場合ｍ−−１）を同等波管に送込み、同等波管 はｍ−±１モードを放射線に送込む。

望ましくないモードを結合する放射線の一方または両方の平行板にはモード消去 スロットが形成されている。好適実施例では吸収材料がスロットの中もしくは後 方に設けて結合電力を吸収する。この発明の原理では、あるオーダのモードをも ちいることができ、他のオーダは、放射線の一方または両方の平行板に形成され たスロットにより消去される。スロットは使用される特定のモードの電流の流れ 線に平行゛に向けられ、その特定のモードには影響を与えないが、他のモードを 結合する。モード消去スロットは上述したスプリアス反射を吸収材料に結合させ 、すべての分岐点は整合ハイブリッドである電気的に等価な非すアクタンスコー ボレートフィードを生ずる。

射線の円周上の各位置から入力された電力は、結合された高次のモードエネルギ を円偏波器に結合する平行板の一方の中央部に配置された導波管により結合され る。モード消去スロットはまた、所望のモードの電流の流れ線に平行な放射線の 一方または両方の平行板に形成されている。

放射線電力分割器／結合器は進行波（非共振）結合器である。この発明によれば 、放射線電力分割器／結合器は高次の円周モード、望ましくは、第１の高次モー ド（１ｍｌ　−１）を利用する。放射線の円筒モードの数式はｅ工」“φＨ±” 　（ｋｒ）で表される。但し、０１１Ｍは同位相プログレッションを表し、Ｈｓ 　ｃ２）（ｋｒ）は外向き放射波を定ｉＬ、Ｈｓ＋　”　（ｋｒ）ハ入力波を定 義する。（但し、Ｈはバンケル関数を、ｋは２π／λを、ｒは中心からの半径を それぞれ表す）上述したように、一方または両方の平行板に配置されたモード消 去スロットは、使用される特定のモードの電流の流れ線に平行に向けられている 。電流の流れ線は各モードに固有である。精度が非常に高い場合、与えられたモ ードに対する電流の流れ線は使用されるモードがｍであるフィード導波管の中心 線にその中心を持つ円周のｍ波長の仮想円の接線となる直線である。この発明に よれば、モード消去スロットはこれらの接線と一致する。

ＲＦ雷電流流れ線に平行に配置された狭いスロットは波に殆ど影響を与えないが 、ＲＦ雷電流スロットに垂直な成分を有している場合、スロットに電界が発生し 、スロットはこのエネルギを外部に放出することができる。（ＭＩＴ　Ｒａｄ。

Ｌａｂ　５ｅｒｉｅｓ　Ｖｏｌ、１２　Ｓ、５ｉｌｖｅｒ著「マイクロ波アンテ ナ理論および設計Ｊ　Ｐ２Ｓ５．Ｓｅｃ。

９．９参照）吸収材料をスロット内あるいはスロットの後方に配置することによ り結合されたエネルギが吸収される。

従って、この発明は相対的に安価で、損失が少なく、高電力で、コンパクトな非 リアクタンス電力分割器／結合器を提り、非リアクタンス電力分割器／結合器を 、コーホレートフィードの各分岐点にマジックティーのような４ポートハイブリ ツドを用いた一般的なコーホレートフィード電力分割器／結合器と電気的に等価 にすることができる。

図面の簡単な説明 この発明の特徴、利点および目的について添附図面を参照して以下詳細に説明す る。

第１ａ図は円形平行板の一方の中央に配置され、円偏波器および直交モードトラ ンスデユーサを有した円環波管フィードをそれぞれ有した２つの平行板放射伝送 線を示すと共にハイブリッドカブラ並びに、放射伝送線の円周に配置された増幅 器を示すこの発明による２つの非リアクタンス電力分割器／結合器の側断面図で ある。

第１ｂ図は放射線電力分割器／結合器に付けられたカブラおよび増幅器の機能を 詳細に示す第１ａ図の一部の拡大図である。

第２図はモードカットオフ円、接線方向の電流の流れ線、および電流流れ線に直 交する２つのスパイラルとして示される同相の輪郭の厳密なコンビニ−タブロッ ト図である。

第３ａ図および第３ｂ図はこの発明によるモード消去スロットの方向と形状を示 す図であり、第３ｂ図は第３ａ図と逆向きになっている。

第４図はこの発明の実施例の部分断面斜視図であり、２つの非リアクタンス放射 線の円周に装置を取付は電力増幅器を形成した例を示す図であり、放射線、入力 フィード導波管、広幅壁カブラ、モード消去スロット、および方向カブラと増第 ５図はモード消去スロット、モードカットオフサークルおよび円周部に結合され た複数の処理装置を示す、この発明による放射線の平面図である。

発明の詳細な説明 各図において同一部または相当部には同一符号を付しである。第１図はこの発明 による一対のｍ−１のモードの放射線電力分割器／結合器１０．１２を示すブロ ック図である。この実施例では上部放射線１０は電力分割器として機能し、印加 されたエネルギーを分割する放射伝送ライン１４を有している。下、部数射線は 電力結合器として機能し、増幅されたエネルギーを結合する放射伝送ライン１６ を有している。各放射伝送ライン１４．１６は２つの平行板（１８と２０および ２２と２０）を有し、板２０は共通の平行板である。円形状に偏波したエネルギ ーは直交モード（ｏｒｔｈｏｍｏｄｅ）トランスデユーサ２６および円形偏波器 ２８を有した導波管２４フイードのような適当な手段により、電力分割器放射伝 送ライン１４に送込まれる。この発明では高次の円周モードが使用され、入力導 波管２４はこのモードに適合するように寸法が設計されている。例えば、好適な １次モードであるｍ’−１を用いた場合、ＴＥ１１モードに適するように寸法が 設計された円形導波管２４が用いられる。直交モードトランスデユーサ２６の１ つのボート３２に送込まれたエネルギー３０は１／４波板円形偏波器２８により 円形状に偏波され、この結果、電力分割器放射伝送ライン１４が円形状に偏波さ れる。直交モードトランスデユーサ２６の他のボート３３１；送込まれるエネル ギーは円形偏波器２８により、反対方向に円形状に偏波される。この発明で使用 可能な円形偏波器は図示されたような１７４波板の形態かもしくは従来技術で知 られている他の種類の円形偏波器で構成される。

相対的に低電力の入力エネルギー３０が電力分割器放射伝送ライン１４に入力さ れるので、エネルギーは放射伝送ライン１４の回りで均等に分割され、その円周 部に結合される。

第１ａ図において、整合装置３４は図示するように円椎形であっても良いし、そ の他の形状でも良い。また、従来技術において知られているチューニングボタン ”のような他の整合装置でも良い。

第１ａ図およびｌｂ図において、放射ライン１４および１６の円周部に結合され る増幅器３６と方向性結合器３８が示されている。増幅器３６は反射形であり、 方向性結合器３８は３デシベルハイブリッド結合器のような公知の結合器である 。３デシベル上壁ハイブリッド結合器３８は隔壁内に２つのスロットを有する（ 一方のスロット４０が図示されている）。従来技術で知られているように、スロ ットのサイズは、所望の結合度を得るように選択される。結合器３８は第１ａ図 、第１ｂ図および第４図の実施例で使用される。上記実施例では各円周部に２つ の増幅器３６が配置されている。

構成を変える必要がある場合には、他の種類の結合器を用いることができる。第 ５図に示すようなアプリケーションでは、結合器は一切必要とせず、増幅器およ び他の円周処理装置は放射伝送ラインの円周部に直接結合するか、第４図に示す ように、放射伝送ラインと円周処理装置との間に導波管を用いることができる。

第１ａ図、第１ｂ図および第４図に示す増幅器として、反射増幅器が用いられる 場合、放射低電力が増幅器の入／出力ボートに入り、増幅された高電力が出力さ れる。それゆえ、単位係数よりも大きい反射係数を有する反射に等しい。それゆ え、第１ｂ図に示すように２つの同一の増幅器が３デシベルハイブリッド方向性 結合器３８の２つのボート４２．４４に結合された場合、入力ポート４６を介し てハイブリッド結合器３８に入力される放射低電力は半分に分割され（３デシベ ル）、ハイブリッド結合器増幅器ボート４２．４４を介して両増幅器３６に入力 され、同じボート４２．４４それぞれで、（単位係数すなわち増幅器のゲインよ りも大きな反射係数を有して）反射される。ハイブリッド結合器３８の性質によ り、これらの反射は同相で出力ボート４８に印加され、入力ポート４６において 、同相で相殺される。この結果、増幅器３６により増幅された電力出力が結合放 射伝送ライン１６に入力され、中央に配置された導波管フィード５０において同 相で結合される。フィードは放射ライン電力分割器／結合器への電力および放射 ライン電力分割器／結合器からの電力を伝達する手段である。商業的に利用でき るハイブリッドカブラは上述した方向性結合器３８として使用するのに適してい る。

電力結合器放射伝送ライン１６において結合された電力は円形状に偏波され、出 力導波管フィード５０に結合される円形偏波器により線形に偏波されたエネルギ ーに変換され１、出力導波管フィード５０に結合される直交モードトランスデユ ーサ５８のボート５６の１つから出力される。逆方向に回転するモードでの望ま しくない残留電力は直交モードトランスデユーサ５８の直交ボート６０に出力さ れるので、終端負荷６２を接続することにより吸収できる。円形偏波器５４は電 力分割器放射ライン１０で使用しているものと同じものを使用することができる 。出力導波管フィード５０は所望のモード、望ましくはＴＥＩＩモードに適する ように寸法が設計される。

第１ａ図に示される実施例では二電力分割器放射ライン１４は電力分割器放射伝 送ライン１６と同一である。従って、相対的に低い電力入力信号３０は２つの背 向形放射伝送ライン１４および１６、および円周部に接続された増幅処理手段３ ８．３６により増幅され、相対的に高い電力出力信号５２として出力される。さ らに、第１ａ図および第４図には、環状インピーダンスマツチング溝６４が示さ れている。これらの溝６４は放射伝送ライン１４．１６の波を方向性結合器導波 管方向性結合器の代わりに同軸プローブを用いた場合には必ずしも必要でない。

この場合、同軸プローブを適切に配置することにより、整合が取れる。

各増幅器３６における位相および／または振幅のアンバランス（これらは理想的 には同じである）により一般に放射ラインに望ましくないモードが発生する。こ のモードでは、増幅器３６間の結合が高くなり、増幅器が疑似発振をしたり、増 幅器が損傷したりする。この発明ではモード消去スロットを放射伝送ラインの一 方又は両方の平行板に設けている。モード消去スロットにより、望ましくないモ ードの電力を吸収手段に吸収させることにより増幅器３６間の絶縁が維持される 。ある増幅器が故障すると、多くの望ましくないモードが発生し、上述したよう な大惨事につながる。この発明では上述したモード消去スロットにより残りの増 幅器間の絶縁を維持し、運転を継続させることができる。

このようなモード消去スロット６６を第３ａ図、第３ｂ図、第４図、および第５ 図に示す。これらのスロットは使用する特定のモードの電流の流れ線に平行に方 向ずけられている。

狭いスロットは上述したように平行流に対して影響を及ぼさないが、垂直成分を 結合するので、他のモードを放射伝送ラインに結合しても平行スロット６６によ り使用する特定のモードが影響されることは殆どない。発明者は、特定の円周モ ードに対する電流の流れ線はモードカットオフ円に接する直線であることを発見 した。このモードカットオフ円は円周部の“ｍ“の波長の円であり、ｍはモード 数、すなわち、円周モードのモードカットオフ円の回りにｍ２πラジアンの位相 変化がある。

ｍ−１の場合の電流の流れ線のコンピュータプロットを第２図に示す。モードカ ットオフ円は円周のｍ波長の仮想円であり、モードがカットオフされて、円７０ 内に伝搬しないことが発見されたので、このように呼ばれる。また、入射光線（ 電流流れ線６８と同じ）が、幾何光学における火線を定義する円７０の接線であ ることからモード火線円とも呼ばれる。

第２図において、数値６８は説明を簡単にするために電流流れ線のうちの２．３ の線しか示していない。

十ｍの場合、接線電流流れ線はある方向であり、−ｍの場合、接線電流流れ線は 逆方向になる。第２図では一方向しか示していないが、第３ａ図および第３ｂ図 を参照して、両方向について詳細に述べる。又、発明者は、定位相等高線７２は 電流流線６８に対して直交切線であり、スパイラルを形成している。前記直交切 線７２は第２図（２つのスパイラルが示されている）に示すようにｍ２πラジア ン離間していることを発見した。　電力流れ線（ポインティングベクトル、ｔは 共に平行板に対して法線であるので５とｊは平行である。

従って、定位相等高線７２は電力流れ線の法線である。半径に対する電流流れ線 ６８の正確な角度は次式で与えられると但し、Ｊ６　−一方向の電流成分 Ｊｒ　−電流の半径方向成分 Ｈｌ　−磁界の半径方向成分 Ｈ吟−磁界のφ成分 ｍ　−モード数 ｒ　−起点からの半径方向距離 に−２π／λ Ｈヨ（２）　（ｋｒ）は外方向移動波に対するバンケル関数であり、ＨＩｌｌ　 ｔ　２　）’　（ｋｒ　）は偏角ｋｒに対するＨａ　”）（ｋｒ）（７）導関数 テする。

ｔａｎ　αは実定数であり、第２図に示す円周（モードカットオフ円７０）のｍ 波長の円に対する幾何接線に等しいということが分った。一般に文献で知られて いる導波管の電流分布は十ｍモードと−ｍモードの合成であり、十ｍ電流分布と −ｍ電流分布との間の干渉縞であるので複雑である。数学的には次式で表される 。

ｅｊｓφ＋ｅ匂”＝２　ｅｏｓｍφ　あるいは６１″″φ十ｅ−１′″’−２ｊ 　ｓｉｎｍφここでｃｏｓｍΦまたはｓｉｎｍΦはｅＯｓ　ｍΦとｓｉｎｍΦの 組合わせから成るΦ座標の定在波を表し、ｅ＋Ｊ“φとｅ　−１ｍ−はΦ座標に おいて逆方向に移動する波の進行波を表す。逆方向に進行する等しい振幅の波は 定在波を構成する。従って、従来は定在波を操作する技術であったのに対しこの 発明では、進行波を操作する。

この発明によるモード消去スロットを第３ａ図および第３ｂ図に示す。この発明 による放射伝送ラインが電力分割器として使用されているような実施例では、両 平行板は第３ａ図に示す板７４のようにスロットが設けられている。図示の如く 、スロット６６はモードカットオフ円７０（第２図）の接線に一致するように向 きが設定されている。第３ａ図及び第す図には２種類のスロット、連続スロット ６６と断続スロット７６が示されている。この実施例では連続スロット６６と断 続スロット７６が交互に配置されているが、その他の配置も可能である。なお、 図示したスロットの構成は例示であり、その他のスロット構成でもよい。

第３ａ図にはある方向のスロットが示され、第３ｂ図には逆方向のスロットが示 されている。放射伝送ラインのエネルギー回転の方向に応じて、この発明による 放射伝送ライン電力分割器の両平行板は第３ａ図に示すような向きのスロットを 有する。回転方向が逆の場合、両平行板は第３ｂ図に示すようにスロットが切ら れる。しかしながら、一方の平行板が２つの放射伝送ラインに共通であり、各放 射伝送ラインが異なる方向に回転するエネルギーを伝導する場合には、そのスロ フトの垂直成分を有する方向のエネルギーがその放射ラインから放出されて他の エネルギーと結合するので、共通板は第３ａ図または第３ｂ図に示すようにはス ロットを切れない。

このことは、第１ａ図、１ｂ図、及び第４図に示す実施例の場合にも言える。

第１ａ図、ｌｂ図および第４図の実施例の場合に、２つの背向形放射伝送ライン １４．１６を用いてＩＭＰＡＴＴダイオード増幅器あるいはフェーズロックオシ レータのようなＮ個の反射形増幅器３６の電力を結合する。１つの放射伝送ライ ン１４．が相対的に低電力の入力エネルギー３０を分割し、Ｎ個の増幅器３６に 分配し、他の放射伝送ライン１６がＮ個の増幅器の高電力出力エネルギーを結合 する。従って、共通平行板２０には相対的に低電力の分割器と相対的に高電力の 結合器とが設けられている。この背向形実施例では、モード消去スロット６６は ２つの放射伝送ライン１４．１６に共通でない外側平行板１ｇ、２２にのみ形成 されている。

第４図は増幅器として機能する電力分割器／結合器７８の部分断面斜視図である 。マイクロ波放射ライン電力分割器／結合器７８は第１図に概略を示すように、 ２つの背向形平行板放射伝送ラインを用いる。第４図では円周導波管８０を有し た２つの放射伝送ラインは単一構造に形成されている。羽根８２は増幅器３６が 接続される導波管８０を形成する。この実施例では、両放射伝送ラインに共通な 平行板２０の各導波管領域８０に２つの適当なスロット８１および８３を形成す ることにより導波管８０を第１図に示すような３デシベル広幅璧結合器に形成し ている。この結果、導波管８０により形成される円周部上のポートに増幅器３６ を直接結合することができる。第４図に示すように、スクリュー８４を増幅器３ ６の取付はフランジを介してスクリューホール８６に介挿する手段により、増幅 器３６を放射伝送ラインと導波管８０の円周部に取付けられる。

又、第４図には、放射伝送ライン１４を覆う、第３ａ図および第３ｂ図と同様の 、スロットが切られた板８８が示されている。第４図の実施例では、スロット６ ６は放射線部の上部のみに延伸している。しかしながら、これらのスロット６６ を導波管８０の上部まで伸ばして連続したモード消去を得るようにしても良い。

第５図に示すように、モード消去スロット６６は複数の処理装置９０が取付けら れた放射伝送ライン１４の円周部まで伸びている。

第４図の実施例では、スロットが切られた板８８は脱着可能であるが、必ずしも そのようにする必要はない。さらに、入力信号電力源が接続される入力円形導波 管およびフランジ９２が示されている。入力導波管のサイズは所望の高次モード に適するようにかつ、モードカットオフ円７０（第２図）よりも大きくなるよう に設計されている。

上述したように第４図は反射増幅器３６が用いられた場合の実施例を示す。２つ のスロット８１および８３により形成された３デシベル広幅結合器を用いること により、第１ａ図に示すように円周上の各位置に２つの反射増幅器３６が使用さ れる。この構成は２つの利点を有する。第１の利点は全体のサイズを大きくせず に２倍の増幅器を結合できることである。第２の利点は従来各増幅器に要求され ていたサーキュレータの絶縁性を緩和でき、この条件を完全に無くすこともでき ることである。この発明の実施外では、３デシベル広幅壁結合スロットを有した 導波管部を用いることができると説明したが、他の実施例では必ずしも使う必要 はない。しかしながら、このようなスロットを使うことにより損失を低くし、電 力の操作能力を高めることができる。

モード消去スロットによる放射伝送ラインの外部で結合されたエネルギーはＲＦ 損失物質により吸収できる。第４図において、消去スロット６６のうちのいくつ かには、例えば、カリフォルニア州ガーデナ市にある　Ｅｍｅｒｓｏｎ　＆Ｃｕ ｍｉｎｇ会社により製造されたＥｃｃｏｓｏｒｂのようなＲＦ損失物質９４が充 填されている。スロットが切られた板８８もＲＦ吸収ペイントを塗布することが できる。スロット結合エネルギーを吸収したりそのエネルギーをどこかに結合す る他の手段としては、例えば、第１ａ図に示す外板１８と２２のスロットにＲＦ 損失物質９４を充填することが考えられる。

以上、新規で改良された非リアクタンス放射線電力分割器／結合器について述べ た。この放射線電力分割器／結合器は放射線伝送ラインの利点を有し、さらに電 力操作能力を損ねることなく、望ましくないモードを消去することができる。

当業者には良く知られていることだが、放射線の利点は円周状に取付けられる装 置の数が増えてもそれに適合するようにサイズを調節できることである。放射線 の円周を単に拡大することによりさらに多くの装置を取付けることができる。

以上、この発明について詳細に図示し、かつ説明したが、上述した実施例は例示 に過ぎずこの発明を限定するものではない。例えば、第１図及び第４図の実施例 では、２つの放射線が共通平行板２０により結合され、方向性結合器３８と反射 増幅器３６が円周部に取付けられている。さらに、放射線と円周部に取付けられ た方向性結合器３８の間に導波管が使用されている。しかしながら、第５図に示 すように、円周状に取付けられた処理装置９０を有した単一放射伝送ライン１４ を用いたような実施例も可能である。処理装置９０は増幅器で構成することがで き、その出力は矢印９６に示される他の場所に伝導することができる。この場合 、放射線は導波管を有しない電力分割器として機能するか、あるいは電力分割器 と増幅器９０との間の方向性結合器として機能する。スロットはこの放射線１４ の両平行板に形成できる。放射線１４に反射または発振が発生すると、モード消 去スロ・ノド６６はそれらと結合する。

この発明の上述した記述および図示例に対する変形例は当業者により、種々考え られると思うが、クレームにより特に限定されない限りそのような変形例はこの 発明の範囲に含まれる。

国際調査報告 Ａｈ’ＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＸ　工ＮτＥＲＮＡτＺＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣ）！　 Ｒ１：ＰＯＲ丁０ＮＩＮＴＥＲＮＡＴ！０ＮＡＬ　ＡＰＰｌ、ＪＣＡＴｒＯＮ　 Ｎｏ、　ＰＣＴ／ＵＳ　８６／ロ１９３４　（ＳＡ　１５４７１）υＳ−八一へ ２６９２９７７　Ｎｏｒ、＊ＵＳ−Ａ−２５９３０９５Ｎｏｎｅ ｃａ−Ａ−ｅｅ７ｓ７２　Ｎｏｎｅ ＦＲ−Ａ−１３７９００９Ｎｏｎ＠ ＥＰ−Ａ−０１２３９９７０７７１１７８４ＤＥ−Ａ−３３１３９０２１１ｉ１ ／１０／１３４υ５−Ａ−４３７１１１４５０１／口２／ｌ１ｉ３　Ｎｏｎ＠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１および第２の平行で円形の導電性の板（１８，２０）から成り、中央に 給電装置を有し、エネルギーが印加され、そこからエネルギーが出力される放射 伝送ライン（１４）から成り、印加されたエネルギーを処理する放射線電力分割 器／結合器において、前記放射伝送ライン（１４）の板（１８，２０）は印加さ れたエネルギーの波長の１／２未満だけ離間され、前記放射伝送ラインにはエネ ルギーを給電する円形状の給電ポートが前記板の一方側に形成され、前記ポート は１ｍｌが少なくとも１であるようなｍ円周モードに適合するように寸法が設計 され、さらに前記伝送ラインは前記ｍ円周モードの、円形状に偏波されたエネル ギーを、放射伝送ライン（１４）に給電する給電ポートに供給する給電手段を有 し、少なくとも１つのスロット（６６）が前記平行板（１８，２０）に形成され 、前記少なくとも１つのスロット（６６）はその縦方向のセンタラインが前記ｍ 円周モードのエネルギーの電流路（６８）に平行になるように配向され、それに より前記少なくとも１つのスロットは前記放射伝送ライン（１４）から出力され るエネルギーから、ｍモード以外のモードを消去することを特徴とする放射線電 力分割器／結合器。 ２．前記給電手段は印加されたエネルギーを給電する、前記中央に形成されたポ ートに結合されたＴＥ１１モード導波管（２４）と、前記導波管（２４）を介し てエネルギーを偏波する偏波手段（２８）とで構成されることを特徴とする請求 の範囲１に記載の放射線電力分割器／結合器。 ３．少なくとも１つのスロット（６６）が各板（１８，２０）に形成され、前記 スロット（６６）はその縦方向のセンタラインがｍ円周モードの電流路に平行で あるように配向され、それにより前記少なくとも１つのスロットは前記放射伝送 ライン（１４）から出力されるエネルギーから、ｍモード以外のモードを消去す ることを特徴とする請求の範囲１および２のいずれかに記載の放射線電力分割器 ／結合器。 ４．前記少なくとも１つのスロット（６６）はその縦のセンタラインがｍ波長の エネルギーに実質的に等しい円周を有する円（７０）の接線（６８）に一致する ように配向され、前記円（７０）の中心は前記中心に形成されたポートのセンタ れかに記載の放射線電力割器／結合器。請求の範囲１乃至３のいず５．前記少く とも１つのスロット（６６）により供給されたエネルギーを吸収する吸収手段（ ９４）をさらに有したことを特徴とする請求の範囲１乃至４のいずれかに記載の 放射線電力分割器／結合器。 ６．に吸収されることを特徴とする請求の範囲５に記載の放射線電力分割器／結 合器。 ７．第１および第２の平行で円形状の導電性板（２２，２０）から成り、中央に 給電装置が形成された第２放射伝送ライン（１６）をさらに有し、前記第２放射 伝送ライン（１６）は円周状の設けられた結合手段により前記第１放射伝送ライ ン（１４）と相互接続され、前記第１放射伝送ライン（１４）の給電手段は印加 されたエネルギーを円形状に偏波する円形偏波器（２８）を有し、前記給電手段 はｍ円周モードの、円形状に偏波されたエネルギーを、給電ポートを介して前記 第１放射伝送ライン（１４）に放出し、前記第２放射伝送ラインは前記平行板（ ２２、２０）に形成された少なくとも１つのスロット（６６）を有し、前記少な くとも１つのスロット（６６）はその縦方向のセンタラインがｍ円周モードの電 流路に平行であるように配向され、それにより前記少なくとも１つのスロットは 前記放射伝送ライン（１４）から出力されるエネルギーから、ｍモード以外のモ ードを消去し、前記第２の放射伝送ラインはエネルギーを給電する板の一方の中 央に配置された円形給電ポートを有し、前記ポートは前記ｍモードに適合するよ うに寸法が設計され、前記結合手段は前記第１放射伝送ライン（１４）の円周部 から受取ったエネルギーを処理し、処理したエネルギーを前記第２放射伝送ライ ンの円周部に印加する処理手段を有し、前記中央に配置した給電ポートにより結 合される第２放射伝送ライン内の、ｍ円周モードの円形状に偏波されたエネルギ ーを、受取り、線形に偏波し、結合した受信エネルギーを出力する第２給電手段 を有することを特徴とする請求の範囲１乃至６のいずれか８．前記第２給電手段 は前記第２放射伝送ライン（１６）の中央に配置されたポートに結合され、結合 エネルギーを出力する第２ＴＥ１１導波管（５０）と、前記第２導波管（５０） により導電されたエネルギーを線形に偏波する線形偏波手段（５４）とで構成さ れることを特徴とする請求の範囲７に記載の放射線電力分割器／結合器。 ９．前記処理手段は、前記第１放射伝送ライン（１４）から受取ったエネルギー が供給され、増幅したエネルギーを前記二 第２放射伝送ライン（１６）の円周部に供給する複数の増幅器（３６）から成る ことを特徴とする請求の範囲７に記載の放射線電力分割器／結合器。 １０．前記処理手段は、前記第１および第２放射伝送ライン（１４，１６）の円 周部、および前記複数の増幅器と結合され、前記第１放射ライン（１４）の円周 部で受取ったエネルギーを、前記増幅器に、実質的に単一方向に供給し、前記増 幅器（３６）からの増幅されたエネルギーを前記第２放射ライン（１６）の円周 部に、実質的に単一方向に供給する複数の単方向結合器（３８）から成り、前記 複数の増幅器（３６）は、円周上の各位置に２つの増幅器が配置されるように、 前記放射伝送ライン（１４，１６）の円周部の回りに配置されていることを特徴 とする請求の範囲９に記載の放射線電力分割器／結合器。