(57)【要約】 【課題】機器の小型軽量化を実現しつつ、高周波発振器の出力波を安定させる。【解決手段】高電圧電源により高周波発振器に電流を流して発振状態とし、この高周波発振器入力端１０から入力されるマイクロ波に高安定な基準信号を注入合成して高周波発振器の出力波を安定させるに際して、高周波発振器から導波管変換器１を介して出力されるマイクロ波に高安定な基準信号を注入するのに、方向性結合器の機能を一体で有する上記導波管変換器１を用いる、すなわち、一方の導波管２と他方の導波管３とを互いに略直交させて接合すると共に、双方の接合面２ａ，３ａに設けた連通孔４を介して両導波管２，３を連通させて成る導波管変換器１を用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧電源により高周波発振器に電流を流して発振状態とし、この高周波発振器から出力されるマイクロ波に高安定な基準信号を注入合成して出力波を安定させるに際して、上記高周波発振器から導波管変換器を介して出力されるマイクロ波に高安定な基準信号を注入するのに方向性結合器の機能を一体で有する上記導波管変換器を用いることを特徴とする高周波発振器の出力波安定化方法。
【請求項２】
請求項１に記載の高周波発振器の出力波安定化方法において、高周波発振器から出力されるマイクロ波に高安定な基準信号を注入するのに用いられる方向性結合器の機能を有する導波管変換器であって、２本の導波管を備え、一方の導波管と他方の導波管とを互いに略直交させて接合すると共に、双方の接合面に設けた連通孔を介して一方の導波管と他方の導波管とを連通させてあることを特徴とする方向性結合器の機能を有する導波管変換器。
【請求項３】
２個の端子を具備し、一方の端子を基準信号入力用とすると共に、他方の端子を隣接する高周波発振器への基準信号出力用として使用する請求項２に記載の方向性結合器の機能を有する導波管変換器。
【請求項４】
一方の導波管及び他方の導波管はそれぞれ同一の矩形断面を有する角管状を成し、正方形状を成す接合面の対角線上に位置する長孔及びこれと略直交する長孔から成る十字孔を連通孔としている請求項２又は３に記載の方向性結合器の機能を有する導波管変換器。
【請求項５】
一方の導波管及び他方の導波管はいずれも金属材料又は両導波管の各内部に金属メッキが施してある非金属材料から成っている請求項２〜４のいずれか１つの項に記載の方向性結合器の機能を有する導波管変換器。
【請求項６】
高周波発振器に一端側を接続させた導波管の他端側を湾曲状反射板で閉塞してある請求項２〜５のいずれか１つの項に記載の方向性結合器の機能を有する導波管変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波発振器から出力されるマイクロ波を安定させるのに利用される高周波発振器の出力波安定化方法及び導波管変換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高周波発振器から出力されるマイクロ波を安定させる場合、例えば、高周波発振器毎にサーキュレータ（マグネットにより電波の進行方向を誘導するもの）を接続し、このサーキュレータによって高周波発振器から出力されるマイクロ波に外部から高安定な基準信号を入力することで、出力波の安定化を図るようにしていた。
【特許文献１】特開２００２−４３８４８号公報
【非特許文献１】「ミリ波技術の手引きと展開」Ｐ．２１７  ＲＥＡＬＩＺＥ社
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来において、高周波発振器からのマイクロ波に基準信号を注入して合成するのに質量の大きいサーキュレータを使用していることから、機器の大型化を招いてしまううえ、温度及びマグネットの影響を無視することができないという問題があった。
【０００４】
また、複数の高周波発振器の出力波安定を考えた場合、注入する同期基準信号を分配して、高周波発振器毎に設けたサーキュレータに入力する必要があり、質量の大きいサーキュレータを多数用いる分だけ大型化及び重量の増加を余儀なくされるという問題があった。
【０００５】
さらに、高周波発振器の出力コネクタから導波管に変換するための変換コネクタが別途必要となり、この変換コネクタを多数用いることによる大型化及び重量の増加も無視できないという問題があり、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００６】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、機器の小型軽量化を実現しつつ、高周波発振器の出力波を安定させることが可能である高周波発振器の出力波安定化方法及び導波管変換器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の高周波発振器の出力波安定化方法は、高電圧電源により高周波発振器に電流を流して発振状態とし、この高周波発振器から出力されるマイクロ波に高安定な基準信号を注入合成して出力波を安定させるに際して、上記高周波発振器から導波管変換器を介して出力されるマイクロ波に高安定な基準信号を注入するのに方向性結合器の機能を一体で有する上記導波管変換器を用いる構成としたことを特徴としており、この高周波発振器の出力波安定化方法の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００８】
一方、本発明の導波管変換器は、請求項１に記載の高周波発振器の出力波安定化方法において、高周波発振器から出力されるマイクロ波に高安定な基準信号を注入するのに用いられる方向性結合器の機能を有する導波管変換器であって、２本の導波管を備え、一方の導波管と他方の導波管とを互いに略直交させて接合すると共に、双方の接合面に設けた連通孔を介して一方の導波管と他方の導波管とを連通させてある構成としたことを特徴としており、この方向性結合器の機能を有する導波管変換器の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００９】
本発明の請求項３の導波管変換器において、２個の端子を具備し、一方の端子を基準信号入力用とすると共に、他方の端子を隣接する高周波発振器への基準信号出力用として使用する構成とし、請求項４の導波管変換器において、一方の導波管及び他方の導波管はそれぞれ同一の矩形断面を有する角管状を成し、正方形状を成す接合面の対角線上に位置する長孔及びこれと略直交する長孔から成る十字孔を連通孔としている構成とし、請求項５の導波管変換器において、一方の導波管及び他方の導波管はいずれも金属材料又は両導波管の各内部に金属メッキが施してある非金属材料から成っている構成とし、請求項６の導波管変換器において、高周波発振器に一端側を接続させた導波管の他端側を湾曲状反射板で閉塞してある構成としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の高周波発振器の出力波安定化方法では、上記した構成としているので、機器の大型化及び重量の増加を招くことなく、高周波発振器の出力波の安定化を実現することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００１１】
また、本発明の導波管変換器では、上記した構成としていることから、高周波発振器の出力波の安定化を図るにあたって、機器の小型化及び重量の低減を実現することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００１２】
本発明の請求項３の導波管変換器では、上記した構成としているため、複数の高周波発振器の出力波を安定化させることができ、本発明の請求項４の導波管変換器では、上記した構成としているので、高周波発振器から出力されるマイクロ波に対する高安定な基準信号の注入を効率良く行うことができ、本発明の請求項５の導波管変換器では、上記した構成としたから、機器のより一層の軽量化を実現することが可能であり、本発明の請求項６の導波管変換器では、上記した構成としているため、通過周波数の広帯域化が可能となって、高周波発振器の変動に伴う出力マイクロ波の劣化を低減することができるという非常に優れた効果がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明において、重量増の要因であるサーキュレータを排し、導波管変換器に方向性結合器の機能を持たせて高安定な基準信号の注入同期を行うことで、小型軽量化を実現した。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜図３は本発明に係わる方向性結合器の機能を有する導波管変換器の一実施例を示しており、図１に示すように、この導波管変換器１は、２本の導波管２，３を備えており、高周波発振器入力端１０に一端側を接続させた一方の導波管２と他方の導波管３とを互いに略直交させて接合すると共に、双方の接合面２ａ，３ａに設けた連通孔４を介して一方の導波管２と他方の導波管３とを連通させて成っている。
【００１６】
この場合、一方の導波管２及び他方の導波管３はいずれも非金属材料から成り、両導波管２，３の各内部には金属メッキが施してあって、それぞれ同一の矩形断面を有する角管状を成している。そして、連通孔４は、正方形状を成す接合面２ａ，３ａの対角線上に位置する長孔４ａ及びこれと略直交する長孔４ｂから成る十字孔をとして形成してあり、この実施例では、接合面２ａ，３ａに２個の連通孔４，４を配置している。なお、連通孔４の個数及び大きさで結合の度合いが決定される。なお、一方の導波管２及び他方の導波管３をいずれも金属材料から成るものとしても差し支えない。
【００１７】
また、高周波発振器入力端１０に一端側を接続させた一方の導波管２の他端側を湾曲状反射板５で閉塞してあり、他方の導波管３に設けた２個の端子６，７のうちの一方の端子６を基準信号入力用とすると共に、他方の端子７を隣接する高周波発振器への基準信号出力用として使用するようにしている。なお、当然のことながら、反射板５を直線状としても勿論動作する。
【００１８】
そこで、高周波発振器を高周波発振器入力端１０に接続した時の高周波発振器のフリーラン時におけるスペクトラム波形（図４に示す）と、上記導波管変換器１を用いて高周波発振器入力端１０に入力するマイクロ波に高安定な基準信号を注入した場合のスペクトラム波形（図５に示す）とを比較したところ、両図の各波形から明らかなように、この実施例における導波管変換器１を用いた基準信号の注入によって、出力波の安定化が図られていることが立証できた。
【００１９】
上記した方向性結合器の機能を有する導波管変換器１では、一方の導波管２と他方の導波管３とを互いに略直交させて接合し、双方の接合面２ａ，３ａに設けた連通孔４を介して両導波管２，３を連通させているので、高周波発振器入力端１０からの入力波の安定化を図るにあたって、機器の小型化及び重量の低減を実現することが可能である。
【００２０】
また、上記した方向性結合器の機能を有する導波管変換器１では、他方の導波管３の２個の端子６，７のうちの一方の端子６を基準信号入力用とし、他方の端子７を隣接する高周波発振器への基準信号出力用として使用するようにしているので、複数の高周波発振器の出力波を安定化させることができ、上記した導波管変換器１では、連通孔４を十字孔をとして形成しているので、高周波発振器入力端１０から入力されたマイクロ波に対する高安定な基準信号の注入を効率良く行うことができる。
【００２１】
さらに、上記した導波管変換器１では、非金属材料から成る一方の導波管２及び他方の導波管３の各内部に金属メッキを施しているので、機器のより一層の軽量化を実現することが可能であり、加えて、上記した導波管変換器１では、高周波発振器入力端１０に一端側を接続させた一方の導波管２の他端側を湾曲状反射板５で閉塞しているので、通過周波数の広帯域化が可能となって、高周波発振器入力端１０に入力する信号の変動に伴う出力マイクロ波の劣化を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の高周波発振器の出力波安定化方法及び導波管変換器では、機器の大型化及び重量の増加を招くことなく、高周波発振器の出力波の安定化を実現することが可能であることから、宇宙における太陽発電システムに用いたり、極地や被災地における観測機器への電力送電に用いたり、高密度プラズマ発生装置における周波数安定化回路やレーダの安定化回路に用いたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の導波管変換器の一実施例を示す平面説明図である。（実施例１）
【図２】図１における導波管変換器の正面説明図である。（実施例１）
【図３】図１における導波管変換器の側面説明図である。（実施例１）
【図４】高周波発振器のフリーラン時におけるスペクトラム波形を示すグラフである。
【図５】本発明の導波管変換器を用いて高周波発振器から出力されるマイクロ波に高安定な基準信号を注入した場合のスペクトラム波形を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１    方向性結合器の機能を有する導波管変換器
２    一方の導波管
２ａ，３ａ  接合面
３    他方の導波管
４    連通孔
５    湾曲状反射板
６    基準信号入力用
７    基準信号出力用
１０   高周波発振器入力端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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