垂直交差励振形TE10-TE20モード変換器

池内　裕章  松本　公志  河合　正  太田　勲  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J93-C    No.12    pp.582-589
公開日: 2010/12/01
Online ISSN: 1881-0217
DOI: 
Print ISSN: 1345-2827
論文種別: 特集論文 (マイクロ波論文（大学発）特集)
専門分野: 受動回路・アンテナ
キーワード: 
導波管,  モード変換,  モード変換器,  受動回路,  

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あらまし: 
本論文は，TE20モードの伝搬が可能なオーバモード導波管（OMWG）の幅広壁面の管軸に沿って対称に，単一モード導波管（SMWG）を垂直接続することによって，SMWGのTE10モードとOMWGのTE20モードの横方向電磁界を垂直に交差結合させる新しい形式のTE10-TE20モード変換器を提案している．OMWGのSMWG開口部の対向面に対称性を崩さないように設けた跳び箱状の導体構造と，その後方の適当な位置に配置した短絡板を用いて両モード間の整合を図った．市販電磁界シミュレータ（Ansoft HFSS）を用いて整合用素子の形状と短絡板位置を最適化した結果，設計周波数10 GHzで約17%の比帯域幅にわたって電力比99%以上のモード変換効率が得られた．本提案回路は，回路の対称性が維持されている限り，原理上OMWGに不要TE10，TE30モードが励振されないという特長を有している．次に試作実験を行い，設計結果とほぼ一致する測定結果から設計概念の妥当性を確認している．しかし，帯域内の特定の周波数に微小な不要応答が生じたため，この抑圧方法についても検討を行い，有効に抑圧できる手法も示している．