JP2507671B2 - 円偏波用送信受信ダイプレクサ - Google Patents
円偏波用送信受信ダイプレクサInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01P1/213—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、一般的にダイプレクサに関し、特に異なる
送信および受信周波数で偏波されたエネルギを同時に処
理するマイクロ波ダイプレクサに関する。
送信および受信周波数で偏波されたエネルギを同時に処
理するマイクロ波ダイプレクサに関する。
［従来技術］ 宇宙船で使用されるアンテナシステムでは大きさおよ
び重量を減少させることが望まれている。そのためにエ
ネルギが１つの周波数で送信され、別の周波数で受信さ
れる場合に１組のアンテナ供給ホーンを使用することの
できるシステムを設計することが好ましい。この技術は
二重通信として知られており、この分野では普通に使用
されている。しかしながら、円偏波されたエネルギがそ
のシステムで使用されるならば、例えば通常の二重通信
システムでは許容以上に大きさおよび重量が増加する傾
向がある。
び重量を減少させることが望まれている。そのためにエ
ネルギが１つの周波数で送信され、別の周波数で受信さ
れる場合に１組のアンテナ供給ホーンを使用することの
できるシステムを設計することが好ましい。この技術は
二重通信として知られており、この分野では普通に使用
されている。しかしながら、円偏波されたエネルギがそ
のシステムで使用されるならば、例えば通常の二重通信
システムでは許容以上に大きさおよび重量が増加する傾
向がある。
［発明が解決しようとする課題］ したがって、本発明の目的は、エネルギの偏波特性を
保持しながら、異なる送信および受信周波数で偏波され
たエネルギを同時に処理することを可能にするダイプレ
クサを提供することであり、異なる送信および受信両周
波数で単一のアンテナ供給ホーンを使用することのでき
るダイプレクサを提供することである。
保持しながら、異なる送信および受信周波数で偏波され
たエネルギを同時に処理することを可能にするダイプレ
クサを提供することであり、異なる送信および受信両周
波数で単一のアンテナ供給ホーンを使用することのでき
るダイプレクサを提供することである。
［課題解決のための手段］ この目的を達成するために、本発明は、第１および第
２の予め定められた周波数の偏波されたエネルギを処理
するダイプレクサにおいて、両端部に第１および第２の
ポートを有している導波管と、導波管から第１の予め定
められた周波数を有するエネルギを結合するための、導
波管の外周に配置され、導波管の内部に予め定められた
長さで突出する複数の対称的に配置されたバンドパス共
振器と、第２のポートに隣接して導波管の外周に配置さ
れ、導波管の内部に予め定められた長さで突出し、第１
の周波数のエネルギを排除して第２のポートを通るこの
第１の周波数のエネルギの伝送を阻止するように構成さ
れた複数の対称的に配置されたバンドストップ共振器と
を具備し、複数の対称的に配置されたバンドパス共振器
は、導波管から結合されたエネルギの量を制御してダイ
プレクサによって処理されたエネルギの偏波成分を調整
して平衡させるための同調手段を具備していることを特
徴とする。
２の予め定められた周波数の偏波されたエネルギを処理
するダイプレクサにおいて、両端部に第１および第２の
ポートを有している導波管と、導波管から第１の予め定
められた周波数を有するエネルギを結合するための、導
波管の外周に配置され、導波管の内部に予め定められた
長さで突出する複数の対称的に配置されたバンドパス共
振器と、第２のポートに隣接して導波管の外周に配置さ
れ、導波管の内部に予め定められた長さで突出し、第１
の周波数のエネルギを排除して第２のポートを通るこの
第１の周波数のエネルギの伝送を阻止するように構成さ
れた複数の対称的に配置されたバンドストップ共振器と
を具備し、複数の対称的に配置されたバンドパス共振器
は、導波管から結合されたエネルギの量を制御してダイ
プレクサによって処理されたエネルギの偏波成分を調整
して平衡させるための同調手段を具備していることを特
徴とする。
同軸伝送線は各バンドパス共振器に結合される。各共
振器のバンドパス共振器は一般的に伝送線を通り導波管
から結合されたエネルギの量を制御し、およびその偏波
状態を保持するためにエネルギの偏波成分を調整しかつ
平衡させる同調部材を含む。典型的に１個の同調部材は
バンドパス共振器のキャパシタンスを調整するために設
けられ、他方の同調部材はバンドパス共振器の共振周波
数を調整するためにインダクタンスを調整するために設
けられている。複数の滑動誘電部材は、２個の共振器の
間および２個の共振器と同軸の伝送線との間の容量性結
合器を変化させる。これらの部材はダイプレクサからの
出る結合器を決定し、制御する。
振器のバンドパス共振器は一般的に伝送線を通り導波管
から結合されたエネルギの量を制御し、およびその偏波
状態を保持するためにエネルギの偏波成分を調整しかつ
平衡させる同調部材を含む。典型的に１個の同調部材は
バンドパス共振器のキャパシタンスを調整するために設
けられ、他方の同調部材はバンドパス共振器の共振周波
数を調整するためにインダクタンスを調整するために設
けられている。複数の滑動誘電部材は、２個の共振器の
間および２個の共振器と同軸の伝送線との間の容量性結
合器を変化させる。これらの部材はダイプレクサからの
出る結合器を決定し、制御する。
複数の同調リングは導波管へ結合された外部素子によ
って生じるインピーダンス不整合を補償するために第１
のポートに隣接して配置されることができる。典型的に
のインピーダンス不整合はアンテナ供給ホーンとダイプ
レクサとの境界面によって生じるインピーダンス不整合
を補償するために第２のポートにおいて設けられること
もできる。
って生じるインピーダンス不整合を補償するために第１
のポートに隣接して配置されることができる。典型的に
のインピーダンス不整合はアンテナ供給ホーンとダイプ
レクサとの境界面によって生じるインピーダンス不整合
を補償するために第２のポートにおいて設けられること
もできる。
ダイプレクサは一般的に受信された周波数において高
順位モードの伝播を可能にするオーバーモード構造であ
る。バンドパス共振器において得られる対称的性はこれ
らの高順位モードの励起を阻止し、したがってこれらの
モードはダイプレクサから結合されない。同様に、バン
ドストップ共振器の対称的性質もまた高順位モードの分
散を阻止し、したがってダイプレクサの性能を改善す
る。
順位モードの伝播を可能にするオーバーモード構造であ
る。バンドパス共振器において得られる対称的性はこれ
らの高順位モードの励起を阻止し、したがってこれらの
モードはダイプレクサから結合されない。同様に、バン
ドストップ共振器の対称的性質もまた高順位モードの分
散を阻止し、したがってダイプレクサの性能を改善す
る。
［実施例］ 第１図を参照すると、本発明の原理に従ったダイプレ
クサ10の内部側面図が示されている。ダイプレクサ10は
その中に延在する導波管12を有する外部導体11を含む。
外部導体11および導波管12は任意の所望の断面を有する
ことができるが、図示の実施例では円形断面を有してい
る。円偏波されたエネルギに対する最適の形状は、円
形、正方形、八角形等の四分円の対称形である。第１お
よび第２の導波管ポート13,14は、導波管12の両端部に
設けられる。第１の対向する１対の共振器15a,15bおよ
び第２の対向する１対の共振器15c,15d（図示されてい
ない）を含む複数のバンドパス共振器15は、導波管12の
外辺の周囲の外部導体11の内部に対称的に配置される。
クサ10の内部側面図が示されている。ダイプレクサ10は
その中に延在する導波管12を有する外部導体11を含む。
外部導体11および導波管12は任意の所望の断面を有する
ことができるが、図示の実施例では円形断面を有してい
る。円偏波されたエネルギに対する最適の形状は、円
形、正方形、八角形等の四分円の対称形である。第１お
よび第２の導波管ポート13,14は、導波管12の両端部に
設けられる。第１の対向する１対の共振器15a,15bおよ
び第２の対向する１対の共振器15c,15d（図示されてい
ない）を含む複数のバンドパス共振器15は、導波管12の
外辺の周囲の外部導体11の内部に対称的に配置される。
バンドパス共振器15は、導波管12の壁を貫通して予め
定められた距離で内部に突出するアームを有する金属の
Ｌ型共振器20をそれぞれ含む。Ｌ型の他方の（水平方向
の）アームは導波管12の軸に沿って縦方向に延在し、そ
の周囲に滑動できるように取付けられた誘電体同調カラ
ー23bを有する誘電体スペーサ23aによって第２の共振器
21に結合されている。この第２の共振器21はその周囲に
配置された第２の滑動できる誘電体カラー26を有する誘
電体スペーサ25を介して同軸伝送線24に結合されてい
る。金属のＬ型共振器20は誘電体套管27によって、導波
管12の側壁に固定されている。共振器15の水平方向のア
ームは前記のように誘電体スペーサ23aによって第２の
共振器21に結合されているためこの水平方向のアームは
第２の共振器21を保持している２個の環状誘電体リング
28a,28bによって導波管12の外壁と外部導体11の内壁と
の間で位置が固定されている。
定められた距離で内部に突出するアームを有する金属の
Ｌ型共振器20をそれぞれ含む。Ｌ型の他方の（水平方向
の）アームは導波管12の軸に沿って縦方向に延在し、そ
の周囲に滑動できるように取付けられた誘電体同調カラ
ー23bを有する誘電体スペーサ23aによって第２の共振器
21に結合されている。この第２の共振器21はその周囲に
配置された第２の滑動できる誘電体カラー26を有する誘
電体スペーサ25を介して同軸伝送線24に結合されてい
る。金属のＬ型共振器20は誘電体套管27によって、導波
管12の側壁に固定されている。共振器15の水平方向のア
ームは前記のように誘電体スペーサ23aによって第２の
共振器21に結合されているためこの水平方向のアームは
第２の共振器21を保持している２個の環状誘電体リング
28a,28bによって導波管12の外壁と外部導体11の内壁と
の間で位置が固定されている。
２個のバンドストップ共振器30,40はまた導波管12ま
外辺の周囲に、一般的に第２の導波管ポート14に近接し
て一般的にバンドパス共振器15の１つにそれぞれ縦に整
列されて配置される。バンドストップ共振器30,40は、
受信された電力が一般的に送信機に結合する第２のポー
ト14を通って伝送されないように、受信されたエネルギ
を濾波するように構成されている。バンドストップ共振
器30,40は、導波管12の内部に予め定められた長さで突
出するように対称的に配置されたＬ型共振器31,41から
構成される。
外辺の周囲に、一般的に第２の導波管ポート14に近接し
て一般的にバンドパス共振器15の１つにそれぞれ縦に整
列されて配置される。バンドストップ共振器30,40は、
受信された電力が一般的に送信機に結合する第２のポー
ト14を通って伝送されないように、受信されたエネルギ
を濾波するように構成されている。バンドストップ共振
器30,40は、導波管12の内部に予め定められた長さで突
出するように対称的に配置されたＬ型共振器31,41から
構成される。
複数の同調リング50,51,52a,52bは、導波管12に結合
する外部素子によって生じるインピーダンス不整合を補
償するために第１のポートに隣接して配置される。典型
的にこの不整合はアンテナ供給ホーンとダイプレクサと
の境界面で生じる。同調リング53はまた共振器15,30,40
の導波管12の内部への突出によって生じるインピーダン
ス不整合を補償するために第２のポート14に設けられ
る。これらの同調リング50,51,52a,52b,53は常に必要と
されるものではなく、アンテナとダイプレクサ或いはダ
イプレクサと送信機との間の不整合が存在しない場合に
おいては同調リングは必要とされないであろう。同調リ
ング50はアルミニウム等の金属で構成され、一方他の同
調リング51,52a,52b,53はレクソライト（rexorite）等
の誘電体材料で構成される。
する外部素子によって生じるインピーダンス不整合を補
償するために第１のポートに隣接して配置される。典型
的にこの不整合はアンテナ供給ホーンとダイプレクサと
の境界面で生じる。同調リング53はまた共振器15,30,40
の導波管12の内部への突出によって生じるインピーダン
ス不整合を補償するために第２のポート14に設けられ
る。これらの同調リング50,51,52a,52b,53は常に必要と
されるものではなく、アンテナとダイプレクサ或いはダ
イプレクサと送信機との間の不整合が存在しない場合に
おいては同調リングは必要とされないであろう。同調リ
ング50はアルミニウム等の金属で構成され、一方他の同
調リング51,52a,52b,53はレクソライト（rexorite）等
の誘電体材料で構成される。
さらに、ダイプレクサ10は円形、線形或いは楕円形を
含む種々の種類の偏波されたエネルギを処理できるよう
に構成される。しかしながら、その中で円偏波エネルギ
を処理することが最も困難である。それは処理中にエネ
ルギの円偏波の性質を保護するためにはダイプレクサ10
の共振器15,30,40において適切に水平方向のアームが保
持されなければならないからである。
含む種々の種類の偏波されたエネルギを処理できるよう
に構成される。しかしながら、その中で円偏波エネルギ
を処理することが最も困難である。それは処理中にエネ
ルギの円偏波の性質を保護するためにはダイプレクサ10
の共振器15,30,40において適切に水平方向のアームが保
持されなければならないからである。
第２図を参照するとダイプレクサ10の側面図が示され
ており、それは例えば外部の混成カップラ（図示せず）
に結合された同軸伝送線24をより詳細に示している。同
軸伝送線24は誘電体ワッシャー29bに支持された金属デ
ィスク29aによって終っている。同調部材56,57は第２図
でより詳細に示されている。第１の同調部材56は金属で
構成され、一方第２の同調部材57は例えばアルミナのよ
うな誘電体材料で構成される。バンドパス共振器15の位
置を固定する設定ねじ58もまた示されている。バンドパ
ス共振器15を構成する種々の部品は互いに結合され、種
々の同調部材は共振周波数および装置を通って伝送され
る出力を調整するために使用される。これについては以
下詳細に説明される。同調部材57はまたバンドストップ
共振器装置30,40のバンドストップ共振器31,41に対して
設けられている。
ており、それは例えば外部の混成カップラ（図示せず）
に結合された同軸伝送線24をより詳細に示している。同
軸伝送線24は誘電体ワッシャー29bに支持された金属デ
ィスク29aによって終っている。同調部材56,57は第２図
でより詳細に示されている。第１の同調部材56は金属で
構成され、一方第２の同調部材57は例えばアルミナのよ
うな誘電体材料で構成される。バンドパス共振器15の位
置を固定する設定ねじ58もまた示されている。バンドパ
ス共振器15を構成する種々の部品は互いに結合され、種
々の同調部材は共振周波数および装置を通って伝送され
る出力を調整するために使用される。これについては以
下詳細に説明される。同調部材57はまたバンドストップ
共振器装置30,40のバンドストップ共振器31,41に対して
設けられている。
導波管の中心に対して対称的に配置されたバンドパス
共振器15aと15bおよび15cと15dのような１対となったバ
ンドパス共振器は導波管内の同じ偏波エネルギ成分と結
合する。したがってそれらの共振器15a,15bおよび15c,1
5dをそれぞれ垂直偏波成分と水平偏波成分に結合させる
ように配置すれば特定の偏波成分を対称的配置で取出す
ことができる。そしてこの取出された偏波成分を同調部
材56,57によって調整すれば各偏波成分を独立に調整す
ることが可能になり、偏波成分を調整して平衡させるこ
とが可能になる。
共振器15aと15bおよび15cと15dのような１対となったバ
ンドパス共振器は導波管内の同じ偏波エネルギ成分と結
合する。したがってそれらの共振器15a,15bおよび15c,1
5dをそれぞれ垂直偏波成分と水平偏波成分に結合させる
ように配置すれば特定の偏波成分を対称的配置で取出す
ことができる。そしてこの取出された偏波成分を同調部
材56,57によって調整すれば各偏波成分を独立に調整す
ることが可能になり、偏波成分を調整して平衡させるこ
とが可能になる。
第２図および第３図に示されたダイプレクサ10は円偏
波エネルギの処理における使用に適するように前記の90
度の間隔で配置された２対の共振器15a,15bおよび15c,1
5dを使用している。しかしながら、線形或いは楕円偏波
エネルギもまたこのダイプレクサ10によって処理できる
ことを理解すべきである。もしも線形偏波エネルギが使
用されるならば、そのときには１つの偏波成分と結合す
ればよいから共振器装置15,30,40は対称的に配置された
それぞれ２個の共振器を使用すればよい。もしも楕円偏
波エネルギが処理されるならば、そのとき楕円偏波の制
御は典型的に例えば外部の混成カップラによって制御さ
れる。
波エネルギの処理における使用に適するように前記の90
度の間隔で配置された２対の共振器15a,15bおよび15c,1
5dを使用している。しかしながら、線形或いは楕円偏波
エネルギもまたこのダイプレクサ10によって処理できる
ことを理解すべきである。もしも線形偏波エネルギが使
用されるならば、そのときには１つの偏波成分と結合す
ればよいから共振器装置15,30,40は対称的に配置された
それぞれ２個の共振器を使用すればよい。もしも楕円偏
波エネルギが処理されるならば、そのとき楕円偏波の制
御は典型的に例えば外部の混成カップラによって制御さ
れる。
第３図を参照すると、本発明のダイプレクサ10の等価
回路が示されている。この等価回路において、図の左側
の１オーム入力はアンテナのポートを表している。回路
の上方のアームにおける抵抗負荷は同軸伝送線24を表
し、一方インダクタンスはバンドパス共振器装置15の第
１の共振器によって構成され、キャパシタンスはバンド
パス共振器装置15の第２の共振器によって構成される。
同様に下方のアームにおける抵抗負荷は送信ポートを表
し、一方インダクタンスはバンドストップ共振器装置40
によって構成され、キャパシタンスは他方のバンドスト
ップ共振器装置30によって構成される。すなわち動作周
波数においてバンドストップ共振器装置30は容量性を示
すように設計され、一方バンドストップ共振器装置40は
誘導性を示すように設計されている。
回路が示されている。この等価回路において、図の左側
の１オーム入力はアンテナのポートを表している。回路
の上方のアームにおける抵抗負荷は同軸伝送線24を表
し、一方インダクタンスはバンドパス共振器装置15の第
１の共振器によって構成され、キャパシタンスはバンド
パス共振器装置15の第２の共振器によって構成される。
同様に下方のアームにおける抵抗負荷は送信ポートを表
し、一方インダクタンスはバンドストップ共振器装置40
によって構成され、キャパシタンスは他方のバンドスト
ップ共振器装置30によって構成される。すなわち動作周
波数においてバンドストップ共振器装置30は容量性を示
すように設計され、一方バンドストップ共振器装置40は
誘導性を示すように設計されている。
第４図を参照すると、第１図に示されたダイプレクサ
10の１個の共振器装置の拡大図が示されている。この拡
大図はバンドパス共振器装置15の構造の詳細を示してい
る。
10の１個の共振器装置の拡大図が示されている。この拡
大図はバンドパス共振器装置15の構造の詳細を示してい
る。
動作において、ダイプレクサ10の電気特性の設計は第
３図の等価回路から導出される。特にアンテナポートは
第３図の左側の端子に該当し、受信ポートは右側上方の
抵抗の両端の端子に該当し、送信ポートは右側下方の抵
抗の両端の端子に該当する。低域通過帯域は１秒当り−
１≦ｗ≦１ラジアンであり、伝達関数は帯域の両端にお
ける3dB損失の２つの極の間でほぼ平坦な特性である。
これは中心周波数17.538GHZでほぼ12GHZの3dB帯域幅に
される。送信周波数は11.7GHZ乃至12.105GHZである。TM
01カットオフ周波数が13.05GHZである導波管の直径は1.
753cm（0.69インチ）である。TE21カットオフ周波数は1
6.58GHZである。ダイプレクサは受信および送信両信号
に対して円偏波を有するエネルギでの使用に対して最適
であるように設計される。導波管は受信帯域においてオ
ーバーモードであり、TM01およびTE21モードに対するア
ンテナポートと受信ポートとの間の結合はなくす必要が
ある。これらの要求を満足させるために、各共振装置1
5,30,40の共振器20,21,31,41は導波管12の周囲に90度の
間隔で配置される。これらの共振装置15から受信された
出力は、外部の電力合計ハイブリッド装置中で結合され
る。円偏波されたTE11波は偏波が消滅されず、TM01波お
よびTE21波は共振装置15によりその対称性によって散乱
されない。
３図の等価回路から導出される。特にアンテナポートは
第３図の左側の端子に該当し、受信ポートは右側上方の
抵抗の両端の端子に該当し、送信ポートは右側下方の抵
抗の両端の端子に該当する。低域通過帯域は１秒当り−
１≦ｗ≦１ラジアンであり、伝達関数は帯域の両端にお
ける3dB損失の２つの極の間でほぼ平坦な特性である。
これは中心周波数17.538GHZでほぼ12GHZの3dB帯域幅に
される。送信周波数は11.7GHZ乃至12.105GHZである。TM
01カットオフ周波数が13.05GHZである導波管の直径は1.
753cm（0.69インチ）である。TE21カットオフ周波数は1
6.58GHZである。ダイプレクサは受信および送信両信号
に対して円偏波を有するエネルギでの使用に対して最適
であるように設計される。導波管は受信帯域においてオ
ーバーモードであり、TM01およびTE21モードに対するア
ンテナポートと受信ポートとの間の結合はなくす必要が
ある。これらの要求を満足させるために、各共振装置1
5,30,40の共振器20,21,31,41は導波管12の周囲に90度の
間隔で配置される。これらの共振装置15から受信された
出力は、外部の電力合計ハイブリッド装置中で結合され
る。円偏波されたTE11波は偏波が消滅されず、TM01波お
よびTE21波は共振装置15によりその対称性によって散乱
されない。
ダイプレクサ10の特定の構造の詳細は以下のとおりで
ある。導波管12はバンドパスフィルタ共振装置15および
バンドストップ共振器装置30,40を収容するカバーのあ
る４個の機械加工された一辺が0.33cm（0.130インチ）
の正方形の断面のチャンネルによって囲まれた直径1.75
3cm（0.690インチ）の円筒である。同軸出力伝送線24
は、受信された電力を４個のバンドパス共振装置15から
外部の結合混成回路網へ放出する。第１のバンドパス共
振器20は導波管12中へ突出することによってそれに結合
する。それは共振器20の中心同調周波数に対してほぼ半
波長のTEMタイプの共振器である。それは誘電体スペー
サ23aおよび滑動する誘電体カラー23bによって、第２の
バンドパス共振器21に容量的に結合されている。第１の
バンドパス共振器20およびバンドストップ共振器32,41
は誘電体リング支持体27によって保持される。第２のバ
ンドパス共振器21もまた半波長のTEMタイプの共振器で
あり、第２の誘電体スペーサ25および滑動する誘電体カ
ラー26によって同軸伝送線24に容量的に結合される。同
軸伝送線24は誘電体ワッシャー29bにより背面を支持さ
れた金属ディスク29aによって終端される。第２のバン
ドパス共振器21は導波管12の壁に固定された誘電体リン
グ28a,28bによって支持される。
ある。導波管12はバンドパスフィルタ共振装置15および
バンドストップ共振器装置30,40を収容するカバーのあ
る４個の機械加工された一辺が0.33cm（0.130インチ）
の正方形の断面のチャンネルによって囲まれた直径1.75
3cm（0.690インチ）の円筒である。同軸出力伝送線24
は、受信された電力を４個のバンドパス共振装置15から
外部の結合混成回路網へ放出する。第１のバンドパス共
振器20は導波管12中へ突出することによってそれに結合
する。それは共振器20の中心同調周波数に対してほぼ半
波長のTEMタイプの共振器である。それは誘電体スペー
サ23aおよび滑動する誘電体カラー23bによって、第２の
バンドパス共振器21に容量的に結合されている。第１の
バンドパス共振器20およびバンドストップ共振器32,41
は誘電体リング支持体27によって保持される。第２のバ
ンドパス共振器21もまた半波長のTEMタイプの共振器で
あり、第２の誘電体スペーサ25および滑動する誘電体カ
ラー26によって同軸伝送線24に容量的に結合される。同
軸伝送線24は誘電体ワッシャー29bにより背面を支持さ
れた金属ディスク29aによって終端される。第２のバン
ドパス共振器21は導波管12の壁に固定された誘電体リン
グ28a,28bによって支持される。
第１および第２のバンドストップ共振器装置30,40の
共振器31,41および誘電体リング支持体27は共に導波管1
2に固定される。共振器20,31,41は17.5GHZの管内波長の
3/4の間隔で配置される。バンドパス共振器20に対する
同調調整は、バンドパス共振器20の端部に少量の静電容
量を付加するアルミナの棒57によって行われる。金属の
棒56は共振周波数を微調整するために第２のバンドパス
共振器21のインダクタンスを変化させる。
共振器31,41および誘電体リング支持体27は共に導波管1
2に固定される。共振器20,31,41は17.5GHZの管内波長の
3/4の間隔で配置される。バンドパス共振器20に対する
同調調整は、バンドパス共振器20の端部に少量の静電容
量を付加するアルミナの棒57によって行われる。金属の
棒56は共振周波数を微調整するために第２のバンドパス
共振器21のインダクタンスを変化させる。
導波管12内の各同調リング50,51,52a,52bは12GHZおよ
び17GHZの両者の供給ホーンの不整合の波長を排除す
る。金属リング50および誘電体リング51の組合わせによ
って17GHZの不整合の波長を同調によって排除し、誘電
体リング52aおよび52bは17GHZには影響せずに12GHZにお
ける結合されたホーンとリングとの不整合の波長を同調
によって排除することができるようにその間隔が調整さ
れて位置が設定されている。第２のポート14の誘電体リ
ング53は、12GHZにおいて共振器によって生じる共振装
置15,30,40からの反射を排除する。
び17GHZの両者の供給ホーンの不整合の波長を排除す
る。金属リング50および誘電体リング51の組合わせによ
って17GHZの不整合の波長を同調によって排除し、誘電
体リング52aおよび52bは17GHZには影響せずに12GHZにお
ける結合されたホーンとリングとの不整合の波長を同調
によって排除することができるようにその間隔が調整さ
れて位置が設定されている。第２のポート14の誘電体リ
ング53は、12GHZにおいて共振器によって生じる共振装
置15,30,40からの反射を排除する。
テスト中にダイプレクサ10は供給ホーン、混成合計回
路網に接続され、17.358乃至17.738GHZの受信帯域にわ
たる最大値0.35dBの測定されて軸比を有する。ダイプレ
クサ10に取付けられたホーンと共に、合計回路網の受信
ポートでの反射損失は受信帯域において最小値27dBであ
る。取付けられたホーンを有する送信ポートにおける反
射損失は、11.7乃至12.105GHZの送信帯域において最小
値17dBである。受信帯域におけるアンテナポートと送信
ポートとの間の分離は17dBである。
路網に接続され、17.358乃至17.738GHZの受信帯域にわ
たる最大値0.35dBの測定されて軸比を有する。ダイプレ
クサ10に取付けられたホーンと共に、合計回路網の受信
ポートでの反射損失は受信帯域において最小値27dBであ
る。取付けられたホーンを有する送信ポートにおける反
射損失は、11.7乃至12.105GHZの送信帯域において最小
値17dBである。受信帯域におけるアンテナポートと送信
ポートとの間の分離は17dBである。
以上異なった送信および受信周波数で偏波されたエネ
ルギを同時に処理し、その一方でエネルギの偏波特性を
維持することを可能にし、送信および受信の両周波数で
単一のアンテナ供給ホーンを使用することのできの新し
い改善されたダイプレクサが開示された。このダイプレ
クサは円形、線形、或いは楕円形を含む任意のタイプの
偏波に対して使用できるが、円偏波されたエネルギでの
使用に最適である。
ルギを同時に処理し、その一方でエネルギの偏波特性を
維持することを可能にし、送信および受信の両周波数で
単一のアンテナ供給ホーンを使用することのできの新し
い改善されたダイプレクサが開示された。このダイプレ
クサは円形、線形、或いは楕円形を含む任意のタイプの
偏波に対して使用できるが、円偏波されたエネルギでの
使用に最適である。
以上示された実施例は本発明の原理の適用を示した多
くの可能な実施例のいくつかを例示したものであること
を理解すべきである。明らかに当業者は本発明の技術的
範囲から逸脱することなく多くのその他の装置を考える
ことができるであろう。例えば、、もしも線形偏波エネ
ルギが使用される場合には典型的に２組の共振装置のみ
が必要とされる。もしも楕円形偏波エネルギが使用され
る場合にはエネルギの楕円形特性の制御は典型的に例え
ば外部の混成カップラによって制御されることができ
る。
くの可能な実施例のいくつかを例示したものであること
を理解すべきである。明らかに当業者は本発明の技術的
範囲から逸脱することなく多くのその他の装置を考える
ことができるであろう。例えば、、もしも線形偏波エネ
ルギが使用される場合には典型的に２組の共振装置のみ
が必要とされる。もしも楕円形偏波エネルギが使用され
る場合にはエネルギの楕円形特性の制御は典型的に例え
ば外部の混成カップラによって制御されることができ
る。
第１図は、本発明の原理に従ったダイプレクサの外部の
一部を切取った側面図である。 第２図は、第１図のダイプレクサの外部の一部を切取っ
た平面図である。 第３図は、本発明のダイプレクサの等価回路である。 第４図は、第１図のダイプレクサの共振装置の拡大図で
ある。 10……ダイプレクサ、11……外部導体、12……導波管、
13,14……導波管ポート、15……バンドパス共振器、20
……金属Ｌ型共振器、24……同軸伝送線、30,40……バ
ンドストップ共振器。
一部を切取った側面図である。 第２図は、第１図のダイプレクサの外部の一部を切取っ
た平面図である。 第３図は、本発明のダイプレクサの等価回路である。 第４図は、第１図のダイプレクサの共振装置の拡大図で
ある。 10……ダイプレクサ、11……外部導体、12……導波管、
13,14……導波管ポート、15……バンドパス共振器、20
……金属Ｌ型共振器、24……同軸伝送線、30,40……バ
ンドストップ共振器。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−54902（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−92103（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−17203（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−96711（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4783639（ＵＳ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】両端部に第１および第２のポートを有して
いる導波管と、 導波管から第１の予め定められた周波数を有するエネル
ギを結合するための、導波管の外周に配置され、導波管
の内部に予め定められた長さで突出する複数の対称的に
配置されたバンドパス共振器と、 第２のポートに隣接して導波管の外周に配置され、導波
管の内部に予め定められた長さで突出し、第１の周波数
のエネルギを排除して第２のポートを通るこの第１の周
波数のエネルギの伝送を阻止するように構成された複数
の対称的に配置されたバンドストップ共振器とを具備
し、 複数の対称的に配置されたバンドパス共振器は、導波管
から結合されたエネルギの量を制御してダイプレクサに
よって処理されたエネルギの偏波成分を調整して平衡さ
せるための同調手段を具備していることを特徴とする第
１および第２の予め定められた周波数の偏波されたエネ
ルギを処理するダイプレクサ。 - 【請求項２】複数の対称的に配置された各バンドパス共
振器にそれぞれ結合された同軸伝送線手段を具備してい
る請求項１記載のダイプレクサ。 - 【請求項３】同調手段が、 バンドパス共振器に結合されて共振器のキャパシタンス
を調整する第１の同調部材と、 バンドパス共振器に結合されてその共振器のインダクタ
ンスを調整する第２の同調部材とを具備している請求項
１記載のダイプレクサ。 - 【請求項４】導波管に結合した外部素子によって生じた
インピーダンス不整合を補償する第１のポートに隣接し
て配置された複数の同調リングを具備している請求項１
記載のダイプレクサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US359,242 | 1989-05-31 | ||
| US07/359,242 US4968957A (en) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | Transmit and receive diplexer for circular polarization |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0322701A JPH0322701A (ja) | 1991-01-31 |
| JP2507671B2 true JP2507671B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=23412964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2140113A Expired - Lifetime JP2507671B2 (ja) | 1989-05-31 | 1990-05-31 | 円偏波用送信受信ダイプレクサ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4968957A (ja) |
| EP (1) | EP0400833B1 (ja) |
| JP (1) | JP2507671B2 (ja) |
| CA (1) | CA2015028C (ja) |
| DE (1) | DE69018313T2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5471177A (en) * | 1994-07-29 | 1995-11-28 | Hughes Aircraft Company | Octave band gap diplexer |
| US5701591A (en) * | 1995-04-07 | 1997-12-23 | Telecommunications Equipment Corporation | Multi-function interactive communications system with circularly/elliptically polarized signal transmission and reception |
| US6064862A (en) * | 1997-07-18 | 2000-05-16 | Innova Corporation | Method and apparatus for external band selection of a digital microwave radio |
| US6233435B1 (en) | 1997-10-14 | 2001-05-15 | Telecommunications Equipment Corporation | Multi-function interactive communications system with circularly/elliptically polarized signal transmission and reception |
| US10297920B2 (en) * | 2017-02-16 | 2019-05-21 | Lockheed Martin Corporation | Compact dual circular polarization multi-band waveguide feed network |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4783639A (en) | 1985-11-21 | 1988-11-08 | Hughes Aircraft Company | Wideband microwave diplexer including band pass and band stop resonators |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB847255A (en) * | 1957-10-15 | 1960-09-07 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in or relating to superheterodyne radio receivers |
| US3428918A (en) * | 1966-05-26 | 1969-02-18 | Us Army | Multiplexer channel units |
| CA876930A (en) * | 1970-01-22 | 1971-07-27 | R. Bastikar Arvind | Microwave waveguide filter |
| US3668564A (en) * | 1971-04-16 | 1972-06-06 | Bell Telephone Labor Inc | Waveguide channel diplexer and mode transducer |
| US3731235A (en) * | 1971-11-03 | 1973-05-01 | Gte Sylvania Inc | Dual polarized diplexer |
| US3845423A (en) * | 1973-09-26 | 1974-10-29 | Itt | Low loss high-q filter |
| FR2363185A1 (fr) * | 1976-08-27 | 1978-03-24 | Thomson Csf | Dispositif de couplage pour tube hyperfrequence et tube hyperfrequence comportant un tel dispositif |
| GB2006539A (en) * | 1977-05-25 | 1979-05-02 | Marconi Co Ltd | Dual Evanescent Mode Waveguide Filter |
| FR2582449B1 (fr) * | 1979-07-24 | 1988-08-26 | Thomson Csf | Dispositif diplexeur de polarisations a large bande et antenne associee a un radar ou a un dispositif de contre-mesure comportant un tel dispositif |
| US4427953A (en) * | 1981-11-16 | 1984-01-24 | Hughes Aircraft Company | Microwave diplexer |
| JPS58139501A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-18 | Nippon Dengiyou Kosaku Kk | 有極形帯域通過ろ波器 |
| US4446463A (en) * | 1982-02-24 | 1984-05-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Coaxial waveguide commutation feed network for use with a scanning circular phased array antenna |
| US4689627A (en) * | 1983-05-20 | 1987-08-25 | Hughes Aircraft Company | Dual band phased antenna array using wideband element with diplexer |
| JPS6217203U (ja) * | 1985-07-15 | 1987-02-02 | ||
| US4752753A (en) * | 1986-09-04 | 1988-06-21 | Wavecom | Coaxial waveguide band reject filter |
| JPH0671167B2 (ja) * | 1987-08-26 | 1994-09-07 | 三菱電機株式会社 | マイクロ波分波器 |
-
1989
- 1989-05-31 US US07/359,242 patent/US4968957A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-20 CA CA002015028A patent/CA2015028C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-14 DE DE69018313T patent/DE69018313T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-14 EP EP90305162A patent/EP0400833B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-31 JP JP2140113A patent/JP2507671B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4783639A (en) | 1985-11-21 | 1988-11-08 | Hughes Aircraft Company | Wideband microwave diplexer including band pass and band stop resonators |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2015028A1 (en) | 1990-11-30 |
| JPH0322701A (ja) | 1991-01-31 |
| DE69018313D1 (de) | 1995-05-11 |
| EP0400833A2 (en) | 1990-12-05 |
| US4968957A (en) | 1990-11-06 |
| DE69018313T2 (de) | 1995-11-02 |
| EP0400833B1 (en) | 1995-04-05 |
| CA2015028C (en) | 1994-04-19 |
| EP0400833A3 (en) | 1991-05-29 |
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