(57)【要約】【課題】吸収体による電界の吸収効率を上げるとともに、外部導体に容易に導波管を接続可能とした同軸フィルタを提供する。【解決手段】矩形柱状の中心導体６と矩形筒状の外部導体７とが、それぞれの軸が共通で且つ中心導体６の側面が外部導体７の内壁面に平行になるように、外部導体７の中空内に中心導体６を含んで配置されており、軸を挟んで対向する外部導体７の２面に複数の結合孔４が形成された矩形同軸線路１と、電界を吸収するための吸収体３を有する複数の導波管２と、を備えた同軸フィルタである。複数の導波管２のそれぞれは、開口部が複数の結合孔４と結合されるように外部導体７に接続されている。矩形同軸線路１内の電界が、結合孔４を介して各導波管２内にも発生するように形成されている。【選択図】図１
2007158713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形柱状の中心導体と矩形筒状の外部導体とが、それぞれの軸が共通で且つ前記中心導体の側面が前記外部導体の内壁面に平行になるように、前記外部導体の中空内に前記中心導体を含んで配置されており、前記軸を挟んで対向する前記外部導体の２面の少なくとも一方の面に複数の結合孔が形成された矩形同軸線路と、
それぞれが、電界を吸収するための吸収体を有する複数の導波管と、を備えており、
前記複数の導波管のそれぞれは、開口部が前記複数の結合孔の１つと結合されるように前記外部導体に接続されており、
前記矩形同軸線路内の電界が、前記結合孔を介して各導波管内にも発生するように形成されている、
同軸フィルタ。
【請求項２】
前記複数の結合孔は、前記軸に平行となるように直線状に形成される、
請求項１記載の同軸フィルタ。
【請求項３】
前記複数の結合孔は、前記外部導体の２つの広面の少なくとも一方に形成される、
請求項１または２記載の同軸フィルタ。
【請求項４】
前記複数の導波管は、それぞれ複数の前記吸収体を有する、
請求項１記載の同軸フィルタ。
【請求項５】
矩形柱状の中心導体と矩形筒状の外部導体とが、それぞれの軸が共通で且つ前記中心導体の側面が前記外部導体の内壁面に平行になるように、前記外部導体の中空内に前記中心導体を含んで配置されており、前記軸を挟んで対向する前記外部導体の２面の少なくとも一方の面に結合孔が形成された矩形同軸線路と、
電界を吸収するための吸収体を有する導波管と、を備えており、
前記導波管は、開口部が前記結合孔と結合されるように前記外部導体に接続されており、
前記矩形同軸線路内の電界が、前記結合孔を介して前記導波管内にも発生するように形成されている、
同軸フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばマイクロ波帯のレーダシステムから放射される不要な高次スプリアスやハーモニックを抑制するために、その給電系に用いられる同軸フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
不要な周波数帯の電磁波を濾波するためのフィルタには、様々な種類、形状のものがある。図４（ａ）、（ｂ）は、このような従来のフィルタの一例である同軸フィルタの構成図である。図４（ａ）は、図４（ｂ）の一点波線Ｄ−Ｄ’による断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の一点波線Ｅ−Ｅ’による断面図である。
この同軸フィルタは、電磁波の主線路である円形同軸線路８と、複数の導波管９とを備えている。円形同軸線路８を通過する電磁波の不要周波数成分を、複数の導波管９で濾波するようになっている。
【０００３】
円形同軸線路８は、円柱状の中心導体１３と、円筒状の外部導体１４とを備えている。中心導体１３と外部導体１４とは、それぞれの軸が共通になるように配置されている。電磁波は、この軸の方向に進行する。外部導体１４には、軸を挟んで対向する位置に、直線状に複数の結合孔１１が形成されている。
【０００４】
複数の導波管９は、それぞれが電界を吸収するための吸収体１０を有しており、各導波管９の開口部が外部導体１４の結合孔１１に結合されている。吸収体１０は、先端部分が結合孔１１に対向するように配置されている。吸収体１０には、マイカ板やガラス板にカーボンを塗布または金属被膜を蒸着した抵抗被膜や、黒鉛、セラミック、砥石等を用いることができる。複数の導波管９は短板１２により１つにまとめられている。短板１２は、導波管９の吸収体１０の基端が取り付けられる側に配置される。
【０００５】
図５は、このような円形同軸線路８の電界分布（ＴＥＭモード）を表す図である。ここでは、説明を簡単にするために、外部導体１４に結合孔１１が形成されていない場合の電界分布が表されている。図５から明らかなように、円形同軸線路８の電界は、中心導体１３から外部導体１４に向かって放射状に分布する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図４の円形同軸線路８のように結合孔１１が形成されている場合には、この結合孔１１を介して円形同軸線路８の外部にも電界が発生することになる。しかし結合孔１１の開口面に対して平行な成分の電界は、円形同軸線路８の外部に発生することはない。
【０００７】
結合孔１１を介して円形同軸線路８の外部（図４では導波管９の内部）に発生する電界は、吸収体１０に吸収される。このために、吸収された電界による電磁波が濾波される。しかし、円形同軸線路８の外部に発生しない電界成分は吸収体１０に吸収されない。つまり、結合孔１１の開口面に対して平行な成分の電界が吸収されず、全体として吸収体１０による吸収効率が悪くなる。そのために、結合孔１１の開口面に対して平行な成分の電界による電磁波は濾波されず、フィルタとしての特性が劣化する。
また、各導波管９には吸収体１０が１個しか用意されていないために、各導波管９でＴＥ２０モード以上の高次モードが発生した場合に、吸収効率が更に悪くなる。
【０００８】
さらに、円形同軸線路８の外部導体１４が曲面であるために、各導波管９を接続するには、曲面に応じて導波管９の開口部を加工しなければならない。このような曲面に応じた加工は非常に困難である。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑み、吸収体による電界の吸収効率を上げるとともに、外部導体に容易に導波管を接続可能とした同軸フィルタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決する本発明の同軸フィルタは、矩形柱状の中心導体と矩形筒状の外部導体とが、それぞれの軸が共通で且つ前記中心導体の側面が前記外部導体の内壁面に平行になるように、前記外部導体の中空内に前記中心導体を含んで配置されており、前記軸を挟んで対向する前記外部導体の２面の少なくとも一方の面に複数の結合孔が形成された矩形同軸線路と、それぞれが、電界を吸収するための吸収体を有する複数の導波管と、を備えている。この同軸フィルタは、前記複数の導波管のそれぞれが、開口部が前記複数の結合孔の１つと結合されるように前記外部導体に接続されており、前記矩形同軸線路内の電界が、前記結合孔を介して各導波管内にも発生するように形成されている。
【００１１】
このような本発明の同軸フィルタは、外部導体が矩形筒状であるために、結合孔が形成される面が平面になる。そのために、従来のように曲面に接続する場合よりも容易に導波管を接続することができる。また、矩形柱状の中心導体と外部導体の間で発生する電界は一方向であるので、電界のすべての成分が導波管内にも発生する。そのために、効率よく電界を吸収することができる。
【００１２】
本発明の同軸フィルタにおいて前記複数の結合孔は、例えば前記軸に平行となるように直線状に形成される。また、前記複数の結合孔は、前記外部導体の２つの広面の少なくとも一方に形成されていてもよい。これらの構成では、更に効率よく電界を吸収することができるようになる。
前記複数の導波管は、それぞれ複数の前記吸収体を有するように構成してもよい。このような構成では、高次モードの電界の吸収効率も良くなる。
【００１３】
本発明の他の同軸フィルタは、矩形柱状の中心導体と矩形筒状の外部導体とが、それぞれの軸が共通で且つ前記中心導体の側面が前記外部導体の内壁面に平行になるように、前記外部導体の中空内に前記中心導体を含んで配置されており、前記軸を挟んで対向する前記外部導体の２面の少なくとも一方の面に結合孔が形成された矩形同軸線路と、電界を吸収するための吸収体を有する導波管と、を備えている。この同軸フィルタは、前記導波管が開口部が前記結合孔と結合されるように前記外部導体に接続されており、前記矩形同軸線路内の電界が、前記結合孔を介して前記導波管内にも発生するように形成されている。
【発明の効果】
【００１４】
以上のような本発明によれば、不要な電界を効率よく吸収でき、外部導体に容易に導波管を接続することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の同軸フィルタの構成図である。図１（ａ）は、図１（ｂ）の一点波線Ａ−Ａ’による断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の一点波線Ｂ−Ｂ’による断面図である。
この同軸フィルタは、電磁波の主線路である矩形同軸線路１と、複数の導波管２とを備えている。矩形同軸線路１を通過する電磁波の不要な周波数成分を、導波管２で濾波するようになっている。この実施形態の同軸フィルタは、ローパスフィルタである。
【００１７】
矩形同軸線路１は、矩形柱状の中心導体６と、矩形筒状の外部導体７とを備えている。中心導体６と外部導体７とは、それぞれの軸が共通で且つ中心導体６の側面が外部導体７の内壁面に平行になるように、外部導体７の中空内に中心導体６を含んで配置されている。電磁波は、この軸の方向に進行する。この軸を挟んで対向する外部導体７の面には、軸に平行になるように、直線状に複数の結合孔４が形成されている。
【００１８】
複数の導波管２のそれぞれは、それぞれが電界を吸収するための複数（この実施形態では３個）の吸収体３を有しており、各導波管２の開口部が外部導体７の結合孔４と結合されている。各吸収体３は、テーパをつけた板状であり、細くなっている先端部分が結合孔４に対向するように配置されている。吸収体１０には、マイカ板やガラス板にカーボンを塗布または金属被膜を蒸着した抵抗被膜や、黒鉛、セラミック、砥石等を用いることができる。吸収体１０は、テーパをつけることでインピーダンスの不連続による反射が少なくなる。各導波管２は短板５により１つにまとめられている。短板５は、導波管２の吸収体３の基端が取り付けられる側に配置される。
【００１９】
矩形同軸線路１の外部導体７の各面が平面であるために、構造的に導波管２が接続しやすくなる。つまり、従来のように導波管２の開口部を曲面に応じて加工する必要が無く、開口部が平面であれば、容易に外部導体７に導波管２を接続できる。
【００２０】
図２は、矩形同軸線路１の電界分布を表す図である。ここでは、説明を簡単にするために、外部導体７に結合孔４が形成されていない場合の電界分布が表されている。図２から明らかなように、矩形同軸線路１の電界は、中心導体６の広面から外部導体７の内壁の広面に向かって分布する。外部導体７の広面に結合孔４を形成すると、結合孔４の開口面に対して平行な電界成分がほとんど無いために、殆どの電界成分が外部導体７の外部にも発生する。
なおこの明細書において「広面」とは、矩形柱において断面の長辺と軸に平行な辺とにより形成される面を指す。
【００２１】
このように結合孔４を形成するために、殆どの電界成分が結合孔４を介して導波管２内に発生するようになる。導波管２内の電界は、吸収体３に対して平行になる。導波管２内に発生した電界は、吸収体３により吸収される。そのために、従来よりも効率よく電界を吸収することができる。これにより、従来濾波できなかった周波数の電磁波も濾波することができるようになる。
【００２２】
導波管２の内部は周波数が高くなるにしたがって高次モードが発生しやすくなる。高次モードの例として、導波管２の図１のＣ−Ｃ’による断面のＴＥ２０モードの電界分布を図３（ａ）に、導波管２の図１のＣ−Ｃ’による断面のＴＥ３０モードの電界分布を図３（ｂ）に示す。導波管２は、それぞれ複数の吸収体３を有している（この実施形態では３個）。そのために、高次モードが発生した場合でも吸収効率が向上する。吸収体３の数が多くなるにつれて、より高次モードでも吸収効率を向上させることができる。
【００２３】
なお、上記の実施形態では軸を挟んで対向する外部導体７の面のそれぞれに、結合孔４が形成されているが、これは一方の面だけでもよい。このような構成では、結合孔４が形成される側にのみ導波管２が配置され、結合孔４が形成されない側には導波管２が配置されない。このような構成でも、従来より効率よく不要な電磁波を吸収することができる。
また、この実施形態では外部導体７に複数の結合孔４が形成されているが、これは１個でもよい。その場合、導波管２も１個になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】分図（ａ）、分図（ｂ）ともに本実施形態の同軸フィルタの構成図。
【図２】矩形同軸線路の電界分布を表す図。
【図３】分図（ａ）は図１のＣ−Ｃ’による断面のＴＥ２０モードの電界分布を表す図、分図（ｂ）は図１のＣ−Ｃ’による断面のＴＥ３０モードの電界分布を表す図。
【図４】分図（ａ）、分図（ｂ）ともに従来の同軸フィルタの構成図。
【図５】円形同軸線路の電界分布を表す図。
【符号の説明】
【００２５】
１  矩形同軸線路
２、９  導波管
３、１０  吸収体
４、１１  結合孔
５、１２  短板
６、１３  中心導体
７、１４  外部導体
８  円形同軸線路
【図１】
2007158713.tif 000003
【図２】
2007158713.tif 000004
【図３】
2007158713.tif 000005
【図４】
2007158713.tif 000006
【図５】
2007158713.tif 000007