JPS63964B2 - - Google Patents
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- JPS63964B2 JPS63964B2 JP5331782A JP5331782A JPS63964B2 JP S63964 B2 JPS63964 B2 JP S63964B2 JP 5331782 A JP5331782 A JP 5331782A JP 5331782 A JP5331782 A JP 5331782A JP S63964 B2 JPS63964 B2 JP S63964B2
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- JP
- Japan
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- waveguide
- wave
- approximately
- frequency
- mode
- Prior art date
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/207—Hollow waveguide filters
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明は、導波管形の低域波器に関し、特に
簡易な構造によつて特定の高域周波数帯を阻止す
ることができる、低域波器に関するものであ
る。
簡易な構造によつて特定の高域周波数帯を阻止す
ることができる、低域波器に関するものであ
る。
（従来技術と問題点）
導波管形の低域波器は、マイクロ波帯におい
て基本波成分を通過させ、不要な高域周波数成分
を除去するために用いられるものである。第１図
は従来の導波管形の低域波器を示したものであ
る。同図はワツフルアイアン形と呼ばれるものの
構造を示し、ａは側面図、ｂはＸ−Ｘ縦断面図、
ｃは一部拡大平面図である。１は直線導波管、２
は両端に設けられたλg／４（λgは基本波の管内波
長）の長さを有するステツプ、３は突起部であつ
て導波管１の中央部に上面および下面から形成さ
れた多数の突起４が対向するように構成されてい
る。このような構造を有する効果、対向する突起
間で容量を形成するとともに相隣る突起間でイン
ダクタンスを形成し、これらの作用によつて、高
域周波数成分の通過を阻止し、一方、基本波はそ
のまま通過させる。このような構成にするため、
突起部３におけるそれぞれの突起４の寸法には高
精度が要求され、数値制御加工機等により切削加
工によつて製作され、多くの製作時間を必要とす
る。さらに導波管内部を加工するため、導波管自
体を２つ以上に分割して加工後組立てるようにし
なければならない。第１図は４分割の場合を例示
し、第１図ｂにおいて、５A，５Bはそれぞれ側
部、６Aは上部、６Bは底部である。これら各部
は、それぞれの合わせ面を十分ラツピングして接
触を完全にするとともに、位置合わせが狂わない
ような固定方法を溝じなければならない。第１図
ｃは側部５Bと上部６Aとの接合の一例を示し、７
は位置決定用のノツクピン、８は組立てネジであ
つて、他の部分も同様の方法によつて接合し固定
される。このように従来の導波管形低域波器
は、構造が複雑で高い加工精度を必要とし、従つ
て高価なものとなることを免れなかつた。
て基本波成分を通過させ、不要な高域周波数成分
を除去するために用いられるものである。第１図
は従来の導波管形の低域波器を示したものであ
る。同図はワツフルアイアン形と呼ばれるものの
構造を示し、ａは側面図、ｂはＸ−Ｘ縦断面図、
ｃは一部拡大平面図である。１は直線導波管、２
は両端に設けられたλg／４（λgは基本波の管内波
長）の長さを有するステツプ、３は突起部であつ
て導波管１の中央部に上面および下面から形成さ
れた多数の突起４が対向するように構成されてい
る。このような構造を有する効果、対向する突起
間で容量を形成するとともに相隣る突起間でイン
ダクタンスを形成し、これらの作用によつて、高
域周波数成分の通過を阻止し、一方、基本波はそ
のまま通過させる。このような構成にするため、
突起部３におけるそれぞれの突起４の寸法には高
精度が要求され、数値制御加工機等により切削加
工によつて製作され、多くの製作時間を必要とす
る。さらに導波管内部を加工するため、導波管自
体を２つ以上に分割して加工後組立てるようにし
なければならない。第１図は４分割の場合を例示
し、第１図ｂにおいて、５A，５Bはそれぞれ側
部、６Aは上部、６Bは底部である。これら各部
は、それぞれの合わせ面を十分ラツピングして接
触を完全にするとともに、位置合わせが狂わない
ような固定方法を溝じなければならない。第１図
ｃは側部５Bと上部６Aとの接合の一例を示し、７
は位置決定用のノツクピン、８は組立てネジであ
つて、他の部分も同様の方法によつて接合し固定
される。このように従来の導波管形低域波器
は、構造が複雑で高い加工精度を必要とし、従つ
て高価なものとなることを免れなかつた。
（発明の目的）
本発明は、このような従来技術の問題点を解決
しようとするものであつて、通信装置に使用され
る低域波器は高域のすべてを阻止する特性は必
要とせず、発振器や増幅器から発生する特定の高
調波を阻止すればその機能として十分であること
を利用して、使用周波数の特定の高調波を阻止す
る簡易な構成を有する低域波器を提供すること
を目的としている。
しようとするものであつて、通信装置に使用され
る低域波器は高域のすべてを阻止する特性は必
要とせず、発振器や増幅器から発生する特定の高
調波を阻止すればその機能として十分であること
を利用して、使用周波数の特定の高調波を阻止す
る簡易な構成を有する低域波器を提供すること
を目的としている。
（発明の実施例）
本発明の低域波器は、導波管内部に特定の高
調波において高次モードが発生しないように導波
管の高さを減少させたものにおいて、Ｈ面（広い
面）から２個以上の金属ポスト（例えばネジ）を
挿入し、その長さを約λh／４（λhは高調波の管内
波長）に設定することによつて高調波を阻止し、
金属ポストの間隔を約λg／４（λgは基本波の管内
波長）に設定して基本波におけるインピーダンス
整合をとるようにしたものである。
調波において高次モードが発生しないように導波
管の高さを減少させたものにおいて、Ｈ面（広い
面）から２個以上の金属ポスト（例えばネジ）を
挿入し、その長さを約λh／４（λhは高調波の管内
波長）に設定することによつて高調波を阻止し、
金属ポストの間隔を約λg／４（λgは基本波の管内
波長）に設定して基本波におけるインピーダンス
整合をとるようにしたものである。
第２図は矩形導波管断面における基本モード
（TE10モード）の電磁界分布を示している。同図
において１０は矩形導波管を示し、長辺の長さを
ａ、短辺の長さをｂとする。実線は電界を示し矢
印はその方向を示している。また破線は磁界であ
る。今、このような矩形導波管において、第３図
に示すように導波管上面（Ｈ面）から金属ポスト
を挿入するものとする。同図において１１は金属
ポストを示し、導波管１０のＨ面に垂直に挿入さ
れていることが示されている。このような金属ポ
ストを挿入した矩形導波管の等価回路は第４図に
よつて表わされる。同図においてl1，l2は伝送線、
Ｌはインダクタンス、Ｃは容量を示し、LCの直
列回路のインピーダンスはポストの長さをｌ、管
内波長をλとするとｌ＜λ／４では容量性、ｌ＞
λ／４では誘導性であつて、ｌλ／４では直列
共振状態となつて、両伝送線l1，l2は金属ポスト
が設けられた位置で短絡状態となる。すなわち阻
止しようとする周波数に対して、約λ／４の金属
ポストを挿入することにより、帯域阻止特性を得
ることができる。
（TE10モード）の電磁界分布を示している。同図
において１０は矩形導波管を示し、長辺の長さを
ａ、短辺の長さをｂとする。実線は電界を示し矢
印はその方向を示している。また破線は磁界であ
る。今、このような矩形導波管において、第３図
に示すように導波管上面（Ｈ面）から金属ポスト
を挿入するものとする。同図において１１は金属
ポストを示し、導波管１０のＨ面に垂直に挿入さ
れていることが示されている。このような金属ポ
ストを挿入した矩形導波管の等価回路は第４図に
よつて表わされる。同図においてl1，l2は伝送線、
Ｌはインダクタンス、Ｃは容量を示し、LCの直
列回路のインピーダンスはポストの長さをｌ、管
内波長をλとするとｌ＜λ／４では容量性、ｌ＞
λ／４では誘導性であつて、ｌλ／４では直列
共振状態となつて、両伝送線l1，l2は金属ポスト
が設けられた位置で短絡状態となる。すなわち阻
止しようとする周波数に対して、約λ／４の金属
ポストを挿入することにより、帯域阻止特性を得
ることができる。
以上は導波管に基本波モード（TE10モード）
のみが伝達される周波数範囲における特性である
が、低域波器において目的とする高調波域で
は、高次モードを考えなければならない。断面の
長辺ａ、短辺ｂである矩形導波管における基本モ
ードおよび高次モードのカツトオフ波長λCは、
TE10モードにおいては λC0＝2a (1) TE11モードおよびTM11モードにおいては TE21モードおよびTM21モードにおいては で示される。今、7GHz帯の導波管を例にとると、
ａ＝34.85mm、ｂ＝15.799mmの場合、λC069.7mm、
λC128.7mm、λC223.4mmとなり、これらは周波
数に換算するとそれぞれ約4.3GHz、約10.4GHz、
約12.8GHzとなる。従つてこのような寸法を有す
る導波管で基本波7GHzを通過させる場合、２倍
波14GHzは高次モードとなつて通過するため、第
３図に示された低域波器では２倍波14GHzの阻
止回路を実現することができない。
のみが伝達される周波数範囲における特性である
が、低域波器において目的とする高調波域で
は、高次モードを考えなければならない。断面の
長辺ａ、短辺ｂである矩形導波管における基本モ
ードおよび高次モードのカツトオフ波長λCは、
TE10モードにおいては λC0＝2a (1) TE11モードおよびTM11モードにおいては TE21モードおよびTM21モードにおいては で示される。今、7GHz帯の導波管を例にとると、
ａ＝34.85mm、ｂ＝15.799mmの場合、λC069.7mm、
λC128.7mm、λC223.4mmとなり、これらは周波
数に換算するとそれぞれ約4.3GHz、約10.4GHz、
約12.8GHzとなる。従つてこのような寸法を有す
る導波管で基本波7GHzを通過させる場合、２倍
波14GHzは高次モードとなつて通過するため、第
３図に示された低域波器では２倍波14GHzの阻
止回路を実現することができない。
ところが(2)式および(3)式からカツトオフ波長
λC1，λC2は、短辺ｂの値によつて影響されるが、
(1)式のカツトオフ波長λC0は短辺ｂに無関係であ
る。そこで(2)式および(3)式において、短辺ｂを標
準の値より小さくすることにより、カツトオフ波
長λC1，λC2は短くなり（従つてカツトオフ周波数
は高くなり）、カツトオフ波長λC0は変化しない。
そこで２倍の波長をλ2としたときλC1＜λ2、λC2＜
λ2となるように短辺ｂを選べば、２倍波を阻止す
ることができ、従つて第３図に示された構成によ
つて、２倍波を阻止する低域波器を得ることが
できる。今、前例の7GHz帯の導波管で長辺ａ＝
34.85mm、短辺ｂ＝10mmとすると、カツトオフ波
長λC119.2mm、λC2＝17.3mmとなつて、それぞれ
に対応するカツトオフ周波数は約15.6GHzおよび
17.3GHzであつて、２倍波14GHzにおいて高次モ
ードは発生しない。
λC1，λC2は、短辺ｂの値によつて影響されるが、
(1)式のカツトオフ波長λC0は短辺ｂに無関係であ
る。そこで(2)式および(3)式において、短辺ｂを標
準の値より小さくすることにより、カツトオフ波
長λC1，λC2は短くなり（従つてカツトオフ周波数
は高くなり）、カツトオフ波長λC0は変化しない。
そこで２倍の波長をλ2としたときλC1＜λ2、λC2＜
λ2となるように短辺ｂを選べば、２倍波を阻止す
ることができ、従つて第３図に示された構成によ
つて、２倍波を阻止する低域波器を得ることが
できる。今、前例の7GHz帯の導波管で長辺ａ＝
34.85mm、短辺ｂ＝10mmとすると、カツトオフ波
長λC119.2mm、λC2＝17.3mmとなつて、それぞれ
に対応するカツトオフ周波数は約15.6GHzおよび
17.3GHzであつて、２倍波14GHzにおいて高次モ
ードは発生しない。
さらにこの際における２つの金属ポスト２５A，
２５Bの導波管インピーダンスに対する影響は次
のようになる。第５図は本発明の低域波器にお
ける２個の金属ポスト２５A，２５Bを含む狭小部
２４の等価回路を示している。同図において、
B1，B2はそれぞれ線路上長さｌだけ離れたＡ点
およびＢ点に設けられた金属ポストのサセプタン
スである。今、伝送線路アドミタンスＹ＝Y0、
負荷アドミタンスYL＝Y0とすると、サセプタン
スB2がないときＢ点から右側を見たアドミタン
スY1は次のようになる。
２５Bの導波管インピーダンスに対する影響は次
のようになる。第５図は本発明の低域波器にお
ける２個の金属ポスト２５A，２５Bを含む狭小部
２４の等価回路を示している。同図において、
B1，B2はそれぞれ線路上長さｌだけ離れたＡ点
およびＢ点に設けられた金属ポストのサセプタン
スである。今、伝送線路アドミタンスＹ＝Y0、
負荷アドミタンスYL＝Y0とすると、サセプタン
スB2がないときＢ点から右側を見たアドミタン
スY1は次のようになる。
Y1＝（YL＋jB1）／Y0＋jtanβl／１＋ｊ（YL＋jB1）
／Y0tanβl・Y0 ただし β＝2π／λg 上式をY0で正規化すると y1＝Y1／Y0＝１＋ｊ（b1＋tanβl）／（１−b1）＋jtan
βl ＝（１−b1）＋tanβl（b1＋tanβl）／（１−b1）2
＋tan2βl ＋ｊb1（１−b1−tanβl）／（１−b1）2＋tan2βl ここでb1＝B1／Y0 (1) (1)式における１項目が１となるtanβlは次式で
与えられる。
／Y0tanβl・Y0 ただし β＝2π／λg 上式をY0で正規化すると y1＝Y1／Y0＝１＋ｊ（b1＋tanβl）／（１−b1）＋jtan
βl ＝（１−b1）＋tanβl（b1＋tanβl）／（１−b1）2
＋tan2βl ＋ｊb1（１−b1−tanβl）／（１−b1）2＋tan2βl ここでb1＝B1／Y0 (1) (1)式における１項目が１となるtanβlは次式で
与えられる。
tanβl＝１−b1／b1 (2)
このとき(1)式の２項目をb′とすると
(2)、(3)式から
y1＝１−jb1
従つてＢ点にB2なるサセプタンスを付加して
整合をとる場合、その値はB2＝b1・Y0（＝B1）と
すればよく、サセプタンスB2はサセプタンスB1
に等しく選べばよい。また(2)式から明らかなよう
に、b1≪１であればtanβl∽であるから長さｌ
λg／４となる。
整合をとる場合、その値はB2＝b1・Y0（＝B1）と
すればよく、サセプタンスB2はサセプタンスB1
に等しく選べばよい。また(2)式から明らかなよう
に、b1≪１であればtanβl∽であるから長さｌ
λg／４となる。
このような金属ポストは２本以上設けてもよ
く、この場合はこれらを順次約λg／４ずつ離して
設け、全体のサセプタンス和が０になるようにす
ることによつて、より完全にインピーダンス整合
を行うことができる。
く、この場合はこれらを順次約λg／４ずつ離して
設け、全体のサセプタンス和が０になるようにす
ることによつて、より完全にインピーダンス整合
を行うことができる。
第６図は、本発明の低域波器の一実施例の構
成を示している。同図においてａは側面図を示
し、ｂはそのＸ−Ｘ縦断面図である。２１は矩形
導波管、２２はその開口部であつて、7GHzの標
準導波管の場合、長辺ａ＝34.85mm、短辺ｂ＝
15.799mmである。２３は開口部２２と狭小部２４
との間に設けられたステツプであつて、その長さ
Ｄは約λg／４（λgは基本波の管内波長）であり、
開口部２２における標準導波管の高さｂの部分と
前述の計算例に従つて縮小された狭小部２４の高
さＡ（例えばＡ＝10mm）の部分と整合をとる作用
を行う。２５A，２５Bはそれぞれ長さλ2／４（λ2
は２倍波の管内波長）の金属ポストであつて狭小
部２４の上面に設けられ、その間隔は約λg／４で
ある。金属ポスト２５A，２５Bは前述のように２
倍波に対して短絡回路として作用し、かつ狭小部
２４の高さは前述のように高次モードが発生しな
い高さに選ばれているため、２倍波は阻止されて
基本波だけを通過させることができる。また金属
ポスト２５A，２５Bは同一寸法に作られていて、
基本波に対してはそれぞれ同じサセプタンスを示
し、互にλg／４離れて設けられているため、その
サセプタンスは互に打消し合つてインピーダンス
不整合を生じない。
成を示している。同図においてａは側面図を示
し、ｂはそのＸ−Ｘ縦断面図である。２１は矩形
導波管、２２はその開口部であつて、7GHzの標
準導波管の場合、長辺ａ＝34.85mm、短辺ｂ＝
15.799mmである。２３は開口部２２と狭小部２４
との間に設けられたステツプであつて、その長さ
Ｄは約λg／４（λgは基本波の管内波長）であり、
開口部２２における標準導波管の高さｂの部分と
前述の計算例に従つて縮小された狭小部２４の高
さＡ（例えばＡ＝10mm）の部分と整合をとる作用
を行う。２５A，２５Bはそれぞれ長さλ2／４（λ2
は２倍波の管内波長）の金属ポストであつて狭小
部２４の上面に設けられ、その間隔は約λg／４で
ある。金属ポスト２５A，２５Bは前述のように２
倍波に対して短絡回路として作用し、かつ狭小部
２４の高さは前述のように高次モードが発生しな
い高さに選ばれているため、２倍波は阻止されて
基本波だけを通過させることができる。また金属
ポスト２５A，２５Bは同一寸法に作られていて、
基本波に対してはそれぞれ同じサセプタンスを示
し、互にλg／４離れて設けられているため、その
サセプタンスは互に打消し合つてインピーダンス
不整合を生じない。
第７図は第６図に示された実施例における特性
の一例を示している。同図においてＡは挿入損
失、Ｂは反射損失を示し、挿入損失Ａは基本波
7GHzにおいて十分小さく、一方、２倍波14GHz
において十分大きく、逆に反射損失Ｂは基本波
7GPHにおいて十分大きく、一方、２倍波14GHz
において十分小さいことが示されている。
の一例を示している。同図においてＡは挿入損
失、Ｂは反射損失を示し、挿入損失Ａは基本波
7GHzにおいて十分小さく、一方、２倍波14GHz
において十分大きく、逆に反射損失Ｂは基本波
7GPHにおいて十分大きく、一方、２倍波14GHz
において十分小さいことが示されている。
なお第６図の実施例においては、２倍波を阻止
する低域波器について説明したが、第６図にお
ける狭小部２４の高さＡをさらに小さくして、３
倍波の領域で高次モードが発生しない寸法にする
ことによつて、３倍波を阻止する低域波器を実
現することもできる。また7GHz用の標準導波管
に対する場合について例示したが、その他の周波
数帯の導波管に対しても本発明を適用して低域
波器を実現できることは言うまでもない。
する低域波器について説明したが、第６図にお
ける狭小部２４の高さＡをさらに小さくして、３
倍波の領域で高次モードが発生しない寸法にする
ことによつて、３倍波を阻止する低域波器を実
現することもできる。また7GHz用の標準導波管
に対する場合について例示したが、その他の周波
数帯の導波管に対しても本発明を適用して低域
波器を実現できることは言うまでもない。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、極めて簡
単な構成で特定の高調波を除去する低域波器を
実現でき、その工作も容易であつて従来の導波管
形の低域波器と比べた場合、大幅な価格低下が
可能となる。
単な構成で特定の高調波を除去する低域波器を
実現でき、その工作も容易であつて従来の導波管
形の低域波器と比べた場合、大幅な価格低下が
可能となる。
第１図は従来の導波管形低域波器の構造を示
す図、第２図は矩形導波管断面における基本モー
ド（TE10モード）の電磁界分布を示す図、第３
図は金属ポストを挿入した矩形導波管を示す図、
第４図は金属ポストを挿入した矩形導波管の等価
回路を示す図、第５図は２個の金属ポストを含む
狭小部の等価回路を示す図、第６図は本発明の低
域波器の一実施例の構成を示す図、第７図は本
発明の低域波器の一特性例を示す図である。 １……直線導波管、２……ステツプ、３……突
起部、４A，４B……側部、５A……上部、５B……
底部、６……ノツクピン、７……組立てネジ、１
０……矩形導波管、１１……金属ポスト、２１…
…矩形導波管、２２……開口部、２３……ステツ
プ、２４……狭小部、２５A，２５B……金属ポス
ト。
す図、第２図は矩形導波管断面における基本モー
ド（TE10モード）の電磁界分布を示す図、第３
図は金属ポストを挿入した矩形導波管を示す図、
第４図は金属ポストを挿入した矩形導波管の等価
回路を示す図、第５図は２個の金属ポストを含む
狭小部の等価回路を示す図、第６図は本発明の低
域波器の一実施例の構成を示す図、第７図は本
発明の低域波器の一特性例を示す図である。 １……直線導波管、２……ステツプ、３……突
起部、４A，４B……側部、５A……上部、５B……
底部、６……ノツクピン、７……組立てネジ、１
０……矩形導波管、１１……金属ポスト、２１…
…矩形導波管、２２……開口部、２３……ステツ
プ、２４……狭小部、２５A，２５B……金属ポス
ト。
Claims (1)
- １ 矩形導波管の一部にその短辺方向の高さを特
定の高調波において高次モードが発生しない寸法
に縮小した狭小部を設けるとともに、該狭小部に
おける長辺の面に前記特定の高調波における管内
波長の約1/4の長さを有する金属ポストを導波軸
方向に基本波の管内波長の約1/4ずつ離して少く
とも２本以上設けたことを特徴とする低域波
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5331782A JPS58171103A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 低域「ろ」波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5331782A JPS58171103A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 低域「ろ」波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58171103A JPS58171103A (ja) | 1983-10-07 |
| JPS63964B2 true JPS63964B2 (ja) | 1988-01-09 |
Family
ID=12939336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5331782A Granted JPS58171103A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 低域「ろ」波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58171103A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04125235U (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-16 | ジユーキ株式会社 | ハンガーコンベアの駆動装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0342934Y2 (ja) * | 1986-11-20 | 1991-09-09 | ||
| JP5445155B2 (ja) * | 2010-01-18 | 2014-03-19 | パナソニック株式会社 | マイクロ波加熱装置 |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP5331782A patent/JPS58171103A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04125235U (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-16 | ジユーキ株式会社 | ハンガーコンベアの駆動装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58171103A (ja) | 1983-10-07 |
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