JP2629497B2 - 平行偏波偏分波器 - Google Patents

平行偏波偏分波器

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超小型衛星通信地球局
で使用されるアンテナ給電装置の平行偏波偏分波器に関
する。
【0002】
【従来の技術】平行偏波偏分波器は、偏波面が互いに平
行で周波数が異なる2つの電磁波を分波する偏分波器で
あるが、この種の偏分波器としては、従来、例えば図3
に示すものが知られている。図3において、符号1は矩
形導波管である。この矩形導波管1の一端11は一次放
射器との入出力端(一次放射器端)であり、他端10は
受信電波出力端(受信端)である。そして、この矩形導
波管1には結合穴4が設けられるが、この結合穴4は、
管軸に直交する断面における短手方向(図中上下方向)
の一端側(図中上側)側壁の一次放射器側11から受信
端10に向かい適宜距離離隔した位置に穿設されてい
る。結合穴4は長方形として図示してあるが、楕円形の
場合もある。
【0003】また、符号3は矩形導波管形の低域阻止フ
ィルタである。この低域阻止フィルタ3は、矩形導波管
1の前記短手方向の一端側側壁の外側面に結合穴4を含
む当該一端側側壁を共用して形成されるが、その他側壁
(図中上側)の受信端10側には送信電波の入力端(送
信端)9が設けられる。
【0004】また、符号2は高域阻止フィルタである。
この高域阻止フィルタ2は、矩形導波管1の前記短手方
向の他端側(図中下側)側壁に形成されるコルゲート構
造のフィルタであり、前記一次放射器側11から前記受
信端10に向かい適宜距離離隔した位置から該受信端1
0に向かって複数のコルゲートを配置してなる。ここ
に、このコルゲート構造は、図示するように、複数のコ
ルゲートが管軸方向に一定間隔で配列され(つまり、管
軸に直交するコルゲート溝2aの幅及び管軸方向のコル
ゲート幅が一定)、且つ、コルゲート溝2aの深さは配
列中央で一番深く(その深さは高周波数帯においてイン
ピーダンスが最大となるよう管内波長のほぼ1/4の長
さである)、その配列中央から端に向かって次第に浅く
なって行くようにしたものである。
【0005】以上の構成において、送信電波(低い周波
数帯の電波)は同軸タイプの送信端9で同軸モードから
導波管モードへ変換され、低域阻止フィルタ3内を通り
結合穴4を介して矩形導波管1へ伝搬され、一次放射器
側11へ向かう。結合穴4の直上付近のコーナーに設け
てあるコーナーピース5は、90°曲がりの整合を取る
ためのものである。このとき、高域阻止フィルタ2は、
結合穴4を介して矩形導波管1へ入った送信電波が受信
端10の方へ伝搬するのを阻止する。
【0006】また、受信電波(高い周波数帯の電波)は
一次放射器側11から矩形導波管1内に入り、高域阻止
フィルタ2内を伝搬し受信端10へ向かう。このとき、
低域阻止フィルタ3は、受信電波が結合穴4を介して送
信端9の方へ伝搬するのを導波管のカットオフ特性を利
用して阻止する。
【0007】ここで、低域阻止フィルタ3内を伝搬する
送信電波の電界ベクトルと矩形導波管1内を電搬する受
信電波の電界ベクトルとは共に導波管の短手方向に向い
たベクトルであり、両電波は互いに平行な偏波である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の平行偏
波偏分波器では、送受の電波が互いに平行な偏波である
ので、一次放射器端から矩形導波管内に入る受信電波の
低域阻止フィルタ側への漏れ込み、つまり、送信端側へ
の漏れ込みを完全に防止するのは困難である。
【0009】また、高域阻止フィルタの従来のコルゲー
ト構造では、高周波数帯域におけるインピーダンスが最
大となる等価ショート面は高域阻止フィルタの中央まで
入り込むことになるので、結合穴を高域阻止フィルタの
等価ショート面から管内波長で1/4の所に設ける場
合、結合穴は高周波数帯において高域阻止フィルタのコ
ルゲート溝からの影響を受け、インピーダンス整合を取
るのが困難であるという問題もある。
【0010】本発明の目的は、受信電波の送信端側への
漏れ込みをほぼ完全に防止すると共に、結合穴のインピ
ーダンス整合を取り易くする構造の平行偏波偏分波器を
提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の平行偏波偏分波器は次の如き構成を有す
る。即ち、本発明の平行偏波偏分波器は、管軸方向の一
端が一次放射器との入出力端(一次放射器端)で他端が
受信電波の出力端(受信端)であり、管軸に直交する断
面における短手方向の一端側側壁の前記一次放射器端側
に結合穴が設けられる矩形導波管と; 前記矩形導波管
の前記短手方向の一端側側壁の外側面に当該一端側側壁
を共用して形成される矩形導波管形のフィルタであっ
て、当該一端側側壁と対向するこのフィルタ導波管の他
側壁の前記受信端側に送信電波の入力端(送信端)が設
けられ、送信電波を前記結合穴を介して当該矩形導波管
の前記一次放射器側端へ伝搬させ、受信電波が送信端へ
伝搬するのを阻止する低域阻止フィルタと; 前記矩形
導波管の前記短手方向の他端側側壁の所定領域に複数の
コルゲートを管軸に沿って配置してなるコルゲート構造
の高域阻止フィルタと;を備える平行偏波偏分波器にお
いて; 前記結合穴に低周波数帯の波長の1/4の長さ
のダイポールアンテナを設け; 且つ、前記高域阻止フ
ィルタのコルゲート構造は、管軸に直交するコルゲート
深さが全てほぼ高周波数帯の管内波長の1/4の長さで
あり、管軸方向のコルゲート幅がそれぞれ所望のフィル
タ特性を得られる長さである; ことを特徴とするもの
である。
【0012】
【作用】次に、前記の如く構成される本発明の平行偏波
偏分波器の作用を説明する。本発明では、結合穴に低周
波数帯の波長の1/4の長さのダイポールアンテナを設
けてあるので、結合穴は低周波数帯域で共振し、受信電
波が低域阻止フィルタへ漏れ込むのをほぼ完全に阻止で
きる。また、高域阻止フィルタは、管軸に直交するコル
ゲート深さが全てほぼ高周波数帯の管内波長の1/4の
長さであり、管軸方向のコルゲート幅がそれぞれ所望の
フィルタ特性を得られる長さのコルゲート構造としてあ
るので、高域阻止フィルタ内のコルゲート溝の結合穴に
対する電気的な影響をなくすことができ、結合穴のイン
ピーダンス整合が取り易くなる利点がある。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、本発明の一実施例に係る平行偏波偏分波
器を示す。なお、図1では従来例(図3)と同一構成部
分には同一符号を付してある。
【0014】本発明では、高域阻止フィルタ2は、図2
に詳示するように、コルゲート溝2aの深さは全てのコ
ルゲートにおいて同一深さ(ほぼ高周波数帯の管内波長
の1/4の長さ)で、且つ、それぞれのコルゲートの管
軸方向のコルゲート幅は所望のフィルタ特性が得られる
長さのコルゲート構造にしてある。従って、高域阻止フ
ィルタ2では、一次放射器側11に最も近いコルゲート
溝2aの位置にインピーダンスが最大となる等価ショー
ト面6が位置することになる。
【0015】その結果、結合穴4を等価ショート面6か
ら管内波長(λg)の1/4の長さの所に設ける場合、
結合穴4は、図2に示すように、一次放射器側11と高
域阻止フィルタ2の間に設けることができ、コルゲート
溝2aからの影響を受けず、インピーダンス整合が取り
易くなる。
【0016】送信電波に対する動作は従来と同様である
ので、再述しないが、同軸タイプの送信端9で同軸モー
ドから導波管モードに変換され低域阻止フィルタ3内を
電搬する送信電波は、短手方向(図中上下方向)E
TX(電界ベクトル7)を主偏波とする(図2)。
【0017】また、一次放射器側11側から矩形導波管
1内に入り高域阻止フィルタ2内を伝搬する受信電波
は、短手方向(図中上下方向)ERX(電界ベクトル8)
を主偏波とする(図2)。即ち、前述したように、送信
電波と受信電波は互いに平行な偏波である。
【0018】そして、受信電波は、一部が結合穴4を介
して低域阻止フィルタ3側に入り込もうとする。しか
し、本発明では、結合穴4にダイポールアンテナ4aを
設けてある。このダイポールアンテナ4aは、低周波数
帯の波長の1/4の長さのものであるので、結合穴4
は、低周波数帯域で共振する。
【0019】その結果、従来結合穴4から低域阻止フィ
ルタ3側に漏れ込んでいた受信電波は結合穴4で阻止さ
れることとなり、低域阻止フィルタ3側への漏れ込みを
ほぼ完全に防止できる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の平行偏波
偏分波器によれば、結合穴に低周波数帯の波長の1/4
の長さのダイポールアンテナを設けてあるので、結合穴
は低周波数帯域で共振し、受信電波が低域阻止フィルタ
へ漏れ込むのをほぼ完全に阻止できる。また、高域阻止
フィルタは、管軸に直交するコルゲート深さが全てほぼ
高周波数帯の管内波長の1/4の長さであり、管軸方向
のコルゲート幅がそれぞれ所望のフィルタ特性を得られ
る長さのコルゲート構造としてあるので、高域阻止フィ
ルタ内のコルゲート溝の結合穴に対する電気的な影響を
なくすことができ、結合穴のインピーダンス整合が取り
易くなる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る平行偏波偏分波器の構
成ブロック図である。
【図2】本発明の平行偏波偏分波器の動作説明図であ
る。
【図3】従来の平行偏波偏分波器の構成ブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 矩形導波管 2 高域阻止フィルタ 2a コルゲート溝 3 低域阻止フィルタ 4 結合穴 4a ダイポールアンテナ 5 コーナーピース 6 ショート面 9 送信端 10 受信端 11 一次放射器側

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 管軸方向の一端が一次放射器との入出力
    端(一次放射器端)で他端が受信電波の出力端(受信
    端)であり、管軸に直交する断面における短手方向の一
    端側側壁の前記一次放射器端側に結合穴が設けられる矩
    形導波管と;前記矩形導波管の前記短手方向の一端側側
    壁の外側面に当該一端側側壁を共用して形成される矩形
    導波管形のフィルタであって、当該一端側側壁と対向す
    るこのフィルタ導波管の他側壁の前記受信端側に送信電
    波の入力端(送信端)が設けられ、送信電波を前記結合
    穴を介して当該矩形導波管の前記一次放射器側端へ伝搬
    させ、受信電波が送信端へ伝搬するのを阻止する低域阻
    止フィルタと; 前記矩形導波管の前記短手方向の他端
    側側壁の所定領域に複数のコルゲートを管軸に沿って配
    置してなるコルゲート構造の高域阻止フィルタと; を
    備える平行偏波偏分波器において; 前記結合穴に低周
    波数帯の波長の1/4の長さのダイポールアンテナを設
    け; 且つ、前記高域阻止フィルタのコルゲート構造
    は、管軸に直交するコルゲート深さが全てほぼ高周波数
    帯の管内波長の1/4の長さであり、管軸方向のコルゲ
    ート幅がそれぞれ所望のフィルタ特性を得られる長さで
    ある;ことを特徴とする平行偏波偏分波器。
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