(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の固体スイッチ（３００，３１０）と第２の固体スイッチ（３００，３２０）とを有すると共に、第１の導体（２１０，１２１０）と第２の導体（２２０，１２２０）とからなる同軸導体（２００，１２００）を有する高周波発生器（１００，１１００）であって、各個体スイッチ（３００，３１０，３２０）が、第１の出力端子（３０５）と第２の出力端子（３０６）とを有し、かつ第１の出力端子（３０５）と第２の出力端子（３０６）との間で高周波電流をスイッチングするように構成されている、高周波発生器（１００，１１００）において、
第１の導体（２１０，１２１０）が、同軸導体（２００，１２００）の長手方向（２０１）において連続する第１の部分（２１１，１２１１）と第２の部分（２１２，１２１２）とを有し、両部分が第１の遮断部（２１５，１２１５）によって互いに分離されており、
第１の固体スイッチ（３００，３１０）の第１の出力端子（３０５）が第２の導体（２２０，１２２０）に導電接続され、第１の固体スイッチ（３００，３１０）の第２の出力端子（３０６）が第１の部分（２１１，１２１１）に導電接続されており、
第２の固体スイッチ（３００，３２０）の第１の出力端子（３０５）が第１の部分（２１１，１２１１）に導電接続され、第２の固体スイッチ（３００，３２０）の第２の出力端子（３０６）が第２の部分（２１２，１２１２）に導電接続されている
ことを特徴とする高周波発生器（１００，１１００）。
【請求項２】
第１の固体スイッチ（３００，３１０）が第１のチャンバ（４１０，１４１０）内に配置され、第１のチャンバ（４１０，１４１０）が、同軸導体（２００，１２００）の半径方向（２０２）に延びた第１のチャンバ壁（４１１，１４１１）と、同軸導体（２００，１２００）の半径方向（２０２）に延びた第２のチャンバ壁（４１２，１４１２）とによって囲まれている、請求項１記載の高周波発生器（１００，１１００）。
【請求項３】
第２の固体スイッチ（３００，３２０）が第２のチャンバ（４２０，１４２０）内に配置され、第２のチャンバ（４２０，１４２０）が、同軸導体（２００，１２００）の半径方向（２０２）に延びた第３のチャンバ壁（４２１，１４２１）と、同軸導体（２００，１２００）の半径方向（２０２）に延びた第４のチャンバ壁（４２２，１４２２）とによって囲まれている、請求項１又は２記載の高周波発生器（１００，１１００）。
【請求項４】
第２のチャンバ壁（２１２，１４１２）と第３のチャンバ壁（４２１，１４２１）とが一体形成されている、請求項２又は３記載の高周波発生器（１００，１１００）。
【請求項５】
第２のチャンバ（４２０，１４２０）が、同軸導体（２００，１２００）の半径方向（２０２）において、第１の導体（２１０，１２１０）と外被壁（４２３，１４２３）とによって囲まれている、請求項３又は４記載の高周波発生器（１００，１１００）。
【請求項６】
第２のチャンバ（４２０，１４２０）が誘電性又は強磁性の材料を充填されている、請求項３から５の１つに記載の高周波発生器（１００，１１００）。
【請求項７】
第２の固体スイッチ（３００，３２０）が、第１の給電線（３０３）に接続されている第１の給電端子（３０１）と、第２の給電線（３０４）に接続されている第２の給電端子（３０２）とを有し、第１の給電線（３０３）が部分的に第３のチャンバ壁（４２１，１４２１）に対して平行に延び、第２の給電線（４２２、１４２２）が部分的に第４のチャンバ壁（４２２，１４２２）に対して平行に延びている、請求項３から６の１つに記載の高周波発生器（１００，１１００）。
【請求項８】
第１の導体（２１０）が同軸導体（２００）の外側導体であり、第２の導体（２２０）が同軸導体（２００）の内側導体である、請求項１から７の１つに記載の高周波発生器（１００）。
【請求項９】
固体スイッチ（３００）が同軸導体（２００）の半径方向（２０２）において第１の導体（２１０）の外側に配置されている、請求項８記載の高周波発生器（１００）。
【請求項１０】
第１の導体（１２１０）が同軸導体（１２００）の内側導体であり、第２の導体（１２２０）が同軸導体（１２００）の外側導体である、請求項１から７の１つに記載の高周波発生器（１１００）。
【請求項１１】
固体スイッチ（３００）が同軸導体（１２００）の半径方向（２０２）において第１の導体（１２１０）の内側に配置されている、請求項１０記載の高周波発生器（１１００）。
【請求項１２】
第３の固体スイッチ（３００，３３０）が、第１の固体スイッチ（３００，３１０）又は第２の固体スイッチ（３００，３２０）に並列接続されている、請求項１から１１の１つに記載の高周波発生器（１００，１１００）。
【請求項１３】
第１の導体（２１０，１２１０）が、同軸導体（２００，１２００）の長手方向（２０１）において第２の部分（２１２，１２１２）に後続する第３の部分（２１３，１２１３）を有し、第３の部分（２１３，１２１３）が第２の遮断部（２１６）によって第２の部分（２１２，１２１２）から分離されており、第４の固体スイッチ（３００，３４０）の第１の出力端子（３０５）が第２の部分（２１２，１２１２）に導電接続され、第４の固体スイッチ（３００，３４０）の第２の出力端子（３０６）が第３の部分（２１３，１２１３）に導電接続されている、請求項１から１２の１つに記載の高周波発生器（１００，１１００）。
【請求項１４】
同軸導体（２００，１２００）の波動インピーダンスが、第１の遮断部（２１５）において不連続的に変化する、請求項１から９の１つに記載の高周波発生器（１００，１１００）。
【請求項１５】
第１の導体（２１０，１２１０）の半径が第１の遮断部（２１５）において変化する、請求項１４記載の高周波発生器（１００，１１００）。
【請求項１６】
同軸導体（２００，１２００）の誘電体が第１の遮断部（２１５）において変化する、請求項１４又は１５記載の高周波発生器（１００，１１００）。
【請求項１７】
第１の遮断部（２１５）における波動インピーダンスの変化の値が、第２の固体スイッチ（３００，３２０）の負荷インピーダンスの値に相等しい、請求項１４から１６の１つに記載の高周波発生器（１００，１１００）。
【請求項１８】
第１の遮断部（２１５）における波動インピーダンスの変化が１０オームである、請求項１４から１７の１つに記載の高周波発生器（１００，１１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念事項による高周波出力を発生するため高周波発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波発生器を複数の高周波モジュールからモジュール構成することは公知である。従来のモジュール構成の高周波発生器は、例えば同軸ケーブルにより出力合成器（コンバイナ）に接続されている高周波モジュールを使用する。通常、各高周波モジュールの出力インピーダンスを同軸ケーブルの線路インピーダンスに整合させることが必要である。出力合成器の内部において通常は他のインピーダンス変換が必要である。そのインピーダンス変換は一般に周波数選択性の部品により行われる。それによって、従来の高周波発生器は狭帯域となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、２度に及ぶインピーダンス変換を必要としない高周波発生器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、請求項１の特徴事項を有する高周波発生器によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項に示されている。
【０００５】
本発明による高周波発生器は、第１の固体スイッチと第２の固体スイッチとを含み、各固体スイッチは、第１の出力端子と第２の出力端子とを有し、かつ第１の出力端子と第２の出力端子との間で高周波電流をスイッチングするように構成されている。更に、この高周波発生器は、第１の導体と第２の導体とを有する同軸導体を含む。第１の導体は、同軸導体の長手方向において連続する第１の部分と第２の部分を有し、両部分は、第１の遮断部によって互いに分離されている。第１の固体スイッチの第１の出力端子は、第２の導体に導電接続され、第１の固体スイッチの第２の出力端子は、第１の部分に導電接続されている。更に、第２の固体スイッチの第１の出力端子が、第１の部分に導電接続され、第２の固体スイッチの第２の出力端子が、第２の部分に導電接続されている。
【０００６】
この高周波発生器の場合、有利なことに、固体スイッチが出力合成器内に組みこまれている。同軸導体のインピーダンスへの固体スイッチの最適な負荷インピーダンスのインピーダンス整合を、固体スイッチの直列接続によってもたらすことができる。それによって、インピーダンス変換の必要性が回避される。
【０００７】
好ましくは、第１の固体スイッチが、第１のチャンバ内に配置され、第１のチャンバが、同軸導体の半径方向に延びた第１のチャンバ壁と、同軸導体の半径方向に延びた第２のチャンバ壁とによって囲まれているとよい。それによって有利なことに、第１の固体スイッチが、同軸導体によって出力される出力電圧の電位から分離される。
【０００８】
格別に好ましくは、第２の固体スイッチが第２のチャンバ内に配置され、第２のチャンバが、同軸導体の半径方向に延びた第３のチャンバ壁と、同軸導体の半径方向に延びた第４のチャンバ壁とによって囲まれているとよい。その際に有利なことに、第２の固体スイッチも同軸導体の出力電圧の電位から分離される。
【０００９】
第２のチャンバ壁と第３のチャンバ壁とが一体形成されていると有効である。その際に有利なことに、第１のチャンバと第２のチャンバとが１つの共通なチャンバ壁によって互いに分離される。これは、占有スペースを節約した高周波発生器の構成を可能にする。
【００１０】
好ましくは、第２のチャンバが、同軸導体の半径方向において、第１の導体と外被壁とによって囲まれているとよい。その際に有利なことに、第２の固体スイッチが第２のチャンバの壁によって完全に包囲される。
【００１１】
高周波発生器の発展形態では、第２のチャンバが誘電性又は強磁性の材料を充填されている。それによって有利なことに、チャンバ壁において流れる電流の振幅が同軸導体の出力電流に比べて無視できるほど小さくなることが達成される。
【００１２】
格別に好ましくは、第２の固体スイッチが、第１の給電線に接続されている第１の給電端子と、第２の給電線に接続されている第２の給電端子とを有するとよい。更に、第１の給電線が部分的に第３のチャンバ壁に対して平行に配置され、第２の給電線が部分的に第４のチャンバ壁に対して平行に配置されているとよい。その際に有利なことに、第２の固体スイッチが、高周波発生器のその他の固体スイッチと同様に同一の直流供給電圧によって電力を供給される。
【００１３】
高周波発生器の一実施形態では、第１の導体が同軸導体の外側導体であり、第２の導体が同軸導体の内側導体である。
【００１４】
好ましくは、固体スイッチが同軸導体の半径方向において第１の導体の外側に配置されているとよい。
【００１５】
高周波発生器の他の実施形態では、第１の導体が同軸導体の内側導体であり、第２の導体が同軸導体の外側導体である。
【００１６】
その際に好ましくは、固体スイッチが同軸導体の半径方向において第１の導体の内側に配置されているとよい。
【００１７】
高周波発生器の発展形態においては、第３の固体スイッチが、第１の固体スイッチ又は第２の固体スイッチに並列接続されている。その際に有利なことに、高周波発生器の高い出力電力を得ることができる。同様に有利なことに、第３の固体スイッチの負荷インピーダンスを同軸出力線路のインピーダンスに整合させることができる。
【００１８】
高周波発生器の追加の発展形態では、第１の導体が、同軸導体の長手方向において第２の部分に後続する第３の部分を有し、第３の部分が第２の遮断部によって第２の部分から分離されており、第４の固体スイッチの第１の出力端子が第２の部分に導電接続され、第４の固体スイッチの第２の出力端子が第３の部分に導電接続されている。有利なことに、本発明による高周波発生器においては、カスケードの継続によって更に別の固体スイッチを直列接続することができる。それによって高周波発生器の出力電力を高めることができる。
【００１９】
同軸導体の波動インピーダンスが第１の遮断部において飛躍的に変化すると有効である。
【００２０】
本発明の一実施形態においては、第１の導体の半径が第１の遮断部において変化する。それによって有利なことに、同軸導体の波動インピーダンスの飛躍的な変化を達成することができる。
【００２１】
高周波発生器の他の実施形態においては、同軸導体の誘電体が第１の遮断部において変化する。それによっても有利なことに、第１の遮断部における同軸導体の波動インピーダンスの変化を達成することができる。
【００２２】
好ましくは、第１の遮断部における波動インピーダンスの変化が第２の固体スイッチの負荷インピーダンスにほぼ相当するとよい。その際に有利なことに、第２の固体スイッチをそれの最適な負荷インピーダンスで動作させることができる。
【００２３】
第１の遮断部における波動インピーダンスの変化が約１０オームであると有効である。その際に有利なことに、第２の固体スイッチを１０オームの負荷インピーダンスで動作させることができる。代替として、第２の固体スイッチと、第２の固体スイッチに並列接続されている他の固体スイッチとを、それぞれ２０オームのインピーダンスで動作させてもよい。
【００２４】
以下において本発明を添付図面に基づいて更に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は第１の実施形態による高周波発生器の概略図を示す。
【図２】図２は第２の実施形態による高周波発生器の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、第１の実施形態による高周波発生器１００の概略断面図を示す。高周波発生器１００は高周波出力の発生、つまり高周波電気信号の発生に用いられる。
【００２７】
高周波発生器１００は、高周波出力を発生するために複数の固体スイッチ３００を有する。各固体スイッチ３００は、高周波出力の発生に適した高周波モジュールである。以下の説明および特許請求の範囲において使用される用語「固体スイッチ」の示す意味は、限定的に解されるべきではない。
【００２８】
各固体スイッチ３００は、第１の給電端子３０１と第２の給電端子３０２とを有する。各第１の給電端子３０１は、第１の給電線３０３に接続されている。各第２の給電端子３０２は、第２の給電線３０４に接続されている。固体スイッチ３００には、給電線３０３，３０４を介して、固体スイッチ３００を動作させる直流供給電圧が供給される。更に、各固体スイッチ３００は、第１の出力端子３０５と第２の出力端子３０６とを有する。各固体スイッチ３００は、第１の出力端子３０５と第２の出力端子３０６との間で、高周波電流をスイッチングするように構成されている。
【００２９】
更に、高周波発生器１００は同軸導体２００を含み、この同軸導体は、固体スイッチ３００によって発生させられた高周波出力を合成し、合成した高周波信号を転送するために用いられる。同軸導体２００は、同軸導体の外側導体を成す第１の導体２１０と、同軸導体２００の内部導体を成す第２の導体２２０とを含む。第１の導体２１０は、第２の導体２２０の半径方向の外側においてその周囲を囲むように配置されている。第１の導体２１０および第２の導体２２０は、それぞれ導電材料、好ましくは金属からなる。同軸導体２００は、高周波発生器１００によって発生させられて合成された高周波出力が出力される出力端２３０を有する。
【００３０】
同軸導体２００は、同軸導体２００の延在方向に相当する長手方向２０１と、長手方向２０１に対して垂直に向く半径方向２０２とを確定する。
【００３１】
同軸導体２００の第１の導体２１０は、長手方向において、第１の部分２１１と、第２の部分２１２と、第３の部分２１３と、第４の部分２１４とに分割されている。４つの部分２１１，２１２，２１３，２１４よりも多い又は少ない部分が設けられていてもよい。第１の部分２１１は、第１の遮断部２１５により第２の部分２１２から分離されている。第２の部分２１２は、第２の遮断部２１６により第３の部分２１３から分離されている。第３の部分２１３は、第３の遮断部２１７により第４の部分２１４から分離されている。第４の部分２１４は、第４の遮断部２１８によって、第１の導体２１０の後続の第５の部分から分離されている。遮断部２１５，２１６，２１７，２１８は、例えば一周するリング状スリットとして形成することができる。
【００３２】
各固体スイッチ３００は、同軸導体２００の半径方向２０２において、第１の導体２１０の外側に配置されている。第１の固体スイッチ３１０の第１の出力端子３０５は、同軸導体２００の第２の導体２２０に導電接続されている。第１の固体スイッチ３１０の第２の出力端子３０６は、同軸導体２００の第１の導体２１０の第１の部分２１１に導電接続されている。第２の固体スイッチ３２０の第１の出力端子３０５は、同軸導体２００の第１の導体２１０の第１の部分２１１に導電接続されている。第２の固体スイッチ３２０の第２の出力端子３０６は、同軸導体２００の第１の導体２１０の第２の部分２１２に導電接続されている。従って、第２の固体スイッチ３２０は第１の遮断部２１５を跨いで配置されている。第１の固体スイッチ３１０および第２の固体スイッチ３２０は直列接続されている。
【００３３】
第３の固体スイッチ３３０の第１の出力端子３０５は、同軸導体２００の第２の導体２２０に導電接続されている。第３の固体スイッチ３３０の第２の出力端子３０６は、同軸導体２００の第１の導体２１０の第１の部分２１１に導電接続されている。従って、第３の固体スイッチ３３０は、第１の固体スイッチ３１０に並列接続されている。第１の固体スイッチ３１０および第３の固体スイッチ３３０に同様に並列接続されている更に別の固体スイッチ３００が設けられてもよい。あるいは第３の固体スイッチ３３０は省略されてもよい。
【００３４】
第４の固体スイッチ３４０の第１の出力端子３０５は、同軸導体２００の第１の導体２１０の第２の部分２１２に導電接続されている。第４の固体スイッチ３４０の第２の出力端子３０６は、同軸導体２００の第１の導体２１０の第３の部分２１３に導電接続されている。従って、第４の固体スイッチ３４０は、第２の遮断部２１６を跨いで配置されている。第４の固体スイッチ３４０は、第１の固体スイッチ３１０および第２の固体スイッチ３２０に直列接続されている。第４の固体スイッチ３４０は省略されてもよい。しかし、高周波発生器１００は、なおも他の固体スイッチ３００を含むこともでき、これらの他の固体スイッチ３００は、同軸導体２００の第１の導体２１０の第３の遮断部２１７、第４の遮断部２１８を跨いで、そして更に他の遮断部を跨いで配置され、第１の固体スイッチ３１０および第２の固体スイッチ３２０と直列接続されている。高周波発生器１００は、第２の固体スイッチ３２０および／又は第４の固体スイッチ３４０に並列接続された更に別の固体スイッチ３００を含むことができる。
【００３５】
それゆえ、高周波発生器１００は、少なくとも第１の固体スイッチ３１０と第２の固体スイッチ３２０とを含む。これらの固体スイッチ３１０，３２０に他の固体スイッチ３００を並列接続してよい。更に、高周波発生器１００は、第１の固体スイッチ３１０および第２の固体スイッチ３２０に直列接続されている他の固体スイッチを備えた他のカスケード要素を有することができる。
【００３６】
各遮断部２１５，２１６，２１７，２１８において、同軸導体２００の波動インピーダンスが急に変化する。図１に例示した実施形態では、これは、各遮断部２１５，２１６，２１７，２１８において、第１の導体２１０の半径が変化することによって達成される。しかし、半径変化が厳密に遮断部で行われることが強制的に必要というわけではない。第１の導体２１０の半径変化の位置と、第１の導体２１０の遮断部２１５，２１６，２１７，２１８の位置とは、同軸導体２００の長手方向２０１において相互にずれていてもよい。代替として第１の導体２１０の半径が、同軸導体２００の長手方向２０１において一定であってもよい。この場合には第１の導体２１０の部分２１１，２１２，２１３，２１４の間の波動インピーダンスの変化は、同軸導体２００の誘電体の変化によって達成することができる。
【００３７】
好ましくは、各遮断部２１５，２１６，２１７，２１８における同軸導体２００の波動インピーダンス変化が、それぞれの遮断部２１５，２１６，２１７，２１８を跨いで配置された固体スイッチ３００の負荷インピーダンスに相当するか、又は遮断部２１５，２１６，２１７，２１８を跨いで複数の固体スイッチ３００が並列接続されている場合に固体スイッチ３００の並列接続回路の負荷インピーダンスに相当するとよい。それによって、固体スイッチ３００と同軸導体２００との間におけるインピーダンス変換の必要性が回避される。例えば各固体スイッチ３００が２００Ｖの出力電圧と１０Ａの出力電流を有し、かつ各遮断部２１５，２１６，２１７，２１８において２つの固体スイッチ３００が並列接続されている場合に、各遮断部２１５，２１６，２１７，２１８における同軸導体２００の波動インピーダンスの変化は、約１０オームであるべきである。
【００３８】
第１の固体スイッチ３１０および第３の固体スイッチ３３０は、第１のチャンバ４１０内に配置されている。第１のチャンバ４１０は、同軸導体２００の長手方向２０１において、同軸導体２００の半径方向２０２に延びる第１のチャンバ壁４１１と、第１のチャンバ壁４１１に対して平行に延びる第２のチャンバ壁４１２とによって囲まれている。第１のチャンバ壁４１１は導電材料、好ましくは金属から成り、第２の導体２２０と導電接続されている。第２のチャンバ壁４１２は、同様に導電材料から成り、第１の導体２１０の第１の部分２１１に導電接続されている。第１のチャンバ４１０は、半径方向２０２の外側において、第１のチャンバ４１０の外被壁４１３によって囲まれている。外被壁４１３は円筒外被の形状に構成されており、導電材料から成る。外被壁４１３は、第１のチャンバ壁４１１および第２のチャンバ壁４１２と導電接続されている。第１のチャンバ４１０は、半径方向２０２の内側において、第１の導体２１０の第１の部分２１１の一部と、同軸導体２００の導体２２０の一部とによって囲まれている。
【００３９】
第１の固体スイッチ３１０の第１の給電線３０３は、第１のチャンバ４１０の第１のチャンバ壁４１１に対して平行に半径方向に外側に向かって延びている。第１の固体スイッチ３１０の第２の給電線３０４は、第１のチャンバ４１０の内部において、第２のチャンバ壁４１２に対して平行に半径方向に外側に向かって延びている。同様に第１のチャンバ４１０内に配置されている第３の固体スイッチ３３０の給電線３０３，３０４が対応して外側に向かって延びている。給電線３０３，３０４は、チャンバ壁４１１，４１２に対してできるだけ近接しているか、又は直接的に接していることが好ましい。それによって、固体スイッチ３１０，３３０が出力電圧の電位から分離されていることが達成される。
【００４０】
第２の固体スイッチ３２０は、第２のチャンバ４２０内に配置されており、このチャンバは、長手方向２０１において、第２のチャンバ４２０の第１のチャンバ壁４２１および第２のチャンバ壁４２２によって囲まれている。この場合も先と同様に、第２のチャンバ４２０の第１のチャンバ壁４２１および第２のチャンバ壁４２２は、同軸導体２００の半径方向２０２に延びている。第２のチャンバ４２０の第１のチャンバ壁４２１は同時に第１のチャンバ４１０の第２チャンバ壁４１２を成すとよい。この場合も前述と同様に、第２のチャンバ４２０は、半径方向２０２の外側に向かっては、第２のチャンバ４２０の外被壁４２３によって囲まれており、これに対して半径方向２０２の内側に向かっては、第１の導体２１０の第１の部分２１１の一部と、第１の導体２１０の第２の部分２１２の一部とによって囲まれている。第２の固体スイッチ３２０の第１の給電線３０３は、第２のチャンバ４２０の第１のチャンバ壁４２１に対して平行に延びている。第２の固体スイッチ３２０の第２の給電線３０４は、第２のチャンバ４２０の第２のチャンバ壁４２２に対して平行に延びている。第２の固体スイッチ３２０の給電線３０３，３０４は、第２のチャンバ４２０のチャンバ壁４２１，４２２に対して直接的に接していることが好ましい。
【００４１】
第１の導体２１０の第２の遮断部２１６に配置されている第４の固体スイッチ３４０は、対応して第３のチャンバ内にある。直列接続されている他の全ての固体スイッチ３００は、同様にそれぞれ対応するチャンバ内にある。チャンバ４１０，４２０内への固体スイッチ３００の配置によって、固体スイッチ３００が同軸導体２００の出力電圧の電位から分離されていることが達成される。それによって、全ての固体スイッチ３００は、それぞれの給電線３０３，３０４を介して、共通な直流供給電圧によって給電される。チャンバ４１０，４２０は、誘電性又は強磁性の充填材で満たされているとよい。
【００４２】
図２は、第２の実施形態による高周波発生器１１００を概略断面図で示す。第２の実施形態の高周波発生器１１００は、第１の実施形態の高周波発生器１００と同様に高周波出力を発生させるために用いられる。
【００４３】
高周波発生器１１００は、この場合も先と同様に、図１の高周波発生器１００の固体スイッチ３００に相当する複数の固体スイッチ３００を有する。更に、高周波発生器１１００は、固体スイッチ３００によって発生させられた高周波出力を合成し、合成した高周波出力を出力端１２３０へ転送するのに用いられる。
【００４４】
同軸導体１２００は、同軸導体１２００の内側導体を成す第１の導体１２１０を含む。更に、同軸導体１２００は、同軸導体１２００の外側導体を成す第２の導体１２２０を含む。更に、同軸導体１２００は、長手方向２０１および半径方向２０２を確定する。長手方向２０１は同軸導体１２００の長手延び方向に相当する。第２の導体１２２０は、半径方向において、第１の導体１２１０の周囲の外側に配置されている。
【００４５】
第１の導体１２１０は、第１の部分１２１１、第２の部分１２１２、第３の部分１２１３および第４の部分１２１４を含む。第１の導体１２１０の第１の部分１２１１は、第１の遮断部１２１５によって第２の部分１２１２から分離されている。第１の導体１２１０の第２の部分１２１２は、第２の遮断部１２１６によって第３の部分１２１３から分離されている。第１の導体１２１０の第３の部分１２１３は、第３の遮断部１２１７によって第４の部分１２１４から分離されている。遮断部１２１５，１２１６，１２１７は、それぞれ一周するリングスリットとして構成されているとよい。それぞれ遮断部１２１５，１２１６，１２１７によって互いに分離されている４つの部分１２１１，１２１２，１２１３，１２１４よりも多い又は少ない部分が設けられていてもよい。
【００４６】
高周波発生器１１００の固体スイッチ３００は、半径方向２０２において第１の導体１２１０の内側に配置されている。従って、第１の導体１２１０は、中空体として構成されている。
【００４７】
高周波発生器１１００の第１の固体スイッチ３１０の第１の出力端子３０５は、第２の導体１２２０に導電接続されている。第１の固体スイッチ３１０の第２の出力端子３０６は、同軸導体１２００の第１の導体１２１０の第１の部分１２１１に導電接続されている。高周波発生器１１００の第２の固体スイッチ３２０の第１の出力端子３０５は、第１の導体１２１０の第１の部分１２１１に導電接続されている。第２の固体スイッチ３２０の第２の出力端子３０６は、第１の導体１２１０の第２の部分１２１２に導電接続されている。従って、第２の固体スイッチ３２０は、第１の遮断部１２１５を跨いで配置されている。第１の固体スイッチ３１０と第２の固体スイッチ３２０とは直列接続されている。
【００４８】
高周波発生器１１００の第３の固体スイッチ３３０の第１の出力端子３０５は、同軸導体１２００の第２の導体１２２０に導電接続されている。第３の固体スイッチ３３０の第２の出力端子３０６は、同軸導体１２００の第１の導体１２１０の第１の部分１２１１に導電接続されている。従って、第３の固体スイッチ３３０は、第１の固体スイッチ３１０に並列接続されている。
【００４９】
第４の固体スイッチ３４０の第１の出力端子３０５は、第１の導体１２１０の第２の部分１２１２に導電接続されている。第４の固体スイッチ３４０の第２の出力端子３０６は、第１の導体１２１０の第３の部分１２１３に導電接続されている。従って、第４の固体スイッチ３４０は、第１の固体スイッチ３１０および第２の固体スイッチ３２０に直列接続されている。第４の固体スイッチ３４０は、同軸導体１２００の第１の導体１２１０の第２の遮断部１２１６を跨いで配置されている。
【００５０】
高周波発生器１１００は、更に別の固体スイッチ３００を含むことができる。この固体スイッチ３００は、他の遮断部１２１７を跨いで配置され、第１の固体スイッチ３１０、第２の固体スイッチ３２０および第４の固体スイッチ３４０に直列接続されている。更に高周波発生器１１００は、第１の固体スイッチ３１０、第２の固体スイッチ３２０および第４の固体スイッチ３４０に並列接続されている他の固体スイッチ３００を含むことができる。しかし、第４の固体スイッチ３４０は省略してもよい。
【００５１】
同軸導体１２００の波動インピーダンスは遮断部１２１５，１２１６，１２１７において飛躍的に変化する。これは、図２に概略的に示すように、第１の導体１２１０の半径が各遮断部１２１５，１２１６，１２１７において飛躍的に変化することによって達成することができる。代替として、同軸導体１２００の第１の導体１２１０の半径の変化の代わりに、各遮断部１２１５，１２１６，１２１７において同軸導体１２００の誘電体が変化してもよい。図１に基づいて既に説明したように、同軸導体１２００の波動インピーダンスの変化位置は、長手方向２０１において遮断部１２１５，１２１６，１２１７と一致する必要はなく、長手方向２０１において遮断部１２１５，１２１６，１２１７に対してずれていてもよい。必要なことは、第１の導体１２１０の２つの部分１２１１，１２１２，１２１３，１２１４の間において、同軸導体１２００の波動インピーダンスが変化することだけである。同軸導体１２００の波動インピーダンスの変化は次のように設計されていることが好ましい。即ち、同軸導体１２００の波動インピーダンスの変化が、遮断部１２１５，１２１６，１２１７を跨いで並列接続されている固体スイッチ３００の出力インピーダンスに相当するように設計されていることである。
【００５２】
同軸導体１２００の第１の導体１２１０は軸方向の空所１２４０を有し、この空所は第１の導体１２１０の長手方向に沿って延びており、外被面によって囲われている。固体スイッチ３００は軸方向の空所１２４０の外被面と第１の導体１２１０の外側の外被面との間に配置されている。
【００５３】
第１の固体スイッチ３１０および第３の固体スイッチ３３０は、第１のチャンバ１４１０内に配置されている。第１のチャンバ１４１０は、同軸導体１２００の長手方向において、第１のチャンバ１４１０の第１のチャンバ壁１４１１と第２のチャンバ壁１４１２とによって囲まれている。第１のチャンバ壁１４１１および第２のチャンバ壁１４１２は、同軸導体１２００の長手方向２０１に対して垂直に延びている。第１のチャンバ壁１４１１は、第１の導体１２１０の軸方向の空所１２４０の外被壁に導電接続され、かつ同軸導体１２００の第２の導体１２２０に導電接続されている。従って、第１の導体１２１０と第２の導体１２２０は互いに短絡されている。第１のチャンバ１４１０の第２のチャンバ壁１４１２は軸方向の空所１２４０の外被面に導電接続され、かつ第１の導体１２１０の第１の部分１２１１に導電接続されている。更に、第１のチャンバ１４１０は、半径方向２０２において内側に向かっては、軸方向の空所１２４０の外被壁の部分１４１３によって囲まれており、半径方向において外側に向かっては、第１の導体１２１０の第１の部分１２１１の一部によって囲まれている。第１の固体スイッチ３１０の第１の給電線３０３は、第１のチャンバ１４１０内で第１のチャンバ壁１４１１に対して平行に軸方向の空所１２４０の方向に延び、更に軸方向の空所１２４０の外被壁の部分１４１３を通して軸方向の空所１２４０の中へ延びている。第１の固体スイッチ３１０の第２の給電線３０４は、第１のチャンバ１４１０の第２のチャンバ壁１４１２に対して平行に延び、軸方向の空所１２４０の外被壁の部分１４１３を通して軸方向の空所１２４０の中へ延びている。第１の固体スイッチ３１０の給電線３０３，３０４は、第１のチャンバ１４１０のチャンバ壁１４１１，１４１２にできるだけ近接して配置されている。第２の固体スイッチ３２０は、同じようなやり方で同様に第２のチャンバ１４２０内に配置されている。
【００５４】
第２の固体スイッチ３２０は、軸方向の空所１２４０の外被面と第１の導体１２１０の外側の外被面との間に広がる第２のチャンバ１４２０内に配置されている。同軸導体１２００の長手方向２０１において、第２のチャンバ１４２０が、長手方向２０１に対して垂直に延びる第１のチャンバ壁１４２１と第２のチャンバ壁１４２２とによって囲まれている。第２のチャンバ１４２０の第１のチャンバ壁１４２１は、第１のチャンバ１４１０の第２のチャンバ壁１４１２と同一であることが好ましい。第２のチャンバ１４２０の第１のチャンバ壁１４２１は、第１の導体１２１０の軸方向の空所１２４０の外被面と導電接続され、かつ第１の導体１２１０の第１の部分１２１１に導電接続されている。第２のチャンバ１４２０の第２チャンバ壁１４２２は、第１の導体１２１０の軸方向の空所１２４０の外被面に導電接続され、かつ第１の導体１２１０の第２の部分１２１２に導電接続されている。半径方向２０２において、第２のチャンバ１４２０は、外側に向かっては、第１の導体１２１０の第１の部分１２１１の一部と、第１の導体１２１０の第２の部分１２１２の一部とによって囲まれている。半径方向２０２において、第２のチャンバ１４２０は、内側に向かっては、軸方向の空所１２４０の外被壁の部分１４２３によって囲まれている。第２の固体スイッチ３２０の給電線３０３，３０４は、この場合にも先と同様にチャンバ壁１４２１、１４２２に対して平行にできるだけチャンバ壁１４２１，１４２２に近接して延び、かつ軸方向の空所１２４０の中へ延びている。軸方向の空所１２４０を介して、固体スイッチ３００は直流供給電圧を供給される。
【００５５】
第１の固体スイッチ３１０および第２の固体スイッチ３２０に直列接続された他の固体スイッチ３００が、相応のチャンバ１４１０，１４２０内に存在する。チャンバ１４１０，１４２０は、同軸導体１２００によって出力端１２３０において出力される電圧の電位から固体スイッチ３００が分離されることをもたらす。チャンバ１４１０，１４２０は誘電性又は強磁性の充填材で満たされているとよい。
【００５６】
図１の高周波発生器１００の場合には、同軸導体２００の外側導体２１０が、遮断部２１５，２１６，２１７，２１８によって互いに分離されている部分２１１，２１２，２１３，２１４を有する。図２の高周波発生器１１００の場合には、同軸導体１２００の内側導体１２１０が、遮断部１２１５，１２１６，１２１７によって互いに分離されている部分１２１１，１２１２，１２１３を有する。本発明による高周波発生器の他の実施形態においては、同軸導体の内側導体も外側導体も、遮断部によって互いに分離されている部分を有する。
【符号の説明】
【００５７】
１００，１１００    高周波発生器
２００，１２００    同軸導体
２０１              長手方向
２０２              半径方向
２１０，１２１０    第１の導体
２１１，１２１１    第１の部分
２１２，１２１２    第２の部分
２１３，１２１３    第３の部分
２１４，１２１４    第４の部分
２１５，１２１５    第１の遮断部
２１６，１２１６    第２の遮断部
２１７，１２１７    第３の遮断部
２１８，１２１８    第４の遮断部
２２０，１２２０    第２の導体
２３０，１２３０    出力端
３００              固体スイッチ
３０１              第１の給電端子
３０２              第２の給電端子
３０３              第１の給電線
３０４              第２の給電線
３０５              第１の出力端子
３０６              第２の出力端子
３１０              第１の固体スイッチ
３２０              第２の固体スイッチ
３３０              第３の固体スイッチ
３４０              第４の固体スイッチ
４１０，１４１０    第１のチャンバ
４１１，１４１１    第１のチャンバ壁
４１２，１４１２    第２のチャンバ壁
４１３，１４１３    外被壁
４２０，１４２０    第２のチャンバ
４２１，１４２１    第１のチャンバ壁
４２２，１４２２    第２のチャンバ壁
４２３，１４２３    外被壁
【図１】
0005843954.tif 000002
【図２】
0005843954.tif 000003