JP2508330B2 - 円偏波／直線偏波変換器 - Google Patents
円偏波／直線偏波変換器Info
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- JP2508330B2 JP2508330B2 JP33179089A JP33179089A JP2508330B2 JP 2508330 B2 JP2508330 B2 JP 2508330B2 JP 33179089 A JP33179089 A JP 33179089A JP 33179089 A JP33179089 A JP 33179089A JP 2508330 B2 JP2508330 B2 JP 2508330B2
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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、円偏波／直線偏波変換器に関し、特に２つ
の衛星放送システム間の干渉を軽減するために用いられ
ている電磁波の円偏波に対して受信側及び送信側で使用
される円偏波／直線偏波変換器に関する。ここで、円偏
波／直線偏波変換器とは、直線偏波から円偏波への変換
器及び円偏波から直線偏波への変換器を含むものとす
る。
の衛星放送システム間の干渉を軽減するために用いられ
ている電磁波の円偏波に対して受信側及び送信側で使用
される円偏波／直線偏波変換器に関する。ここで、円偏
波／直線偏波変換器とは、直線偏波から円偏波への変換
器及び円偏波から直線偏波への変換器を含むものとす
る。
わが国の放送衛星は放送信号として右旋円偏波の電磁
波を放射しており、この右旋円偏波をつくるため衛星搭
載機器のアンテナの給電部に直線偏波から円偏波に変換
する円偏波発生器が使用され、また、放送衛星からの右
旋円偏波の電磁波を第１図に示すような地上の受信用BS
アンテナの反射鏡で受け、反射鏡で反射した電磁波を反
射鏡の焦点に設置されている１次放射器の開口面に入射
し、さらに、１次放射器から円偏波を直線偏波に変換す
る構造部分に電磁波が入射されるようにして円偏波を直
線偏波に変換してBSコンバータに入力し、BSコンバータ
で電気信号に変換されて信号処理が行われている。
波を放射しており、この右旋円偏波をつくるため衛星搭
載機器のアンテナの給電部に直線偏波から円偏波に変換
する円偏波発生器が使用され、また、放送衛星からの右
旋円偏波の電磁波を第１図に示すような地上の受信用BS
アンテナの反射鏡で受け、反射鏡で反射した電磁波を反
射鏡の焦点に設置されている１次放射器の開口面に入射
し、さらに、１次放射器から円偏波を直線偏波に変換す
る構造部分に電磁波が入射されるようにして円偏波を直
線偏波に変換してBSコンバータに入力し、BSコンバータ
で電気信号に変換されて信号処理が行われている。
原理的には衛星搭載機器に用いられている直線偏波／
円偏波変換器と、地上の受信設備として用いられている
円偏波／直線偏波変換器は同様な原理に基づくものが使
用できる。
円偏波変換器と、地上の受信設備として用いられている
円偏波／直線偏波変換器は同様な原理に基づくものが使
用できる。
従来の地上の受信用設備で使用されていた円偏波／直
線偏波変換器の側面から観た概念図を第２図に示す。１
次放射器はBSアンテナの反射鏡で反射した電磁波を効率
よく集めて導波管部に導くためホーン型の形状としてあ
り、導波管部のＡ部分は、Ｂ部で生じる放送波の受信に
必要な電磁波の基本モード以外の高次モードが１次放射
器の放射特性を乱さないように減衰させるために設けら
れた円形導波管部分であり、Ｂ部は円偏波／直線偏波の
変換を行う位相回路構造の部分であり、入力された円偏
波の電磁波は円偏波／直線偏波の変換を行う位相回路構
造の部分で直線偏波に変換され、導波管のＣ部分に導か
れる。Ｃ部分は円形導波管部分であり、位相回路構造の
部分と円形導波管部分とでインピーダンス整合をとるた
め設けられた部分である。Ｄ部分は直線偏波となった電
磁波を金属性のポールからなる励振プローブを利用した
結合手段で効率良く導波管の外部に信号を取り出すため
に設けられた部分であり、励振プローブで取り出された
信号はBSコンバータの低雑音増幅器に入力され信号処理
が行われていた。結合手段としては、前記励振プローブ
による他、方形導波管を使用した方法も用いられてい
る。
線偏波変換器の側面から観た概念図を第２図に示す。１
次放射器はBSアンテナの反射鏡で反射した電磁波を効率
よく集めて導波管部に導くためホーン型の形状としてあ
り、導波管部のＡ部分は、Ｂ部で生じる放送波の受信に
必要な電磁波の基本モード以外の高次モードが１次放射
器の放射特性を乱さないように減衰させるために設けら
れた円形導波管部分であり、Ｂ部は円偏波／直線偏波の
変換を行う位相回路構造の部分であり、入力された円偏
波の電磁波は円偏波／直線偏波の変換を行う位相回路構
造の部分で直線偏波に変換され、導波管のＣ部分に導か
れる。Ｃ部分は円形導波管部分であり、位相回路構造の
部分と円形導波管部分とでインピーダンス整合をとるた
め設けられた部分である。Ｄ部分は直線偏波となった電
磁波を金属性のポールからなる励振プローブを利用した
結合手段で効率良く導波管の外部に信号を取り出すため
に設けられた部分であり、励振プローブで取り出された
信号はBSコンバータの低雑音増幅器に入力され信号処理
が行われていた。結合手段としては、前記励振プローブ
による他、方形導波管を使用した方法も用いられてい
る。
第２図に示す構造の一使用例としての各部の概略寸法
（長さ）を示すと以下のようになる。
（長さ）を示すと以下のようになる。
１次放射器部:15mm、 Ａ部:12mm、Ｂ部:40mm、 Ｃ部:20mm、Ｄ部:35mm。
また、円偏波は、２つの直交する直線偏波の振幅が等
しく位相が90度ずれた状態であり、位相回路を設け前記
両直線偏波の位相を同相にすれば直線偏波信号となる
が、従来使用されていた円偏波／直線偏波の変換を行う
位相回路構造例を第３図〜第８図に示す。図中、（ａ）
は導波管の開口部から見た正面図であり、（ｂ）は導波
管の位相回路部の側面図を示す。
しく位相が90度ずれた状態であり、位相回路を設け前記
両直線偏波の位相を同相にすれば直線偏波信号となる
が、従来使用されていた円偏波／直線偏波の変換を行う
位相回路構造例を第３図〜第８図に示す。図中、（ａ）
は導波管の開口部から見た正面図であり、（ｂ）は導波
管の位相回路部の側面図を示す。
第３図は、結合手段で信号として取り出したい直線偏
波の方向に対して45度傾けて直交する２つの直線偏波の
一方の垂直方向の電界成分Ｙに平行になるようにして誘
電体板２を導波管１の内部に取り付けたものである。こ
のように誘電体板２を導波管１の内部に取り付けること
により、誘電体板２に平行な電界成分の直線偏波の位相
を遅らせることができ、従って直線偏波の他方の水平方
向の電界成分Ｘより成分Ｙが90度遅れるような長さに誘
電体板２の長手方向の寸法を選べば、誘電体板２を通り
抜けた位置では円偏波が直線偏波に変換された状態とな
る。この他にも位相回路構造例としては以下のものが使
用されている。第４図（ａ）及び（ｂ）は位相回路構造
として複数のビス３を導波管１の内部表面の向かい合っ
た円弧の中心に取り付け各々のビス３の先端が導波管の
中心に向かうようにし、さらに導波管１の長手方向にビ
ス３を並べて取り付けたものであり、第５図（ａ）及び
（ｂ）は位相回路構造として２枚の金属板４を導波管１
の内部表面の向かいあった円弧の中心に取り付け各々の
金属板４の短辺方向が導波管１の中心に向かうように
し、さらに導波管１の長手方向に延長して金属板４を取
り付けたものである。
波の方向に対して45度傾けて直交する２つの直線偏波の
一方の垂直方向の電界成分Ｙに平行になるようにして誘
電体板２を導波管１の内部に取り付けたものである。こ
のように誘電体板２を導波管１の内部に取り付けること
により、誘電体板２に平行な電界成分の直線偏波の位相
を遅らせることができ、従って直線偏波の他方の水平方
向の電界成分Ｘより成分Ｙが90度遅れるような長さに誘
電体板２の長手方向の寸法を選べば、誘電体板２を通り
抜けた位置では円偏波が直線偏波に変換された状態とな
る。この他にも位相回路構造例としては以下のものが使
用されている。第４図（ａ）及び（ｂ）は位相回路構造
として複数のビス３を導波管１の内部表面の向かい合っ
た円弧の中心に取り付け各々のビス３の先端が導波管の
中心に向かうようにし、さらに導波管１の長手方向にビ
ス３を並べて取り付けたものであり、第５図（ａ）及び
（ｂ）は位相回路構造として２枚の金属板４を導波管１
の内部表面の向かいあった円弧の中心に取り付け各々の
金属板４の短辺方向が導波管１の中心に向かうように
し、さらに導波管１の長手方向に延長して金属板４を取
り付けたものである。
また、第６図は導波管の内部表面の一方の円弧が平面
になるようにして導波管の長手方向に延長し金属塊５を
導波管１の内部表面に取り付けたものである。第６図
（ａ）で２つの直交する直線偏波の垂直方向の電界成分
をＹとし、水平方向の電界成分をＸとすると、導波管の
内部表面の一方の円弧が平面になるようにして金属塊５
を付けることにより、構造的に電界成分Ｙの管内波長を
電界成分Ｘの管内波長より短くすることができ、周波数
は変化しないため管内の位相速度は電界成分Ｙの方が遅
れ、電界成分Ｘより成分Ｙが90度位相が遅れるような長
さに金属塊５の長手方向の寸法を選べば、金属塊５を通
り抜けた位置では円偏波が直線偏波に変換された状態と
なる。この他にも同様な位相回路構造例としては以下の
ものが使用されている。第７図（ａ）及び（ｂ）は位相
回路構造として第６図の金属塊５を２個使用して対向す
る２つの円弧の部分に取り付けたものであり、第８図
（ａ）及び（ｂ）は導波管７の開口部から見た断面が楕
円状になるように変形させたものである。
になるようにして導波管の長手方向に延長し金属塊５を
導波管１の内部表面に取り付けたものである。第６図
（ａ）で２つの直交する直線偏波の垂直方向の電界成分
をＹとし、水平方向の電界成分をＸとすると、導波管の
内部表面の一方の円弧が平面になるようにして金属塊５
を付けることにより、構造的に電界成分Ｙの管内波長を
電界成分Ｘの管内波長より短くすることができ、周波数
は変化しないため管内の位相速度は電界成分Ｙの方が遅
れ、電界成分Ｘより成分Ｙが90度位相が遅れるような長
さに金属塊５の長手方向の寸法を選べば、金属塊５を通
り抜けた位置では円偏波が直線偏波に変換された状態と
なる。この他にも同様な位相回路構造例としては以下の
ものが使用されている。第７図（ａ）及び（ｂ）は位相
回路構造として第６図の金属塊５を２個使用して対向す
る２つの円弧の部分に取り付けたものであり、第８図
（ａ）及び（ｂ）は導波管７の開口部から見た断面が楕
円状になるように変形させたものである。
従って、従来の円偏波／直線偏波変換器は１次放射器
部を含めてＤ部分の末端迄の長さが約120mmのものが使
用されており、円偏波／直線偏波変換器部分が長くBSア
ンテナが小型化しにくい上、また、導波管内部の中間に
位相回路構造とした部分が設けてあり、通常は１次放射
器部からＢ部迄の部分及びＣ部と低雑音増幅器への入力
部分及びＤ部の終端部分は別々の鋳型で成形し、後で相
互に溶接しなければならないといった複雑な製造工程と
なる欠点等があった。
部を含めてＤ部分の末端迄の長さが約120mmのものが使
用されており、円偏波／直線偏波変換器部分が長くBSア
ンテナが小型化しにくい上、また、導波管内部の中間に
位相回路構造とした部分が設けてあり、通常は１次放射
器部からＢ部迄の部分及びＣ部と低雑音増幅器への入力
部分及びＤ部の終端部分は別々の鋳型で成形し、後で相
互に溶接しなければならないといった複雑な製造工程と
なる欠点等があった。
本発明は、第２図に示す前記Ｃ部を削除して導波管部
の小型化を図り、さらに、Ｄ部分もＢ部分と同じ位相回
路構造にすることにより成形する鋳型の数を少なくして
製造工程の簡易化を図ることを目的とする。
の小型化を図り、さらに、Ｄ部分もＢ部分と同じ位相回
路構造にすることにより成形する鋳型の数を少なくして
製造工程の簡易化を図ることを目的とする。
第９図は、本発明の原理を説明する円偏波／直線偏波
変換器示す概念図である。
変換器示す概念図である。
BSアンテナの反射鏡で反射した電磁波を効率よく集め
て導波管部に導くためホーン型の形状とした一次放射器
と、前記電磁波が位相回路面に入る境界面で生じる放送
波の受信に必要な電磁波の基本モード以外の高次モード
が一次放射器の放射特性を乱さないように減衰させるた
めに設けられた円形導波管Ａ部分と、さらに、導波管の
内部に管内波長が異なる直交した２つの電磁波のモード
を有する位相回路10を設けて導波管の終端面11迄延長し
た第１手段と、管内波長が長い方の電磁波の電界と直角
となる面に金属板13を導波管の前記終端面11に取り付け
た第２手段と、前記第１手段の位相回路10の中間に励振
プローブ12とを設けて、第１手段で円偏波から直線偏波
の変換を行い、第２手段と導波管の終端面11で電磁波を
反射させて励振プローブ12に高いレベルの信号が得られ
るようにし、励振プローブ12で導波管内部の電磁波と導
波管外部の回路との信号の伝送をするようにしたもので
ある。
て導波管部に導くためホーン型の形状とした一次放射器
と、前記電磁波が位相回路面に入る境界面で生じる放送
波の受信に必要な電磁波の基本モード以外の高次モード
が一次放射器の放射特性を乱さないように減衰させるた
めに設けられた円形導波管Ａ部分と、さらに、導波管の
内部に管内波長が異なる直交した２つの電磁波のモード
を有する位相回路10を設けて導波管の終端面11迄延長し
た第１手段と、管内波長が長い方の電磁波の電界と直角
となる面に金属板13を導波管の前記終端面11に取り付け
た第２手段と、前記第１手段の位相回路10の中間に励振
プローブ12とを設けて、第１手段で円偏波から直線偏波
の変換を行い、第２手段と導波管の終端面11で電磁波を
反射させて励振プローブ12に高いレベルの信号が得られ
るようにし、励振プローブ12で導波管内部の電磁波と導
波管外部の回路との信号の伝送をするようにしたもので
ある。
第10図は本発明の原理の説明用の座標図を示し、位相
回路構造の一実施例として導波管の内部表面の一方の円
弧が平面になるように金属塊17を取り付け、さらに、前
記円弧と対抗する円弧の部分にも金属塊17を取り付けて
あり、電磁波の伝播方向をＺ軸とし、導波管の開口と平
行な断面の水平方向をＸ軸及び垂直方向をＹ軸として、
導波管のＢ部分（位相回路構造部分）に存在する２つの
モードの電磁波のＸ軸方向のベクトル成分をEx及びＹ軸
方向のベクトル成分をEyとすれば、両方の成分を合成し
た電磁波Ｅは、 Ｅ＝Ex＋Ey ＝ax・Ｅ・exp｛ｊ（ωｔ−βxｚ）｝＋ ay・Ｅ・exp｛ｊ（ωｔ−βyｚ−π/2）｝ ……（１） で表すことができる。
回路構造の一実施例として導波管の内部表面の一方の円
弧が平面になるように金属塊17を取り付け、さらに、前
記円弧と対抗する円弧の部分にも金属塊17を取り付けて
あり、電磁波の伝播方向をＺ軸とし、導波管の開口と平
行な断面の水平方向をＸ軸及び垂直方向をＹ軸として、
導波管のＢ部分（位相回路構造部分）に存在する２つの
モードの電磁波のＸ軸方向のベクトル成分をEx及びＹ軸
方向のベクトル成分をEyとすれば、両方の成分を合成し
た電磁波Ｅは、 Ｅ＝Ex＋Ey ＝ax・Ｅ・exp｛ｊ（ωｔ−βxｚ）｝＋ ay・Ｅ・exp｛ｊ（ωｔ−βyｚ−π/2）｝ ……（１） で表すことができる。
ここで、Ｅ＝振幅定数、ω＝２πｆ、ｔ＝時間 βx＝Exの波数 βy＝Eyの波数 ax＝Ｘ座標の単位ベクトル ay＝Ｙ座標の単位ベクトル さらに、Ex及びEyの管内波長をλx、λyとすると次式が
得られる。
得られる。
βx＝２π／λx ……（２） βy＝２π／λy ……（３） いま、第10図に示すように導波管のＢ部分（位相回路）
の構造が、導波管の内部表面の円弧が平面になるように
して金属塊17を２個使用して対向する２つの円弧の部分
に取り付けられており、βy＞βx、従ってλx＞λy のように設計されていると仮定する。
の構造が、導波管の内部表面の円弧が平面になるように
して金属塊17を２個使用して対向する２つの円弧の部分
に取り付けられており、βy＞βx、従ってλx＞λy のように設計されていると仮定する。
式（１）から円偏波がＢを伝播することにより直線偏波
になる距離Ｚ＝Ｌを求めると、 βxＬ＝βyＬ−π/2 ……（４） さらに、（４）式より Ｌ＝π×0.5/（βy−βx） ……（５） で与えられる。
になる距離Ｚ＝Ｌを求めると、 βxＬ＝βyＬ−π/2 ……（４） さらに、（４）式より Ｌ＝π×0.5/（βy−βx） ……（５） で与えられる。
具体的な例として、Ｂ部分の構造が第10図に示すよう
な円形導波管を使用し、円形導波管の内部直径を約19mm
とし、位相回路の構造として最大厚さ1.7mmの金属塊を
円形導波管の内部上下に取り付けていたとすると、構造
的に管内波長は次のようになる。
な円形導波管を使用し、円形導波管の内部直径を約19mm
とし、位相回路の構造として最大厚さ1.7mmの金属塊を
円形導波管の内部上下に取り付けていたとすると、構造
的に管内波長は次のようになる。
λx≒54.4mm、λy≒38.6mm 従って（２）式、（３）式及び（５）式より、Ｂ部分の
構造の長さは、 Ｌ≒33.4mm さらに、本発明では第10図に示すＤ部分もＢの部分と同
じ位相回路構造としているため、Ｄ部分でも直交した２
つの伝播定数の異なった電磁波のモードが存在する。こ
の２つのモードの電磁波に対して、導波管の終端面及び
導波管の終端面に取り付けた金属板の先端で電磁波を反
射させるようにしており、周知のごとく反射により電磁
波を逆位相にして励振プローブに高いレベルの信号が得
られるようにするため、プローブから導波管の終端面あ
るいは導波管の終端面に取り付けた金属板の先端の短絡
面迄の距離をλ/4程度にする必要があり、従って第10図
のＧ及びＤの距離は、 Ｇ≒38.6/4≒9.7mm Ｄ≒54.4/4≒13.6mm となる。
構造の長さは、 Ｌ≒33.4mm さらに、本発明では第10図に示すＤ部分もＢの部分と同
じ位相回路構造としているため、Ｄ部分でも直交した２
つの伝播定数の異なった電磁波のモードが存在する。こ
の２つのモードの電磁波に対して、導波管の終端面及び
導波管の終端面に取り付けた金属板の先端で電磁波を反
射させるようにしており、周知のごとく反射により電磁
波を逆位相にして励振プローブに高いレベルの信号が得
られるようにするため、プローブから導波管の終端面あ
るいは導波管の終端面に取り付けた金属板の先端の短絡
面迄の距離をλ/4程度にする必要があり、従って第10図
のＧ及びＤの距離は、 Ｇ≒38.6/4≒9.7mm Ｄ≒54.4/4≒13.6mm となる。
従って本発明によれば、第９図において、１次放射器
部:15mm、Ａ部:12mmは従来例と同じ長さであるが、 Ｂ部:40mm（従来例）→34mm（本発明） Ｃ部:20mm（従来例）→ 0 （本発明） Ｄ部:35mm（従来例）→14mm（本発明） の各部の長さを変えることができ、全長で約45mm従来例
より短くすることができ、１次放射器部及びＡ部を含め
て全体の長さを約75mm程度とすることができる。
部:15mm、Ａ部:12mmは従来例と同じ長さであるが、 Ｂ部:40mm（従来例）→34mm（本発明） Ｃ部:20mm（従来例）→ 0 （本発明） Ｄ部:35mm（従来例）→14mm（本発明） の各部の長さを変えることができ、全長で約45mm従来例
より短くすることができ、１次放射器部及びＡ部を含め
て全体の長さを約75mm程度とすることができる。
第９図は本発明の原理を説明する円偏波から直線偏波
への変換器を示す図であり、導波管の開口部の近傍に管
内波長が異なる直交した２つの電磁波のモードを有する
位相回路10を設けて導波管の終端面11まで延長し、管内
波長が長い方の電磁波の電界と直角となる面に金属板13
を導波管の前記終端面11に取り付けて、さらに、前記位
相回路10の中間に励振プローブ12を設けて、前記位相回
路10で直線偏波から円偏波あるいは円偏波から直線偏波
の変換を行い、金属板13の先端と導波管の終端面11で各
々電磁波を反射させて励振プローブ12に高いレベルの信
号が得られるような位置に金属板13と導波管の終端面11
を設定し、前記励振プローブ12で導波管内部の電磁波と
導波管外部の回路間とで信号の伝送を行えるようにした
ものである。
への変換器を示す図であり、導波管の開口部の近傍に管
内波長が異なる直交した２つの電磁波のモードを有する
位相回路10を設けて導波管の終端面11まで延長し、管内
波長が長い方の電磁波の電界と直角となる面に金属板13
を導波管の前記終端面11に取り付けて、さらに、前記位
相回路10の中間に励振プローブ12を設けて、前記位相回
路10で直線偏波から円偏波あるいは円偏波から直線偏波
の変換を行い、金属板13の先端と導波管の終端面11で各
々電磁波を反射させて励振プローブ12に高いレベルの信
号が得られるような位置に金属板13と導波管の終端面11
を設定し、前記励振プローブ12で導波管内部の電磁波と
導波管外部の回路間とで信号の伝送を行えるようにした
ものである。
第９図及び第10図は結合手段として、導波管の側面に
設けられた開口を通して導波管内部に挿入された金属性
のポールを励振プローブ12として使用しているが、ある
いは第11図に示すように導波管14の側面に方形導波管15
を取り付け、前記方形導波管15の開口部に位置する前記
導波管14の側面に略矩形の開口16を設けて電磁波を取り
出すようにしてもよい。
設けられた開口を通して導波管内部に挿入された金属性
のポールを励振プローブ12として使用しているが、ある
いは第11図に示すように導波管14の側面に方形導波管15
を取り付け、前記方形導波管15の開口部に位置する前記
導波管14の側面に略矩形の開口16を設けて電磁波を取り
出すようにしてもよい。
第９図に示す一次放射器の近傍の位相回路の取付位置
から励振プローブ12迄の長さＢを、位相回路に入射され
た円偏波が直線偏波に変換される長さとしてあり、さら
に励振プローブ12の導波管の終端面11からの取付位置を
管内波長が長い方の電磁波の波長の約1/4の距離Ｄと
し、前記励振プローブ12と金属板13の先端との取付位置
を管内波長が短い方の電磁波の波長の約1/4の距離Ｇと
している。
から励振プローブ12迄の長さＢを、位相回路に入射され
た円偏波が直線偏波に変換される長さとしてあり、さら
に励振プローブ12の導波管の終端面11からの取付位置を
管内波長が長い方の電磁波の波長の約1/4の距離Ｄと
し、前記励振プローブ12と金属板13の先端との取付位置
を管内波長が短い方の電磁波の波長の約1/4の距離Ｇと
している。
前記金属板13の長手方向の長さは導波管の内径と同じ
長さにして導波管の内部に取り付けてあり、金属板13の
厚さは機械的強度がもてばできるだけ薄いものが望まし
い。
長さにして導波管の内部に取り付けてあり、金属板13の
厚さは機械的強度がもてばできるだけ薄いものが望まし
い。
一次放射器より入射された円偏波の電磁波が位相回路
10に導かれて、励振プローブ12の位置で直線偏波とな
る。管内波長が長い方の電磁波は導波管の終端面11で反
射し、また管内波長が短い方の電磁波は金属板13の先端
で反射して前記反射面と励振プローブ12の取り付け位置
を電磁波の波長の約1/4の距離にすることにより励振プ
ローブ12を最適状態で励振せしめることができる。
10に導かれて、励振プローブ12の位置で直線偏波とな
る。管内波長が長い方の電磁波は導波管の終端面11で反
射し、また管内波長が短い方の電磁波は金属板13の先端
で反射して前記反射面と励振プローブ12の取り付け位置
を電磁波の波長の約1/4の距離にすることにより励振プ
ローブ12を最適状態で励振せしめることができる。
また、一次放射器の部分は従来例と同じホーン型の形
状としてあり、一次放射器とつながっているＡ部分も従
来例と同様に円形導波管形状を使用している。
状としてあり、一次放射器とつながっているＡ部分も従
来例と同様に円形導波管形状を使用している。
第12図から第17図迄は本発明の位相回路の構造部分を
示している。図中、（ａ）は導波管の開口部から見た導
波管の断面図を示し、（ｂ）は導波管の側面図を示し、
さらに図（ｂ）においてｌ−ｌの線は破断線を示してお
り、ｌ−ｌの線の上部は導波管の破断面を示している。
示している。図中、（ａ）は導波管の開口部から見た導
波管の断面図を示し、（ｂ）は導波管の側面図を示し、
さらに図（ｂ）においてｌ−ｌの線は破断線を示してお
り、ｌ−ｌの線の上部は導波管の破断面を示している。
第12図は位相回路が誘電体板22からなり、励振プロー
ブ21の中心線との角度を導波管の開口部と平行な断面
（以下導波管の断面と略す）からみて約45度の向きに誘
電体板22を取り付け導波管の長手方向に延長し、導波管
20の終端面に金属板23を取り付けている。誘電体板22と
金属板23は重なるため、誘電体板22を導波管20の終端面
迄延長して誘電体板22の表面に金属板23を貼り付けても
良いし、または、誘電体板22の表面に金属性の塗膜を塗
布しても良い。あるいは、金属板23の短辺方向の長さだ
け誘電体板22の長手方向の寸法を短くして、導波管20の
終端面に取り付けた金属板23に並べて取り付けるように
しても良い。
ブ21の中心線との角度を導波管の開口部と平行な断面
（以下導波管の断面と略す）からみて約45度の向きに誘
電体板22を取り付け導波管の長手方向に延長し、導波管
20の終端面に金属板23を取り付けている。誘電体板22と
金属板23は重なるため、誘電体板22を導波管20の終端面
迄延長して誘電体板22の表面に金属板23を貼り付けても
良いし、または、誘電体板22の表面に金属性の塗膜を塗
布しても良い。あるいは、金属板23の短辺方向の長さだ
け誘電体板22の長手方向の寸法を短くして、導波管20の
終端面に取り付けた金属板23に並べて取り付けるように
しても良い。
第13図は位相回路が複数の金属性のビス24からなり、
導波管20の内部表面の向かいあった円弧の中心に各々の
ビス24を取り付けてビス先端が導波管20の中心に向かう
ようにし、対向するビス24間を結んだ中心線と励振プロ
ーブ21の中心線との角度を導波管20の断面からみて約45
度の向きにビス24を取り付けて、さらに導波管の長手方
向に延長して等間隔でビス24を取り付けるようにしてあ
り、導波管20の終端面には金属板23を取り付けた構造と
している。
導波管20の内部表面の向かいあった円弧の中心に各々の
ビス24を取り付けてビス先端が導波管20の中心に向かう
ようにし、対向するビス24間を結んだ中心線と励振プロ
ーブ21の中心線との角度を導波管20の断面からみて約45
度の向きにビス24を取り付けて、さらに導波管の長手方
向に延長して等間隔でビス24を取り付けるようにしてあ
り、導波管20の終端面には金属板23を取り付けた構造と
している。
第14図は位相回路が２枚の金属板25からなり、導波管
20の内部表面の向かいあった円弧の中心に各々の金属板
25を取り付けて金属板25の短辺方向が導波管20の中心に
向かうようにし、対向する金属板25間を結んだ中心線と
励振プローブ21の中心線との角度を導波管20の断面から
みて約45度の向きに金属板25を取り付けて導波管の長手
方向に延長し、導波管20の終端面に金属板23を取り付け
ている。金属板25と金属板23が導波管20の終端面のコー
ナで重なるが、重なる部分はどちらか一方の金属板のみ
を延長して取り付けるようにすれば良い。
20の内部表面の向かいあった円弧の中心に各々の金属板
25を取り付けて金属板25の短辺方向が導波管20の中心に
向かうようにし、対向する金属板25間を結んだ中心線と
励振プローブ21の中心線との角度を導波管20の断面から
みて約45度の向きに金属板25を取り付けて導波管の長手
方向に延長し、導波管20の終端面に金属板23を取り付け
ている。金属板25と金属板23が導波管20の終端面のコー
ナで重なるが、重なる部分はどちらか一方の金属板のみ
を延長して取り付けるようにすれば良い。
第15図は位相回路が金属塊26からなり、導波管20の内
部表面の一方の円弧が平面になるように金属塊26を取り
付け、前記平面の延長線と励振プローブ21の中心線との
角度を導波管20の断面からみて約45度の向きに前記金属
塊26を取り付けて導波管の長手方向に延長し、導波管20
の終端面に金属板23を取り付けている。導波管20の終端
面のコーナは前記金属塊26が導波管20の終端面に突きあ
たるようにしている。
部表面の一方の円弧が平面になるように金属塊26を取り
付け、前記平面の延長線と励振プローブ21の中心線との
角度を導波管20の断面からみて約45度の向きに前記金属
塊26を取り付けて導波管の長手方向に延長し、導波管20
の終端面に金属板23を取り付けている。導波管20の終端
面のコーナは前記金属塊26が導波管20の終端面に突きあ
たるようにしている。
第16図は第15図の金属塊を導波管の内部表面の対抗す
る円弧の部分にも取り付けたもので、その他の部分は第
16図の例と同じ構造である。
る円弧の部分にも取り付けたもので、その他の部分は第
16図の例と同じ構造である。
第17図は位相回路が導波管27の断面を楕円形状に変形
した部分からなり、楕円の向かいあった大きな円弧の中
心を結んだ中心線と励振プローブ21の中心線との角度を
導波管27の断面からみて約45度の向きに導波管27の断面
を変形させ、導波管27の終端面に金属板23を取り付けて
いる。本実施例の場合は第９図に示すＡ部分が円形導波
管部分となっており、円形導波管に楕円形状の導波管を
接続する必要があるが、接続部はそのまま段差を設ける
ようにして接続しても良いし、円形から徐々に楕円形と
なるように滑らかに変形させて接続するようにしても良
い。
した部分からなり、楕円の向かいあった大きな円弧の中
心を結んだ中心線と励振プローブ21の中心線との角度を
導波管27の断面からみて約45度の向きに導波管27の断面
を変形させ、導波管27の終端面に金属板23を取り付けて
いる。本実施例の場合は第９図に示すＡ部分が円形導波
管部分となっており、円形導波管に楕円形状の導波管を
接続する必要があるが、接続部はそのまま段差を設ける
ようにして接続しても良いし、円形から徐々に楕円形と
なるように滑らかに変形させて接続するようにしても良
い。
以上は円偏波／直線偏波変換器を受信側に使用した場
合の実施例であるが、本発明による構造を利用して円偏
波発生器として使用し、第９図に示すように励振プロー
ブ21により外部回路からの信号を伝送して導波管内部で
電磁波を励振することにより励振プローブ21の位置で直
線偏波を発生させ、位相回路構造としたＢ部分の長さで
直線偏波を円偏波に変換することができ、一次放射器よ
り円偏波として放射することもできる。
合の実施例であるが、本発明による構造を利用して円偏
波発生器として使用し、第９図に示すように励振プロー
ブ21により外部回路からの信号を伝送して導波管内部で
電磁波を励振することにより励振プローブ21の位置で直
線偏波を発生させ、位相回路構造としたＢ部分の長さで
直線偏波を円偏波に変換することができ、一次放射器よ
り円偏波として放射することもできる。
また、第12図〜第17図の（ａ）図において、励振プロ
ーブ21の取付位置を時計方向に移動させて、移動させる
前の励振プローブ21の取付位置と導波管の中心点と移動
後の励振プローブ21の取付位置の成す移動角度が90度に
なるようにすれば、逆旋の円偏波／直線偏波変換器とす
ることもできる。
ーブ21の取付位置を時計方向に移動させて、移動させる
前の励振プローブ21の取付位置と導波管の中心点と移動
後の励振プローブ21の取付位置の成す移動角度が90度に
なるようにすれば、逆旋の円偏波／直線偏波変換器とす
ることもできる。
以上説明したように、本発明によれば導波管の開口部
の位相回路の取付位置から導波管の終端部分迄を同じ位
相回路の構造とすることにより成形する鋳型の数を少な
くすることができ、従って製造工程の簡易化を図ること
も可能となり、また、位相回路構造の中間に結合手段を
設け、導波管の終端面に管内波長が長い方の電磁波の電
界と直角となる面に金属板を取り付けて、管内波長が長
い方の電磁波は導波管の終端面で反射させ、管内波長が
短い方の電磁波は前記金属板で反射させて前記導波管の
終端面及び前記金属板と前記結合手段との距離を調整す
ることによって前記結合手段に対しインピーダンス整合
をとることができ、導波管部の小型化を図ることが可能
となり、より経済的な、しかも小型化した円偏波／直線
偏波変換器を提供することができる。
の位相回路の取付位置から導波管の終端部分迄を同じ位
相回路の構造とすることにより成形する鋳型の数を少な
くすることができ、従って製造工程の簡易化を図ること
も可能となり、また、位相回路構造の中間に結合手段を
設け、導波管の終端面に管内波長が長い方の電磁波の電
界と直角となる面に金属板を取り付けて、管内波長が長
い方の電磁波は導波管の終端面で反射させ、管内波長が
短い方の電磁波は前記金属板で反射させて前記導波管の
終端面及び前記金属板と前記結合手段との距離を調整す
ることによって前記結合手段に対しインピーダンス整合
をとることができ、導波管部の小型化を図ることが可能
となり、より経済的な、しかも小型化した円偏波／直線
偏波変換器を提供することができる。
第１図は受信用BSアンテナの概略側面図、第２図は従来
例を示す円偏波／直線偏波変換器の概念図、第３図
（ａ），（ｂ）〜第８図（ａ），（ｂ）は従来例を示す
位相回路構造図、第９図は本発明の原理を示す円偏波／
直線偏波変換器の概念図、第10図は本発明の原理の説明
用の座標図、第11図は方形導波管による結合手段を示す
概略図、第12図（ａ），（ｂ）〜17図（ａ），（ｂ）は
本発明の一実施例を示す位相回路部分の構成図である。 1,14,20……導波管、2,22……誘電体板、3,24……ビ
ス、4,13,23,25……金属板、5,17,26……金属塊、7,27
……楕円形導波管、10……位相回路、11……導波管の終
端面、12……結合手段、15……方形導波管、16……開
口、21……励振プローブ。
例を示す円偏波／直線偏波変換器の概念図、第３図
（ａ），（ｂ）〜第８図（ａ），（ｂ）は従来例を示す
位相回路構造図、第９図は本発明の原理を示す円偏波／
直線偏波変換器の概念図、第10図は本発明の原理の説明
用の座標図、第11図は方形導波管による結合手段を示す
概略図、第12図（ａ），（ｂ）〜17図（ａ），（ｂ）は
本発明の一実施例を示す位相回路部分の構成図である。 1,14,20……導波管、2,22……誘電体板、3,24……ビ
ス、4,13,23,25……金属板、5,17,26……金属塊、7,27
……楕円形導波管、10……位相回路、11……導波管の終
端面、12……結合手段、15……方形導波管、16……開
口、21……励振プローブ。
Claims (11)
- 【請求項１】ホーン形状をした一次放射器と、送受信に
不要な高次モードを減衰させる円形導波管と、管内波長
が異なる直交した２つの電磁波のモードを有する位相回
路を管内に設けた導波管と、同導波管の終端に設けた終
端面とを順次連設するとともに前記位相回路の中間に結
合手段を設け同結合手段に直線偏波信号を結合せしめ
て、直線偏波ら円偏波あるいは円偏波から直線偏波の変
換を行うことを特徴とする円偏波／直線偏波変換器。 - 【請求項２】前記終端面に管内波長が長い方の電磁波の
電界と直角となる面に金属板を設け、管内波長が長い方
の電磁波を前記終端面で反射させ、管内波長が短い方の
電磁波を前記金属板で反射させることにより前記結合手
段とのインピーダンス整合をとることを特徴とする請求
項（１）記載の円偏波／直線偏波変換器。 - 【請求項３】前記結合手段が導波管の側面に設けられた
開口を通して導波管内部に挿入された金属性のポールか
らなることを特徴とする請求項（１）または（２）記載
の円偏波／直線偏波変換器。 - 【請求項４】前記結合手段が導波管の側面に方形導波管
を取り付け、前記方形導波管の開口部に位置する前記導
波管の側面に設けられた略矩形の開口からなることを特
徴とする請求項（１）または（２）記載の円偏波／直線
偏波変換器。 - 【請求項５】前記結合手段の導波管の終端面からの取付
位置を管内波長が長い方の電磁波の波長の約1/4の位置
とし、前記結合手段と前記金属板の先端との取付位置を
管内波長が短い方の電磁波の波長の約1/4の位置とした
ことを特徴とする請求項（２）記載の円偏波／直線偏波
変換器。 - 【請求項６】前記位相回路が誘電体板からなり、同誘電
体板と前記結合手段の中心の延長線との角度を導波管の
開口と平行な断面からみて約45度の向きに同結合手段を
設けたことを特徴とする請求項（１）、（２）、
（３）、（４）または（５）記載の円偏波／直線偏波変
換器。 - 【請求項７】前記誘導体の表面に金属性の塗膜を塗布し
て前記金属板を兼ねさせたことを特徴とする請求項
（１）、（２）、（３）、（４）、（５）または（６）
記載の円偏波／直線偏波変換器。 - 【請求項８】前記位相回路が金属塊からなり、導波管の
内部表面の少なくとも一方の円弧が平面になるように前
記金属塊を取り付け、前記平面の延長線と前記結合手段
の中心の延長線との角度を導波管の開口と平行な断面か
らみて約45度の向きにしたことを特徴とする請求項
（１）、（２）、（３）、（４）または（５）記載の円
偏波／直線偏波変換器。 - 【請求項９】前記位相回路が複数の金属性のビスからな
り、導波管の内部表面の対向した円弧の中心に各々のビ
スを取り付けてビスの先端が導波管の中心に向かうよう
にし、対向するビス間を結んだ中心線と前記結合手段の
中心の延長線との角度を導波管の開口と平行な断面から
みて約45度の向きにしたことを特徴とする請求項
（１）、（２）、（３）、（４）または（５）記載の円
偏波／直線偏波変換器。 - 【請求項１０】前記位相回路が２枚の金属板からなり、
導波管の内部表面の対向した円弧の中心に各々の金属板
を取り付けて金属板の短辺方向が導波管の中心に向かう
ようにし、対向する金属板間を結んだ中心線と前記結合
手段の中心の延長線との角度を導波管の開口と平行な断
面からみて約45度の向きにしたことを特徴とする請求項
（１）、（２）、（３）、（４）または（５）記載の円
偏波／直線偏波変換器。 - 【請求項１１】前記位相回路が導波管の開口と平行な断
面を楕円形状に変形した部分からなり、楕円の２つの中
心を結んだ中心線と前記結合手段の中心の延長線との角
度を導波管の開口と平行な断面からみて約45度の向きに
したことを特徴とする請求項（１）、（２）、（３）、
（４）または（５）記載の円偏波／直線偏波変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33179089A JP2508330B2 (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | 円偏波／直線偏波変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33179089A JP2508330B2 (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | 円偏波／直線偏波変換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03190402A JPH03190402A (ja) | 1991-08-20 |
| JP2508330B2 true JP2508330B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=18247671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33179089A Expired - Lifetime JP2508330B2 (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | 円偏波／直線偏波変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508330B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101482533B1 (ko) * | 2013-12-27 | 2015-01-19 | 한국 천문 연구원 | 90도 위상 천이기 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04267603A (ja) * | 1991-02-21 | 1992-09-24 | Fujitsu General Ltd | 円偏波／直線偏波変換器 |
| JP2945839B2 (ja) * | 1994-09-12 | 1999-09-06 | 松下電器産業株式会社 | 円一直線偏波変換器とその製造方法 |
| FR3090218B1 (fr) * | 2018-12-13 | 2022-12-30 | Thales Sa | Panneau de conversion de polarisation |
-
1989
- 1989-12-20 JP JP33179089A patent/JP2508330B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101482533B1 (ko) * | 2013-12-27 | 2015-01-19 | 한국 천문 연구원 | 90도 위상 천이기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03190402A (ja) | 1991-08-20 |
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