E面平面回路を用いたハイブリッド回路の構成法に関する研究

利用E-plane平面电路构建混合电路的方法研究

基本信息

批准号：
08750454
负责人：
河合正
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Himeji Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,E面平面回路解析法に基づく方形導波管型方向性結合器の構成法について理論的,実験的に検討を行った。ここで取り扱う回路は,E面内においてのみ回路形状が変化し,その垂直方向には一様な構造となっている。まず,方形空胴のE面内に2重鏡像対称となるように4個の入出力用方形導波管を接続した極めて簡単な回路構造を取り上げた。本回路はE面内の2次元電磁界分布に基づいて回路特性が決定されるため,方形寸法や入出力用導波管の接続位置などを回路パラメタとして,計算機により回路形状の最適化を行った。その結果,Xバンドの周波数帯において,電力分配比が1/2〜5の範囲で8〜20%の比帯域幅を得ることを確認した。更に,入出力用導波管と方形空胴の接続部に容量性窓を設けることにより,電力分配比のアンバランスの大きな回路を実現することも確認している。次に,回路の対称性を維持して,方形空胴に凹部を付加した回路について検討を行った。その結果,凹部を付加しない回路では良好な特性が得られない電力分配比の回路を実現できると共に,回路の小型化が達成されることを示した。また,入出力用導波管と方形空胴との間に幅の狭い導波管を挿入することにより,広い周波数範囲に亘って平坦な分配特性が得られることも示した。最後に回路を試作し,その散乱パラメタの絶対値並びに出力位相差の周波数特性を測定することにより,実験的にもE面平面回路法を用いた回路構成法の妥当性を確認した。本回路は,同調ポストや結合用隔壁などが不要であるなど,その形状が極めて簡潔であることから,回路寸法の小型化が要求される高い周波数領域,特にミリ波領域において,その有用性が増すものと期待される。また,大電力マイクロ波システムへの応用にも有効であると考えられる。

在本研究中，我们从理论上和实验上研究了基于E-plane平面电路分析方法的矩形波导型定向耦合器的构造方法。在此处理的电路中，电路形状仅在E平面内变化，并且在垂直方向上具有均匀的结构。首先，我们采用了一种极其简单的电路结构，其中四个矩形输入/输出波导在矩形腔的E平面内以双镜对称方式连接。由于该电路的电路特性是根据E平面内的二维电磁场分布来确定的，因此使用计算机使用矩形尺寸和输入/输出波导的连接位置作为电路参数Ta来优化电路形状。。结果，确认在X带频带中，以1/2至5范围内的功率分配比获得8至20%的分数带宽。此外，已经证实，通过在输入/输出波导与矩形腔之间的连接处提供电容窗口，可以实现具有大的不平衡功率分配比的电路。接下来，我们研究了一种电路，其中在矩形空腔中添加了凹槽，同时保持电路的对称性。结果表明，可以实现具有不添加凹部的电路所无法实现的功率分配比的电路，并且还可以实现电路的小型化。还表明，通过在输入/输出波导和矩形腔之间插入窄波导，可以在较宽的频率范围内获得平坦的分布特性。最后，通过制作原型电路并测量其散射参数的绝对值和输出相位差的频率特性，我们通过实验证实了使用E-plane平面电路方法构建电路的有效性。该电路具有极其简单的形状，并且不需要调谐柱或耦合隔板，因此在需要电路尺寸小型化的高频范围内非常有用，特别是在毫米波范围内，预计这种情况将会增加。它也被认为对于高功率微波系统的应用是有效的。