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導波管 どうはかん waveguide

翻訳|waveguide

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ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

導波管
どうはかん
waveguide

マイクロ波の伝送路として用いられる導体でつくった中空の管。立体回路の部品である。断面の形が長方形の矩形導波管がよく用いられるが,円形導波管などもある。電波はこの管の中を反射を繰返しながら伝わっていくと考えることができ,同軸ケーブルに比べ損失が少いので大きい電力を送ることができる。

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デジタル大辞泉の解説

どうは‐かん〔ダウハクワン〕【導波管】

マイクロ波アンテナなどまで導くのに使われる中空の金属パイプ。その断面の大きさと同程度までの波長しか通さない。

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百科事典マイペディアの解説

導波管【どうはかん】

ウェーブガイドとも。一般に方形または円形の断面をもつ筒状導体で,ミリ波やマイクロ波の伝送に使用される。断面の寸法により伝送波の波長や伝送状態が決定される。銅または黄銅のパイプの内壁に銀めっきしたものが多い。
→関連項目通信ケーブルマイクロ波ミリ波通信立体回路

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世界大百科事典 第2版の解説

どうはかん【導波管 wave guide】

マイクロ波帯からミリ波帯の電磁波を伝送するための金属製のパイプで,中空部分を電磁波が伝わる。断面は円形または長方形のものが多く,銅または黄銅のパイプの内壁に銀めっきをしたものがよく使われる。その断面の形状と寸法できまる遮断波長があって,これより長い波長(低い周波数)の電磁波は伝わらない。中を伝わる電磁波の電界ベクトルが電磁波の伝わる方向に垂直なときをTEモードと呼び(図),磁界ベクトルが垂直なときにはTMモードと呼ぶ。

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大辞林 第三版の解説

どうはかん【導波管】

マイクロ波を伝えるのに用いる中空の金属管。伝送できる波長は管の断面の大きさで上限が決まる。

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

導波管
どうはかん
waveguide

電波の伝送に用いる金属パイプ。無線送信機から送り出す電波をアンテナに導いたり送信装置や受信装置の内部で電波の回路を形成したりするのに用いる。無線周波数が約3ギガヘルツ以下では、おもに同軸ケーブルが用いられるが、それより周波数が高いマイクロ波の領域では、同軸ケーブルでは、大きな減衰が生じるようになる。他方、電波を伝搬させる方法によると、金属パイプの形状を適切に選ぶと減衰を非常に小さくすることができる。それが導波管であって、パイプの材質は銅が一般的であり、パイプの断面形状は長方形または円形である。
 電波は導波管の壁で限られた空間を伝搬し、導波管の内面のごく薄い表面には電流が流れるが、導波管の外面にはまったく電流が流れないので、電波のエネルギーが外部に逃げ出すことがない。
 導波管の断面形状は、方形または円形が基本となっているが、それらを変形した楕円(だえん)形や繭(まゆ)形もあり、その断面寸法は伝送可能な最低周波数(遮断周波数)により決定される。[坪井 了・三木哲也]

方形導波管

導波管のもっとも基本的なタイプであり、加工もしやすい形状であることから多用されている。初期のマイクロ波方式においては、送受信装置とアンテナの接続にはすべて方形導波管が使用されていた。伝送損失を軽減するには円形導波管が適していたが、円形導波管は曲りなどの工作が困難なこともあって、鉄塔から屋内までの導入部ならびに屋内配管には方形導波管が一般に用いられている。方形導波管の遮断波長λ(ラムダ)は、断面における辺の長さをabab)とすると、λ=2aで与えられる。[坪井 了・三木哲也]

円形導波管

方形導波管は周波数が高くなるにしたがって損失が大きくなることから、高い周波数では円形導波管が使われることが多い。円形導波管の遮断波長は、管の半径rで決まり、λ=3.42rで与えられる。長尺の導波管の配管を行う場合、温度変化による導波管の伸縮あるいは風による振動等を吸収するため、可撓性(かとうせい)のある導波管が必要となる。可撓性をもたせるには長手方向に波状のひだをつけることで曲げやすくするが、それには断面が方形よりも円形のほうが加工しやすいことから円形導波管が用いられる。円形の変形として楕円導波管および繭形導波管がある。[三木哲也]
『桑原守二著『マイクロ波通信』(1981・電気通信協会)』

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