JP2000349535A - 一次放射器 - Google Patents

一次放射器

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JP2000349535A
JP2000349535A JP11154309A JP15430999A JP2000349535A JP 2000349535 A JP2000349535 A JP 2000349535A JP 11154309 A JP11154309 A JP 11154309A JP 15430999 A JP15430999 A JP 15430999A JP 2000349535 A JP2000349535 A JP 2000349535A
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JP
Japan
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circular waveguide
probe
probes
primary radiator
polarized wave
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JP11154309A
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English (en)
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Nobuhiko Oguma
伸彦 小熊
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NEC Corp
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NEC Corp
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  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直線偏波と円偏波とに共用可能な一次放射器
を提供すること。 【解決手段】 円形導波管2には、この前記円形導波管
内に導かれた直線偏波の水平偏波成分および垂直偏波成
分のそれぞれ結合するプローブ4,5が設けられる。ま
た、この円形導波管2には、前記プローブ4,5とそれ
ぞれ対向するように、円形導波管内に導かれた円偏波の
水平偏波成分および垂直偏波成分にそれぞれ結合するプ
ローブ6,7が設けられる。また、プローブ4,5に
は、フィルタ44,45が接続され、直線偏波の所定の
周波数帯域を通過させる。またプローブ6,7には、フ
ィルタ46,47が接続され、円偏波の所定の周波数帯
域を通過させる。さらに、フィルタ46,47には90
度ハイブリッド8が接続され、フィルタ46,47を通
過した円偏波の水平偏波成分と垂直偏波成分とを合成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、通信衛星や放送
衛星から放射された電磁波を受信するための一次放射器
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、通信衛星(CS:Communication
Satellite)や放送衛星(BS:Broadcast Satellite)
を中継して各種の通信や放送が行われている。現在、通
信衛星と放送衛星は、互いに異なる方位角の静止衛星軌
道上にあり、別々に設置された一次放射器により各衛星
からの信号が受信されている。ここで、通信衛星の周波
数帯域としては、12.25GHz〜12.75GHz
が割り当てられ、その偏波方式として直線偏波が採用さ
れている。これに対して、放送衛星の周波数帯域とし
て、11.7〜12.2GHzが割り当てられており、
その偏波方式として右旋円偏波が採用されている。将来
的には、通信衛星と放送衛星とを同じ静止衛星軌道上に
打ち上げることが予定されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、直線偏波の
通信衛星と右旋円偏波の放送衛星とが、同じ静止衛星軌
道上に存在し、同一の方角に位置する場合であっても、
互いに偏波方式が異なるために、通信衛星から放射され
た電磁波を受信するためには、直線偏波用の一次放射器
を有するアンテナを必要とし、また、放送衛星から放射
された電磁波を受信するためには右旋円偏波用の一次放
射器を有するアンテナを必要とし、従ってそれぞれの衛
星からの電磁波を受信するためには別々の一次放射器を
備えなければならないという問題がある。
【0004】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、直線偏波と円偏波とに共用することが可能な一次
放射器を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明は以下の構成を有する。すなわち、この発
明は、一端側にホーン状の開口部が設けられると共に他
端側に反射面が設けられた円形導波管と、前記円形導波
管に設けられ、前記円形導波管内に導かれた直線偏波の
水平偏波成分に結合する第1のプローブと、前記円形導
波管に設けられ、前記円形導波管内に導かれた直線偏波
の垂直偏波成分に結合する第2のプローブと、前記第1
のプローブと対向するように前記円形導波管上に設けら
れ、前記円形導波管内に導かれた円偏波の水平偏波成分
に結合する第3のプローブと、前記第2のプローブと対
向するように前記円形導波管上に設けられ、前記円偏波
の垂直偏波成分に結合する第4のプローブと、前記第1
および第2のプローブに結合された直線偏波の所定の周
波数帯域を通過させる第1のフィルタと、前記第3およ
び第4のプローブに結合された円偏波の所定の周波数帯
域を通過させる第2のフィルタと、前記第2のフィルタ
を通過した円偏波の水平偏波成分と垂直偏波成分とを合
成する90度ハイブリッドと、を備えたことを特徴とす
る。
【0006】また、前記第1および第2のプローブなら
びに第3および第4のプローブは、前記円形導波管の反
射面から約4分の1伝搬波長の位置に設置されたことを
特徴とする。また、前記第1のフィルタは、前記円形導
波管より前記円偏波の周波数における約4分の1伝搬波
長の位置に設置されたことを特徴とする。また、前記第
2のフィルタは、前記円形導波管より前記直線偏波の周
波数における約4分の1伝搬波長の位置に設置されたこ
とを特徴とする。また、前記第1ないし第4のプローブ
と、前記第1および第2のフィルタと、前記90度ハイ
ブリッドは、同一基板上に配置され、該基板は、前記円
形導波管の管軸と直交するようにして前記円形導波管に
設けられたことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、通信衛星と放送衛星とが、同一の静止衛星軌道上
であって同一方位角に位置するものとして、図面を参照
しながら説明する。 <実施の形態1>図1に、この発明の実施の形態1にか
かる一次放射器の構成を示す。同図において、符号1
は、円形導波管2の一端側に設けられたホーン状の開口
部であり、円形導波管2に電磁波を効率的に導入するた
めのものである。符号3は、円形導波管2の他端側に設
けられた反射面であり、円形導波管2に導入された電磁
波を反射させるためのものである。符号4は、直線偏波
の垂直偏波成分に結合するプローブ、符号5は、直線偏
波の水平偏波成分に結合するプローブ、符号6は、右旋
円偏波の水平偏波成分に結合するプローブ、符号7は、
右旋円偏波の垂直偏波成分に結合するプローブである。
【0008】これらプローブ4〜7は、反射面3から約
4分の1伝搬波長の位置に円形導波管2の内部に垂直に
挿入されている。ここで、円形導波管2の管軸から上部
方向に向かう軸をY軸とし、左方向に向かう軸をX軸と
し、各々の反対方向に向かう軸を−Y軸(図示せず)と
−X軸(図示せず)とすると、プローブ4,7はY軸と
平行になっており、プローブ5,6はX軸と平行となっ
ている。すなわち、円形導波管2上には、プローブ4と
プローブ7が互いに対向するように配置され、プローブ
5とプローブ6が互いに対向するように配置されてい
る、
【0009】符号8は、右旋円偏波の水平偏波成分と垂
直偏波成分とを入力する90度ハイブリッド、符号44
および45は、通信衛星の周波数帯域(直線偏波の所定
の周波数帯域)を通過させ、放送衛星の周波数帯域を遮
断するフィルタ、符号46および47は、放送衛星の周
波数帯域(右旋円偏波の所定の周波数帯域)を通過さ
せ、通信衛星の周波数帯域を遮断するフィルタ、符号1
4〜19は端子である。
【0010】ここで、フィルタ44,45は、円形導波
管2の壁面より、放送衛星の周波数における約4分の1
伝搬波長の位置に設置され、フィルタ46,47は円形
導波管2より、通信衛星の周波数における約4分の1伝
搬波長の位置に設置されている。またフィルタ46,4
7は、円形導波管2の壁面より、通信衛星の周波数にお
ける約0.25λgの波長距離の位置に設置され、フィ
ルタ46,47は円形導波管2より、通信衛星の周波数
における約0.25λgの距離の位置に設置されてい
る。プローブ4,5はフィルタ44,45を介して端子
14,15に接続され、またプローブ6,7はフィルタ
46,47を介して端子16,17に接続されている。
また端子16,17は、90度ハイブリッド回路8と接
続されて出力端子18,19につながる。
【0011】以下、この実施の形態1の動作を説明す
る。通信衛星は、12.25GHz〜12.75GHz
の周波数の水平偏波及び垂直偏波の電界を送信してお
り、これらは相互に直交したTE11モードの直線偏波
を形成する。通信衛星(CS)は衛星の軌道面に対して
ある程度傾きを持っているため、この通信衛星からの電
磁波を受信するとき、プローブ4に垂直偏波成分がプロ
ーブ5に水平偏波成分が効率良く結合して、端子14,
15から最大の信号が取り出せるように、プローブ4、
5、6、7が挿入されている円形導波管2を管軸(Z
軸)に関して回転させ、偏波調整を行う。ここで、水平
偏波成分が円形導波管2のX軸(Y軸)に一致し、垂直
偏波成分がY軸(X軸)成分に一致したときに、各偏波
成分がプローブに効率よく結合され、最大の信号が取り
出されるとする。
【0012】この通信衛星からの信号を受信する場合、
フィルタ44,45は、円形導波管2の壁面より放送衛
星の周波数の伝搬波長の約4分の1の距離に設けられて
いることにより、同じ軌道上の放送衛星からの信号を反
射させて低損失で円形導波管2内へ戻し、端子14,1
5へ到達することを阻止しつつ、通信衛星の信号のみ通
過させ、これを端子14、15に出力する。
【0013】一方、放送衛星を受信する場合には、円形
導波管2内のプローブ6,7が使用される。ここで、放
送衛星の信号は11.7GHz〜12.2GHz帯の右
旋円偏波であり、位相が90度異なる2つの直交直線偏
波と等価である。また、通信衛星(CS)の前記直線偏
波受信時に偏波調整のため、円形導波管を管軸(Z軸)
の回りに回転しているが、円形導波管2内において、プ
ローブ6には、X軸と平行な直線偏波成分が結合され、
プローブ7には、前記偏波成分と90度位相が異なり且
つY軸と平行な直線偏波成分が結合される。
【0014】これらプローブ6,7に結合された偏波成
分はフィルタ46,47に与えられる。フィルタ46,
47は、円形導波管2の壁面より通信衛星の伝搬波長の
約4分の1の距離に設けられていることにより、同一軌
道上の通信衛星からの信号を反射させて低損失で円形導
波管2内へ戻し、端子16,17へ到達することを阻止
しつつ、放送衛星の信号のみ通過させ、これを端子1
6、17を介して90度ハイブリッド8に出力する。
【0015】ここで、90度ハイブリッド回路8は入力
端子16,17と、出力端子18,19を持っており、
これらの端子間には次の関係がある。端子16に入力し
た信号は、端子18と端子19に等振幅で位相差が90
度となるように分配され、端子17へは出力されない。
同様に端子17に入力した信号は端子18と端子19に
等振幅で位相差が90度となるように分配され、端子1
6へ出力されない。
【0016】右旋円偏波の場合、図1のY軸成分はX軸
成分に対して位相が90度進んでいる状態である。従っ
て、端子17に出力される信号は、端子16に出力され
る信号に対して位相が90度進んだ状態となる。したが
って、一次放射器の端子16,17で検出された信号を
90度ハイブリッド回路8に入力すると、端子18には
右旋円偏波が出力され、端子19には左旋円偏波の信号
が出力される。右旋円偏波を受信する場合には、左旋円
偏波用の出力端子19を終端して使用せず、右旋円偏波
用の出力端子18から放送衛星の右旋円偏波の信号を出
力する。以上により、通信衛星の信号を阻止しつつ放送
衛星からの円偏波信号が効率良く端子18に出力され
る。
【0017】<実施の形態2>次に、この発明にかかる
実施の形態2を説明する。図2に、この実施の形態2に
かかる一次放射器の構成を示す。同図に示すように、こ
の実施の形態2では、前述の実施の形態1にかかる図1
に示すプローブ4〜7と、フィルタ44〜47と、90
度ハイブリッド回路8とを、1枚のプリント基板30上
に作成し、このプリント基板30を、円形導波管2のX
Y平面と平行をなすようにして(すなわち円形導波管2
の管軸と直交するようにして)、円形導波管2の前側
(開口部側)の円形導波管21と後側(反射面側)の円
形導波管22とで挟み込んだ構成としている。このプリ
ント基板30は、反射面3から、伝搬波長の約4分の1
(約0.25λg)の位置に設置される。符号34,3
5,36,37は変成器でありプローブ4,5,6,7
とフィルタ44,45,46,47をそれぞれ接続して
いる。
【0018】上述した実施の形態1および2によれば、
直線偏波と右旋円偏波とに対して一次放射器を共用する
ことができ、したがって直線偏波の通信衛星(CS)と
右旋円偏波の放送衛星(BS)とが同じ静止衛星軌道上
の同一の方位角に位置するような場合に、1台の一次放
射器で通信衛星の信号と放送衛星の信号とを同時に受信
することが可能となる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、一端側にホーン状の開口部が設けられると共に他端
側に反射面が設けられた円形導波管と、前記円形導波管
に設けられ、前記円形導波管内に導かれた直線偏波の水
平偏波成分に結合する第1のプローブと、前記円形導波
管に設けられ、前記円形導波管内に導かれた直線偏波の
垂直偏波成分に結合する第2のプローブと、前記第1の
プローブと対向するように前記円形導波管上に設けら
れ、前記円形導波管内に導かれた円偏波の水平偏波成分
に結合する第3のプローブと、前記第2のプローブと対
向するように前記円形導波管上に設けられ、前記円偏波
の垂直偏波成分に結合する第4のプローブと、前記第1
および第2のプローブに結合された直線偏波の所定の周
波数帯域を通過させる第1のフィルタと、前記第3およ
び第4のプローブに結合された円偏波の所定の周波数帯
域を通過させる第2のフィルタと、前記第2のフィルタ
を通過した円偏波の水平偏波成分と垂直偏波成分とを合
成する90度ハイブリッドと、を備えたので、一次放射
器を直線偏波と右旋円偏波とに共用することができ、し
たがって、1つの一次放射器で、静止衛星軌道上の同じ
方位角にある通信衛星(CS)と放送衛星(BS)を同
時に受信することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1にかかる一次放射器
の構成を示す図である。
【図2】 この発明の実施の形態2にかかる一次放射器
の構成を示す図である。
【符号の説明】
1:ホーン状の開口部 2:円形導波管 3:反射面 4〜7:プローブ 8:90度ハイブリッド 14〜19:端子 30:基板 34〜37:変成器 44〜47:フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J012 CA12 CA21 FA02 5J021 AA01 AB07 BA01 CA01 DB03 FA23 FA32 FA34 GA08 HA05 HA07 JA05 JA06 JA07 5J045 AA12 AB05 CA02 CA03 CA04 DA01 EA05 HA06 JA12 MA04 NA02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端側にホーン状の開口部が設けられる
    と共に他端側に反射面が設けられた円形導波管と、 前記円形導波管に設けられ、前記円形導波管内に導かれ
    た直線偏波の水平偏波成分に結合する第1のプローブ
    と、 前記円形導波管に設けられ、前記円形導波管内に導かれ
    た直線偏波の垂直偏波成分に結合する第2のプローブ
    と、 前記第1のプローブと対向するように前記円形導波管上
    に設けられ、前記円形導波管内に導かれた円偏波の水平
    偏波成分に結合する第3のプローブと、 前記第2のプローブと対向するように前記円形導波管上
    に設けられ、前記円偏波の垂直偏波成分に結合する第4
    のプローブと、 前記第1および第2のプローブに結合された直線偏波の
    所定の周波数帯域を通過させる第1のフィルタと、 前記第3および第4のプローブに結合された円偏波の所
    定の周波数帯域を通過させる第2のフィルタと、 前記第2のフィルタを通過した円偏波の水平偏波成分と
    垂直偏波成分とを合成する90度ハイブリッドと、 を備えたことを特徴とする一次放射器。
  2. 【請求項2】 前記第1および第2のプローブならびに
    第3および第4のプローブは、前記円形導波管の反射面
    から約4分の1伝搬波長の位置に設置されたことを特徴
    とする請求項1に記載された一次放射器。
  3. 【請求項3】 前記第1のフィルタは、前記円形導波管
    より前記円偏波の周波数における約4分の1伝搬波長の
    位置に設置されたことを特徴とする請求項1に記載され
    た一次放射器。
  4. 【請求項4】 前記第2のフィルタは、前記円形導波管
    より前記直線偏波の周波数における約4分の1伝搬波長
    の位置に設置されたことを特徴とする請求項1に記載さ
    れた一次放射器。
  5. 【請求項5】 前記第1ないし第4のプローブと、前記
    第1および第2のフィルタと、前記90度ハイブリッド
    は、同一基板上に配置され、該基板は、前記円形導波管
    の管軸と直交するようにして前記円形導波管に設けられ
    たことを特徴とする請求項1に記載された一次放射器。
JP11154309A 1999-06-01 1999-06-01 一次放射器 Pending JP2000349535A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030004793A (ko) * 2001-07-06 2003-01-15 삼성전기주식회사 원형편파 및 직선편파 동시 수신하기 위한 피딩시스템
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