オ-バ-モ-ド大電力マイクロ波伝送系における可変調整型モ-ド変換器の開発

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02558001
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 際本 泰士 筑波大学, 物理工学系, 助教授 (50018040)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中島 将光 京都大学, 工学部, 助教授 (60025939) ; 片沼 伊佐夫 筑波大学, 物理工学系, 助手 (70134202) ; 斉藤 輝雄 筑波大学, 物理学系滅, 講師 (80143163)
• Keywords: 可変型モ-ド変換器 / マイクロ波モ-ド分析 / マイクロ波放射分布 / 二次元画像解析 / ジャイロトロン

Research Abstract

(1)可変調整型モ-ド変換器の特性計算コ-ドを完成した。
(2)このコ-ドを用いて階段型モ-ド変換器の特性最適化計算を行い、設計・製作を行なった。
(3)変換器のマイクロ波出力の成分モ-ドを解析するため、円筒導波管の開口面からの放射電力分布計算コ-ドを開発した。このコ-ドでは開口面において、任意の電力と位相札を持つTEmnモ-ドの混合を指定すると、指定した平面上で、総合的な放射電力分布を画像として表示する。(平面波展開法を用いている。)
(4)備品購入した赤外線映像装置により、(2)のモ-ド変換器出力を低電力(嶋500mW)と大電力(41GHzジャイロトロン出力約40kw)の両方においてテストした。赤外線映像技術は大電力に限らず低電力においても放射電力分布計測に有用であることを確認した。
(5)(4)で得られる画像デ-タは、実験条件に依存して変形しているため、座標変換等を必要とする。そこで赤外線映像装置のデ-タを更に数値処理して、(3)の理論計算と並置表示し視界的な検討を可能とする計算コ-ドを開発した。(備品購入のパソコンにて実験と理論とを効率良く比較検討することが可能となった。)
(6)(5)の技術によって、従来低電力計測に限られしかも測定に長時間を要したマイクロ波の放射分布計測が、広い電力範囲に渡り短時間で実行可能となった。実用上有意義な精度にてモ-ド解析ができるようになった。
(7)設計・製作した可変型モ-ド変換器の特性を上記の観測技術にて検討した結果、理論予測に近い結果が得られている。

Research Products

• [Publications] 際本 泰士 他: "Analysis and optimization of stepwise modulated TEon mode converter." Review of Scientific Instruments. 62. 178-188 (1991)
• [Publications] 際本 泰士: "Microwave mode analysis using infraーred image of radiated power from openーended waveguide" Japanese Jaurnal of Applied Physics.