導波管

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λο/λg=sinθ ・・・・(10.3.4)
導波管の長辺寸法を「a」とすると(10.3.5)式が得られる。
a/(λg/2)=2*a/λg=tanθ ・・・・(10.3.5)
(10.3.4),(10.3.5)の両式よりλgを消去すると(10.3.6)式となる。
cosθ=λο/(2*a) ・・・・(10.3.6)
即ち、導波管の長辺の寸法aが決まれば、最適入射角が決まることになる。これらの式からθを除去すると(10.3.7)式となる。
λg=λο
=λο(cm)・・・・(10.3.7)

図10.3.8 管内波長の計算図
図10.3.8 管内波長の計算図

遮断周波数fcについて図10.3.9 を参照して説明する。ある電波の周波数が高い時は(波長が短い)、管軸に沿って進む速さが速くなり、従って平面波の通路が短くなる。通路が短かいということは(a)のように一定の距離を進む間での反射の回数が少なくなることである。周波数が低くなると(波長が長い)通路の長さが長くなるため反射の回数が多くなり(b)のようになる。更に、周波数が低くなり遮断周波数に近くなるにつれて、益々反射の回数が多くなり、遮断周波数になると、ついには平面波は(c)のように管壁a−b間で反射して管軸方向に伝播しなくなるイメージとなる。

(a)周波数が高い時
(a)周波数が高い時
(b)周波数が低い時
(b)周波数が低い時
(c)周波数がより低い時
(c)周波数がより低い時
図10.3.9 遮断周波数の説明図

(6) 導波管の規格

方形導波管の規格は、JIS並びにEIAJなどで規定されており、表10.3.1に2450MHz付近で使用される規格を示している。表中のWRT−2については東芝独自の規格であり、マイクロ波加熱装置にはこの両方が利用されている。尚、WRI−26も2450MHz帯域で使用可能だが、クライストロン式発振機に使用したことがあるが、マイクロ波加熱装置に使用している例は無いと思っている。

方形導波管 フランジ 使用周波数帯域
(MHz)
フランジ外形
(mm)
遮断周波数寸法
(mm)
遮断周波数
(GHz)
JIS EIAJ JIS EIAJ
WRI-9 0.76〜1.15 247.65×123.82 0.60
WRJ-2 WRI-22 BRJ-2 FPDR-22 1.70〜2.60 109.22×54.61 161×106.5 1.38
WRI-26 FPDR-26 2.17〜3.30 86.36×43.18 1.74
(WRT-2) (BRT-2)
1.93〜2.95 96.0*27.0 130×60 1.56
表10.3.1 方形導波管の規格(2.45GHz付近)
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