JPH02199903A

JPH02199903A - 誘電体伝送路

Info

Publication number: JPH02199903A
Application number: JP1022779A
Authority: JP
Inventors: Yuji Sawakuri; 澤栗　裕二; Minoru Inose; 猪瀬　實; Keiji Kato; 啓司加藤
Original assignee: CHUBU NIPPON HOSO KK; KATO DENKI KOGYOSHO KK
Current assignee: CHUBU NIPPON HOSO KK; KATO DENKI KOGYOSHO KK
Priority date: 1989-01-27
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1990-08-08

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】（産業上の利用分野）本発明は、マイクロ波を伝送するための誘電体線路を備
える誘電体伝送路に関する。

（従来の技術と解決しようとする課題）マイクロ波は、
従来、矩形導波管や円形導波管を用いて伝送されている
。

一方、ラジオやテレビジョンのマイクロ波帯が使用され
るＳＴリンク設備において、パラボラアンテナ等の空中
線は、基部絶縁されているタワーアンテナとしての高電
圧鉄塔を共用すべく該鉄塔に支持されることが多い。

しかるに、空中線を高電圧鉄塔にて支持すると、空中線
と中継装置とを結ぶ導波管伝送路を介して中継装置に高
電圧が印加され、中継装置等を損壊してしまう虞れが生
ずる。

そこで、導波管伝送路に誘電体線路を設け、これにより
中継装置に高電圧が印加されるのを防止することが行な
われている。この場合、この種の伝送路では伝送損失が
大きいので、伝送路周辺にシールドケースを設けたり、
導波管に電磁ホーンを取付けている。しかし、シールド
ケースを設けたり電磁ホーンを設けた場合でもそれほど
伝送損失が減少せず、しかも伝送路が大型化し、しかも
部品点数が多くなる欠点が生じる。

このような欠点を防止すべく、最近では高圧遮新型のマ
イクロ波伝送路が提案されている（実願昭５８−１５２
７７８号）、即ち、この伝送路は、マイクロ波のモード
を変換するモード変換部と、この変換部に接続される誘
電体線路とを備える構成を有している。

しかし、モード変換部に誘電体線路を単に接続するだけ
では、両者の整合が不十分なことが多いので、やはりあ
る程度の伝送損失が生じてしまう。

本発明はこのような点を解決するためになされたもので
、更に低損失でマイクロ波を伝送することができる誘電
体伝送路を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明は、Ｔ　Ｅ　ｒ　１モードのマイクロ波を伝送す
る誘電体線路を備える誘電体伝送路において、誘電体線
路の端部にテーパ部を形成し、この端部な逆方向のテー
パ面を有する整合部にて支持することを特徴とする。

（作用）誘電体線路の端部のテーパ部と整合部の逆テーパ面とに
より空気と誘電体線路の端部との占有断面を徐々に変化
させることができる。

従って、マイクロ波をＴＥ目モードに保持した上でイン
ピーダンスを殆ど変化させず、しかも広帯域の周波数に
亘って内部反射を抑制し、誘電体線路にて伝送すること
ができる。よって、極めて低損失でマイクロ波を伝送す
ることが可能である。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は本発明に係る誘電体伝送路の要部の断面図、第
２図は同伝送路の斜視図、第３図は同伝送路を高圧鉄塔
に設けた例を示す概略図である。

第３図において、１は高電圧鉄塔を示し、この高電圧鉄
塔ｌは碍子４により絶縁支持され、タワーアンテナとし
て、例えば、５０ＫＶの高電圧が印加されている。この
鉄塔１の上方にはパラボラアンテナ２が固定的に直接支
持され、パラボラアンテナ２と中継装置３との間は本発
明の誘電体伝送路５にて相互に接続されている。

本発明に係る誘電体伝送路５は、第２図に示すように、
中継装置３側に接続されている矩形導波管６と、この矩
形導波管６にフランジ７ａを介しで接続されているＴ　
Ｅ　Ｉｏモードの矩形導波管７とを備えている。この矩
形導波管７には矩形−円形変換器８（第１図参照）を介
してＴ　Ｅ　ｒ　＋モードの円形導波管９が接続されて
いる。この円形導波管９には、第１図及び第２図に示す
ように、整合部１０が一体的に形成され、整合部１０に
はアルミナ製の誘電体線路１１の一端が直接的に支持さ
れている。

誘電体線路１１の両端には第１図に示すように、デーパ
部１１ａが形成されている。また、整合部１０はこのテ
ーパ部１１ａとは逆方向のテーパ面１０ａを有している
。従って、整合部１０内の空気占有断面と誘電体線路１
１の端部（テーパ部１１ａ）の占有断面とは反比例的に
徐々に変化していることになる。そして、整合部１０は
ｔの長さ寸法で誘電体線路１１のテーパ部１１ａ近傍の
端部を支持している。従って、整合部１０にて誘電体線
路１１を確実に支持することができる上に、テーパ部１
１ａ及びテーパ面１０ａの急激な形状変化を吸収するこ
とができる。

一方、パラボラアンテナ２側に接続されている矩形導波
管６′にはフランジ７’　ａを介してＴ　Ｅ　ｒ。モー
ドの矩形導波管７′が接続され、この矩形導波管７′に
は矩形−円形変換器８′を介してＴＥＩＩモードの円形
導波管９′が接続されている。そして、この円形導波管
９′には整合部１０′が一体的に形成され、整合部１０
″には誘電体線路１１の他端が直接的に支持されている
。

次に、本発明の誘電体伝送路５の動作を説明する。

中継装置３の送信機から矩形導波管６に、例えば、３．
４ＧＨｚのマイクロ波帯の信号波が送られると、この信
号波は、矩形導波管７にてＴＥ、。モードで伝送された
後、矩形−円形変換器８にてＴＥＩｌモードに変換され
、円形導波管９に入る。

そして、この信号波は円形導波管９内をＴ　Ｅ　ｓ　ｒ
モードで伝送され、このＴ　Ｅ　ｓ　ｔモードで整合部
１０を通って誘電体線路１１に励振し、再び他方の整合
部１０’　を通って他の円形導波管９′に伝送される。

次いで、この信号波は円形導波管９′内をＴ　Ｅ　＋　
＋モードで伝送され、矩形−円形変換器８′によりＴ　
Ｅ　Ｉｏモードに変換され、更に矩形導波管７′にてＴ
　Ｅ　ｔ。モードで伝送されて矩形導波管６′を介して
パラボラアンテナ２に給電される。

さて、誘電体線路１１の両端にはテーパ部１１ａが形成
され、整合部１０（１０’）にはテーパ面１０ａ　（１
０’　ａ）が設けられているので、上述したように、整
合部１０（１０″）内の空気占有断面とテーパ部１０ａ
の占有断面とは反比例的に徐々に変化している。従って
、信号波は整合部１０にてインピーダンス変化を殆ど受
けず、しかも内部反射も受けずにＴＥＩＩモードを保持
し、誘電体線路１１に励振される。また、この信号波は
誘電体線路１１を伝搬して同様にテーパ部１１ａ及び整
合部１０’　にてインピーダンス変化及び広帯域の周波
数範囲で内部反射を受けずに円形導波管９′に入り、伝
送される。従って、信号波を誘電体線路１１にて低損失
で伝送することができる。

また、本実施例では整合部１０　（１０’　）にて誘電
体線路１１の両端をｔの長さ寸法で支持しているので、
誘電体線路１１の端部と整合部１゜（１０’）との間よ
り信号波が漏洩するのを防止することができる。従って
、更に低損失で信号波を伝送することが可能であり、し
かも整合部１゜（ｉｏ’）が支持材としても機能してい
るので、誘電体線路１１を支持するための部材も不要で
ある。

上記実施例において、整合部１０　（１０’　）にはコ
ロナリング１０ｂ　（１０’　ｂ）が設けられてン、セ
ラミック９石英ガラス等の他の材料より形成されていて
も同一の効果が得られる。

ところで、誘電体線路１１の支持を必要とする場合には
、第４図に示すように、金属製の管１２に挿入し、この
管１２を支持材１３にて支持すればよい。また、誘電体
線路１１に誘電率が１以上の誘電材料が近接すると、信
号波の伝送が阻害されるので、誘電材料にて支持する場
合には、第５図に示すように、誘電体線路１１を金属材
から成るスペーサを介して誘電材料から成る被覆管１４
に一定間隔を保持して挿入し、被覆管１４を支持材１３
にて支持する。

〈実験例〉第１図及び第２図に示す誘電体線路１１を、誘電率が９
．５のアルミナにて外径が３５ｍｍ、長さ寸法が３３０
ｎｍに製作し、その両端なテーパ状に形成して整合部１
０．１０’にて支持した。そして、第１図に示す誘電体
伝送路５を構成し、その伝送特性を調べたところ、周波
数が３．４５Ｇ）ｌｚで電圧定在波比（ｖ・ｓ−ｗ−Ｒ
）が最小値１．０２５を示し、又第６図に示すように、
３．３Ｇ）ｌｚ〜３．５Ｇ）ｌｚの範囲では電圧定在波
比が常時１．１以下であった。また、挿入損失も第７図
に示すように、３．３２ＧＨｚ〜３．４８ＧＨｚの範囲
では約０．４ｄＢの低い値を示した。

尚、デフロン製の誘電体線路１１を製作し、同様に伝送
特性を調べたところ、はぼ同一の結果が得られた。

第８図は本発明を中波鉄塔絶縁共用器に応用した例を示
し、屋外用として防水傘１５が設けられている。防水傘
１５はコロナリング１６が形成されて支持部材１７を介
して図示しない鉄塔に支持されている。この応用例にお
いて、誘電体線路１１は一定以上の荷重、引張力１曲げ
などの応力が加わるので、セラミックスや石英ガラスよ
り構成するのが好ましい、尚、この誘電体線路１１はガ
ラス管１８にて覆われている。

第９図には本発明の他の実施例が示されている。即ち、
この実施例では誘電体線路１１の中央が分割されて線路
部１１Ａ、１１Ｂに分かれている。そして、線路部１１
Ａ、ＩＩＢは微小な間隔Ｓ（例えば、０．１ｍｍ）を保
持して金属スリーブ１９にて連結されている。このよう
に、誘電体線路１１を線路部１１Ａ、ＩＩＢに分割して
も信号波の波長が８７．３ｎｍ程度なので、間隔Ｓが０
．１ｍｍであっても波長の１／１０００程度のギャップ
しか生ぜず、従って、信号波の伝送には何ら影響を与え
ることがない。

ところで、誘電体線路１１を線路部１１Ａ。

１１Ｂに分割すると、誘電体線路１１の長さ寸法を自由
に設定することができるので、設計変更等が極めて簡単
であり、又損壊した場合等に部品的に交換することがで
き、経済的である。また、事故その他の理由で伝送路を
変更する場合にも簡単に作業を行なうことができる。

第１０図には第９図の変形例が示されている。

即ち、この変形例では、誘電体線路１１が同様に線路部
１１Ａ、ＩＩＢに分割され、間隔Ｓが設定されている。

そして、整合部ｌＯ′がベアリング２０にて回転自在に
支持されている。従って、整合部１０’がパラボラアン
テナ側と共に回転しても誘電体線路１１を摩耗させずに
信号波の伝送路として利用することができる。

尚、整合部１０．１０’をそれぞれ独立に回転自在に支
持し、例えば、移動体の測定器等に組み込んでもよい。

第１１図は本発明をロータリースイッチに応用した例を
示している。即ち、複数の誘電体線路１１は一端側が図
示しない整合部１０　（１０’　）にて支持され、他端
側が金属板２２の貫通穴に嵌入されている。この金属板
２２は定位置に固定されている６金属板２２には同軸的
に回転板２３が対向している。この回転板２３は図示し
ない回転軸に取付けられて回転駆動される８回転板２３
には各誘電体線路１１と対向する位置に貫通穴が設けら
れ、この貫通穴に０字状の接続誘電体線路２１の両端が
嵌入されている。

この応用例では、回転板２３を回転させて接続誘電体線
路２１の両端面が一対の誘電体線路１１．１１の各端面
に対向することで、これら誘電体線路１１．１１が相互
に電磁的に接続するので、信号波をこれらの誘電体線路
１１．１１間で伝送することができる。また、回転板２
３を回転させると、他の一対の誘電体線路１１．１１が
接続誘電体線路２１にて接続する。従って、各誘電体線
路１１間を切り換え接続することが可能である。

第１２図は本発明を高圧送電路の送電パラメータの測定
の応用した例が示されている。即ち、２４は導電用のケ
ーブルであり、このケーブルに検出器２５が取付けられ
ている。検出器２５と計測器との間は本発明の誘電体伝
送路５にて接続されている。この応用例では、例えば、
検出器２５にて活線状態のケーブル２４の電流を検出し
、検出電流をマイクロ波にて変調して本発明の誘電体伝
送路５により計測器に送出する。従って、三相交流の安
定性等を計測することができる。

第１３図はＳＨＦ機器モジュール間の接続に本発明を応
用した例を示し、誘電体線路１１の両端にはコネクタ２
８が取付けられている。これらのコネクタ２８は整合部
１０（１０’）等を含み、ＳＨＦ機器モジュール（基板
）２６．２７にそれぞれ接続されている。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、誘電体線路の端
部にテーパ部を設け、このテーパ部とは逆方向のテーパ
面を有する整合部にて誘電体線路の端部な支持するよう
にしたので、小型で簡単かつ安価な構成を有したが極め
て低損失でマイクロ波を伝送することができる誘電体伝
送路を提供することができる。

また、誘電体線路を分割して微小な間隔を保持させるよ
うにしたので、伝送路の設計度の自由度が向上する上に
伝送路の変更が容易であり、しかもロータリースイッチ
や各種の回転部分に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る誘電体伝送路の要部の断面図、第
２図は同伝送路の斜視図、第３図は同伝送路を高電圧鉄
塔に設けた例を示す概略図、第４図及び第５図は誘電体
線路の支持状態をそれぞれ示す断面図、第６図及び第７
図は本発明の誘電体伝送路の電圧定在波比と挿入損失を
それぞれ示す特性図、第８図は本発明の誘電体伝送路を
屋外用の共用器に応用した例を示す正面図、第９図及び
第１０図は本発明の他の実施例の要部の正面図とその変
形例の正面図、第１１図は本発明をロータリースイッチ
に応用した例を示す斜視図、第１２図は本発明を高圧送
電路の測定に応用した例を示す概略図、第１３図は本発
明をＳＨＦ機器モジュール間の接続に応用した例を示す
概略図である。８．８’　−−−−一一一矩形一円形変換器、９．９’
　−−−−一−−円形導波管、１０．１０’　−−−−
一整合部、１０ａ、１０’　ａ−−−テーパ面、１１−−−−−一−−−誘電体線路、１１Ａ、１１Ｂ−一−−線路部、１１　ａ　−−−−−−−−テーパ部、１５−−−−−
−−一一防水傘、２１−−−−−−一−−接続誘電体線路、２３−−一一
−−−−−回転板。第３８第４図１１５図第６図第８図第９図第１０図第１１図手続補正書（自発）

Claims

【特許請求の範囲】

１．ＴＥ＿１＿１モードのマイクロ波を伝送する誘電体
線路を備える誘電体伝送路において、前記誘電体線路の端部に形成されているテーパ部と、前記テーパ部とは逆方向のテーパ面を有して前記誘電体
線路の端部を支持する整合部とを含むことを特徴とする
誘電体伝送路。
２．前記誘電体線路は微小な間隔を保持して分割されて
いることを特徴とする請求項１記載の誘電体伝送路。