JPS6161562B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的にはTM_ONOモードの円筒形空
胴型電力結合装置に関し、特にTM₀₂₀モードが存
在しそして他の不所望な高次モードは抑制されて
いるそのような型の結合装置に関する。

当該技術（米国特許第3931587号明細書参照）
において、マイクロ波電力源は複数の同軸インパ
ツトダイオード発振器の出力がその内部で結合さ
れている円筒形空胴を設けることによつて形成し
うることは知られている。このようなマイクロ波
電力源では、同軸インパツトダイオード発振器は
円筒形空胴（これはTM₀₁₀モードでの動作を保証
するように寸法づけられている）の周辺に対称に
配置される。このように配置されうる同軸インパ
ツトダイオード発振器の数はそのような周辺の長
さによつて定められ、結果として、このような結
合装置のマイクロ波電力の量は同様にして定めら
れる。

明らかに、仮に円筒形空胴の周辺の長さが増さ
れたとしたらこのような空胴の周辺にはより多数
の同軸インパツトダイオード発振器を配置するこ
とができマイクロ波電力の出力を増すことができ
るかも知れない。しかしながら、例えばTM₀₂₀モ
ードを維持するため円筒形空胴の周辺の長さを単
に増すだけでは、他の不所望な高次モードも存在
するので実行不可能である。任意の不所望高次モ
ードでの発振はこのような発振での電力の消散お
よび動作の不安定を防止するように抑制するかま
たは周波数シフトするかする必要がある。

上述した本発明の背景を心に留めて、本発明の
主要な目的は複数の同軸インパツトダイオード発
振器がTM₀₂₀モードで動作させられる円筒形空胴
の周辺に配置される改良されたマイクロ波電力源
を提供することにある。

本発明の前述した目的および他の目的は、
TM₀₂₀モードを維持するように寸法づけられた円
筒形空胴を有するマイクロ波電力源を提供し、複
数の同軸インパツトダイオード発振器をこの空胴
の周辺に空胴と結合関係に配置し、かつ該円筒形
空胴の所望のTM₀₂₀モード以外の動作モードを抑
制する手段を設けることによつて達成される。

以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。

図面の詳細な説明に進む前に、ここで、簡単の
ために本発明の理解に必要な要素のみが図示され
ているということを知るべきである。他の要素、
例えば、取付け用金物、同軸インパツトダイオー
ド発振器に対する電源および出力リードに対する
接続などは図示されていない。そのような図示さ
れない要素は当業者が容易に設けることができ、
図示したり説明したりする必要はないものと考え
る。

さて図面を参照すると、好ましい形態のマイク
ロ波電力源１０は金属板１５ａ，１５ｂ，１５ｃ
で規定される空胴１１を有し、この空胴１１は希
望する動作周波数、例えばここでは10GHzのＸ
バンド周波数でTM₀₂₀モードを維持するように寸
法づけられる。空胴１１は複数の同軸インパツト
ダイオード発振器（参照番号をつけず）からの出
力電力を結合するように作用する。これらの発振
器の各１つはここでは図示されたようにダイオー
ド発振器回路の外部側導体を形成するように金属
板１５ａ，１５ｂ，１５ｃおよび１５ｄを通し孔
（参照番号をつけず）をあけることによつて形成
される。図示されたように形づくられた中心導体
１７、インパツトダイオード１９ａおよび整合さ
せられた負荷２３ａはその孔（参照番号をつけ
ず）内に配置される。インパツトダイオード１９
ａはろう付けなどの任意の便利な手段で金属板１
５ｅに接続される。

インパツトダイオード１９ａに隣接する中心導
体１７の部分はインパツトダイオード１９ａの比
較的に低いインピーダンスを空胴１１の中心面に
おける比較的に高いインピーダンスに整合させる
ようにありふれた仕方で寸法づけられたインピー
ダンス変成部２１ａを形成する形にされる。空胴
１１における中心導体１７の部分（参照番号をつ
けず）はより大きな動作帯域にわたりこの装置を
安定化させるため直径が増されている。これが必
要なのは、空胴１１の外壁の一部はこの領域で同
軸発振器（参照番号をつけず）の外部側導体を形
成するという事実による。

同軸用プラグ２５およびプローブ２７が図示さ
れたように空胴１１の中心へと突き出すように調
整可能に取り付けられる。プローブ２７は実効上
或る長さの同軸線路であつて中心導体２９、誘電
性の絶縁スリーブ３１、および、空胴１１に中心
導体２９を挿入しうる距離を調整するのを可能な
らしめるように図示された如く金属板１５ａにね
じ込まれる金属シールド３３を有する。プローブ
２７の外部（図示せず）は負荷（図示せず）への
接続を可能ならしめる同軸コネクタ（図示せず）
を有する。同調用プラグ２５は該プラグを空胴１
１に挿入できる距離の調整を可能ならしめるため
金属板１５ｄにねじ込まれ、これにより空胴１１
の共振周波数を調整する。

説明しつつあるこの組立体を完成するため、こ
こではアルミナからなる誘電性環状体３５が図示
されたように空胴１１内に配置される。環状体３
５は不所望の高次モード（TM₂₁₀モードやTM₁₁₀
モード等）が生ずる周波数をTM₀₂₀モードの周波
数から離すようにシフトする作用をする。ここで
ついでながら注目されることは、誘電性環状体３
５はTM₃₁₀モードの周波数をTM₀₂₀モードの周波
数の近くにシフトする作用をするけれども、これ
らの２つのモードの周波数はやはり互に異なつて
おり、結果としてTM₃₁₀モードで消散される電力
は零に近いかまたは零であるということである。
空胴１１内における不所望な高次モードを更に抑
制するため複数のスリツト（スリツト３７等）が
金属板１５ｃ（この金属板は空胴１１の下表面を
形成する）に形成されている。高周波エネルギに
対する任意の既知の吸収材３９で部分的に満たさ
れているスリツト３７が図示されたように同軸ダ
イオード発振器（参照番号をつけず）の隣り合う
もの間で空胴１１の半径方向に配置されている。
例えば、ここで用いられている吸収材はマサツセ
ツツ州カントンのエマーソン・カミングズ・カン
パニーにより製造された「エコソーブ
（Eccsorb）」との名で知られている吸収材であ
る。スリツト３７および吸収材３９は不所望な高
次モードによる電流を減衰する作用をする。

現在の例では、誘電性環状体３５の壁部の厚さ
および吸収材３９の量は実験的に定められた。誘
電性環状体３５の壁部の寸法がほぼｒ／2.3±ａ
（ここで、ｒは空胴１１の半径でａは約0.635ミリ
メートル（0.025インチ）に等しいときに満足な
結果が得られた。また、吸収材３９がスリツト３
７を３分の２の深さまで満たすときに良好な結果
が得られた。

以上本発明の好ましい実施例を説明したが、本
発明の範囲内で種々の変形が可能なことが当業者
には理解されよう。例えば、インパツトダイオー
ドを円筒形の取付け板に取付け、この取付け板を
金属板１５ｅにねじ込むようにすることも可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるマイクロ波電力結合装置を
一部切断し簡単化して示す斜視図である。 １０：マイクロ波電力源、１１：空胴、１５
ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ：金属板、
１７：中心導体、１９ａ：インパツトダイオー
ド、２５：同調用プラグ、２７：プローブ、３
１：絶縁スリーブ、３３：金属シールド、３５：
誘電性環状体、３７：スリツト、３９：高周波エ
ネルギ吸収材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ TM₀₂₀モードで動作するように寸法づけられ
   た円筒形空胴、該空胴内に配置されTM₀₂₀モード
   以外のモードを抑制するモード抑制手段、およ
   び、前記円筒形空胴の周辺に該空胴に対して結合
   関係に配置されている複数の同軸ダイオード発振
   器を具備するマイクロ波電力結合装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のマイクロ波電力
   結合装置において、モード抑制手段は円筒形空胴
   内に該空胴と同軸に配置された中空の誘電体材料
   製の円筒形部材を有するようにしたマイクロ波電
   力結合装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載のマイクロ波電力
   結合装置において、誘電体材料はアルミナからな
   るようにしたマイクロ波電力結合装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載のマイクロ波電力
   結合装置において、ｒが円筒形空胴の半径を表わ
   し、ａが実験的に定めた寸法を表わすとしたとき
   に、中空円筒形部材の内径および外径はそれぞれ
   ｒ／2.3−ａおよびｒ／2.3＋ａに等しいようにし
   たマイクロ波電力結合装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載のマイクロ波電力
   結合装置において、モード抑制手段は同軸ダイオ
   ード発振器の各順次の対間の円筒形空胴の一端壁
   に形成された半径方向に延びるスロツトを有し、
   このようなスロツトの各々はマイクロ波エネルギ
   の吸収材で部分的に満たされているようにしたマ
   イクロ波電力結合装置。