導波管

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10.導波管

マイクロ波エネルギーをマイクロ波発振機よりマイクロ波照射部へ送る場合に利用するのが導波管と称される金属パイプである。以下、この導波管につき構造、機能などにつき記述する。

10.1 導波管の種類

マイクロ波発振機から照射部へのマイクロ波エネルギーの伝送は、電線はマイクロ波を外部へ放射してしまうため使えず、通常導波管と称する金属製中空パイプが用いられている。導波管は、図10.1.1 に示す断面形状により方形或いは円形導波管、より複雑な形状のリッジ形導波管などがある。一般的に利用されているものは方形導波管であり、円形、リッジ形導波管は特殊な目的にのみ使用されるだけである。

(a)方形導波管
(a)方形導波管
(b)円形導波管kW)
(b)円形導波管
(c)リッジ形導波管
(c)リッジ形導波管
図10.1.1 導波管の種類
マイクロ波発振機と照射部を結ぶ導波管は、図10.1.2 のような直線導波管ばかりとは限らず、曲げることも考慮しなければならない。この条件を満たすものが図10.1.3 及び図10.1.4 に示すEコ−ナ、Hコ−ナである。 Eコ−ナは電界Eと平行に、Hコ−ナは磁界Hと平行に曲げる場合に用いる。尚、同じように曲げる使用目的で 円弧状に曲げるものもあり、これをEベンド、Hベンドと称している。一般的には各コーナの曲げ角度は直角が多いが、図示していないものの電波の伝播方向を180°曲げたり、鋭角・鈍角の角度でVSWR=1.2以下(反射率;0.8%)の性能を確保するように設計・製作することは可能である。具体的設計方法は第二部にて詳述しており、興味をお持ちの方は会員になっていただければと思っている。尚、各コーナ導波管のVSWRが「1.2以下(電力反射率0.83%以下)」であればマイクロ波測定回路に利用するには若干問題が残るものの、マイクロ波エネルギーの伝送であれば特に問題は無い。これらの導波管の他に図10.1.5に示すテ−パ導波管や図10.1.6に示すλ/4変換導波管などを使用することもある。後者の具体的設計方法も第二部に詳述している。
図10.1.2 直線導波管
図10.1.2 直線導波管
図10.1.3 Eコ−ナ
図10.1.3 Eコ−ナ
図10.1.4 Hコ−ナ
図10.1.4 Hコ−ナ
図10.1.5 テ−パ導波管
図10.1.5 テ−パ導波管
図10.1.6 変換導波管
図10.1.6 変換導波管
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