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マグネトロン周波数/位相制御回路とマグネトロンを用いたマイクロ波発生装置

国内特許コード P09A014397
整理番号 116
掲載日 2009年5月8日
出願番号 特願2000-231503
公開番号 特開2002-043848
登録番号 特許第3697504号
出願日 平成12年7月31日(2000.7.31)
公開日 平成14年2月8日(2002.2.8)
登録日 平成17年7月15日(2005.7.15)
発明者
  • 松本 紘
  • 篠原 真毅
出願人
  • 学校法人京都大学
発明の名称 マグネトロン周波数/位相制御回路とマグネトロンを用いたマイクロ波発生装置
従来技術、競合技術の概要
従来から高出力のマイクロ波発生装置にはマグネトロンがよく用いられる。このマグネトロンを用いたマイクロ波発生装置にあっては、マグネトロン固有の発振周波数に近い周波数を持った基準信号をマグネトロンに注入することにより、マグネトロンの発振周波数を基準信号の周波数に引き寄せてロックする(周波数引き込み)ことで、マグネトロンから放射されるマイクロ波の周波数制御が行われている。
【0003】
ここで、マグネトロンに対し、固有発振周波数とは周波数の異なる弱い基準信号を注入し、その信号強度比により決定される周波数差以内であれば、マグネトロンからの発生マイクロ波が弱い基準信号に同期するという現象は古くから知られている。基準信号をマグネトロンに注入することで、マグネトロンの発振周波数を基準信号の周波数に同期させロックするという注入同期法は、アドラー(Adler)により定式化されている(Adler, R., "A Study of Locking Phenomena in Oscillators", Proceedings of I.R.E and Waves and Electrons, pp.351-357, 1946)。
【0004】
また、上記注入同期法とマグネトロンの発振周波数を制御するフィードバックループを組み合わせることで、マグネトロンの位相を基準信号によって制御する方法が、W.C.ブラウン(W. C. Brown)によって開発されている(Brown, W. C., "Update on the Solar Power Satellite Transmitter Design", Space Power, Vol.6, pp.123-135, 1986)。
産業上の利用分野
本発明は、マグネトロンの発振周波数及び位相を制御するマグネトロン周波数/位相制御回路と、マグネトロンを用いてマイクロ波を発生するマイクロ波発生装置に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】マグネトロンにアノード電流を供給して発振状態とするアノード電流源と、
前記マグネトロンの固有発振周波数に近い周波数を持つ基準信号を前記マグネトロンに注入して、前記マグネトロンの発振周波数を前記基準信号の周波数に引き込んで同期させる注入同期手段と、
前記マグネトロンの発振出力と前記基準信号とを比較して両者の周波数及び位相誤差を求め、前記アノード電流源のアノード電流出力を制御して前記周波数及び位相誤差を補正するフィードバック制御手段とを具備することを特徴とするマグネトロン周波数/位相制御回路。
【請求項2】さらに、前記基準信号の位相を制御する位相制御手段を備え、この位相制御手段により基準信号の位相を可変することで前記マグネトロンの発振出力位相を制御することを特徴とする請求項記載のマグネトロン周波数/位相制御回路。
【請求項3】前記基準信号のマグネトロンへの注入及びこのマグネトロンの発振出力の取り出しにサーキュレータを用いることを特徴とする請求項1記載のマグネトロン周波数/位相制御回路。
【請求項4】マグネトロンにアノード電流を供給して発振状態とすることで前記マグネトロンにマイクロ波を放射させるアノード電流源と、
前記マグネトロンの固有発振周波数に近い周波数を持つ基準信号を生成する基準信号生成器と、
この基準信号生成器から出力される基準信号を前記マグネトロンに注入して、前記マグネトロンの発振周波数を前記基準信号の周波数に引き込んで同期させる注入同期手段と、
前記マグネトロンの発振出力と前記基準信号とを比較して両者の周波数及び位相誤差を求め、前記アノード電流源のアノード電流出力を制御して前記周波数及び位相誤差を補正するフィードバック制御手段とを具備することを特徴とするマグネトロンを用いたマイクロ波発生装置。
【請求項5】さらに、前記基準信号の位相を制御する可変移相器を備え、この可変移相器により基準信号の位相を制御することで前記マイクロ波出力を任意の位相に制御することを特徴とする請求項4記載のマグネトロンを用いたマイクロ波発生装置。
【請求項6】前記基準信号のマグネトロンへの注入及びこのマグネトロンから放射されるマイクロ波の取り出しにサーキュレータを用いることを特徴とする請求項4記載のマイクロ波発生装置。
産業区分
  • 基本電子回路
  • 電力応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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