JP2022125444A

JP2022125444A - 導波管接続構造

Info

Publication number: JP2022125444A
Application number: JP2021023029A
Authority: JP
Inventors: 一禎藤崎; Kazusada Fujisaki; 充彦旗谷; Mitsuhiko Hataya
Original assignee: Furuno Electric Co Ltd
Current assignee: Furuno Electric Co Ltd
Priority date: 2021-02-17
Filing date: 2021-02-17
Publication date: 2022-08-29
Also published as: US11644629B2; EP4047739A1; US20220260795A1; CN114944542A

Abstract

【課題】公差によって導波管同士が管軸方向に離間する状態であっても、電波の漏洩を抑制する導波管接続構造を提供する。【解決手段】挿口導波管１と受口導波管２を有する。挿口導波管１は、管径方向ＲＤ外側に延びるフランジ１１と、を有する。受口導波管２は、挿口導波管１が挿入可能な受口構造２１と、受口管路２０の管径方向ＲＤ外側の両方に配置されるスタブ溝２２と、を有する。受口構造２１は、管径方向ＲＤに延びてフランジ１１の端面１２に対面する受口端面２１０と、受口端面２１０から管軸方向ＡＤに沿って挿口導波管１側へ延び且つフランジ１１の管径方向ＲＤ外側に配置される環状の受口内周面２１１と、を有する。スタブ溝２２は、それぞれ、開口する第１端２２ａと閉塞する第２端２２ｂとを有する。スタブ溝２２それぞれの管軸方向ＡＤに沿った第１端２２ａから第２端２２ｂまでの電気長ＥＬ１がスタブ溝２２の管内波長λｇの２分の１である。【選択図】図２

Description

本開示は、高周波を伝送する導波管同士を接続する導波管接続構造に関する。

気象レーダー等の高周波（例えばマイクロ波）を使用する装置には、電波の伝送路として導波管が用いられる。第１導波管に第２導波管を接続する場合には、第１導波管と第２導波管とを隙間なく接続する必要がある。第１導波管と第２導波管との間に隙間があれば、その隙間から電波が漏洩してしまう。導波管接続構造の一例として、非特許文献１が挙げられる。導波管同士の接続は、非特許文献１の図３・３２に示すように、第１導波管のフランジと第２導波管のフランジとを隙間がないように接触させ、フランジ同士をボルトなどの締結具で締結して接合することが一般的である。

しかしながら、導波管は金属であり、機械部品としての公差を有する。伝送路を構成する全ての導波管同士を隙間なく接続しようとしても、伝送路におけるいずれかの導波管接続部分において、互いに突き合わされる導波管同士の間に公差としての隙間が生じてしまう。この公差は、フランジ同士を締結具で締結することで低減可能であるが、締結具を用いることでフランジに応力が付加された状態となる。また、締結具で締結したとしても公差が大きい場合には、隙間を完全に無くすことが難しい場合がある。

フランジに応力をかけてはいけないといった制約のある導波管を使用する場合には、フランジを締結する締結具を用いることができない。その結果、フランジに制約がある第１導波管と、第１導波管に接続される第２導波管の間に隙間が発生し、そこから電波の漏洩が発生するおそれがある。

日本財団助成事業、平成１４年６月、社団法人日本船舶電装協会、通信講習用船舶電気装備技術講座［レーダー］機器保全整備偏、「第3章レーダー用の特殊電子管・半導体及びマイクロ波伝送回路」の「3・9 マイクロ波伝送回路」の「3・9・4 導波管」における図３・３２、https://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2002/00403/contents/017.htm

本開示は、公差によって導波管同士が管軸方向に離間する状態であっても、電波の漏洩を抑制する導波管接続構造を提供する。

本開示の導波管接続構造は、高周波を伝送する挿口管路と、前記挿口管路の開口端から管径方向外側に延びるフランジと、を有する挿口導波管と、前記挿口管路に突き合わされる受口管路と、前記挿口導波管が挿入可能な受口構造と、前記受口管路の管径方向外側の両方に配置されるスタブ溝と、を有する受口導波管と、を備え、前記受口構造は、管径方向に延びて前記フランジの端面に対面する受口端面と、前記受口端面から管軸方向に沿って前記挿口導波管側へ延び且つ前記フランジの管径方向外側に配置される環状の受口内周面と、を有し、前記スタブ溝は、それぞれ、前記受口端面に開口する第１端と前記受口導波管内で閉塞する第２端とを有し、前記スタブ溝それぞれの管軸方向に沿った前記第１端から前記第２端までの電気長が前記スタブ溝の管内波長の２分の１である。

第１実施形態の接続前および接続後の導波管接続構造を示す斜視図。図１及び図３におけるＩＩ－ＩＩ部位断面図。受口導波管を管軸に平行な視線で見た正面図。矩形導波管路の管軸に直交する断面図。第１実施形態の変形例の受口導波管を管軸に平行な視線で見た正面図。第１実施形態の更に別の変形例の受口導波管を管軸に平行な視線で見た正面図。第２実施形態の接続前および接続後の導波管接続構造を示す斜視図。図９におけるＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ部位断面図。第２実施形態の受口導波管を管軸に平行な視線で見た正面図。上記以外の導波管接続構造を示す斜視図。図１０におけるＸＩ－ＸＩ部位断面図。

［第１実施形態］
以下、本開示の第１実施形態の導波管接続構造を、図面を参照して説明する。

図１～３に示すように、第１実施形態の導波管接続構造は、挿口導波管１および受口導波管２を有する。挿口導波管１が受口導波管２に挿入された状態で挿口導波管１と受口導波管２との位置関係が固定される。挿口導波管１は、高周波を伝送する挿口管路１０を有する。受口導波管２は、高周波を伝送する受口管路２０を有する。接続状態において受口管路２０と挿口管路１０とが突き合わされる。接続状態は、挿口導波管１と受口導波管２の位置関係が固定された状態である。挿口導波管１及び受口導波管２は、中空の金属管であり、導体で形成される。挿口導波管１及び受口導波管２は、電気的にショートしており、グランドに設定される。高周波は、挿口導波管１及び受口導波管２を管軸方向ＡＤの一方側から他方側に向けて伝送される。本明細書でいう高周波は、３００ＭＨｚ以上の電波、好ましくは、２ＧＨｚ以上の電波、更に好ましくは３ＧＨｚ以上の電波である。また、上限値として、高周波は、例えば、５０ＧＨｚ以下の電波であればよい。さらに好ましくは、４０ＧＨｚ以下の電波であればよい。高周波はマイクロ波またはミリ波であってもよい。本実施形態では、導体としてアルミニウム又はステンレスを用いているが、導体であれば、これらに限定されない。

第１実施形態の管路（挿口管路１０，受口管路２０）は、図４に示すように、管断面が長辺３１および短辺３２を有する矩形導波管路３である。長辺３１同士は互いに平行であり、短辺３２同士は互いに平行である。図２は、図１におけるＩＩ－ＩＩ部位断面図である。ＩＩ－ＩＩ部位断面は、長辺３１の中央３１ｓ及び管軸Ａ１を通る断面である。管路内には、進行波と反射波によって振動電界が発生する。図４は、管軸方向ＡＤにおいて振動電界が強い部分である管軸Ａ１に直交する模式的な断面図である。図４に示すように、振動電界Ｅは、長辺３１の中央３１ｓ同士を結ぶ部分において腹となり、最も支配的となる。一方、短辺３２には、振動電界Ｅが発生しない。このような矩形導波管路３の基本モードであるＴＥ１０モード（Transverse Electric Mode）で高周波が矩形導波管路３内を伝送される。ＴＥ１０モードでは、電界が、長辺３１に平行な方向に発生せず、短辺３２に平行な方向に発生する。なお、基本モード（ＴＥ１０モード）以外のモードにおいては、これに限定されず、ＴＥ１０以外を使用することも可能である。

図１及び図２に示すように、挿口導波管１は、挿口管路１０の開口端から管径方向ＲＤ外側に延びるフランジ１１を有する。フランジ１１は、管周方向に連続して繋がっており、環状をなしている。第１実施形態のフランジ１１は、管軸Ａ１を中心とする円盤形状であるが、これに限定されず、種々変更可能である。第１実施形態のフランジ１１の端面１２は、管径方向ＲＤに平行である。端面１２は、フランジ１１の受口導波管２を向く面であり、以降、ただ単にフランジ端面１２と表記する場合がある。

図１、図２及び図３に示すように、受口導波管２は、挿口導波管１が挿入可能な受口構造２１を有する。受口構造２１は、管径方向ＲＤに延びてフランジ１１の端面１２に対面する受口端面２１０と、受口端面２１０から管軸方向ＡＤに沿って挿口導波管１側へ延びる環状の受口内周面２１１と、を有する。受口端面２１０は、受口管路２０の開口端から管径方向外側に延び且つ管周方向に連続して繋がっている。受口内周面２１１は、フランジ１１の管径方向ＲＤ外側に配置される。
このように、挿口導波管１のフランジ１１の端面１２と、受口導波管２の受口端面２１０とが平行であるので、両方の面（１２，２１０）を突き合わせて面接触させることができる。また、受口内周面２１１が管軸方向ＡＤと平行であるので、挿口導波管１と受口導波管２とを管軸方向ＡＤに平行にスライド移動可能になり、挿口導波管１の端面１２と受口導波管２の受口端面２１０とを接触状態にしたり、離間状態にしたりすることが可能となる。これにより、伝送路を構成する複数の機械部品の公差の累積値が、フランジ端面１２と受口端面２１０との間の距離Ｄ１となる。この距離Ｄ１は、電波漏洩抑制の観点から１０ｍｍ以下であることが好ましい。すなわち、機械部品の公差が１０ｍｍという非常に大きな値となるので、導波管の機械設計の自由度が向上すると共に、組立作業が容易となる。

図２に示す挿口管路１０を通る高周波の大半は受口管路２０を通るが、高周波の一部が、挿口導波管１のフランジの端面１２と受口導波管２の受口端面２１０との間の隙間Ｓ１に侵入し、管径方向外側へ向かう。しかし、受口内周面２１１がフランジ１１を管径方向外側から覆ってる（包み込んでいる）ので、管径方向外側に向かう高周波の漏洩を抑制可能となる。フランジ１１の管径方向外側面１３と受口内周面２１１の間に隙間があっても、隙間Ｓ１を通る電波は管径方向ＲＤ外側に向かう成分が支配的であるため、フランジ１１の管径方向外側面１３と受口内周面２１１の間の隙間からの電波漏洩は限定的となる。フランジ１１の管径方向外側面１３と受口内周面２１１の間の隙間は、０ｍｍ以上且つ２．０ｍｍ以下であることが好ましい。この隙間が２．０ｍｍを超えると電波漏洩が問題となると共に導波管の軸ずれによる導波管性能の低下が問題となるからである。フランジ１１の管径方向両方にある管径方向外側面１３のうち一方の管径方向外側面１３が受口内周面２１１に接触する場合には、他方の管径方向外側面１３と受口内周面２１１の間の隙間が２．０ｍｍ以下であることが好ましい。フランジ１１の管径方向両方にある管径方向外側面１３がそれぞれ受口内周面２１１から離間している場合には、各々の管径方向外側面１３と受口内周面２１１との間の隙間が１．０ｍｍ以下であることが好ましい。導波管の軸ずれを低減して導波管性能を確保するためである。

さらに、フランジ端面１２と受口端面２１０の間の隙間の高周波を低減するために、次の説明するスタブ溝２２を設けるとしてもよい。図１及び図２に示すように、受口導波管２は、受口管路２０の管径方向外側の両方に配置されるスタブ溝２２を有する。スタブ溝２２は、それぞれ、受口端面２１０に開口する第１端２２ａと、受口導波管２内で閉塞する第２端２２ｂとを有する。第１実施形態では、矩形導波管路３の対の長辺３１に沿ってそれぞれ直線状に配置されている。複数のスタブ溝２２は、対の長辺３１が現れる断面において受口管路２０を挟む位置に配置されている。第１実施形態では、スタブ溝２２の長辺３１に沿った長さが、矩形導波管路３の長辺よりも長いが、これに限定されない。図４に示すように、長辺３１の中央３１ｓ同士の間が最も支配的であるので、対のスタブ溝２２が、長辺３１の中央３１ｓ及びその近傍を挟んでいることが好ましい。具体的には、スタブ溝２２は、長辺３１の中央３１ｓを中心として長辺３１の最大幅Ｗ１の２４％となる領域Ａｒ１を少なくとも管径方向外側から挟んでいることが好ましい。この２４％の領域Ａｒ１に電力の６０％が分布するからである。更に、スタブ溝２２は、長辺３１の中央３１ｓを中心として長辺３１の最大幅Ｗ１の３６％となる領域Ａｒ１を少なくとも管径方向外側から挟んでいることが好ましい。この３６％の領域Ａｒ１に電力の８１％が分布するからである。

図２に示すように、スタブ溝２２それぞれの管軸方向ＡＤに沿った第１端２２ａから第２端２２ｂまでの電気長ＥＬ１は、スタブ溝２２の管内波長λｇの２分の１である。スタブ溝２２の管内波長λｇは、スタブ溝２２の管軸方向に直交する断面において導波管の長辺に応じて定まる。これにより、スタブ溝２２における振動電界が第１端２２ａ及び第２端２２ｂにおいて節（ショート）となり、フランジ端面１２と受口端面２１０の間の隙間Ｓ１において振動電界が節（ショート）となる部位が形成される。その結果、前記隙間Ｓ１を介して管径方向外側へ向かう電界の漏れを抑制可能となる。
また、スタブ溝２２は、それぞれ、管径方向ＲＤにおける受口管路２０と受口内周面２１１との間の中間Ｐ１よりも受口管路２０側に配置されていることが好ましい。フランジ端面１２と受口端面２１０の間の隙間Ｓ１において振動電界が節（ショート）となる部位が、受口管路２０に近い方がより電界の漏れを抑制可能となるからである。すなわち、スタブ溝２２は可能な限り受口管路２０に近い方がよい。

さらに、図２に示すように、挿口管路１０の内周面から受口内周面２１１までの管径方向ＲＤに沿った電気長ＥＬ２は、自由空間波長λ０の２分の１の整数倍である、としても。整数倍であるので、電気長ＥＬ２＝λ０×１／２、λ０×２／２、λ０×３／２、…、λ０×Ｎ／２、となる。Ｎは１以上の自然数である。第１実施形態の隙間Ｓ１は、円盤状に形成されている。隙間Ｓ１の管軸方向ＡＤに直交する断面積は、挿口管路１０の管軸方向ＡＤに直交する断面積よりも大きく、管径方向に広がっているため、自由空間と評価できる。これにより、隙間Ｓ１における受口内周面２１１で振動電界が節（ショート）となる。また、隙間Ｓ１における挿口管路１０の内周面の付近（内周面の延長部分）で振動電界が節（ショート）となる。隙間Ｓ１を介した電波の漏れを更に抑制可能となる。さらに、管路（挿口管路１０、受口管路２０）の内周面付近が振動電界の節（ショート）となるので、導波路特性の悪化を抑制可能となる。

第１実施形態のフランジ１１は、応力をくわえてはいけない制約があるため、フランジ１１と受口導波管２とをボルト等の締結具で締結していない。その代わりに、挿口管路１０を形成する管本体部を締結具で図示しないベースに固定し、受口導波管２を締結具（図示せず）で図示しないベースに固定している。これにより、挿口導波管１と受口導波管２との位置関係が固定され、接続状態となる。

＜変形例＞
（１）図１～４に示す第１実施形態では、受口管路２０の片側に１つのスタブ溝２２が配置されているが、これに限定されない。例えば、図５に示すように、スタブ溝２２は、受口管路２０の管径方向ＲＤ外側の両方にそれぞれ複数（２つ）配置されていてもよい。受口管路２０の片側それぞれに２つ、合計で４つのスタブ溝２２が配置されている。これにより、スタブ溝による電波の漏れの抑制効果を高めることが可能となる。
この場合、少なくとも１つのスタブ溝２２が、管径方向ＲＤにおける受口管路２０と受口内周面２１１との間の中間Ｐ１よりも受口管路２０側に配置されている、としてもよい。

（２）図１～５に示す実施形態において、受口内周面２１１は、管軸Ａ１に平行な視線で見て円形に配置されているが、これに限定されない。例えば、図６に示すように、受口内周面２１１が、管軸Ａ１に平行な視線で見て多角形状であってもよい。

（３）上記実施形態において、スタブ溝２２は、管径方向ＲＤにおける受口管路２０と受口内周面２１１との間の中間Ｐ１よりも受口管路２０側に配置されているが、これに限定されない。スタブ溝２２が、上記中間Ｐ１に配置されていてもよいし、スタブ溝２２が、上記中間Ｐ１よりも管径方向ＲＤ外側に配置されていてもよい。スタブ溝２２が受口管路２０に近ければ近いほど導波管性能が向上する。スタブ溝２２が受口管路２０から離れるほど導波管性能が若干悪化する。いずれにしてもスタブ溝２２による電波漏洩低減効果は発揮される。

（４）上記実施形態において、電気長ＥＬ２は、自由空間波長λ０の２分の１の整数倍であるが、これに限定されない。導波管性能よりも電波漏洩を問題とする場合には、電気長ＥＬ２は、自由空間波長λ０の２分の１の整数倍でなくてもよい。

［第２実施形態］
（３）図１～６に示す第１実施形態及びその変形例では、管路は、管断面が長辺３１および短辺３２を有する矩形導波管路３であるが、これに限定されない。例えば、図７～９に示すように、管断面が円形である円形導波管路１０３としてもよい。図９に示すように、スタブ溝２２は、受口管路２０の管軸Ａ１を対称軸として線対称の位置に形成されている。管軸Ａ１を通る断面（図８）において、対のスタブ溝２２それぞれが受口管路２０を挟む位置に配置されている。図９に示す例では、管軸Ａ１に平行な視線で見て、スタブ溝２２が受口管路２０の円弧状の内周面に沿うように、円弧状に湾曲して形成されているが、これに限定されない。スタブ溝２２が、図３に示すように、管軸Ａ１に平行な視線で見て、直線状に形成されていてもよい。

以上のように、図１～図９に示す実施形態のように、導波管接続構造は、高周波を伝送する挿口管路１０と、挿口管路１０の開口端から管径方向ＲＤ外側に延びるフランジ１１と、を有する挿口導波管１と、挿口管路１０に突き合わされる受口管路２０と、挿口導波管１が挿入可能な受口構造２１と、受口管路２０の管径方向ＲＤ外側の両方に配置されるスタブ溝２２と、を有する受口導波管２と、を備え、受口構造２１は、管径方向ＲＤに延びてフランジ１１の端面１２に対面する受口端面２１０と、受口端面２１０から管軸方向ＡＤに沿って挿口導波管１側へ延び且つフランジ１１の管径方向ＲＤ外側に配置される環状の受口内周面２１１と、を有し、スタブ溝２２は、それぞれ、受口端面２１０に開口する第１端２２ａと受口導波管２内で閉塞する第２端２２ｂとを有し、スタブ溝２２それぞれの管軸方向ＡＤに沿った第１端２２ａから第２端２２ｂまでの電気長ＥＬ１がスタブ溝２２の管内波長λｇの２分の１である、としてもよい。

このように、受口端面２１０及び受口内周面２１１を有する受口構造２１に対して、挿口導波管１が挿入可能であるので、受口端面２１０とフランジ１１とが接触する状態と離間する状態の両方の状態が許容可能となる。よって、離間状態が許容されるので、導波管１，２を構成する機械部品の公差が吸収可能となる。
さらに、受口導波管２の受口内周面２１１が挿口導波管１のフランジ１１を管径方向ＲＤ外側から包み込む構造であるので、受口端面２１０とフランジ端面１２とが離間する公差が生じても、その隙間Ｓ１を介して管径方向ＲＤ外側に向かう電波の漏れを抑制可能となる。
さらに、スタブ溝２２の電気長ＥＬ１をスタブ溝２２の管内波長λｇの２分の１にすることで、スタブ溝２２内に生じる振動電界Ｅが受口端面２１０において節（ショート）となる。受口端面２１０とフランジ端面１２との間の隙間Ｓ１に振動電界Ｅが節（ショート）となる部位を形成することで、隙間Ｓ１を介して管径方向ＲＤ外側に向かう電波の漏れを抑制可能となる。

特に限定されないが、図１～図９に示す実施形態のように、スタブ溝２２は、それぞれ、管径方向ＲＤにおける受口管路２０と受口内周面２１１の中間Ｐ１よりも受口管路２０側に配置されている、としてもよい。
このように、受口端面２１０とフランジ端面１２の間の隙間Ｓ１における受口管路２０に近い部位に振動電界Ｅが節（ショート）となる部位が形成されるので、管径方向ＲＤ外側に向かう電波の漏れを抑制可能となる。

特に限定されないが、図１～図９に示す実施形態のように、挿口管路１０の内周面から受口内周面２１１までの管径方向ＲＤに沿った電気長ＥＬ２は、自由空間波長λ０の２分の１の整数倍である、としてもよい。
この構成によれば、受口端面２１０とフランジ端面１２の間の隙間Ｓ１に発生し得る振動電界Ｅの節（ショート）を挿口管路１０の内周面付近に発生させることができ、隙間Ｓ１を介した電波の漏れを更に抑制することが可能となる。さらに、挿口管路１０及び受口管路２０の内周面付近が振動電界Ｅの節（ショート）となるので、導波路特性の悪化を抑制可能となる。

特に限定されないが、図５に示す実施形態のように、スタブ溝２２は、受口管路２０の管径方向ＲＤ外側の両方にそれぞれ複数配置されている、としてもよい。
この構成によれば、スタブ溝２２による電波漏れの抑制効果を高めることが可能となる。

特に限定されないが、図１～６に示す実施形態のように、受口管路２０は、管断面が長辺３１および短辺３２を有する矩形導波管路３であり、スタブ溝２２は、それぞれ、対の長辺３１に沿って配置されている、としてもよい。
この構成によれば、矩形導波管路３での高周波の漏洩を適切に抑制可能となる。

特に限定されないが、図７～９に示す実施形態のように、受口管路２０は、管断面が円形である円形導波管路１０３であり、スタブ溝２２は、それぞれ、受口管路２０の管軸Ａ１を対称軸として線対称の位置に形成されている、としてもよい。
この構成によれば、円形導波管路１０３は、管軸Ａ１を通る任意の管径方向ＲＤに沿って最も電界が大きくなるので、高周波の漏洩を適切に抑制可能となる。

以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。

各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

［他の導波管接続構造］
上記以外の導波管接続構造を図１０及び図１１に示す。この導波管接続構造は、第１導波管５０１の管路５０３と第２導波管５０２の管路５０４の接続構造である。第１導波管５０１及び第２導波管５０２は、共に管軸方向ＡＤの端面に接続用のネジ孔５１０が形成されている。端面にネジ孔５１０を有する雌型導波管５０１，５０２同士をそのまま接続することができない。
そこで、第１導波管５０１の軸端面に第１スペーサ５２１が取り付けられている。第１スペーサ５２１は、頭付きボルトで第１導波管５０１のネジ孔５１０に締結される。第１スペーサ５２１は、頭付きボルトの頭部を収容する座繰り５１１（凹部）が形成されている。座繰り５１１は、ボルトの頭部が完全に収容可能となる深さに設定されている。
また、第２導波管５０２の管軸方向ＡＤの端面に第２スペーサ５２２が取り付けられている。第２スペーサ５２２は、頭付きボルトで第２導波管５０２のネジ孔５１０に締結される。第２スペーサ５２２は、頭付きボルトの頭部を収容する座繰り５１１（凹部）が形成されている。座繰り５１１は、ボルトの頭部が完全に収容可能となる深さに設定されている。
第１スペーサ５２１及び第２スペーサ５２２はいずれも、第１導波管５０１及び第２導波管５０２よりも管径方向ＲＤ外側に突出する突出部５２１ａ，５２２ａを有する。各々の突出部５２１ａ，５２２ａには、第１スペーサ５２１と第２スペーサ５２２とを締結するためのボルト孔５１２が形成されている。ボルト孔５１２は、馬鹿穴でもよいし、ねじ溝付き孔でもよい。第１スペーサ５２１及び第２スペーサ５２２は、ボルトなどの締結具により締結されている。
これにより、雌型導波管５０１，５０２であっても、接続可能となる。また、図１１に示すように、第１導波管５０１と第２導波管５０２の管路のサイズが異なる場合には、第１導波管５０１または第２スペーサ５２２の少なくとも１つに、高周波回路変換部を設けてもよい。高周波変換部は、管路５０３と管路５０４の間の断面積の管路が介在するように、管路の内面に設けられた段差である。この段差は、λ／４整合構造となっている。段差部の管軸方向に沿った電気長は、変換元の管内波長の４分の１に設定されている。管軸方向に直交する断面における長辺長さは、変換元のインピーダンスＺ１、変換先のインピーダンスＺ２とすると、√（Ｚ１＊Ｚ２）となるように決定される。管軸方向に直交する断面における短辺の長さは、変換元導波管の縦横軸比に合わせって決定される。

１挿口導波管
１０挿口管路
１０３円形導波管路
１１フランジ
１２フランジ端面
２受口導波管
２０受口管路
２１受口構造
２１０受口端面
２１１受口内周面
２２スタブ溝
２２ａ第１端
２２ｂ第２端
３矩形導波管路
λｇ管内波長
λ０自由空間波長

Claims

高周波を伝送する挿口管路と、前記挿口管路の開口端から管径方向外側に延びるフランジと、を有する挿口導波管と、
前記挿口管路に突き合わされる受口管路と、前記挿口導波管が挿入可能な受口構造と、前記受口管路の管径方向外側の両方に配置されるスタブ溝と、を有する受口導波管と、
を備え、
前記受口構造は、管径方向に延びて前記フランジの端面に対面する受口端面と、前記受口端面から管軸方向に沿って前記挿口導波管側へ延び且つ前記フランジの管径方向外側に配置される環状の受口内周面と、を有し、
前記スタブ溝は、それぞれ、前記受口端面に開口する第１端と前記受口導波管内で閉塞する第２端と、を有し、
前記スタブ溝それぞれの管軸方向に沿った前記第１端から前記第２端までの電気長が前記スタブ溝の管内波長の２分の１である、導波管接続構造。
前記スタブ溝は、それぞれ、管径方向における前記受口管路と前記受口内周面の中間よりも前記受口管路側に配置されている、請求項１に記載の導波管接続構造。
前記挿口管路の内周面から前記受口内周面までの管径方向に沿った電気長は、自由空間波長の２分の１の整数倍である、請求項１又は２に記載の導波管接続構造。
前記スタブ溝は、前記受口管路の管径方向外側の両方にそれぞれ複数配置されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の導波管接続構造。
前記受口管路は、管断面が長辺および短辺を有する矩形導波管路であり、
前記スタブ溝は、それぞれ、対の前記長辺に沿って配置されている、請求項１から請求項４のいずれかに記載の導波管接続構造。
前記受口管路は、管断面が円形である円形導波管路であり、
前記スタブ溝は、それぞれ、前記受口管路の管軸を対称軸として線対称の位置に形成されている、請求項１から請求項４のいずれかに記載の導波管接続構造。