JPH09326639A - Nrdガイドガン発振器 - Google Patents
Nrdガイドガン発振器Info
- Publication number
- JPH09326639A JPH09326639A JP8142948A JP14294896A JPH09326639A JP H09326639 A JPH09326639 A JP H09326639A JP 8142948 A JP8142948 A JP 8142948A JP 14294896 A JP14294896 A JP 14294896A JP H09326639 A JPH09326639 A JP H09326639A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oscillator
- cavity
- plates
- nrd guide
- dielectric strip
- Prior art date
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- Pending
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- Waveguides (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、発振周波数の調整が容易で、か
つ放熱性に優れたNRDガイドガン発振器を提供するこ
とを課題とする。 【解決手段】 この発明は、2つの金属板からなる平行
平板1と、平行平板1内に配置された発振素子5と、発
振素子5からの出力を伝搬する誘電体ストリップ3と、
誘電体ストリップ3に対向して設けられた空洞共振器1
7とを有し、外部から空洞共振器17の空洞部分の長さ
を変化させて発振周波数を調整するように構成される。
つ放熱性に優れたNRDガイドガン発振器を提供するこ
とを課題とする。 【解決手段】 この発明は、2つの金属板からなる平行
平板1と、平行平板1内に配置された発振素子5と、発
振素子5からの出力を伝搬する誘電体ストリップ3と、
誘電体ストリップ3に対向して設けられた空洞共振器1
7とを有し、外部から空洞共振器17の空洞部分の長さ
を変化させて発振周波数を調整するように構成される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波やミリ
波の発振に用いられるNRDガイドガン発振器に関し、
特に、発振素子の放熱に優れ、かつ、発振周波数の調整
が容易なNRDガイドガン発振器に関する。
波の発振に用いられるNRDガイドガン発振器に関し、
特に、発振素子の放熱に優れ、かつ、発振周波数の調整
が容易なNRDガイドガン発振器に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、NRDガイド(非放射性誘電体経
路、Nonradiative dielectric waveguide )が、非放射
性のためマイクロストリップ回路に比べて伝搬損失が低
いという点から、また、導波管と比較して伝搬路の製作
が容易であるという点からも、マイクロ波、特に30G
Hz以上のミリ波帯の伝搬路として注目されている。
路、Nonradiative dielectric waveguide )が、非放射
性のためマイクロストリップ回路に比べて伝搬損失が低
いという点から、また、導波管と比較して伝搬路の製作
が容易であるという点からも、マイクロ波、特に30G
Hz以上のミリ波帯の伝搬路として注目されている。
【0003】NRDガイドは、2つの金属板で形成され
る平行平板と、前記平行平板の間に挿入された誘電体ス
トリップとから基本的に構成され、前記平行平板の間隔
を使用周波数の1/2波長以下の長さとしたものであ
る。
る平行平板と、前記平行平板の間に挿入された誘電体ス
トリップとから基本的に構成され、前記平行平板の間隔
を使用周波数の1/2波長以下の長さとしたものであ
る。
【0004】このような構成のNRDガイドは、上述し
たように、前記平行平板の間隔を使用周波数の1/2波
長以下とすれば、前記誘電体ストリップのないところで
は、前記平行平板の遮断効果により電磁波の放射を抑制
することが可能となる。従って、このNRDガイドは、
前記誘電体ストリップに沿って電磁波を低損失で伝搬す
ることができる。
たように、前記平行平板の間隔を使用周波数の1/2波
長以下とすれば、前記誘電体ストリップのないところで
は、前記平行平板の遮断効果により電磁波の放射を抑制
することが可能となる。従って、このNRDガイドは、
前記誘電体ストリップに沿って電磁波を低損失で伝搬す
ることができる。
【0005】現在、このNRDガイドにガンダイオード
を組み合わせた35GHz帯および60GHz帯のNR
Dガイドガン発振器が開発され、導波管に匹敵する発振
出力が得られている。
を組み合わせた35GHz帯および60GHz帯のNR
Dガイドガン発振器が開発され、導波管に匹敵する発振
出力が得られている。
【0006】図5 (a) は、従来のNRDガイドガン発
振器の一構成例を示す図である。
振器の一構成例を示す図である。
【0007】図5 (a) において、従来のNRDガイド
ガン発振器は、2つの金属板で形成される平行平板1
と、平行平板1の間に挿入された誘電体ストリップ3と
から基本的に構成される上記NRDガイドに、さらに、
ガンダイオード5を搭載したマウント7を平行平板1の
間に配置し、ガンダイオード5からの高周波出力を共振
器11を介して誘電体ストリップ3に導出するように構
成されている。
ガン発振器は、2つの金属板で形成される平行平板1
と、平行平板1の間に挿入された誘電体ストリップ3と
から基本的に構成される上記NRDガイドに、さらに、
ガンダイオード5を搭載したマウント7を平行平板1の
間に配置し、ガンダイオード5からの高周波出力を共振
器11を介して誘電体ストリップ3に導出するように構
成されている。
【0008】ガンダイオード5が駆動するために必要な
バイアス電圧は、マウント7に固定されたバイアスチョ
ーク9を介して印加される。
バイアス電圧は、マウント7に固定されたバイアスチョ
ーク9を介して印加される。
【0009】マウント7は、ガンダイオード5を固定す
ると同時に、ガンダイオード5からの発熱のためのヒー
トシンクを兼ねている。また、図5(a)に示すよう
に、ガンダイオード5は平行平板1に対して横向きに配
置されるが、そのため、マウント7は特殊なブロック型
の形状に形成され、上下の平行平板1に挟まれて固定さ
れる。
ると同時に、ガンダイオード5からの発熱のためのヒー
トシンクを兼ねている。また、図5(a)に示すよう
に、ガンダイオード5は平行平板1に対して横向きに配
置されるが、そのため、マウント7は特殊なブロック型
の形状に形成され、上下の平行平板1に挟まれて固定さ
れる。
【0010】共振器11は、図5 (b) に示すように、
銅箔13とテフロン基板15から形成される金属ストリ
ップ共振器であり、テフロン銅張積層板をエッチングす
ることにより作製される。また、共振器11上の銅箔1
3の長さや幅を変えることで、このNRDガイドガン発
振器の発振周波数を調節することができる。なお、共振
器11に沿う電磁界はTEM波であり、これに対し誘電
体ストリップ3の基本伝送波はLSM波である。このた
め、TEM波からLSM波を励振するためには、磁界に
注目すると、図6に示すように、ガンダイオード5を平
行平板1に対し横向きに配置し共振器11に沿う磁界を
平行平板1に垂直な面に平行にして共振器11を誘電体
ストリップ3の横方向から結合させる必要がある。
銅箔13とテフロン基板15から形成される金属ストリ
ップ共振器であり、テフロン銅張積層板をエッチングす
ることにより作製される。また、共振器11上の銅箔1
3の長さや幅を変えることで、このNRDガイドガン発
振器の発振周波数を調節することができる。なお、共振
器11に沿う電磁界はTEM波であり、これに対し誘電
体ストリップ3の基本伝送波はLSM波である。このた
め、TEM波からLSM波を励振するためには、磁界に
注目すると、図6に示すように、ガンダイオード5を平
行平板1に対し横向きに配置し共振器11に沿う磁界を
平行平板1に垂直な面に平行にして共振器11を誘電体
ストリップ3の横方向から結合させる必要がある。
【0011】このようにして、従来のNRDガイドガン
発振器はガンダイオードからの高周波出力を低損失で取
り出すことができる。
発振器はガンダイオードからの高周波出力を低損失で取
り出すことができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、従来のNRDガイドガン発振器は、その発振
周波数を発振器内部にある共振器の銅箔の長さや幅を変
えることにより調節するが、発振周波数を発振器外部か
ら変更する手段を有していないために、一旦発振器を組
み立てた後にその発振周波数を変更する必要が生じた場
合には、再び平行平板を開けて共振器の交換等を行わな
ければならず、発振周波数の調節が容易ではなかった。
たように、従来のNRDガイドガン発振器は、その発振
周波数を発振器内部にある共振器の銅箔の長さや幅を変
えることにより調節するが、発振周波数を発振器外部か
ら変更する手段を有していないために、一旦発振器を組
み立てた後にその発振周波数を変更する必要が生じた場
合には、再び平行平板を開けて共振器の交換等を行わな
ければならず、発振周波数の調節が容易ではなかった。
【0013】また、共振器の銅箔の幅や長さの変更によ
る調節では、発振周波数を連続的に変化させることがで
きないので、特定の周波数に正確に合わせることが非常
に困難であった。
る調節では、発振周波数を連続的に変化させることがで
きないので、特定の周波数に正確に合わせることが非常
に困難であった。
【0014】さらに、上述したように、従来のNRDガ
イドガン発振器は、ガンダイオードから発熱をマウント
をヒートシンクとして放熱しているが、平行平板とマウ
ントとの密着性が少しでもよくないと十分に放熱を行う
ことができないため、ガンダイオードの温度上昇を招
き、ひいては発振器の故障を招いてしまうという問題が
あった。
イドガン発振器は、ガンダイオードから発熱をマウント
をヒートシンクとして放熱しているが、平行平板とマウ
ントとの密着性が少しでもよくないと十分に放熱を行う
ことができないため、ガンダイオードの温度上昇を招
き、ひいては発振器の故障を招いてしまうという問題が
あった。
【0015】本発明は、上記事情に鑑みて成されたもの
であり、その目的は、発振周波数の調整が容易で、かつ
放熱性に優れたNRDガイドガン発振器を提供すること
にある。
であり、その目的は、発振周波数の調整が容易で、かつ
放熱性に優れたNRDガイドガン発振器を提供すること
にある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、バイアス電圧を発振素子に供給することで
電磁波を発振するNRDガイドガン発振器において、2
つの金属板からなる平行平板と、前記平行平板内に配置
された発振素子と、前記発振素子にバイアス電圧を印加
するバイアスチョークと、前記発振素子からの出力を伝
搬する誘電体ストリップと、前記誘電体ストリップに対
向して設けられた空洞共振器とを有し、外部から前記空
洞共振器の空洞部分の長さを変化させて発振周波数を調
整することを特徴とする。
に本発明は、バイアス電圧を発振素子に供給することで
電磁波を発振するNRDガイドガン発振器において、2
つの金属板からなる平行平板と、前記平行平板内に配置
された発振素子と、前記発振素子にバイアス電圧を印加
するバイアスチョークと、前記発振素子からの出力を伝
搬する誘電体ストリップと、前記誘電体ストリップに対
向して設けられた空洞共振器とを有し、外部から前記空
洞共振器の空洞部分の長さを変化させて発振周波数を調
整することを特徴とする。
【0017】また、前記バイアスチョークに発振波の方
向を変換する変換器が設けられていることを特徴とす
る。
向を変換する変換器が設けられていることを特徴とす
る。
【0018】さらに、前記発振素子は、前記平行平板上
に直接接触して配置されていることを特徴とする。
に直接接触して配置されていることを特徴とする。
【0019】上記構成によれば、一旦発振器を組み立て
た後に発振周波数の変更が必要となった場合であって
も、発振器外部より前記空洞共振器の空洞部の長さを変
化させることにより、発振器を分解することなく発振周
波数を容易に変化させることができる。また、前記空洞
共振器の空洞部の長さを連続的に変化させることができ
るので、発振周波数を微妙に調節することが可能であ
り、従って特定の周波数に正確に合わせることができ
る。
た後に発振周波数の変更が必要となった場合であって
も、発振器外部より前記空洞共振器の空洞部の長さを変
化させることにより、発振器を分解することなく発振周
波数を容易に変化させることができる。また、前記空洞
共振器の空洞部の長さを連続的に変化させることができ
るので、発振周波数を微妙に調節することが可能であ
り、従って特定の周波数に正確に合わせることができ
る。
【0020】ここで、前記発振素子を、前記平行平板上
に直接接触させて配置して前記発振素子と前記平行平板
との密着性を高めることにより、前記発振素子から発生
する熱を効率良く逃がすことができる。
に直接接触させて配置して前記発振素子と前記平行平板
との密着性を高めることにより、前記発振素子から発生
する熱を効率良く逃がすことができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
て図面を用いて説明する。
【0022】図1は、本発明の実施の形態に係るNRD
ガイドガン発振器の一構成例を示す図である。なお、従
来例の図5と同じ部分には同じ符号が付されている。
ガイドガン発振器の一構成例を示す図である。なお、従
来例の図5と同じ部分には同じ符号が付されている。
【0023】図1において、このNRDガイドガン発振
器は、金属板から形成される平行平板1と、平行平板1
の間に挿入された誘電体ストリップ3と、発振素子であ
るガンダイオード5と、ガンダイオード5にバイアス電
圧を印加するバイアスチョーク9と、ガンダイオード5
からの出力を誘電体ストリップ3に導出する空洞共振器
17とを有している。
器は、金属板から形成される平行平板1と、平行平板1
の間に挿入された誘電体ストリップ3と、発振素子であ
るガンダイオード5と、ガンダイオード5にバイアス電
圧を印加するバイアスチョーク9と、ガンダイオード5
からの出力を誘電体ストリップ3に導出する空洞共振器
17とを有している。
【0024】誘電体ストリップ3は、バイアスチョーク
9にすきまなくしっかりと接続されている。なお、接続
の際にガンダイオード5の頭が邪魔とならないように、
誘電体ストリップ3の接続面にはガンダイオード5の頭
を格納する空間が設けられている(図示省略)。
9にすきまなくしっかりと接続されている。なお、接続
の際にガンダイオード5の頭が邪魔とならないように、
誘電体ストリップ3の接続面にはガンダイオード5の頭
を格納する空間が設けられている(図示省略)。
【0025】ガンダイオード5としては、例えば、図2
に示すようなねじ込み式のメサ型ガンダイオードが用い
られ、下側の平行平板1に直接ねじ込むことにより平行
平板1に対して縦方向に固定される。従って、ガンダイ
オード5と平行平板1の密着性は従来と比べて大幅に向
上するので、ガンダイオード5から発生する熱を効率良
く放熱することができる。
に示すようなねじ込み式のメサ型ガンダイオードが用い
られ、下側の平行平板1に直接ねじ込むことにより平行
平板1に対して縦方向に固定される。従って、ガンダイ
オード5と平行平板1の密着性は従来と比べて大幅に向
上するので、ガンダイオード5から発生する熱を効率良
く放熱することができる。
【0026】バイアスチョーク9は、ガンダイオード5
にバイアス電圧を印加し、さらに下方ベント21A及び
上方ベント21Bから構成される変換器により、ガンダ
イオード5から発振したTEM波の進行方向を平行平板
1に対して垂直方向から平行方向に変換すること、及
び、空洞共振器17中のTE波を誘電体ストリップ中の
LSM波に変換することを行う。図3は、本発明に係る
バイアスチョーク9の構造を示す図であり、エッチング
で形成される幅の太い部分と細い部分が交互に接続する
金属ストリップ19を誘電体上に形成したものであり、
空洞共振器17を構成する後記側壁部材23Aまたは2
3Bに固定される。
にバイアス電圧を印加し、さらに下方ベント21A及び
上方ベント21Bから構成される変換器により、ガンダ
イオード5から発振したTEM波の進行方向を平行平板
1に対して垂直方向から平行方向に変換すること、及
び、空洞共振器17中のTE波を誘電体ストリップ中の
LSM波に変換することを行う。図3は、本発明に係る
バイアスチョーク9の構造を示す図であり、エッチング
で形成される幅の太い部分と細い部分が交互に接続する
金属ストリップ19を誘電体上に形成したものであり、
空洞共振器17を構成する後記側壁部材23Aまたは2
3Bに固定される。
【0027】空洞共振器17は、図5に示す従来のNR
Dガイドガン発振器の共振器11に代わるものであり、
ガンダイオード5から発振されたTEM波を変換器21
A,21Bにより変換したTE波により誘電体ストリッ
プ3中でLSM波を励振させる。また、空洞共振器17
は、平行平板1に固定される側壁部材23Aおよび23
Bと、発振器外部より図中矢印で示す方向に移動可能な
後部壁部材25とから構成される空洞であり、後部壁部
材25の移動により、その長さを連続的に変化させるこ
とができる。
Dガイドガン発振器の共振器11に代わるものであり、
ガンダイオード5から発振されたTEM波を変換器21
A,21Bにより変換したTE波により誘電体ストリッ
プ3中でLSM波を励振させる。また、空洞共振器17
は、平行平板1に固定される側壁部材23Aおよび23
Bと、発振器外部より図中矢印で示す方向に移動可能な
後部壁部材25とから構成される空洞であり、後部壁部
材25の移動により、その長さを連続的に変化させるこ
とができる。
【0028】ここで、ガンダイオード5からの高周波出
力を空洞共振器17を介して誘電体ストリップ3に導出
する動作について図3及び図4を用いて説明する。な
お、図4は、図1の空洞共振器17と誘電体ストリップ
3との結合部における磁界分布を示す図である。
力を空洞共振器17を介して誘電体ストリップ3に導出
する動作について図3及び図4を用いて説明する。な
お、図4は、図1の空洞共振器17と誘電体ストリップ
3との結合部における磁界分布を示す図である。
【0029】ガンダイオード5の頭は図3のaで示す部
分にハンダ等により接続され、金属ストリップ19を介
してバイアス電圧が印加される。ガンダイオード5から
平行平板1に対して垂直方向に発振されるTEM波は下
方ベント21Aにより平行方向にその進行方向を変えら
れ、図4に示すように空洞共振器17中のTE波27に
なる。
分にハンダ等により接続され、金属ストリップ19を介
してバイアス電圧が印加される。ガンダイオード5から
平行平板1に対して垂直方向に発振されるTEM波は下
方ベント21Aにより平行方向にその進行方向を変えら
れ、図4に示すように空洞共振器17中のTE波27に
なる。
【0030】空洞共振器17中のTE波27は、バイア
スチョーク9の下方ベント21A及び上方ベント21B
から構成されるTE波−LSM波変換器により誘電体ス
トリップ3中にLSM波を励振させる。この際、後部壁
部材25の移動をさせて空洞共振器17の長さを変化さ
せることにより発振周波数の調節を行うことが可能であ
る。
スチョーク9の下方ベント21A及び上方ベント21B
から構成されるTE波−LSM波変換器により誘電体ス
トリップ3中にLSM波を励振させる。この際、後部壁
部材25の移動をさせて空洞共振器17の長さを変化さ
せることにより発振周波数の調節を行うことが可能であ
る。
【0031】なお、NRDガイドを構成する平行平板1
の間隔は、従来例で説明したように使用周波数の半波長
以下でなければならないので、2.25mmに設定され
ている。誘電体ストリップ3は、ポリテトラフルオロエ
チレン樹脂から形成され、その高さは平行平板1の間隔
に等しく、その幅は2.5mmである。
の間隔は、従来例で説明したように使用周波数の半波長
以下でなければならないので、2.25mmに設定され
ている。誘電体ストリップ3は、ポリテトラフルオロエ
チレン樹脂から形成され、その高さは平行平板1の間隔
に等しく、その幅は2.5mmである。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
旦発振器を組み立てた後に発振周波数の変更が必要とな
った場合であっても、発振器外部より空洞共振器の空洞
部の長さを変化させることができるので、発振器を再び
分解する等の無駄な作業をすることなく、発振周波数を
容易に変化させることができる。また、空洞共振器の空
洞部の長さを連続的に変化させることができるので、発
振周波数を微妙に調節することが可能であり、従って、
特定の周波数に正確に合わせることができる。
旦発振器を組み立てた後に発振周波数の変更が必要とな
った場合であっても、発振器外部より空洞共振器の空洞
部の長さを変化させることができるので、発振器を再び
分解する等の無駄な作業をすることなく、発振周波数を
容易に変化させることができる。また、空洞共振器の空
洞部の長さを連続的に変化させることができるので、発
振周波数を微妙に調節することが可能であり、従って、
特定の周波数に正確に合わせることができる。
【0033】また、発振素子を、平行平板上に直接接触
させて配置して発振素子と平行平板との密着性を高める
ことにより、発振素子から発生する熱を効率良く逃がす
ことができる。従って、発振素子の温度上昇による発振
器の故障を抑えることができる。
させて配置して発振素子と平行平板との密着性を高める
ことにより、発振素子から発生する熱を効率良く逃がす
ことができる。従って、発振素子の温度上昇による発振
器の故障を抑えることができる。
【図1】本発明の実施の形態に係るNRDガイドガン発
振器の一構成例を示す図である。
振器の一構成例を示す図である。
【図2】本発明の実施の形態に係るNRDガイドガン発
振器の発振素子として用いられるガンダイオードの一例
を示す図である。
振器の発振素子として用いられるガンダイオードの一例
を示す図である。
【図3】図1に示すバイアスチョークの構成を示す図で
ある。
ある。
【図4】図1に示す空洞共振器と誘電体ストリップとの
結合部における磁界分布を示す図である。
結合部における磁界分布を示す図である。
【図5】(a) は、従来のNRDガイドガン発振器の一
構成例を示す図、(b)は、従来のNRDガイドガン発
振器に用いられる共振器の一構成例を示す図である。
構成例を示す図、(b)は、従来のNRDガイドガン発
振器に用いられる共振器の一構成例を示す図である。
【図6】図5(a)に示す共振器と誘電体ストリップと
の結合部における磁界分布を示す図である。
の結合部における磁界分布を示す図である。
1 平行平板 3 誘電体ストリップ 5 ガンダイオード (発振素子) 7 マウント 9 バイアスチョーク 11 共振器 13 銅箔 15 テフロン基板 17 空洞共振器 19 金属ストリップ 21A 下方ベント 21B 上方ベント 23A、23B 側壁部材 25 後部壁部材 27 TE波 29 LSM波
Claims (3)
- 【請求項1】 バイアス電圧を発振素子に供給すること
で電磁波を発振するNRDガイドガン発振器において、 2つの金属板からなる平行平板と、 前記平行平板内に配置された発振素子と、 前記発振素子にバイアス電圧を印加するバイアスチョー
クと、 前記発振素子からの出力を伝搬する誘電体ストリップ
と、 前記誘電体ストリップに対向して設けられた空洞共振器
とを有し、外部から前記空洞共振器の空洞部分の長さを
変化させて発振周波数を調整することを特徴とするNR
Dガイドガン発振器。 - 【請求項2】 前記バイアスチョークに発振波の方向を
変換する変換器が設けられていることを特徴とする請求
項1記載のNRDガイドガン発振器。 - 【請求項3】 前記発振素子は、前記平行平板上に直接
接触して配置されていることを特徴とする請求項1およ
び2記載のNRDガイドガン発振器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8142948A JPH09326639A (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | Nrdガイドガン発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8142948A JPH09326639A (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | Nrdガイドガン発振器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09326639A true JPH09326639A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=15327380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8142948A Pending JPH09326639A (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | Nrdガイドガン発振器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09326639A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6545552B2 (en) * | 2001-01-15 | 2003-04-08 | Nrd Co., Ltd. | Local oscillator using non-radiative dielectric waveguide |
-
1996
- 1996-06-05 JP JP8142948A patent/JPH09326639A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6545552B2 (en) * | 2001-01-15 | 2003-04-08 | Nrd Co., Ltd. | Local oscillator using non-radiative dielectric waveguide |
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