JPS6153881B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電磁探知装置におけるマルチチヤネル
回転継手に関する。

電磁探知装置は一般にレーダーの名称で知られ
ており、いわゆる二次レーダーを含み、一般に方
位を変え時にはそれと共に仰角を変えて回転する
ごときアンテナを有している。このアンテナの回
転により装置全体が回転しないように、いわゆる
回転継手が用いられ、アンテナの供給通路に配置
される。

本発明は特に回転継手、換言すれば、互いに回
転する関係において通常機械的に接触することな
く２つの回路間に高周波エネルギーを伝達する装
置に関する。

回転継手は文献で詳述されており、その比較的
豊富な説明は、MIT（マサチユーセツツ工科大
学）コレクシヨン“立体回路”の第９巻第７章に
見出される。しかしながら、新式のレーダー装置
を適切に動作させるためには、アンテナと受信機
および送信機との間に割合多数の個別チヤネル、
即ち少なくとも４ないし５のチヤネルを有するこ
とが必要であり、先の回転継手ではこのような新
式レーダーに対する適合性が不十分である。これ
は特に、一次レーダーのアンテナ上にアンテナが
もうけられる二次レーダーに関連する一次レーダ
ーの場合であつて、一次ないし主要レーダーには
送信チヤネル、和受信チヤネルおよび少なくとも
１つの差受信チヤネルが、また、二次レーダーに
は呼掛けチヤネル、あるいは二次ローブを抑制す
るための制御チヤネル、和応答チヤネル、二次ロ
ーブ抑制チヤネルおよびクレバス確立のための差
チヤネルが与えられねばならない場合である。

例えば、“ドアーノブ”タイプの従来の継手
で、３以上の同軸チヤネルを有することは不可能
である。継手の外直径を波長より小としなければ
ならないために、事実上制限されるからである。
30cmほどの波長では、λ/πより小でなければな
らないので直径は10cmほどである。

主チヤネル以外のチヤネルが主チヤネルの周囲
に広がるリング状であるごとき他の従来の回転継
手では、重量が増しおよび機構的に複雑となるの
で数個のチヤネルをもうけることは不可能であ
る。

第１図はレーダーの回転継手の概路で、回転軸
２の近傍で軸方向のチヤネル１、例えば環状の別
のチヤネル３とを有する。このチヤネルは２個の
同一リング４および５で形成され、４は固定され
ており５は可動性をもつ。１つのリング４は入力
で、５は出力である。夫々のリングは、分配器８
および９により入出力端子に夫々結合されるいわ
ゆる結合板６および７を有する。このタイプの継
手で必要とされるトラツプ１０で示される。この
全体は、ケース１１にもうけられる。

第２図は１つのリングの水平断面の概略を示
す。これは主に、４つの等位相点ａ、ｂ、ｃ、ｄ
で分配器に係合するリングを明らかにするもので
ある。これによつて変動のない電流の一様な流れ
を、確実に得るようにされている。しかしなが
ら、機械的な理由でリングの長さは波長に比べて
小さくない。そのため、HF信号の位相はリング
のすべての点で同一とはならない。１個のリング
の回転が別のリングに対し、送信信号の振幅ばか
りでなく位相も同一にならないような振幅変化を
生ずる。トラツプをもうけることが必要である
が、実現困難でありしかももれを生じ更にはチヤ
ネル間に寄生結合をつくり出す。加えて環状チヤ
ネルでは、確実に機械的に複雑となり、主チヤネ
ルの高さが制限され、このタイプの継手では多数
のチヤネルをもつことができない。

本発明の目的は上述したごとき欠点を除去した
環状タイプのマルチチヤネル回転継手を提供する
ことにある。

本発明によれば、マルチチヤネル回転継手は、
同軸の主チヤネルの周囲に配置され且つ主チヤネ
ルに垂直に積層される所望の数の環状チヤネルを
有し、各チヤネルが固定リングと可動リングを含
み、各リングは、規則的に遮断されリングの電気
的連続性が確保されるごとく互いに関連して配置
される２本１対の伝送線路を１組として形成され
る。

これにより、他のリングに対する１つのリング
の配置角に関係なく位相および振幅はリングの全
てのポイントで一定とされ、信号の位相および振
幅が変化することなく伝送される。

以下図面により実施例を説明する。

本発明による４〜５以上のチヤネルを有するマ
ルチチヤネル回転継手は、従来技術ではなすこと
のできなかつたことである。すなわち、１つのチ
ヤネルの内側に配置される最大限可能な数のチヤ
ネルは３個に制限されるので、同軸のマルチチヤ
ネル継手を見い出すことは実際上不可能である。

主チヤネル以外のチヤネルが主チヤネルに垂直
に別のチヤネル上に配置されるリングで形成され
るごときマルチチヤネル継手でも、実際上同じで
ある。この場合、機械的応力の問題のほかに、リ
ングにより伝送される信号の位相および振幅の変
動に基づく寄生結合の問題があり、このような変
動は本発明による継手によつて除去される。

第３図は本発明によるマルチチヤネル回転継手
の部分垂直断面を概略的に示す。この継手が（主
レーダー）−（二次レーダー）システムで用いられ
るごとき最も有望な場合において、この継手は、
主レーダーからの信号を伝送する主チヤネルの入
力ガイド１２と出力ガイド１３とによつて区別さ
れる。

固定された入力ガイド１２に対し、出力ガイド
１３は回転軸２について可動であり、１で継手の
主チヤネルが示される。環状である他のチヤネル
は、水平面内で主チヤネルの周囲に配置される。
ガイド１２は、継手の回転軸に平行なＵ字形の金
属ボデイー１４に固定され、金属ボデイー１４は
その１つの壁１５に誘電体層１７を保持するため
に用いられる突起１６を有する。誘電体層１７は
異なるチヤネルの固定リングを保持するために用
いられ、これらの固定リングは、例えば主チヤネ
ルに加えて３つの環状チヤネルがもうけられるも
のとすれば、１８，１９，２０および１８０，１
９０，２００で示される。更に、壁１５は対称部
２１，２２，２３が通り抜ける穴を有する。

同様の配列が、可動ガイド１３に固定される２
本の足２４，２５をもつ金属で構成される継手の
可動部分にもうけられる。壁２４は、例えば平
衡／不平衡変換部２６，２７，２８が通過する穴
を有すると共に、誘電体層３１を保持するための
突起２９，３０を有する。誘電体層３１は、可動
リング３２，３３，３４および３２０，３３０，
３４０を保持するために用いられる。誘電体層な
いし条片１７および３１は互いに直面している。

第４図は本発明による継手の環状チヤネルがど
のように形成されるかを示す水平断面である。

各環状チヤネルは２個の同軸リングを有し、各
リングは規則正しく遮断された２本の伝送線路に
よつて形成され、それは電気的に不連続とならな
いようにお互いが関連するごとく配列される。

入力リングは、誘電体層１７の両側面に位置す
る２本の伝送線路１８，１８０からなる。第４図
においては、線路１８における３５，３６および
線路１８０における３５０，３６０のごとく、各
線路は明らかに互いに遮断されている。第２の線
路の遮断部分が第１の線路の線分の中央に実在し
ていることを、書き留めておく。

入力リングに対して可動な出力リングも、先の
リングの線路のように誘電体層３１の各側面にお
互いが関連するごとく配列された２本の遮断され
た伝送線路３２，３２０で形成される。２つのリ
ング間の信号の伝送は、容量性で行なわれる。

２線路間の結合係数の適当な選択によつて、す
なわち２線路間の相互容量Ｃ_nによつて、線路の
全てのポイントがお互いに同相であることが簡単
な計算、すなわち定められた線路システムの伝搬
を示す方程式を解くことによつて示すことができ
る。

第４図において、このシステムの入力Ｅと出力
Ｓに入力平衡／不平衡変換部２１と出力平衡／不
平衡変換部２６のもうけられていることが注目さ
れる。この平衡／不平衡変換部は、線路で連続電
流を確保するために動作ポイントでの位相を逆転
させねばならないので、原理上閉じられた線路で
は必ずもうけられる。

互いに関連するリングとそのリングにおける線
路の相対的配列により、伝送される信号の位相お
よび振幅が各ポイントで一定となると共に、二つ
のリングの角度位置にも無関係となることがわか
る。従つて、１つの環状チヤネルにおける信号は
ほとんど損失なく伝送される。

第３図から、継手の主チヤネルの周囲にいくつ
かの環状チヤネルが対面させられて積み重ねら
れ、その数が従来技術のように機構的に制限され
ないことがわかる。第３図は３個の環状チヤネル
を示すが、５ないし６とすることも容易である。
その組立は比較的簡単である。例えば、リングの
固定部分および可動部分が、プリント回路技術に
よつて形成される２本の帯でなされる。すなわ
ち、プリント回路で形成された線路１８−１８
０，１９−１９０および２０−２００が、継手の
固定された金属ボデイー１４における金属突起１
６で固定される誘電体条片１７の各側面に結合さ
れる。

同様に、継手における可動体１２の金属突起２
９−３０で保持される誘電体条片３１の各側面に
固定される線路３２−３２０，３３−３３０およ
び３４−３４０にも使われている。入出力平衡／
不平衡変換部もまた、条片で回路が形成される。
その条片の厚さはだいたい１〜2/10mm、空隙は１
〜２mmおよびリングの全高はだいたい10mmに等し
い。

加えて、線路の不連続線分の長さは波長の1/8
で、実際上最適な長さである。

また、本発明によるチヤネルの配列が、残留寄
生容量を平衡しようとする他の適合システムを含
むことを書き留めておく。いずれにしても、この
システムは良好な安定性を提供し、回転中、振幅
の残留変化は0.1dBより少なく、位相の残留変化
は１度より少ない。

以上詳述したようにマルチチヤネル回転継手
は、継手の主チヤネルの周囲で１つの上に別のも
のを積み重ねた比較的高い数の環状チヤネルをも
ち、各チヤネルがともに２本の遮断された伝送線
路で形成され、信号が容量結合によつて１つのリ
ングから他のリングに伝送されるごとく配置され
た固定リングと可動リングとを有する。

ここに明示されたことよりなすことのできる変
更ないし相違を有する配列は、本発明の範囲内で
あることが明らかである。ここにおける記載は、
その変更の全てを包含する本発明の単に一実施例
である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は回転継手の従来例、第３
図は本発明による回転継手の垂直断面、第４図は
継手の環状チヤネルの水平断面図、第５図は環状
チヤネルの一部における等電位図を示す。 １；主チヤネル、２；回転軸、４，５；リン
グ、６，７；結合板、８，９；分配器、１０；ト
ラツプ、１２；入力ガイド、１３；出力ガイド、
１４；金属ボデイー、１５，２４；壁、１６，２
９，３０；突起、１７，３１；誘電体層、１８，
１９，２０，１８０，１９０，２００；固定リン
グ、２１，２２，２３，２６，２７，２８；平
衡／不平衡変換部、２４，２５；足、３２，３
３，３４，３２０，３３０，３４０；可動リン
グ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主チヤネルに加えてもうけられる複数のチヤ
   ネルがリング形状で主チヤネルに対し垂直に配置
   され、各環状チヤネルは固定リングと可動リング
   とを有しチヤネルの上記可動リングは継手の主チ
   ヤネルの可動部分によつて駆動され、各リングは
   規則的に遮断された２本１対の伝送線路を１組と
   して形成されリングの電気的連続性を確保するご
   とく互いに関連して配置され、２本の線路間の結
   合が全体であることを特徴とする電磁探知装置に
   おけるマルチチヤネル回転継手。 ２ 環状チヤネルを形成するリングが同軸で、容
   量結合により固定リングから可動リングへの信号
   の伝送およびその逆をなすごとき特許請求の範囲
   第１項の電磁探知装置におけるマルチチヤネル回
   転継手。 ３ 固定された金属ボデイーと可動する金属ボデ
   イとを有し、各金属ボデイーがＵ字形で継手の回
   転軸に平行で、突起がもうけられた壁を有しプリ
   ント回路技術により伝送線路がもうけられた環状
   リングを支持する誘電体条片を保持するごとき特
   許請求の範囲第２項の電磁探知装置におけるマル
   チチヤネル回転継手。 ４ プリント回路の条片で所望の数の固定或いは
   可動リングに関係する全ての伝送線路を構成し、
   該条片が上記各誘電体条片の各側面に固定され、
   主チヤネルの周囲に環状チヤネルの積層を形成す
   ることにより完全に組立てられるごとき特許請求
   の範囲第３項の電磁探知装置におけるマルチチヤ
   ネル回転継手。 ５ リングを形成する２本の線路の各組が平衡／
   不平衡変換装置に結合され、リングの線路の動作
   ポイントでの位相転換を確実に行ない、上記線路
   上の電流を連続させるごとき特許請求の範囲第１
   項の電磁探知装置におけるマルチチヤネル回転継
   手。 ６ リングを形成する２本の伝送線路の各組で、
   １本の線路の遮断部が該線路の対面する別の線路
   のほぼ正確に中央であるごとき特許請求の範囲第
   １項の電磁探知装置におけるマルチチヤネル回転
   継手。 ７ 上記Ｕ字形金属ボデイーの壁に突起をもう
   け、更に上記平衡／不平衡変換装置を通り抜ける
   穴をもうけたごとき特許請求の範囲第５項の電磁
   探知装置におけるマルチチヤネル回転継手。