JPS63300605A - 電力分配／合成器 - 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】 〔）既　　要〕 本発明は放射状に方形導波管を配設させ、ラジアルモー
ドを用いた高周波電力分配／合成器で、ラジアルモード
一方形導波管モードの変換をＨ面スリット結合方弐によ
り行わせたもので、従来ラジアルモード領域での不平衡
電流の発生により、特性が悪く実用困難だったものを、
本発明により問題を解決し、良好な特性を得て実用化さ
れ、全固体化装置の実装に多大の貢献をなすものである
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は高周波電力の分配／合成器に係り、放射状に方
形導波管を配設させ、ラジアルモードを用いた高周波電
力分配／合成器に関す。

無線通仏方式はマイクロ波、ミリ波の周波数帯域までも
実用化されて来たか、用途により大出力送信が必要で、
従来は進行波管等に負うでいた。

しかし、システムの高信頼化、長寿命化にとって、これ
を半導体部品等の固体部品にて置換することが強く要望
されている。

この全固体化高出力増幅器を実現さ・けるのに、現況で
は、同体部品による小出力のユニット増幅器の複数個を
、並列動作させて出力を合成して大出力を得る方法によ
っており、入出力の分配／合成のキーポイントとなる電
力分配／合成器には、第一に低損失であることか要求さ
れる。

〔従来の技術〕

第２図ｆａｉに従来の一例のラジアル型電力分配／合成
器の斜視断面図、同図ｔｂ）に同ラジアルモード領域の
電流分布図を示す。

従来からの立体回路による非共振器型の分配／合成器と
して、最も−・般的なものに導波管のマジック′ｒ分岐
回路や導波管型３ｄＢハイブリツドがあるか、何れも多
数（４，８，１６・・・）のユニット増幅器の出力を合
成する場合、その回路規模か大きくなり、実用上不都合
であった。

そこで、第２図に示すような、ラジアル型電力分配／合
成器１）か考案された。

これは、任意周波数帯域用の８個の方形導波管２Ｉが、
同一面に片端部を接合して放射状に配設してあり、その
中心に同軸線路３を垂設し、同中心内壁にラッパ形状の
モード変換器４が、広口部を内壁に密着して垂設され、
先端を同軸線路３の中心導体３１と同心に接続さセだ構
造である。

この伝搬原理を、分配器の場合について説明ずれは、入
力ポートは同軸線路３となり、ＴＥＭモード波が伝搬し
て来−ζ、ラッパ形状のモード変換器４によりＴ　ＥＭ
モードからラジアルモードに変換され、中心に対し半径
方向の放射状に広がって伝搬し、各ノＪ形導波管２１の
端部以後はＴ　Ｅ　＋、の方形導波管セードとなり、電
力は８等分されて方形導波管２１に分配される。

〔発明か解決しようとする問題点〕

しかしなから、ラジアルモードと導波管モードの境界部
の、特に、方形導波管２１の隣接側壁の接合エツジ部５
に電界か集中し、放射状に流れてきた平衡電流かその近
傍部分て曲げられ、放射状成分以外の不平衡電流成分を
含むようになる。

これにより、伝！失を生じさせ、且つ入力側への反射波
を発生して、伝送特性的に使用不適当であり、この構成
方式では実用化が困難であった。

本発明は上記問題点の解消を目的とし、ラジアルモード
領域で不平衡電流を発生させずに、方形導波管に分配／
合成させる、新分配／合成器を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図に示す如く、 モード変換形式かＴ”　Ｅ　Ｍ或いはＴＭＯ，−ラジア
ルモード→′１”　Ｅ　１．となり、放射状に設けた複
数の方形導波管２に分配／合成させる高周波電力分配／
合成器■において、ラジアルモード→方形導波管モード
の変換に、８面スリット７を用いて結合変換させた、本
発明の電力分配／合成器により解決される。

〔作　用〕

即ち、１）面スリット結合によりラジアルモード→方形
導波管モードの変換を行うので、不平衡電流は発生ゼす
、良好な特性か得られ目的は達成される。

ラジアルモード領域内では、電流は上下対向面の表面に
、励振中心から半径方向の放射状に流れる平衡電流のみ
である。

この対向面の上面または下面の何れかの面に放射状に方
形導波管２を密着配設し、互いの密着面に所定の寸法の
１］面スリット７を貫設させる。

これにより、ラジアルモードＨＴＥｌｏモードへの変換
が、８面スリット７によるＨ面結合形でなされる。

この時の結合度は１）面スリット７の形状、−・１法に
より決まり、ラジアルモードの電力が１００％ＴＥＩＯ
モードの電力に変換されるように選定する。

かように、前述の従来例の如き、ラジアルモード領域の
外周に放射状に配設した導波管の接合工・７ジは存在セ
ず、電界の乱れや不平衡電流の発生も起きず、効果的に
モード変換を行い得る。

かくして、伝搬損失が減少し、反射波も無く、ト分実用
化可能な特性を備えた、放射状導波管を用いたラジアル
形電力分配／合成器　が実現出来、ユニット増幅器の出
力電力の分配／合成かコンパクトになされ、実装的に大
いに貢献出来る。

〔実施例〕

以下図面に示す実施例によって本発明を具体的に説明す
る。

全図を通し同一符合は同一対称物を示す。

第１図に本発明の一実施例の斜視断面図を示す。

前述の従来例と同じく、任意周波数帯域用の８個の方形
導波管２を放射状に配設した電力分配／合成器１である
。

中空短円柱６の片面の中心に同軸線路３を垂設し、他面
の内壁にラッパ形状のモード変換器４が、広口部を内壁
に密着して垂設され、先端を同軸線路３の中心導体３１
と同心に接続させである。

また、８個の方形導波管２は、中空短円柱６の片面に密
着させ、中心軸を中心とする放射状に配設しくあり、互
いの密着面には、所定形状寸法のＨ面スリット７を所定
位置に貫通して設けである。

かくして、分配器の場合は、同軸線路３を入力ポートと
し、′Ｉ″ＥＭモードで伝搬する入力波は、先端のモー
ド変換器４でラジアルモードに変換されて、中空短円柱
６の内部を中心軸に対し、半径方向の放射状に広がって
伝搬して行き、８面スリット７により密着の方形導波管
２と結合し、ラジアルモード−Ｔ　Ｅ　ＩＱモードに変
換されて、各方形導波管２に出力か分配されて取出され
る。

この時、８面スリ・ノド７の形状、寸法等はラジアルモ
ードの全てか方形導波管２に結合されるように選ぶか、
実際の場合は、微少電力かとうしても隣合った８面スリ
ット７の間に漏れるため、隣合う８面スリット７との間
に半波長の深さのスロットを放射状に設け、この部分へ
の伝搬を遮るか、［リッジ導波管の理論］を応用して、
中空短円柱６の８面スリット７を設りた面の対向面に、
８面スリット７と同放射線上に突起部を設け、この部分
に電界を集中させ［１面スリット７により効率よく結合
させる方法をとる。

この実施例の伝搬損失は、分配損以外は微少となり、十
分実用に供せる良好な特性か得られる。

以上は分配器として説明したか、逆方向に伝搬させて電
力の合成を行う合成器としても用いることが出来る。

また中心に垂設した同軸線路３の代わりに、ＴＭＯＩモ
ードを有する円形導波管を用いても、同様に分配／合成
可能となることは自明のことである。

上記実施例は一例を示し、８面スリット７の形状２個数
、分配／合成数は上記のものに限定するものではない。

〔発明の効果〕

以上の如く、従来実用困難であった立体回路のラジアル
型電力分配／合成器を、本発明により実用化することか
出来、これにより、装置の実装への貢献として大なるも
のがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視断面図、第２図は従来
の一例のラジアル型電力分配／合成器である。 凹において、 １．１）は電力分配／合成器、２，２１は方形導波管、
３は同軸線路、　　　　　　４はモード変換器、５は接
合エツジ部、　　　　６は中空短円柱、７は８面スリッ
トである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 モード変換形式がＴＥＭ或いはＴＭ＿０＿１■ラジアル
   モード■ＴＥ＿１＿０となり、放射状に設けた複数の方
   形導波管（２）に分配／合成させる高周波電力分配／合
   成器（１）において、 ラジアルモード■方形導波管モードの変換に、Ｈ面スリ
   ット（７）を用いて結合変換させることを特徴とする電
   力分配／合成器。