JP2748518B2 - 偏波変換装置 - Google Patents
偏波変換装置Info
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- JP2748518B2 JP2748518B2 JP7325189A JP7325189A JP2748518B2 JP 2748518 B2 JP2748518 B2 JP 2748518B2 JP 7325189 A JP7325189 A JP 7325189A JP 7325189 A JP7325189 A JP 7325189A JP 2748518 B2 JP2748518 B2 JP 2748518B2
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- Japan
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- waveguide
- metal
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- circular waveguide
- circular
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- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、偏波方向を90゜回転する偏波変換装置に利
用する。
用する。
特に、マイクロ波または準ミリ波帯で使用される反射
鏡アンテナの一次放射器に接続して用いられる偏波変換
装置に関する。
鏡アンテナの一次放射器に接続して用いられる偏波変換
装置に関する。
本発明は、偏波方向を90゜回転する偏波変換装置にお
いて、 ２組の金属ショート棒列と一枚の金属板とを導波管内
に設けて偏波変換を行うことにより、 反射損失が少なくかつ製造コストを低減させることが
できるようにしたものである。
いて、 ２組の金属ショート棒列と一枚の金属板とを導波管内
に設けて偏波変換を行うことにより、 反射損失が少なくかつ製造コストを低減させることが
できるようにしたものである。
従来、この種の偏波変換装置には、第４図に示すよう
に、管内波長で1/4の厚みの偏波変換用金属ブロック７
を円形導波管１の内側に管軸方向に沿って数段重ねたも
のや、第５図に示すように、円形導波管１の内側に垂直
方向から水平方向へ偏波変換用金属ショート棒列８を角
度を変えつつ回転させて取付けたものがある。
に、管内波長で1/4の厚みの偏波変換用金属ブロック７
を円形導波管１の内側に管軸方向に沿って数段重ねたも
のや、第５図に示すように、円形導波管１の内側に垂直
方向から水平方向へ偏波変換用金属ショート棒列８を角
度を変えつつ回転させて取付けたものがある。
第４図（ａ）および（ｂ）に示す管内波長で1/4の厚
みの偏波変換用金属印ブロック７を数段重ねた偏波変換
装置では、偏波変換用金属ブロックを角度を少しずつず
らして数段重ねるために製造が複雑であり、したがって
製造コストが高く、偏波変換用金属ブロック同士および
円形導波管内壁との接触の良否が偏波変換装置の電気的
性能を大きく左右する欠点がある。
みの偏波変換用金属印ブロック７を数段重ねた偏波変換
装置では、偏波変換用金属ブロックを角度を少しずつず
らして数段重ねるために製造が複雑であり、したがって
製造コストが高く、偏波変換用金属ブロック同士および
円形導波管内壁との接触の良否が偏波変換装置の電気的
性能を大きく左右する欠点がある。
また、第５図（ａ）および（ｂ）に示す垂直方向から
水平方向への偏波変換用金属ショート棒列８を少しずつ
回転させた偏波変換装置では、金属ショート棒取付のた
めの穴明けの数が多く、金属ショート棒の取付角度が異
なるので、位置および角度合わせが複雑であり、穴明け
作業が複雑なので製造コストが高い欠点がある。
水平方向への偏波変換用金属ショート棒列８を少しずつ
回転させた偏波変換装置では、金属ショート棒取付のた
めの穴明けの数が多く、金属ショート棒の取付角度が異
なるので、位置および角度合わせが複雑であり、穴明け
作業が複雑なので製造コストが高い欠点がある。
本発明は、このような欠点を除去するもので、構造が
簡単で安定した電気性能が得られる偏波変換装置を提供
することを目的とする。
簡単で安定した電気性能が得られる偏波変換装置を提供
することを目的とする。
本発明は、一方の開口された管端面が出力口となり他
方の端面は閉塞された円形導波管に、入力口を有する２
個の矩形導波管が二つの矩形導波管の管軸が平行でかつ
同一平面上にあるように取付けられ、前記円形導波管の
内壁に前記円形導波管の管軸方向に配列され、かつその
棒軸方向が前記矩形導波管軸を含む面に直交する金属シ
ョート棒列が２組前記矩形導波管の装着位置から出力口
の反対側方向に配列されて装着され、その形状がほぼ平
行四辺形でありその前記金属ショート棒列に面する側面
が緩やかな凹状にやや内側に湾曲し厚みがほぼ一様であ
る偏波変換用金属板が、前記矩形導波管が前記円形導波
管に装着された位置の間であり、かつ前記２組の金属シ
ョート棒列の装着された位置に挟まれた位置の円形導波
管の管内壁に、前記円形導波管の管軸に直角でかつ前記
金属ショート棒列の軸方向とは半直角をなすようにその
一方の取付け位置が前記金属ショート棒列の棒軸の取付
け位置から前記矩形導波管の装着位置方向に半直角回転
した位置に装着されたことを特徴とする。
方の端面は閉塞された円形導波管に、入力口を有する２
個の矩形導波管が二つの矩形導波管の管軸が平行でかつ
同一平面上にあるように取付けられ、前記円形導波管の
内壁に前記円形導波管の管軸方向に配列され、かつその
棒軸方向が前記矩形導波管軸を含む面に直交する金属シ
ョート棒列が２組前記矩形導波管の装着位置から出力口
の反対側方向に配列されて装着され、その形状がほぼ平
行四辺形でありその前記金属ショート棒列に面する側面
が緩やかな凹状にやや内側に湾曲し厚みがほぼ一様であ
る偏波変換用金属板が、前記矩形導波管が前記円形導波
管に装着された位置の間であり、かつ前記２組の金属シ
ョート棒列の装着された位置に挟まれた位置の円形導波
管の管内壁に、前記円形導波管の管軸に直角でかつ前記
金属ショート棒列の軸方向とは半直角をなすようにその
一方の取付け位置が前記金属ショート棒列の棒軸の取付
け位置から前記矩形導波管の装着位置方向に半直角回転
した位置に装着されたことを特徴とする。
円形導波管内に同一平面内に所定の間隔で配列された
２組の金属ショート棒列とこの２組の金属ショート棒列
の間にあってショート棒列の作る平面とほぼ45゜の角度
をなすように両側面が円形導波管の内壁に接続された偏
波変換用テーパー金属板とにより、一方の金属ショート
棒列と偏波変換用テーパー金属板との間から入った電波
の偏波を徐々に傾けさせ、他方の金属ショート棒列から
出たときには90゜回転する。
２組の金属ショート棒列とこの２組の金属ショート棒列
の間にあってショート棒列の作る平面とほぼ45゜の角度
をなすように両側面が円形導波管の内壁に接続された偏
波変換用テーパー金属板とにより、一方の金属ショート
棒列と偏波変換用テーパー金属板との間から入った電波
の偏波を徐々に傾けさせ、他方の金属ショート棒列から
出たときには90゜回転する。
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
まず、第一実施例について説明する。第１図（ａ）お
よび（ｂ）はこの第一実施例の構造を示す断面図であ
る。
よび（ｂ）はこの第一実施例の構造を示す断面図であ
る。
偏波変換装置は、第１図（ａ）および（ｂ）に示すよ
うに、円形導波管１と、円形導波管１の外壁に管軸に平
行にかつ互いに長辺が同一面にあるように取付けられた
２つの矩形導波管入力口２および２′（Ａポートおよび
Ｂポート）と、円形開口出力口３と、円形導波管１の内
壁に矩形導波管軸を含む面に直角に配列した２組の金属
ショート棒列４およひ４′と、金属ショート棒列４およ
び４′の作る平面と45゜の角度をなし、かつ金属ショー
ト棒列４と４′の間にあり、かつ円形同波管１の内壁に
接続された偏波変換用テーパー金属板５とから構成され
る。すなわち、この実施例は、円形導波管の管軸に平行
な平面上にある入力口である矩形導波管入力口２および
２′を有する矩形導波管の２個が管外壁に装着され一方
の管端面が出力口である円形導波管１を備え、さらに、
本発明の特徴とする手段として、円形導波管１の管内壁
に装着され、互いに平行でかつ円形導波管１の管軸に直
角に配列された２組の金属ショート棒列４および４′
と、円形導波管１の管内壁に装着され、この金属ショー
ト棒列４および４′の装着された位置に挟まれた位置に
円形導波管１の管軸に直角でかつ金属ショート棒列４お
よび４′を含む平面とほぼ半直角をなす平面上に配列さ
れ、形状が金属ショート棒列４および４′に面した側面
がやや内側に緩やかに凹であるほぼ平行四辺形であり、
この側面の厚みがほぼ一様である金属板である偏波変換
用テーパー金属板５とを備える。
うに、円形導波管１と、円形導波管１の外壁に管軸に平
行にかつ互いに長辺が同一面にあるように取付けられた
２つの矩形導波管入力口２および２′（Ａポートおよび
Ｂポート）と、円形開口出力口３と、円形導波管１の内
壁に矩形導波管軸を含む面に直角に配列した２組の金属
ショート棒列４およひ４′と、金属ショート棒列４およ
び４′の作る平面と45゜の角度をなし、かつ金属ショー
ト棒列４と４′の間にあり、かつ円形同波管１の内壁に
接続された偏波変換用テーパー金属板５とから構成され
る。すなわち、この実施例は、円形導波管の管軸に平行
な平面上にある入力口である矩形導波管入力口２および
２′を有する矩形導波管の２個が管外壁に装着され一方
の管端面が出力口である円形導波管１を備え、さらに、
本発明の特徴とする手段として、円形導波管１の管内壁
に装着され、互いに平行でかつ円形導波管１の管軸に直
角に配列された２組の金属ショート棒列４および４′
と、円形導波管１の管内壁に装着され、この金属ショー
ト棒列４および４′の装着された位置に挟まれた位置に
円形導波管１の管軸に直角でかつ金属ショート棒列４お
よび４′を含む平面とほぼ半直角をなす平面上に配列さ
れ、形状が金属ショート棒列４および４′に面した側面
がやや内側に緩やかに凹であるほぼ平行四辺形であり、
この側面の厚みがほぼ一様である金属板である偏波変換
用テーパー金属板５とを備える。
偏波変換用テーパー金属板５は、厚さが一様で、ほぼ
平行四辺形の形状をしており、金属ショート棒列４およ
び４′に面した側がテーパー状である。金属ショート棒
列４および４′は、ショート棒と垂直な電界成分を通過
させ、平行な電界成分をしゃ断する電気特性を持つ。偏
波変換用テーパー金属板５は、金属ショート棒列４およ
び４′と45゜の角度をなし、金属板の端部はテーパー状
になっているので、偏波変換が徐々になされ反射損失が
少ない。
平行四辺形の形状をしており、金属ショート棒列４およ
び４′に面した側がテーパー状である。金属ショート棒
列４および４′は、ショート棒と垂直な電界成分を通過
させ、平行な電界成分をしゃ断する電気特性を持つ。偏
波変換用テーパー金属板５は、金属ショート棒列４およ
び４′と45゜の角度をなし、金属板の端部はテーパー状
になっているので、偏波変換が徐々になされ反射損失が
少ない。
次に、第２図（ａ）ないし（ｆ）に基づき矩形導波管
入力口２（Ａポート）から入った紙面に垂直な（矢印方
向）の電界ベクトル９が円形導波管１と矩形導波管入力
口２′（Ｂポート）が交差する地点で90゜回転する理由
を説明する。
入力口２（Ａポート）から入った紙面に垂直な（矢印方
向）の電界ベクトル９が円形導波管１と矩形導波管入力
口２′（Ｂポート）が交差する地点で90゜回転する理由
を説明する。
矩形導波管入力口２（Ａポート）と矩形導波管入力口
２′（Ｂポート）とは共に電界ベクトル９が図の矢印方
向とし、断面（Ａ）−（Ａ′）、（Ｂ）−（Ｂ′）、
（Ｃ）−（Ｃ′）、（Ｄ）−（Ｄ′）および（Ｅ）−
（Ｅ′）に円形導波管１の内部のモードの変化を示す。
モード変化はＡポートから円形開口出力口３を見た様子
で示される。また、第２図（ｂ）ないし（ｆ）で斜面の
施された部分は断面部を示す。
２′（Ｂポート）とは共に電界ベクトル９が図の矢印方
向とし、断面（Ａ）−（Ａ′）、（Ｂ）−（Ｂ′）、
（Ｃ）−（Ｃ′）、（Ｄ）−（Ｄ′）および（Ｅ）−
（Ｅ′）に円形導波管１の内部のモードの変化を示す。
モード変化はＡポートから円形開口出力口３を見た様子
で示される。また、第２図（ｂ）ないし（ｆ）で斜面の
施された部分は断面部を示す。
Ａポートから円形導波管１に入った電波の電界モード
は、第２図（ｂ）に示すように、金属ショート棒列４の
ために反射されて電波は円形導波管１内を偏波変換用テ
ーパー金属板５の方向に伝搬する。電波が断面（Ｂ）−
（Ｂ′）に達すると偏波変換用テーパー金属板５の右上
すみの金属のために右上すみの電界モードが歪み、第２
図（Ｃ）に示すように電界モードが変化する。電波が進
行するに従って金属部分が増加するので、徐々に偏波が
回転し、断面（Ｃ）−（Ｃ′）では第２図（ｄ）に示す
ように偏波が45゜回転した電界モードになる。断面
（Ｃ）−（Ｃ′）から断面（Ｄ）−（Ｄ′）へ電波が進
行する際には、偏波変換用テーパー金属板５の電界モー
ドへの拘束力が弱まり、かわって金属ショート棒列４′
の拘束力が増加する。したがって、断面（Ｄ）−
（Ｄ′）では電界モードは第２図（ｅ）に示すように偏
波がさらに回転した形になる。最後に断面（Ｅ）−
（Ｅ′）では、第２図（ｆ）に示すように、電界モード
は電界ベクトル９が金属ショート棒列４′に対して垂直
になる。すなわち、断面（Ａ）−（Ａ′）における偏波
が断面（Ｅ）−（Ｅ′）では90゜回転したことになる。
なお、矩形導波管入力口２′（Ｂポート）から入った矢
印方向の電界ベクトル９の偏波は金属ショート棒列４′
がショート棒と平行な電界ベクトル９をしゃ断するの
で、Ａポート方向には進まずに円形開口出力口３の方向
へ進行する。この実施例で用いた金属ショート棒列４お
よび４′は金属ショート板でも同様な効果があり、置替
えても本発明を実施することができる。
は、第２図（ｂ）に示すように、金属ショート棒列４の
ために反射されて電波は円形導波管１内を偏波変換用テ
ーパー金属板５の方向に伝搬する。電波が断面（Ｂ）−
（Ｂ′）に達すると偏波変換用テーパー金属板５の右上
すみの金属のために右上すみの電界モードが歪み、第２
図（Ｃ）に示すように電界モードが変化する。電波が進
行するに従って金属部分が増加するので、徐々に偏波が
回転し、断面（Ｃ）−（Ｃ′）では第２図（ｄ）に示す
ように偏波が45゜回転した電界モードになる。断面
（Ｃ）−（Ｃ′）から断面（Ｄ）−（Ｄ′）へ電波が進
行する際には、偏波変換用テーパー金属板５の電界モー
ドへの拘束力が弱まり、かわって金属ショート棒列４′
の拘束力が増加する。したがって、断面（Ｄ）−
（Ｄ′）では電界モードは第２図（ｅ）に示すように偏
波がさらに回転した形になる。最後に断面（Ｅ）−
（Ｅ′）では、第２図（ｆ）に示すように、電界モード
は電界ベクトル９が金属ショート棒列４′に対して垂直
になる。すなわち、断面（Ａ）−（Ａ′）における偏波
が断面（Ｅ）−（Ｅ′）では90゜回転したことになる。
なお、矩形導波管入力口２′（Ｂポート）から入った矢
印方向の電界ベクトル９の偏波は金属ショート棒列４′
がショート棒と平行な電界ベクトル９をしゃ断するの
で、Ａポート方向には進まずに円形開口出力口３の方向
へ進行する。この実施例で用いた金属ショート棒列４お
よび４′は金属ショート板でも同様な効果があり、置替
えても本発明を実施することができる。
次に、第二実施例について説明する。第３図（ａ）お
よび（ｂ）はこの第二実施例の構造を示す断面図であ
る。
よび（ｂ）はこの第二実施例の構造を示す断面図であ
る。
この実施例は、第一実施例に用いられる偏波変換テー
パー金属板５を長方形の偏波変換用金属板６に置替えた
ものである。金属ショート棒列４および４′と偏波変換
用金属板６の電気的な働きは第一実施例と同じである。
しかし、金属板の端部はテーパー状でないので、長方形
の偏波変換用金属板６の幅ｘおよび金属ショート棒列４
および４′と偏波変換用金属板６の間隔y1およびy2を反
射損失が最も少なくなるような最適値に選ぶ必要があ
る。
パー金属板５を長方形の偏波変換用金属板６に置替えた
ものである。金属ショート棒列４および４′と偏波変換
用金属板６の電気的な働きは第一実施例と同じである。
しかし、金属板の端部はテーパー状でないので、長方形
の偏波変換用金属板６の幅ｘおよび金属ショート棒列４
および４′と偏波変換用金属板６の間隔y1およびy2を反
射損失が最も少なくなるような最適値に選ぶ必要があ
る。
本発明は、以上説明したように、 （１） 偏波変換部の偏波変換用テーパー金属板で偏波
が徐々にひねられるので、反射損失が少なく周波数帯域
が広くなり、 （２） 矩形導波管入力口からの入力電波については内
部に単一偏波しか存在しないので、交差偏波成分の発生
が抑えられ、 （３） 金属ショート棒を通すための円形導波管への一
方向からの穴明けおよび偏波変換用テーパー金属板取付
けのためのみぞ切り・ハンダ付け作業などは簡単である
ので、製造コストを安くする効果がある。
が徐々にひねられるので、反射損失が少なく周波数帯域
が広くなり、 （２） 矩形導波管入力口からの入力電波については内
部に単一偏波しか存在しないので、交差偏波成分の発生
が抑えられ、 （３） 金属ショート棒を通すための円形導波管への一
方向からの穴明けおよび偏波変換用テーパー金属板取付
けのためのみぞ切り・ハンダ付け作業などは簡単である
ので、製造コストを安くする効果がある。
第１図は本発明の第一実施例の構造を示す断面図
（（ａ）は横断図、（ｂ）は管軸方向の縦断図）。 第２図（ａ）は本発明の第一実施例での偏波変換を説明
する横断図。 第２図（ｂ）ないし（ｆ）は第２図（ａ）の各断面での
円形開口出力口を見たときの電界モード図。 第３図は本発明第二実施例の構造を示す断面図（（ａ）
は横断図、（ｂ）は管軸方向の縦断図）。 第４図（ａ）、（ｂ）および第５図（ａ）、（ｂ）は、
従来例の構造を示す断面図（（ａ）は管軸方向の縦断
図、（ｂ）は横断図）。 １……円形導波管、２、２′……矩形導波管入力口（Ａ
ポート、Ｂポート）、３……円形開口出力口、４、４′
……金属ショート棒列、５……偏波変換用テーパー金属
板、６……偏波変換用金属板、７……偏波変換用金属ブ
ロック、８……偏波変換用金属ショート棒列、９……電
界ベクトル。
（（ａ）は横断図、（ｂ）は管軸方向の縦断図）。 第２図（ａ）は本発明の第一実施例での偏波変換を説明
する横断図。 第２図（ｂ）ないし（ｆ）は第２図（ａ）の各断面での
円形開口出力口を見たときの電界モード図。 第３図は本発明第二実施例の構造を示す断面図（（ａ）
は横断図、（ｂ）は管軸方向の縦断図）。 第４図（ａ）、（ｂ）および第５図（ａ）、（ｂ）は、
従来例の構造を示す断面図（（ａ）は管軸方向の縦断
図、（ｂ）は横断図）。 １……円形導波管、２、２′……矩形導波管入力口（Ａ
ポート、Ｂポート）、３……円形開口出力口、４、４′
……金属ショート棒列、５……偏波変換用テーパー金属
板、６……偏波変換用金属板、７……偏波変換用金属ブ
ロック、８……偏波変換用金属ショート棒列、９……電
界ベクトル。
Claims (1)
- 【請求項１】一方の開口された管端面が出力口となり他
方の端面は閉塞された円形導波管に、入力口を有する２
個の矩形導波管が二つの矩形導波管の管軸が平行でかつ
同一平面上にあるように取付けられ、 前記円形導波管の内壁に前記円形導波管の管軸方向に配
列され、かつその棒軸方向が前記矩形導波管軸を含む面
に直交する金属ショート棒列が２組前記矩形導波管の装
着位置から出力口の反対側方向に配列されて装着され、 その形状がほぼ平行四辺形でありその前記金属ショート
棒列に面する側面が緩やかな凹状にやや内側に湾曲し厚
みがほぼ一様である偏波変換用金属板が、前記矩形導波
管が前記円形導波管に装着された位置の間であり、かつ
前記２組の金属ショート棒列の装着された位置に挟まれ
た位置の円形導波管の管内壁に、前記円形導波管の管軸
に直角でかつ前記金属ショート棒列の軸方向とは半直角
をなすようにその一方の取付け位置が前記金属ショート
棒列の棒軸の取付け位置から前記矩形導波管の装着位置
方向に半直角回転した位置に装着された ことを特徴とする偏波変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7325189A JP2748518B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 偏波変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7325189A JP2748518B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 偏波変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02250401A JPH02250401A (ja) | 1990-10-08 |
| JP2748518B2 true JP2748518B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=13512774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7325189A Expired - Lifetime JP2748518B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 偏波変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2748518B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7772939B2 (en) | 2006-09-19 | 2010-08-10 | Nec Corporation | Polarization transformation circuit |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3095303B1 (fr) * | 2019-04-18 | 2021-04-09 | Thales Sa | Ecran polariseur a cellule(s) polarisante(s) radiofrequence(s) large bande |
-
1989
- 1989-03-23 JP JP7325189A patent/JP2748518B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7772939B2 (en) | 2006-09-19 | 2010-08-10 | Nec Corporation | Polarization transformation circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02250401A (ja) | 1990-10-08 |
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