JP6497328B2 - Waveguide terminator - Google Patents
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Description
本発明は、マイクロ波導波管に用いる導波管終端器に関する。 The present invention relates to a waveguide terminator used for a microwave waveguide.
マイクロ波導波管に用いられる導波管終端器は、導波管の開口端より入射する電磁波のエネルギーを吸収し、熱に変換して消費させ反射させないようにすることで導波管内を伝搬してきた電波を終端する。従来の導波管終端器として、例えばＴＥ１０モードのマイクロ波を終端させる場合に、断面が矩形状の導波管の一端を金属短絡板で終端し、金属短絡板の内面に吸収体本体を設けるとともに、電界方向に垂直な導波管の側板内面部に吸収体の側板を延長密着させた導波管終端器がある（例えば特許文献１）。 Waveguide terminators used in microwave waveguides propagate in the waveguide by absorbing the energy of electromagnetic waves incident from the open end of the waveguide and converting it into heat so that it is not consumed and reflected. Terminate the received radio wave. As a conventional waveguide terminator, for example, when terminating a TE10 mode microwave, one end of a waveguide having a rectangular cross section is terminated with a metal short-circuit plate, and an absorber body is provided on the inner surface of the metal short-circuit plate In addition, there is a waveguide terminator in which a side plate of an absorber is extended and adhered to an inner surface of a side plate of a waveguide perpendicular to the electric field direction (for example, Patent Document 1).
上記のような導波管終端器では、吸収体の側板部分の長さを導波管内を伝搬させるマイクロ波の波長λの４分の１以下で適当な長さとする。使用するマイクロ波の周波数に応じて吸収体側板部の長さが決定するため、使用するマイクロ波の周波数が決まると吸収体の側板部分の長さが決定し、その長さに導波管終端器管軸方向の長さが依存して決定するので、導波管終端器の小型化に限界があった。特に、波長の長い低周波では高周波よりも吸収体の側板部分を長くする必要があり、導波管終端器は管軸方向に長大化する。 In the waveguide terminator as described above, the length of the side plate portion of the absorber is set to an appropriate length that is equal to or less than ¼ of the wavelength λ of the microwave propagating in the waveguide. Since the length of the absorber side plate is determined according to the frequency of the microwave used, the length of the side plate of the absorber is determined when the frequency of the microwave used is determined, and the length of the waveguide ends Since the length in the tube axis direction depends on the length, there is a limit to downsizing the waveguide terminator. In particular, at a low frequency with a long wavelength, it is necessary to make the side plate portion of the absorber longer than at a high frequency, and the waveguide terminator becomes longer in the tube axis direction.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、導波管終端器の管軸方向の長大化を抑えることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to suppress an increase in the length of the waveguide terminator in the tube axis direction.
本発明に係る導波管終端器は、電波を伝搬させる導波管部と、導波管部の開口の一方を短絡させる短絡板と、導波管部内に配置された吸収体本体と、吸収体本体の端から導波管部の管軸方向に電波の波長の１／４未満の範囲に設けられ、導波管部の導波管部内の空間の電波の電界方向の幅が管軸方向において異なる形状の吸収体側部を有する吸収部とを備えたものである。 A waveguide terminator according to the present invention includes a waveguide section for propagating radio waves, a short-circuit plate for short-circuiting one of the openings of the waveguide section, an absorber body disposed in the waveguide section, and an absorption The width of the electric field direction of the radio wave in the space in the waveguide portion of the waveguide portion is less than ¼ of the wavelength of the radio wave in the tube axis direction of the waveguide portion from the end of the body body. And an absorber having an absorber side portion of a different shape.
本発明によれば、吸収部における吸収体側部の形状を導波管部の導波管内の空間の電波の電界方向の幅が管軸方向において異なる形状としたので、導波管部を伝搬する電波の経路の長さを吸収体側部の管軸方向の長さより長くすることができ、吸収体側部の管軸方向の長さを電波の波長の１／４より短くすることができるため、導波管終端器の長大化を抑えられる。 According to the present invention, since the shape of the absorber side portion in the absorption portion is different in the width of the electric field direction of the radio wave in the waveguide of the waveguide portion in the tube axis direction, it propagates through the waveguide portion. The length of the radio wave path can be made longer than the length of the absorber side portion in the tube axis direction, and the length of the absorber side portion in the tube axis direction can be made shorter than ¼ of the wavelength of the radio wave. The lengthening of the wave tube terminator can be suppressed.
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係る導波管終端器について説明する。本実施の形態では波長λのＴＥ１０モードのマイクロ波を終端させる場合について説明する。図１は、実施の形態１に係る導波管終端器の一部を切り欠いて示す斜視図である。図１の導波管終端器は、導波管部１、短絡板２、吸収体本体３、吸収部４を備えており、吸収部４は導波管を伝搬する電波の電界方向に垂直な導波管部１の上下の内面、すなわち図１に示すｘ−ｚ面に接するように設けられた吸収体側部４１、吸収体側部４２と、これら吸収体側部４１、４２に挟まれた空間からなる。本実施の形態では、吸収体本体３と吸収体側部４１、吸収体側部４２は一体となって設けられている。
吸収部４は、伝搬してきた電波のエネルギーを吸収する部分である。この発明では、吸収部４は、導波管部１の管軸方向に電波の波長の１／４未満の幅の範囲に設けられている。この導波管終端器を、導波管につなげることで導波管を伝搬してきた電波を終端することができる。
Hereinafter, the waveguide terminator according to the first embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, a case where a TE10 mode microwave having a wavelength λ is terminated will be described. FIG. 1 is a perspective view of the waveguide terminator according to
The
導波管部１は、内部が空洞である金属製の管からなり、電波を伝搬させる。導波管部１の両端には電波の出入り口となる開口１１、１２を持つ。なお、開口１２には短絡板２が密着して固定されている。導波管は、使用するマイクロ波の伝送モードに応じて円形または矩形の開口断面形状であるが、本実施の形態ではＴＥ１０モードのマイクロ波を伝搬させるのに適している矩形の導波管を終端する導波管終端器の実施の形態について述べる。この発明は、断面が矩形の導波管に限らず円形の導波管に適用することもできる。
ここで、導波管の方向の定義について説明する。図１のように導波管部１が伸びる方向、すなわち電波が管の内部を開口１１からもう一方の開口１２へ伝搬する方向を管軸方向という。断面が矩形状の導波管の場合、管軸方向に垂直な導波管の断面、すなわち図１に示すｘ−ｙ面で切った断面は、長辺と短辺を持つ長方形である。この導波管をＴＥ１０モードの電波が伝搬する場合、電界は短辺に平行な方向に発生する。この短辺に平行な方向を電界方向という。また、管軸方向と電界方向に直交する、長辺に平行な方向をｘ軸方向とする。
The
Here, the definition of the direction of the waveguide will be described. The direction in which the
図２は、図１に示した導波管終端器の電界方向と管軸方向に平行な断面、すなわちｘ−ｙ面で切った断面図である。図２に示すように短絡板２が、開口１２に密着して固定されている。短絡板２の材質は、導波管部１と同様に金属であればよく、導波管部１と同じ素材であってもよいし、違う素材であってもよい。導波管部１の開口１２は短絡板２で短絡されている。
2 is a cross-sectional view taken along the xy plane, that is, a cross section parallel to the electric field direction and the tube axis direction of the waveguide terminator shown in FIG. As shown in FIG. 2, the short-
吸収体本体３は、導波管部１内に配置される。吸収体本体３は、導波管部１の開口と同じ大きさの面を持つ直方体に形成され、導波管部１の開口１２に固定された短絡板２を覆って接するように配置されている。なお、吸収体本体３は、短絡板２に接せずに隙間を設けて配置してもよい。また、吸収体本体３の形状は直方体に限らない。
The
図２に示すように、導波管を伝搬する電波の電界方向に垂直な導波管部１の上下の内面に接するように設けられた吸収体側部４１及び吸収体側部４２と、吸収体本体３とは一体に形成されている。吸収部４は、吸収体側部４１、４２と、これらに挟まれた空間とからなる。導波管を伝搬させる電波の波長をλとすると、吸収部４は、吸収体本体３の端から導波管部１の管軸方向に電波の波長の１／４未満の幅の範囲に設けられる。図３は、図１に示した導波管終端器のｘ軸方向と管軸方向に平行な断面、すなわちｘ−ｙ面で切った断面の断面図である。また、下側の吸収体側部４２の上面には、溝５が設けられている。溝５は、図３に示すように吸収体側部４２のｘ軸方向全体に亘って電界方向に深さを持つ形状に形成されている。溝５が設けられることにより、導波管部１の管軸方向において導波管部１の内部の空間の電界方向の幅が異なる。
As shown in FIG. 2, the
ここで、導波管部１の内部の空間とは、導波管部１の内部であり、かつ吸収部４のうち吸収体側部４１、４２が存在しない空間を指している。なお、吸収体側部４１、４２が導波管の側面に接しておらず、導波管の上下の内面と吸収体側部４との間に隙間がある場合も想定され、この場合は隙間も空間の一部とする。本実施の形態では、導波管部１の管軸方向における導波管内部の空間の電界方向の幅は、下側の吸収体側部４２に溝５が設けられている部分と溝５が設けられていない部分とで異なる。
吸収体側部４１、４２の材質は、吸収体本体３と同じ材質であってもよいし、別の材質であってもよい。
Here, the space inside the
The material of the
次に、本実施の形態に係る導波管終端器に電波が伝搬してきた際の動作について説明する。導波管につながれた導波管終端器に電波が伝搬してくると、電波の大部分が吸収部４により電波のエネルギーが吸収されて、熱となる。このため電波が反射せず、導波管内を伝搬してくる電波を終端することができる。この時、吸収部４では、電波が共振することによって効率よくエネルギーが吸収される。この電波の共振は、共振長がλ／４である時に最も効率よく共振する。この実施の形態１において、共振長は、下側の吸収体側部４２の開口１１側の端部６１ｍから、吸収体側部４表面を管軸方向に沿って進み、吸収体本体３の端６１ｎまでの長さである。吸収体本体３の端６１ｎとは、吸収体本体３のうち、吸収体側部４に沿って伝搬してきた電波が到達する部分であり、図２に点線で示す部分である。図４に、実施の形態１に係る導波管終端器の吸収部４の下側の吸収体側部４２の拡大断面図を示す。図４において、共振長は吸収部４の吸収体側部４２の管軸方向の長さＬと電界方向の溝５の深さＨから求められ、この図４の例では溝５が垂直に設けられているので共振長はＬ＋２Ｈとなる。
Next, the operation when radio waves propagate to the waveguide terminator according to the present embodiment will be described. When radio waves propagate to the waveguide terminator connected to the waveguide, most of the radio waves are absorbed by the
図５は、図１の導波管終端器を導波管に接続した場合の反射の様子をシミュレーションで求めた結果を示す特性図であり、横軸を周波数、縦軸を進行波と反射波の関係を示す定在波比であるＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ）としたグラフである。このグラフから、導波管を伝搬してきた電波の周波数ごとの終端の性能をＶＳＷＲとして確認することができる。最もＶＳＷＲが低い周波数は、その導波管終端器に整合している周波数であり、整合周波数と呼ぶ。吸収体側部の共振長は、導波管を伝搬させる電波の整合周波数と一致するように設計すると最も導波管終端器の終端効率が良い。 FIG. 5 is a characteristic diagram showing the result of the simulation of the state of reflection when the waveguide terminator of FIG. 1 is connected to a waveguide, with the horizontal axis representing frequency and the vertical axis representing traveling wave and reflected wave. It is a graph made into VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) which is a standing wave ratio which shows the relationship of these. From this graph, the performance of the termination for each frequency of the radio wave propagating through the waveguide can be confirmed as VSWR. The frequency with the lowest VSWR is the frequency that matches the waveguide terminator and is called the matching frequency. The termination efficiency of the waveguide terminator is best when the resonance length of the absorber side portion is designed to match the matching frequency of the radio wave propagating through the waveguide.
図５において細かい破線で示す特性１０１は、吸収体側部４１、４２を溝５が設けられていない平板上の形状とし、吸収体側部４２の管軸方向の長さＬを整合周波数ｆｃにおける波長λの１／４として設定した場合の特性である。この場合の共振長はＬである。
図５において粗い破線で示す特性１０２は、上記特性１０１と同じ導波管部１において、吸収体側部４１、４２を溝５が設けられていない平板上の形状とし、吸収体側部４２の管軸方向の長さを１．３倍にした場合の特性である。この場合の共振長は、１．３Ｌであり、共振長が１．３倍になった分に対応して整合周波数は低減側へシフトしている。
そして、図５において実線で示す特性１０３は、本実施の形態による導波管終端器の特性である。すなわち、特性１０３は上記特性１０１、１０２と同じ導波管部１において、図１〜３で示したように吸収体側部４のうち下側の吸収体側部４２の上面に溝５を設けた形状とした場合の特性である。このとき、吸収体側部４１、４２自体の管軸方向の長さは特性１０１の場合と同じ長さＬとしている。管軸方向の長さはＬであるが、共振長は、溝５の２つの側面の深さＨの分が加わってＬ＋２Ｈとなっており、Ｌ＋２ＨがＬに対して１．３倍の長さとなるようにＨの深さを設定している。つまり、特性１０３と特性１０２は、共振長がＬ＋２Ｈという点で共通しており、これによりほぼ同様の特性であることがわかる。
なお、図５では、横軸の周波数は特性１０１の整合周波数ｆｃを基準に規格化した。
In the characteristic 101 shown by a fine broken line in FIG. 5, the
The characteristic 102 shown by a rough broken line in FIG. 5 is that the
And the characteristic 103 shown as a continuous line in FIG. 5 is a characteristic of the waveguide terminator by this Embodiment. That is, the characteristic 103 is a shape in which the
In FIG. 5, the frequency on the horizontal axis is normalized based on the matching frequency fc of the characteristic 101.
図５からわかるように、特性１０１の整合周波数ｆｃに比べ低い周波数を整合周波数とする導波管終端器を得ようとすると、特性１０２の場合のように共振長を１．３倍にするために吸収体側部４２の管軸方向の長さを１．３倍にする必要があるが、本発明の実施の形態のように導波管終端器を構成すれば、吸収体側部４２の管軸方向の長さを特性１０１の場合と同じＬのままとしても共振長が１．３倍になるため、特性１０２とほぼ同様の特性を得ることができる。
つまり、波長の長い低周波では高周波よりも吸収体の側板部分を長くする必要があるので導波管終端器が管軸方向に長大化する傾向にあったが、本実施の形態の導波管終端器であれば、吸収部４において、吸収体側部４２に溝５を設けたことにより、この溝５の電界方向に沿った側面部分も共振長の一部となるため、波長の長い低周波であっても導波管終端器の吸収体側部４１、４２の管軸方向の長さを電波の波長の１／４より短くすることができる。
As can be seen from FIG. 5, when trying to obtain a waveguide terminator having a matching frequency lower than the matching frequency fc of the characteristic 101, the resonance length is increased 1.3 times as in the case of the characteristic 102. It is necessary to increase the length of the
That is, at the low frequency with a long wavelength, it is necessary to make the side plate portion of the absorber longer than the high frequency, so that the waveguide terminator tends to be elongated in the tube axis direction. In the case of the terminator, since the side surface portion along the electric field direction of the
以上のように、実施の形態１に係る導波管終端器によれば、吸収部４における吸収体側部４１、４２の形状を導波管内の空間の電波の電界方向の幅が導波管部１の管軸方向において異なる形状としたので、導波管部１を伝搬する電波の経路の長さを吸収体側部４１、４２の管軸方向の長さより長くすることができ、吸収体側部４１、４２の管軸方向の長さを電波の波長の１／４より短くすることができるため、導波管終端器の長大化を抑えられる。
As described above, according to the waveguide terminator according to the first embodiment, the shape of the
なお、吸収部４の吸収体側部４２の溝５は、図３に示したようにｘ軸方向に亘って平行に設けられていなくてもよく、例えば図６に示すように斜めに設けてもよい。導波管内の電波の伝搬は導波管のｘ軸方向の中央が最も電界強度が大きいため、溝は吸収体側部４１の中央に設けられると効果が高い。溝５の別の形状としては、図８から図１０に示すような矩形あるいは円形の複数の穴を並べて配置することで形成していてもよく、これらの場合、製造時にドリルなどによって比較的簡易に溝５を作成することができる。
The
また、図５で示した特性１０３は、この導波管終端器を設計する際に用いる波長λに基づいて設計した結果の特性であるが、このλは必ずしも、この導波管終端器を接続する導波管で用いる電波の波長と完全に一致したものでなくてもよく、導波管で用いる波長の電波を減衰できるように設計されていればよい。すなわち、この発明でいう波長λは、この導波管終端器を接続する導波管で用いる電波の波長ということではなく、この導波管終端器を設計する際に設定する波長である。導波管で用いる電波の波長が、この導波管終端器で得られる特性１０３のＶＳＷＲが最小となる規格化周波数の波長と少しずれていても、この導波管終端器を用いることができる。例えばＶＳＷＲ最小となる規格化周波数の波長が図５の特性１０３より左にずれている導波管終端器でも終端器として用いることができる。 The characteristic 103 shown in FIG. 5 is a result of designing based on the wavelength λ used when designing the waveguide terminator. This λ is not necessarily connected to the waveguide terminator. It does not have to be exactly the same as the wavelength of the radio wave used in the waveguide, and may be designed so that the radio wave of the wavelength used in the waveguide can be attenuated. That is, the wavelength λ referred to in the present invention is not the wavelength of the radio wave used in the waveguide connecting the waveguide terminator, but the wavelength set when designing the waveguide terminator. This waveguide terminator can be used even if the wavelength of the radio wave used in the waveguide is slightly different from the wavelength of the standardized frequency at which the characteristic VSWR obtained by this waveguide terminator is minimized. . For example, a waveguide terminator in which the wavelength of the normalized frequency that minimizes the VSWR is shifted to the left from the characteristic 103 in FIG. 5 can be used as the terminator.
実施の形態２．
次に、本実施の形態２に係る導波管終端器について説明する。この実施の形態２では、吸収部４の形状が実施の形態１と異なるが、その他は実施の形態１と同様である。
Next, the waveguide terminator according to the second embodiment will be described. In this
図１１は、実施の形態２に係る導波管終端器の電界方向と管軸方向に平行な断面、すなわちｘ−ｙ面で切った断面の断面図である。吸収部４は、導波管部１の下の内面に接するように設けられた吸収体側部４２と、導波管部１の下の内面と吸収体側部４２とにはさまれた空間とからなる。実施の形態１と同様に吸収部４は、吸収体本体３の端から導波管部１の管軸方向に電波の波長のλ／４未満の幅の範囲に設けられる。溝５はｘ軸方向全体に亘って電界方向に深さを持つ形状に形成されている。溝５が設けられることにより、導波管部１の内部の空間の電波の電界方向の幅が導波管部１の管軸方向において異なる。
本実施の形態２においても実施の形態１と同様に導波管部１の管軸方向における導波管内部の空間の電波の電界方向の幅は、吸収体側部４２に溝５が設けられている部分と溝５が設けられていない部分とで異なる。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a cross section parallel to the electric field direction and the tube axis direction of the waveguide terminator according to the second embodiment, that is, a cross section cut along an xy plane. The
Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the width in the electric field direction of the radio wave in the space inside the waveguide in the tube axis direction of the
このように構成された本実施の形態２に係る導波管終端器に電波を伝搬してきた場合も実施の形態１と同様に、吸収部４により電波のエネルギーが吸収されて、熱となる。このため電波が反射せず、導波管内を伝搬してくる電波を終端することができる。この時、吸収部４では、電波が共振することによって効率よくエネルギーが吸収される。この電波の共振は、共振長がλ／４である時に最も効率よく共振する。この実施の形態２において、共振長は、下側の吸収体側部４２の開口１１側の端部６１ｍから、吸収体側部４表面を管軸方向に沿って進み、吸収体本体３の端６１ｎまでの長さである。吸収体本体３の端部６１ｎとは、吸収体本体３のうち、吸収体側部４に沿って伝搬してきた電波が到達する部分であり、図１２に点線で示す部分である。よって、共振長は吸収部４の吸収体の管軸方向の長さＬと電界方向の溝５の深さＨから求められ、この図４の例では溝５が垂直に設けられているので共振長はＬ＋２Ｈとなる。
Similarly to the first embodiment, when the radio wave is propagated to the waveguide terminator according to the second embodiment configured as described above, the energy of the radio wave is absorbed by the
以上のように、実施の形態２に係る導波管終端器によれば、導波管部１の内側に設けられた吸収部４において、吸収体側部４２に溝５を設けたことにより、この溝５の電界方向に沿った側面部分も共振長の一部となるため、吸収部４の管軸方向の長さを電波の波長の１／４の幅よりも短くすることができる。このため、導波管終端器の管軸方向の長さをより短くすることができる。
As described above, according to the waveguide terminator according to the second embodiment, in the absorbing
実施の形態３．
次に、本実施の形態３に係る導波管終端器について説明する。この実施の形態３では、吸収部４の形状が実施の形態１と異なるが、その他は実施の形態１と同様である。
Next, a waveguide terminator according to the third embodiment will be described. In this
図１２は、実施の形態３に係る導波管終端器の電界方向と管軸方向に平行な断面、すなわちｘ−ｙ面で切った断面の断面図である。吸収部４は、図１２に示すように導波管部１の上下の内面に接するように設けられた吸収体側部４１、４２と、これら吸収体側部４１、４２に挟まれた空間とからなる。吸収部４は、吸収体本体３の端から導波管部１の管軸方向に電波の波長のλ／４未満の幅の範囲に設けられる。また、下側の吸収体側部４２の上面には、突起７が設けられている。突起７はｘ軸方向全体に亘って電界方向に高さを持つ形状に形成されている。突起７が設けられることにより、導波管部１の内部の空間の電波の電界方向の幅が導波管部１の管軸方向において異なる。
導波管部１の管軸方向における導波管内部の空間の電波の電界方向の幅は、吸収体側部４２に突起７が設けられている部分と突起７が設けられていない部分とで異なる。本実施の形態３においては実施の形態１の溝５の代わりに突起７を設けているが、このように構成しても、導波管部１の管軸方向における導波管内部の空間の電波の電界方向の幅を、下の吸収体側部４２に突起７が設けられている部分と突起７が設けられていない部分とで異なるようにさせることができる。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a cross section parallel to the electric field direction and the tube axis direction of the waveguide terminator according to the third embodiment, that is, a cross section cut along the xy plane. As shown in FIG. 12, the
The width in the electric field direction of the radio wave in the space inside the waveguide in the tube axis direction of the
このように構成された本実施の形態３に係る導波管終端器に電波を伝搬してきた場合も実施の形態１と同様に、吸収部４により電波のエネルギーが吸収されて、熱となる。このため電波が反射せず、導波管内を伝搬してくる電波を終端することができる。この時、吸収部４では、電波が共振することによって効率よくエネルギーが吸収される。この電波の共振は、共振長がλ／４である時に最も効率よく共振する。この実施の形態３において、共振長は、下側の吸収体側部４２の開口１１側の端部６２ｍから、吸収体側部４表面を管軸方向に沿って進み、吸収体本体３の端６２ｎまでの長さである。吸収体本体３の端部６２ｎとは、吸収体本体３のうち、吸収体側部４に沿って伝搬してきた電波が到達する部分であり、図１２に点線で示す部分である。よって、共振長は吸収部４の吸収体の管軸方向の長さＬと電界方向の突起７の高さＨから求められ、この図４の例では突起７が垂直に設けられているので共振長はＬ＋２Ｈとなる。
Similarly to the first embodiment, when the radio wave is propagated to the waveguide terminator according to the third embodiment configured as described above, the energy of the radio wave is absorbed by the
以上のように、実施の形態３に係る導波管終端器によれば、導波管部１の内側に設けられた吸収部４において、吸収体側部４２に突起７を設けたことにより、この突起７の電界方向に沿った側面部分も共振長の一部となるため、吸収部４の管軸方向の長さを電波の波長の１／４より短くすることができる。このため、導波管終端器の管軸方向の長さをより短くすることができる。
As described above, according to the waveguide terminator according to the third embodiment, in the absorbing
実施の形態４．
次に、本実施の形態４に係る導波管終端器について説明する。この実施の形態４では、吸収部４の形状が実施の形態１と異なるが、その他は実施の形態１と同様である。
Next, a waveguide terminator according to the fourth embodiment will be described. In this
図１３は、実施の形態４に係る導波管終端器の電界方向と管軸方向に平行な断面、すなわちｘ−ｙ面で切った断面の断面図である。吸収部４は、図１３に示すように導波管部１の上下の内面に接するように設けられた吸収体側部４１、４２と、これら吸収体側部４１、４２に挟まれた空間とからなる。吸収体側部４１、４２は図１３に示すように短絡板２側が連続的な曲面となるような形状になっている。曲面は図１３に示すような半円筒形の曲面でなくても、複数の平面または複数の曲面で構成してよい。連続的な曲面であることで、局所的な反射が抑えられる。
実施の形態１と同様に、吸収部４は、吸収体本体３の端から導波管部１の管軸方向に電波の波長のλ／４未満の幅の範囲に設けられる。また、下側の吸収体側部４２の上面には、溝５が設けられている。溝５はｘ軸方向全体に亘って電界方向に深さを持つ形状に形成されている。溝５が設けられることにより、導波管部１の内部の空間の電波の電界方向の幅が導波管部１の管軸方向において異なる。
FIG. 13 is a cross-sectional view of a cross section parallel to the electric field direction and the tube axis direction of the waveguide terminator according to the fourth embodiment, that is, a cross section cut along an xy plane. As shown in FIG. 13, the
As in the first embodiment, the
本実施の形態４においても実施の形態１と同様、導波管部１の管軸方向における導波管内部の空間の電波の電界方向の幅は、吸収体側部４２に溝５が設けられている部分と溝５が設けられていない部分とで異なる。
Also in the fourth embodiment, as in the first embodiment, the width in the electric field direction of the radio wave in the space inside the waveguide in the tube axis direction of the
このように構成された本実施の形態４の導波管終端器に電波を伝搬してきた場合も、実施の形態１と同様に、吸収部４により電波のエネルギーが吸収されて、熱となる。このため電波が反射せず、導波管内を伝搬してくる電波を終端することができる。この時、吸収部４では、電波が共振することによって効率よくエネルギーが吸収される。この電波の共振は、共振長がλ／４である時に最も効率よく共振する。この実施の形態３において、共振長は、下側の吸収体側部４２の開口１１側の端部６３ｍから、吸収体側部４表面を管軸方向に沿って進み、吸収体本体３の端６３ｎまでの長さである。吸収体本体３の端部６３ｍとは、吸収体本体３のうち、吸収体側部４に沿って伝搬してきた電波が到達する部分であり、図１３に点線で示す部分である。
Even when a radio wave is propagated to the waveguide terminator of the fourth embodiment configured as described above, the energy of the radio wave is absorbed by the
以上のように、実施の形態３に係る導波管終端器によれば、導波管部１の内側に設けられた吸収部４において、吸収体側部４２に溝５を設けたことにより、この溝５の電界方向に沿った側面部分も共振長の一部となるため、吸収部４の管軸方向の長さを電波の波長の１／４より短くすることができる。このため、導波管終端器の管軸方向の長さをより短くすることができる。
また、吸収部４の短絡板２側を曲面形状にすることにより、吸収体本体３の端部６３ｍに到達するまでの電波のインピーダンスの変化を連続的に緩やかにすることができ、不連続部分で起こる反射を低減できる。また、吸収体本体３の配置を導波管の電界方向に完全に平行にしなくても良好なＶＳＷＲ特性が実現できるため、導波管終端器を製造する際に製造性が向上する。
なお、溝５を設ける代わりに突起７を設けても良い。
As described above, according to the waveguide terminator according to the third embodiment, in the absorbing
Moreover, by making the short-
Instead of providing the
実施の形態５．
次に、本実施の形態５に係る導波管終端器について説明する。この実施の形態５では、吸収部４の形状が実施の形態４と異なるが、その他は実施の形態４と同様である。
Next, a waveguide terminator according to the fifth embodiment will be described. In the fifth embodiment, the shape of the
図１４は、実施の形態５に係る導波管終端器の電界方向と管軸方向に平行な断面、すなわちｘ−ｙ面で切った断面の断面図である。下側の吸収体側部４２の上面には、溝５１、５２が設けられている。溝５１、５２の各形状や寸法はそれぞれ異なっていてもよいし、相互に接続していてもよい。溝５１、５２はｘ軸方向全体に亘って電界方向に深さを持つ形状に形成されている。溝５が設けられることにより、導波管部１の管軸方向において導波管部１の内部の空間の電界方向の幅が異なる。
FIG. 14 is a cross-sectional view of a cross section parallel to the electric field direction and the tube axis direction of the waveguide terminator according to
このように構成された本実施の形態５に係る導波管終端器に電波を伝搬してきた場合も、実施の形態４と同様に、吸収部４により電波のエネルギーが吸収される。この実施の形態５において、共振長は、吸収体側部４２の開口１１側の端部６４ｍから、吸収体表面を管軸方向に沿って進み、吸収体本体３の端６４ｎまでの長さである。吸収体本体３の端部６４ｎとは、吸収体本体３のうち、吸収体側部４に沿って伝搬してきた電波が到達する部分であり、図１４に点線で示す部分である。
Even when a radio wave is propagated to the waveguide terminator according to the fifth embodiment configured as described above, the energy of the radio wave is absorbed by the
以上のように、実施の形態５に係る導波管終端器によれば、導波管部１の内側に設けられた吸収部４において、吸収体側部４２に複数の溝５１、５２を設けたことにより、これら溝５１、５２の電界方向に沿った側面部分も共振長の一部となるため、吸収部４の管軸方向の大きさを管軸方向の長さを電波の波長の１／４より短くすることができる。このため、導波管終端器の管軸方向の長さをより短くすることができる。
As described above, according to the waveguide terminator according to the fifth embodiment, a plurality of
なお、吸収部４の吸収体側部４２に設けた溝５１、５２は２つに限らず、複数の溝を設けることにより任意の周波数に対応した共振長を作成できればよい。
また、溝５１、５２を設ける代わりに突起７を設けてもよく、また、溝５と突起７の組み合わせでも良い。
In addition, the
Further, instead of providing the
実施の形態６．
次に、本実施の形態６に係る導波管終端器について説明する。この実施の形態６では、吸収部４の形状が実施の形態４と異なるが、その他は実施の形態４と同様である。
Embodiment 6 FIG.
Next, a waveguide terminator according to the sixth embodiment will be described. In this Embodiment 6, although the shape of the
図１５は、実施の形態６に係る導波管終端器の電界方向と管軸方向に平行な断面、すなわちｘ−ｙ面で切った断面の断面図である。上側の吸収体側部４１の下面及び下側の吸収体側部４２の上面には、溝５１、５２が設けられている。溝５１、５２の各形状や寸法はそれぞれ異なっていてもよい。溝５１、５２はｘ軸方向全体に亘って電界方向に深さを持つ形状に形成されている。溝５が設けられることにより、導波管部１の管軸方向において導波管部１の内部の空間の電界方向の幅が異なる。
FIG. 15 is a cross-sectional view of a cross section parallel to the electric field direction and the tube axis direction of the waveguide terminator according to the sixth embodiment, that is, a cross section cut along the xy plane.
このように構成された本実施の形態６に係る導波管終端器に電波を伝搬してきた場合も、実施の形態４と同様に、吸収部４により電波のエネルギーが吸収される。この実施の形態６において、共振長は、上側の吸収体側部４１の開口１１側の端部６５ｍから、吸収体表面を管軸方向に沿って進み、吸収体本体３の端６５ｎまでの長さと、下側の吸収体側部４２の開口１１側の端部６５ｍから、吸収体表面を管軸方向に沿って進み、吸収体本体３の端６５ｎまでの長さのうち長い方の経路が相当する。吸収体本体３の端部６５ｎとは、吸収体本体３のうち、吸収体側部４に沿って伝搬してきた電波が到達する部分であり、図１５に点線で示す部分である。
Even when a radio wave is propagated to the waveguide terminator according to the sixth embodiment configured as described above, the energy of the radio wave is absorbed by the
以上のように、実施の形態６に係る導波管終端器によれば、導波管部１の内側に設けられた吸収部４において、吸収体側部４１、４２に溝５ｍ、５ｎを設けたことにより、この溝５ｍ、５ｎの電界方向に沿った側面部分も共振長の一部となるため、吸収部４の管軸方向の大きさを管軸方向の長さを電波の波長の１／４より短くすることができる。このため、導波管終端器の管軸方向の長さをより短くすることができる。
As described above, according to the waveguide terminator according to the sixth embodiment, in the absorbing
なお、吸収部４の吸収体側部４１、４２に設けた溝は２つに限らず、それぞれの吸収体側部の溝の数を一致させる必要はない。複数の溝を設けることにより任意の電波の波長に対応した共振長を作成できればよい。
また、溝５１、５２を設ける代わりに突起を設けてもよく、また、溝と突起の組み合わせでも良い。
In addition, the groove | channel provided in the
Further, instead of providing the
実施の形態７．
次に、本実施の形態７に係る導波管終端器について説明する。この実施の形態７では、吸収部４の形状が実施の形態１と異なるが、その他は実施の形態１と同様である。
Embodiment 7 FIG.
Next, a waveguide terminator according to the seventh embodiment will be described. In the seventh embodiment, the shape of the absorbing
図１６は、実施の形態７に係る導波管終端器の電界方向と管軸方向に平行な断面、すなわちｘ−ｙ面で切った断面の断面図である。下側の吸収体側部４２の上面には、溝５が導波管部１まで突き抜けて設けられている。溝５はｘ軸方向全体に亘って電界方向に深さを持つ形状に形成されている。溝５が設けられることにより、導波管部１の管軸方向において導波管部１の内部の空間の電界方向の幅が異なる。
FIG. 16 is a cross-sectional view of a cross section parallel to the electric field direction and the tube axis direction of the waveguide terminator according to the seventh embodiment, that is, a cross section cut along an xy plane. On the upper surface of the lower
このように構成された本実施の形態７に係る導波管終端器に電波を伝搬してきた場合も、実施の形態１と同様に、吸収部４により電波のエネルギーが吸収される。この実施の形態７において、共振長は、下側の吸収体側部４２の開口１１側の端部６６ｍから、吸収体表面を管軸方向に沿って進み、吸収体本体３の端６６ｎまでの長さである。吸収体本体３の端６６ｎとは、吸収体本体３のうち、吸収体側部４に沿って伝搬してきた電波が到達する部分であり、図１６に点線で示す部分である。図１７に、実施の形態７に係る導波管終端器の吸収部４の下側の吸収体側部４２の拡大図を示す。図１７において、共振長は吸収部４の吸収体側部４２の管軸方向の長さＬと電界方向の溝５の深さＨから求められ、この図１７の例では溝５が垂直に設けられているので、共振長は吸収部４の導波管部１の表面も含むＬ＋２Ｈとなる。
Even when the radio wave is propagated to the waveguide terminator according to the seventh embodiment configured as described above, the energy of the radio wave is absorbed by the
以上のように、実施の形態７に係る導波管終端器によれば、導波管部１の内側に設けられた吸収部４において、吸収体側部４１に溝５を設けたことにより、この溝５の電界方向に沿った側面部分も共振長の一部となるため、吸収部４の管軸方向の大きさを管軸方向の長さを電波の波長の１／４より短くすることができる。このため、導波管終端器の管軸方向の長さをより短くすることができる。
As described above, according to the waveguide terminator according to the seventh embodiment, in the absorbing
なお、溝は１つとは限らず、実施の形態５、実施の形態６のように複数、吸収部の吸収体側部４１、４２上下に設けてもよい。
The number of grooves is not limited to one, and a plurality of grooves may be provided above and below the
実施の形態８．
次に、本実施の形態８に係る導波管終端器について説明する。この実施の形態８では、吸収部４の形状が実施の形態１と異なるが、その他は実施の形態１と同様である。
Embodiment 8 FIG.
Next, a waveguide terminator according to the eighth embodiment will be described. In the eighth embodiment, the shape of the
図１８は、実施の形態８に係る導波管終端器の電界方向と管軸方向に平行な断面、すなわちｘ−ｙ面で切った断面の断面図である。下側の吸収体側部４２が吸収体本体３と管軸方向に離れて配置されることで、吸収体本体３と吸収体側部４２との間に導波管部１まで突き抜けた溝５が形成されている。溝５はｘ軸方向全体に亘って電界方向に深さを持つ形状に形成されている。溝５が設けられることにより、導波管部１の内部の空間の電波の電界方向の幅が導波管部１の管軸方向において異なる。
FIG. 18 is a cross-sectional view of a cross section parallel to the electric field direction and the tube axis direction of the waveguide terminator according to the eighth embodiment, that is, a cross section cut along the xy plane. By arranging the lower
このように構成された本実施の形態８に係る導波管終端器に電波を伝搬してきた場合も、実施の形態１と同様に、吸収部４により電波のエネルギーが吸収される。この実施の形態８において、共振長は、下側の吸収体側部４２の開口１１側の端部６７ｍから、吸収体表面を管軸方向に沿って進み、吸収体本体３の端６７ｎまでの長さである。吸収体本体３の端６７ｎとは、吸収体本体３のうち、吸収体側部４に沿って伝搬してきた電波が到達する部分であり、図１８に点線で示す部分である。図１９に、実施の形態８に係る導波管終端器の吸収部４の下側の吸収体側部４２の拡大図を示す。図１９において、共振長は吸収部４の吸収体側部４２の管軸方向の長さＬと電界方向の溝５の深さＨから求められ、この図１８の例では溝５が垂直に設けられているので、共振長は吸収部４の導波管部１の表面も含むＬ＋Ｈとなる。
Even when a radio wave is propagated to the waveguide terminator according to the eighth embodiment configured as described above, the energy of the radio wave is absorbed by the
以上のように、実施の形態８に係る導波管終端器によれば、導波管部１の内側に設けられた吸収部４において、吸収体側部４２に溝５を設けたことにより、この溝５の電界方向に沿った側面部分も共振長の一部となるため、吸収部４の管軸方向の大きさを管軸方向にλ／４の幅よりも小さくすることができる。このため、導波管終端器の管軸方向の長さを電波の波長の１／４より短くすることができる。
As described above, according to the waveguide terminator according to the eighth embodiment, in the absorbing
なお、溝は１つとは限らず、実施の形態５、実施の形態６のように複数、吸収部の吸収体側部４１、４２上下に設けてもよい。
The number of grooves is not limited to one, and a plurality of grooves may be provided above and below the
以上のようにこの発明では、上記実施の形態１〜８で示したように、吸収体側部４１、４２に溝５や突起７を設けた形状にすることで、導波管部１の管軸方向において導波管部１内の空間の電界方向の幅が異なるようにしている。このように導波管部１内の空間の電界方向の幅が管軸方向で異なるということは電波が吸収体側部４１または吸収体側部４２の端から吸収体本体３の端まで直線的に伝搬する場合に比べ、電波が伝搬する距離が長くなるということであり、共振する波長が長くなるということになる。このため、吸収体側部４１、４２を導波管部１の管軸方向に電波の波長の１／４未満の範囲に設け導波管終端器の長大化を抑えることができるものである。
As described above, in the present invention, as shown in the first to eighth embodiments, the tube axis of the
１．導波管部
１１．開口
１２．開口
２．短絡板
３．吸収体本体
４．吸収部
４１．吸収体側部
４２．吸収体側部
５．溝
５１．溝
５２．溝
７．突起
1.
Claims (1)
前記導波管部の開口の一方を短絡させる短絡板と、
前記導波管部内に配置された吸収体本体と、
前記吸収体本体の端から前記導波管部の管軸方向に前記電波の波長の１／４未満の範囲に設けられ、前記導波管部内の空間の前記電波の電界方向の幅が前記管軸方向において異なる形状の吸収体側部を有する吸収部とを備えた導波管終端器。 A waveguide section for propagating radio waves;
A short-circuit plate that short-circuits one of the openings of the waveguide portion;
An absorber body disposed in the waveguide section;
Provided in the range of less than ¼ of the wavelength of the radio wave in the tube axis direction of the waveguide portion from the end of the absorber body, and the width in the electric field direction of the radio wave in the space in the waveguide portion A waveguide terminator comprising: an absorber having an absorber side portion having a different shape in the axial direction.
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