JP2003023301A

JP2003023301A - 円筒導波管装置

Info

Publication number: JP2003023301A
Application number: JP2001205191A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Inuzuka; 隆之犬塚; Muneaki Mukuda; 宗明椋田; Naoshi Yamada; 直志山田; Hideki Asao; 英喜浅尾; Kazuhisa Henmi; 和久逸見
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-07-05
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】高い位置精度で誘電体板を円筒導波管に配置
固定することで、軸比ひいては偏波変換効率を向上させ
る円筒導波管装置を得ること。【解決手段】誘電体板２を、円筒導波管１０の内周壁
に形成された一対のガイド溝１１に沿って円筒導波管１
０内に挿入した後、誘電体板２と円筒導波管１０とを固
定材１７を用いて固定することで、誘電体板２が円筒導
波管１０に内有される円筒導波管装置２０を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衛星通信アンテナ
などのマイクロ波送受信装置などの部品として用いられ
る円筒導波管装置に関し、更に詳しくは移相器としての
誘電体板が内有される円筒導波管装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】衛星通信などに用いられるマイクロ波の
送受信装置においては、受信される円偏波を直線偏波に
変換するとともに、送信時に直線偏波を円偏波に変換す
る誘電体板（９０°移相器）が必要である。

【０００３】図５は、この種のマイクロ波受信装置の従
来技術（特開平７−３２１５０２号公報）を示すもので
ある。この従来技術は、直線偏波用の一次放射器に関す
るものであり、円形導波管１００の一端に開口部１０１
が設けられ、他端に終端面１０２が形成されている。開
口部１０１から終端面１０２に向かって順に、プローブ
１０３、短絡板１０４、プローブ１０５および９０度移
相器（誘電体板）１０６が設けられている。プローブ１
０３から電波の約１／４波長の長さの位置に短絡板１０
４が設けられ、さらにこの短絡板１０４から電波の約１
／４波長の長さの位置に、プローブ１０５が設けられて
いる。プローブ１０３，１０５は、受信用の信号処理回
路が搭載される基板１０７に取り付けられている。誘電
体板１０６は、短絡板１０４と４５度の角度をなすよう
に円形導波管１００の内壁部に挟持固定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、誘電体板１０６を円形導波管１００の内壁面に挟持
固定するようにしているので、誘電体板の取り付け精度
および位置（角度）精度が悪く、ひいては円偏波から直
線偏波へ軸比もしくは逆の直線偏波から円偏波への軸比
が悪く、偏波変換効率が悪い問題を有している。

【０００５】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
高い位置精度で誘電体板を円筒導波管に配置固定するこ
とで、軸比ひいては偏波変換効率を向上させる円筒導波
管装置を得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
この発明にかかる円筒導波管装置は、軸方向に沿って延
在しかつ対向する一対のガイド部が内周壁に形成され、
さらに内周壁面上に金属メッキが形成された円筒形状の
樹脂導波管と、両側端部に前記樹脂導波管のガイド部を
摺動する被ガイド部が形成された樹脂誘電体板とを備
え、前記ガイド部に沿って前記樹脂誘電体板を前記樹脂
導波管に挿入した後、前記樹脂誘電体板と前記樹脂導波
管とを固定材を用いて固定して成ることを特徴とする。

【０００７】この発明によれば、樹脂誘電体板を、樹脂
導波管の内周壁に形成された一対のガイド部に沿って樹
脂導波管内に挿入した後、樹脂誘電体板と前記樹脂導波
管とを固定材を用いて固定することで、樹脂誘電体板が
樹脂導波管に内有される円筒導波管装置を作成する。

【０００８】つぎの発明にかかる円筒導波管装置は、上
記の発明において、前記ガイド部は、溝であることを特
徴とする。

【０００９】この発明によれば、樹脂誘電体板を、円筒
導波管の内周壁に形成されたガイド部としての溝に沿っ
て挿入するようにしている。

【００１０】つぎの発明にかかる円筒導波管装置は、上
記の発明において、前記固定材は、半田、熱硬化性樹脂
または熱可塑性樹脂であることを特徴とする。

【００１１】この発明によれば、ガイド部に沿って挿入
された樹脂誘電体板と樹脂導波管とを半田、熱硬化性樹
脂または熱可塑性樹脂を用いて固定するようにしてい
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる円筒導波管装置の好適な実施の形態を詳細
に説明する。

【００１３】この発明によって製造される円筒導波管装
置は、例えば、図１に示す衛星通信の地上局用のマイク
ロ波送受信アンテナの移相器２に用いられる。

【００１４】図１に示すマイクロ波送受信アンテナは、
パラボラアンテナの反射鏡１と、反射鏡１で反射された
円偏波を直線偏波に変換するとともに共用器３からの直
線偏波を円偏波に変換する９０°移相器２と、周波数或
いは位相によって電磁波を送信波および受信波に分波す
るべく分岐された導波路を有する送受信共用の共用器３
と、共用器３の導波路を伝搬する導波管モードの電磁波
をマイクロストリップ線路用のＴＥＭモードの電磁波に
変換するとともにマイクロストリップ線路からのＴＥＭ
モードの電磁波を導波管モードに変換する導波管／同軸
変換部４とを備えている。共用器３には、金属板から成
る短絡板（図示せず）が内蔵されている。

【００１５】次に、図２〜図４にしたがってこの発明に
かかる円筒導波管装置の本実施の形態について説明す
る。図２は図１に示した移相器２の具体的構成を示すも
のであり、図３はそのＡ−Ａ断面図である。また、図４
は導波管１０に対する誘電体板２の固定状態を示す断面
図である。

【００１６】図２〜図４に示す円筒導波管装置２０は、
衛星から送信される円偏波を直線偏波に変換するととも
に送信すべき直線偏波を円偏波に変換するための移相器
としての誘電体板２と、この誘電体板２が内有される円
筒形状の導波管１０とを備えている。

【００１７】誘電体板２は、低誘電率である、フッ素系
樹脂、オレフィン系樹脂もしくはスチレン系樹脂などで
構成され、その両側端部に導波管１０のガイド溝１１を
摺動する被ガイド部２ａが形成されている。誘電体板２
は、導波管１０の対向する内周壁間に架設される。

【００１８】円筒導波管１０は、両端部に配設される円
筒形状のフランジ１２と、円筒形状の円筒部１３とから
構成され、これらフランジ部１２および円筒部１３が、
例えば、ＬＣＰ、ＡＢＳ、ＡＥＳ、ＳＰＳなどの樹脂に
よって一体的に形成される。各フランジ１２には、複数
のネジ孔１４が形成されている。一方のフランジ１２
は、円筒導波管１０を図１の反射鏡１にネジ固定するた
めに設けられ、他方のフランジ１２は、円筒導波管１０
を図１の共用器３にネジ固定するために設けられてい
る。ここでは、図示しないが、反射鏡１および共用器３
に対する円筒導波管１０の誘電体板２の回転角度が一義
的に決まるように、凹部および凸部などの適宜の位置決
め部がフランジ１２と反射鏡１および共用器３とに設け
られている。

【００１９】導波管１０の内周面には、対向する一対の
ガイド部としてのガイド溝１１が導波管１０の軸方向に
沿って延在するように形成されている。この場合は、導
波管１０の一方の開口からのみ誘電体板２を挿入可能と
しており、導波管１０の内壁には、誘電体板２の軸方向
の位置決めをするためのストッパ壁１５（図４参照）が
ガイド溝の終端に形成されている。なお、この場合は、
誘電体板２を導波管１０の一方の開口のみから挿入可能
としたが、両方の開口から挿入可能としても良い。導波
管１０の内周壁全面には、ガイド溝１１部分も含めて、
ニッケル、銅などの金属メッキ１６が形成されている。

【００２０】また、樹脂誘電体板の内周壁に形成された
一対のガイド溝１１に沿って導波管１０内に挿入される
誘電体板２は、半田などの金属材料、エポキシ樹脂など
の熱硬化性樹脂材料またはポリエチレンなどの熱可塑性
材料などの固定材１７によって導波管１０に固定され
る。

【００２１】つぎに、このような円筒導波管装置２０の
製造手順について説明する。（１)円筒導波管１０および誘電体板２の作成ガイド溝１１を有する円筒導波管１０に対応するキャビ
ティ形状を有する金型を用いて、ＬＣＰ、ＡＢＳ、ＡＥ
Ｓ、ＳＰＳなどの樹脂を材料として円筒導波管１０を射
出成形する。また、誘電体板２に対応するキャビティ形
状を有する金型を用いて、フッ素系樹脂、オレフィン系
樹脂もしくはスチレン系樹脂などの樹脂を材料として、
誘電体板２を射出成形する。

【００２２】（２)金属メッキの施工つぎに、無電解メッキ法などを用いて、成形した円筒導
波管１０の内周面全面にスキンデプス以上の膜厚のニッ
ケル、銅などの金属メッキを施行する。

【００２３】（３）誘電体板２と円筒導波管１０の固定誘電体板２を、円筒導波管１０の内周壁に形成された一
対のガイド部１１に沿って導波管１０内に挿入した後、
誘電体板２と導波管１０との当接部（例えば挿入側の誘
電体板２の端部）を半田などの金属材料、エポキシ樹脂
などの熱硬化性樹脂材料またはポリエチレンなどの熱可
塑性材料などの固定材１７によって固定することで、誘
電体板２が導波管１０に内有される円筒導波管装置２０
を作成する。

【００２４】つぎに、上記本実施の形態による製造方法
を用いた実際の加工結果について説明する。ガイド溝１
１を有する円筒導波管１０に対応するキャビティ形状を
有する金型を用いて、液晶ポリマー(ポリプラスチック
社製C-810)を樹脂材料として、日精樹脂工業社製射出成
形機TH80E-9VEで射出成形することで、円筒導波管１０
を作成した。この導波管１０に３μｍ程度の無電解銅メ
ッキおよび０．５μｍ程度のニッケルメッキを行った
後、テフロン（登録商標）製の誘電体板２を挿入し、挿
入側の端部を半田で固定することで、誘電体板２が内有
される円筒導波管装置２０を作製した。この円筒導波管
装置の３０ＧＨｚにおける軸比は０．４ｄＢであった。

【００２５】（比較例）つぎに、上記した本実施の形態
の比較例として、図５に示した従来技術の製造方法を用
いた実際の加工結果について述べる。液晶ポリマー(ポ
リプラスチック社製C-810)を材料として、日精樹脂工業
社製射出成型機TH80E-9VEを用いて射出成形して、内周
面にガイド溝１１の無い円筒導波管を作製した。この導
波管に３μｍ程度の無電解銅メッキおよび０．５μｍ程
度のニッケルメッキを行った後、テフロン製の誘電体板
２を挿入して、誘電体板を円筒導波管の内周面で挟持固
定させた。この誘電体板を有する導波管の３０ＧＨｚに
おける軸比は０．６ｄＢであった。

【００２６】このようにこの実施の形態によれば、円筒
導波管１０にガイド溝１１を形成し、このガイド溝に沿
って誘電体板２を挿入して、誘電体板２および円筒導波
管１０との当接部を半田などの金属材料、エポキシ樹脂
などの熱硬化性樹脂材料またはポリエチレンなどの熱可
塑性材料などの固定材１７で固定することによって誘電
体板２が導波管１０に内有される円筒導波管装置２０を
作成するようにしているので、誘電体板の円筒導波管に
対する取り付け精度および位置角度精度が向上し、さら
には室外環境の過酷な環境下でも誘電体板２の位置ずれ
が発生することもない。したがって、円偏波から直線偏
波へ軸比もしくは逆の直線偏波から円偏波への軸比を向
上させ、偏波変換効率を向上させることが可能となる。

【００２７】なお、本実施の形態においては、導波管１
０側に形成するガイド部１１を溝形状とし、誘電体板２
の両側端部の被ガイド部２ａをガイド部１１を摺動可能
な形状としたが、これらの形状は任意である。例えば、
逆に、導波管１０側に凸状のガイドレールを形成し、誘
電体板２側の両側端部を凹部形状としても良い。

【００２８】また、本発明の円筒導波管は、図１に示し
た衛星通信用のマイクロ波送受信装置に限らず、他の任
意の通信機器、電子機器に適用することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、樹脂誘電体板を、樹脂導波管の内周壁に形成された
一対のガイド部に沿って樹脂導波管内に挿入した後、樹
脂誘電体板と前記樹脂導波管とを固定材を用いて固定す
ることで、樹脂誘電体板が樹脂導波管に内有される円筒
導波管装置を作成するようにしているので、誘電体板の
円筒導波管に対する取り付け精度および位置角度精度が
向上し、さらには室外環境の過酷な環境下でも誘電体板
の位置ずれが発生することもない。したがって、円偏波
から直線偏波へ軸比もしくは逆の直線偏波から円偏波へ
の軸比を向上させ、偏波変換効率を向上させることが可
能となる。

【００３０】つぎの発明によれば、樹脂誘電体板を、円
筒導波管の内周壁に形成されたガイド部としての溝に沿
って挿入するようにしているので、位置決め精度良く樹
脂誘電体板を円筒導波管に挿入することができる。

【００３１】つぎの発明によれば、ガイド部に沿って挿
入された樹脂誘電体板と樹脂導波管とを半田、熱硬化性
樹脂または熱可塑性樹脂を用いて固定するようにしてい
るので、両者を堅固に固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる円筒導波管を適用するマイ
クロ波送受信アンテナの構成例を示すブロック図であ
る。

【図２】この発明にかかる円筒導波管の外観構成例を
示す透視斜視図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】円筒導波管に対する誘電体板の固定状態を示
す断面図である。

【図５】従来技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１反射鏡、２誘電体板（移相器）、２ａ被ガイ
ド部、３共用器、４同軸変換部、１０円筒導波管
（導波管）、１１ガイド溝（ガイド部）、１２フラ
ンジ（フランジ部）、１３円筒部、１４ネジ孔、１
５ストッパ壁、１６金属メッキ、１７固定材、２
０円筒導波管装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田直志東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者浅尾英喜東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者逸見和久東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 5J012 CA11 FA03 GA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸方向に沿って延在しかつ対向する一対
のガイド部が内周壁に形成され、さらに内周壁面上に金
属メッキが形成された円筒形状の樹脂導波管と、両側端部に前記樹脂導波管のガイド部を摺動する被ガイ
ド部が形成された樹脂誘電体板と、を備え、前記ガイド部に沿って前記樹脂誘電体板を前記
樹脂導波管内に挿入した後、前記樹脂誘電体板と前記樹
脂導波管とを固定材を用いて固定して成ることを特徴と
する円筒導波管装置。
【請求項２】前記ガイド部は、溝であることを特徴と
する請求項１に記載の円筒導波管装置。
【請求項３】前記固定材は、半田、熱硬化性樹脂また
は熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１または
２に記載の円筒導波管装置。