JP4003498B2 - 高周波モジュールおよびアンテナ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主としてＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、マイクロ波帯およびミリ波帯で用いられる高周波モジュール、および、これを用いたアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１９は、例えば、Takashi Kitsuregawa, “Advanced Technology in Satellite Communication Antennas: Electrical & Mechanical Design”, ARTECH HOUSE INC., pp.193-195, 1990.に示された左右旋円偏波および２周波数帯共用のアンテナ装置の構成を示す図である。
【０００３】
図において、６１は主反射鏡あるいは副反射鏡へ第１の周波数帯の左右両旋円偏波を送信し、かつ、主反射鏡あるいは副反射鏡より第２の周波数帯の左右両旋円偏波を受信する一次放射器、６２は円偏波発生器、６３は偏分波器、６４ａおよび６４ｂは分波器、Ｐ１は一次放射器６１から左旋円偏波にて送信される第１の周波数帯の電波の入力端子、Ｐ２は一次放射器６１より左旋円偏波にて受信される第２の周波数帯の電波の出力端子、Ｐ３は一次放射器６１から右旋円偏波にて送信される第１の周波数帯の電波の入力端子、Ｐ４は一次放射器６１より右旋円偏波にて受信される第２の周波数帯の電波の出力端子である。
【０００４】
次に動作について説明する。
今、入力端子Ｐ１より入力された第１の周波数帯の直線偏波の電波は、分波器６４ａを通過して、偏分波器６３に入力され垂直偏波として出力された後、円偏波発生器６２により垂直偏波から左旋円偏波に変換され、一次放射器６１を介して反射鏡より空中に放射される。また、反射鏡が受信した第２の周波数帯の左旋円偏波の電波は、一次放射器６１を介して円偏波発生器６２により左旋円偏波から垂直偏波に変換され、偏分波器６３に入力された後、分波器６４ａに伝送され、出力端子Ｐ２より直線偏波として抽出される。
【０００５】
一方、入力端子Ｐ３より入力された第１の周波数帯の直線偏波の電波は、分波器６４ｂを通過して、偏分波器６３に入力され水平偏波として出力された後、円偏波発生器６２により水平偏波から右旋円偏波に変換され、一次放射器６１を介して反射鏡より空中に放射される。また、反射鏡が受信した第２の周波数帯の右旋円偏波の電波は、一次放射器６１を介して円偏波発生器６２により右旋円偏波から水平偏波に変換され、偏分波器６３に入力された後、分波器６４ｂに伝送され、出力端子Ｐ４より直線偏波として抽出される。
【０００６】
ここで、入力端子Ｐ１およびＰ３から入力された第１の周波数帯の電波は、分波器６４ａおよび６４ｂのアイソレーション特性により出力端子Ｐ２およびＰ４へはほとんど漏洩しない。また、偏分波器６３により各電波は互いに直交する偏波に変換されるため、両電波間ではほとんど干渉しない。従って、同一の周波数帯を使い、かつ、左右両旋の円偏波の２つの送信波が効率的に一次放射器６１から放射されることになる。
【０００７】
更に、一次放射器６１にて受信された同一の周波数帯を使い、かつ、左右両旋の円偏波の２つの電波は、円偏波発生器６２および偏分波器６３により互いに干渉することなく直交する２つの直線偏波に変換され、分離される。また、分離された各電波は分波器６４ａおよび６４ｂのアイソレーション特性により入力端子Ｐ１およびＰ３へはほとんど漏洩しない。従って、同一の周波数帯を使い、かつ、旋回方向の異なる円偏波をもつ２つの受信波が効率的に端子２および端子４から出力されることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアンテナ装置では、反射鏡にて受信した電波を効率的に抽出し、出力端子Ｐ２およびＰ４に接続された受信器へ伝送するために、一次放射器６１から受信器までの伝送損失を極力小さく抑える必要があった。このため、一次放射器６１、円偏波発生器６２、偏分波器６３、分波器６４ａ、６４ｂおよび受信器を近接して配置しなければならず、これらの回路の配置の自由度が制約されるという問題点があった。
【０００９】
また、一般に、アンテナビームの機械駆動走査のために一次放射器６１、円偏波発生器６２および偏分波器６３は反射鏡とともに回転する。この場合、上述の伝送損失低減の必要性から、分波器６４ａ、６４ｂおよび受信器も反射鏡とともに回転するところに配置しなければならず、このため、アンテナ装置の機械駆動部分が大形化および重量化し、その回転機構および回転支持機構が大形化および重量化するという問題点があった。
【００１０】
この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、アンテナ装置の小形化および軽量化を可能とし、かつ、構成回路の配置の自由度を高める高周波モジュール及び、小型及び軽量化のアンテナ装置を得ることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の低域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる帯域通過フィルタと、上記第１の低域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成された増幅器と、この増幅器に接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第２の変換器と、この第２の変換器に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第２の低域通過フィルタと、上記第２の低域通過フィルタと上記帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたことを特徴とする高周波モジュール。
【００１２】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の低域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第１の帯域通過フィルタと、上記第１の低域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成された増幅器と、この増幅器に接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第２の変換器と、この第２の変換器に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第２の低域通過フィルタと、上記第１の帯域通過フィルタに接続された第１のベンドと、この第１のベンドに接続された第２のベンドと、この第２のベンドに接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第２の帯域通過フィルタと、上記第２の低域通過フィルタと上記第２の帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたものである。
【００１３】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の帯域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第２の帯域通過フィルタと、上記第１の帯域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う増幅器と、この増幅器に接続された第２の変換器と、この第２の変換器に接続された第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第３の帯域通過フィルタと、上記第３の帯域通過フィルタと上記第２の帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたものである。
【００１４】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の帯域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第２の帯域通過フィルタと、上記第１の帯域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成された増幅器と、この増幅器に接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第２の変換器と、この第２の変換器に接続された第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第３の帯域通過フィルタと、上記第２の帯域通過フィルタに接続された第１のベンドと、この第１のベンドに接続された第２のベンドと、この第２のベンドに接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第４の帯域通過フィルタと、上記第３の帯域通過フィルタと上記第４の帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたものである。
【００１５】
また、上記導波管形低域通過フィルタとして、片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタを設けたものである。
【００１６】
また、上記導波管形帯域通過フィルタとして、誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタを設けたものである。
【００１７】
また、上記Ｔ分岐回路は、分岐点に整合用のステップを設けたものである。
【００１８】
また、上記主導波管と、上記Ｔ分岐回路と、上記低域通過フィルタあるいは上記導波管形帯域通過フィルタと、上記帯域通過フィルタあるいは上記管軸が一部湾曲した帯域通過フィルタおよび上記ベンドと、上記変換器の導波管部分とを掘削加工された２体の金属ブロックを組み合わせることにより構成したものである。
【００１９】
また、上記増幅器の上に１枚の金属板を設け、この金属板と上記増幅器の外壁幅広面に挟まれた隙間に、上記金属板および上記増幅器の外壁幅広面を導波管内壁とする片側容量性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタを設けたものである。
【００２０】
また、上記増幅器の上に１枚の金属板を設け、この金属板と上記増幅器の外壁幅広面に挟まれた隙間に、上記金属板および上記増幅器の外壁幅広面を導波管内壁とする片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタを設けたものである。
【００２１】
この発明に係るアンテナ装置は、一次放射器と、この一次放射器に接続された偏分波器と、この偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第１の高周波モジュールと、この第１の高周波モジュールに接続された第１の分波器と、上記偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第２の高周波モジュールと、この第２の高周波モジュールに接続された第２の分波器とを備えたものである。
【００２２】
この発明に係るアンテナ装置は、一次放射器と、この一次放射器に接続された円偏波発生器と、この円偏波発生器に接続された偏分波器と、この偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第１の高周波モジュールと、この第１の高周波モジュールに接続された第１の分波器と、上記偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第２の高周波モジュールと、この第２の高周波モジュールに接続された第２の分波器とを備えたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における高周波モジュールの構成を示す上面図、図２（ａ）は図１におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図１におけるＣ方向から見た内側面図である。各図において、１は後述する入出力端子Ｐ５から高周波の電波が入出力する方形主導波管（第１の主導波管）、２は後述する入出力端子Ｐ６から電波高周波が入出力する方形主導波管（第２の主導波管）、３は方形導波管のＥ面がＴ字形状であり分岐部（分岐点）に整合用ステップが設けられたステップ付き方形導波管のＥ面Ｔ分岐回路（第１のＴ分岐回路）、４は方形導波管のＥ面がＴ字形状であり分岐部（分岐点）に整合用ステップが設けられたステップ付き方形導波管のＥ面Ｔ分岐回路（第２のＴ分岐回路）、５は方形導波管のＨ面のうち後述する低域通過フィルタ６に対向する面にコルゲートが形成された片側コルゲート方形導波管形の低域通過フィルタ（第１の低域通過フィルタ）、６は方形導波管のＨ面のうち低域通過フィルタ５に対向する面にコルゲートが形成された片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタ（第２の低域通過フィルタ）、７は方形導波管のＥ面の内面にアイリスが形成された誘導性アイリス結合方形導波管形の帯域通過フィルタ、８は高周波の電波の伝送線路を方形導波管からＭＩＣ（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｉｎｔｅｒｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、マイクロ波集積回路）に、あるいはＭＩＣから方形導波管に変換する方形導波管−ＭＩＣ変換器（第１の変換器）、９は高周波の伝送線路を方形導波管からＭＩＣに、あるいはＭＩＣから方形導波管に変換する方形導波管−ＭＩＣ変換器（第２の変換器）、１０はＭＩＣにより構成された低雑音増幅器（増幅器）、Ｐ５は方形主導波管１の一端に設けられた入出力端子、Ｐ６は方形主導波管２の一端に設けられた入出力端子である。尚、上述の整合用ステップは、導波管内のＥ面に階段状のステップを設けた整合用方形導波管片側Ｅ面ステップである。
【００２４】
尚、Ｅ面Ｔ分岐回路３の第１ポートに入出力端子Ｐ５が設けられ、この第１ポートに対向する第２ポートに帯域通過フィルタ７が設けられ、第１ポートと第２ポートの間の分岐部（分岐点）から分岐された第３ポートに低域通過フィルタ５が設けられている。すなわち、入出力端Ｐ５と帯域通過フィルタ７は直線上に配置されることとなる。
【００２５】
同様に、Ｅ面Ｔ分岐回路４の第１ポートに入出力端子Ｐ６が設けられ、この第１ポートに対向する第２ポートに帯域通過フィルタ７が設けられ、第１ポートと第２ポートの間の分岐部（分岐点）から分岐された第３ポートに低域通過フィルタ６が設けられている。すなわち、入出力端Ｐ６と帯域通過フィルタ７は直線上に配置されることとなる。
【００２６】
尚、低域通過フィルタ５及び６は、第１の周波数帯の電波は透過し、かつ、第１の周波数帯よりも高い周波数帯である第２の周波数帯の電波を反射するように設計されている。また、帯域通過フィルタ７は第２の周波数帯の電波は透過し、かつ、第１の周波数帯の電波を反射するように設計されている。
【００２７】
更に、Ｅ面Ｔ分岐回路３は第１の周波数帯の電波が主導波管１側から入射したときの反射波と第２の周波数帯の電波が帯域通過フィルタ７側から入射したときの反射波が各々小さくなるように設計された整合用ステップが分岐部（分岐点）に設けられている。また、Ｅ面Ｔ分岐回路４は第１の周波数帯の電波が低域通過フィルタ６側から入射したときの反射波と第２の周波数帯の電波が主導波管１側から入射したときの反射波が各々小さくなるように設計された整合用ステップが分岐部（分岐点）に設けられている。
【００２８】
次に動作について説明する。
まず、第１の周波数帯の電波の基本モード（方形導波管ＴＥ０１モード）が入出力端子Ｐ５から入力されると、この電波は主導波管１、Ｅ面Ｔ分岐回路３および低域通過フィルタ５を伝播して、変換器８より低雑音増幅器１０に入る。そして、低雑音増幅器１０内にて増幅された後変換器９より出て、低域通過フィルタ６、Ｅ面Ｔ分岐回路４および主導波管２を伝播して、入出力端子Ｐ６から方形導波管の基本モードとして出力される。一方、第１の周波数帯の電波の基本モードはＥ面Ｔ分岐回路３から帯域通過フィルタ７に入射しても帯域通過フィルタ７によって反射するため、Ｅ面Ｔ分岐回路３、帯域通過フィルタ７、Ｅ面Ｔ分岐回路４の経路は伝播しない。
【００２９】
次に、第１の周波数帯よりも高い周波数帯の第２の周波数帯の電波の基本モード（方形導波管ＴＥ０１モード）が入出力端子Ｐ６から入力されたとすると、この電波は主導波管２、Ｅ面Ｔ分岐回路４、帯域通過フィルタ７、Ｅ面Ｔ分岐回路２および主導波管１を伝播して、入出力端子Ｐ５から方形導波管の基本モードとして出力される。一方、第２の周波数帯の電波の基本モードはＥ面Ｔ分岐回路４から低域通過フィルタ６に入射しても低域通過フィルタ６によって反射するため、Ｅ面Ｔ分岐回路４、低域通過フィルタ６、変換器９、低雑音増幅器１０、変換器８、低域通過フィルタ５及びＥ面Ｔ分岐回路３の経路は伝播しない。
【００３０】
このため、入出力端子Ｐ５から入力された第１の周波数帯の電波は、入出力端子Ｐ５への反射およびＥ面Ｔ分岐回路４側への直接漏洩を抑えつつ、低雑音増幅器１０へ効率的に入力される。更に、低雑音増幅器１０により増幅された第１の周波数帯の電波は、Ｅ面Ｔ分岐回路３側へ回帰することなく効率的に入出力端子Ｐ６から出力される。また、入出力端子Ｐ６から入力された第２の周波数帯の電波は、入出力端子Ｐ６への反射および低雑音増幅器１０側への漏洩を抑えつつ、効率的に入出力端子Ｐ５から出力される。
【００３１】
このように、この実施の形態１によれば、方形導波管Ｅ面Ｔ分岐回路３に低域通過フィルタ５と帯域通過フィルタ７を接続し、低域通過フィルタ５に方形導波管−ＭＩＣ変換器８を接続し、方形導波管−ＭＩＣ変換器８に低雑音増幅器１０を接続し、低雑音増幅器１０に方形導波管−ＭＩＣ変換器９を接続し、方形導波管−ＭＩＣ変換器９に低域通過フィルタ６を接続し、低域通過フィルタ６と帯域通過フィルタ７を方形導波管Ｅ面Ｔ分岐回路４に接続しているため、入出力端子Ｐ５から入力した第１の周波数帯の電波を発振させることなく効率的に増幅して通過させ、同時に、入出力端子Ｐ６から入力した第２の周波数帯の電波をほとんど損失することなく通過させることができるという効果が得られる。
【００３２】
また、帯域通過フィルタ７の共振器段数を適宜少なくすれば入出力端子Ｐ５から入出力端子Ｐ６の距離が短くなり、小形化および軽量化が可能で、かつ、高性能な高周波モジュールを得ることができるという効果が得られる。
【００３３】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２による高周波モジュールの構成を示す上面図、図４（ａ）は図３におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図３におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図３におけるＣ方向から見た内側面図である。
【００３４】
上述した実施の形態１では、方形導波管のＥ面Ｔ分岐回路３、４に帯域通過フィルタ７を接続したものを示したが、図３に示すように、帯域通過フィルタ７に代えて、Ｅ面Ｔ分岐回路３に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲した誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタ１１（第１の帯域通過フィルタ）と、帯域通過フィルタ１１に接続された方形導波管Ｅ面ベンド１３（第１のベンド）と、方形導波管Ｅ面ベンド１３に接続された方形導波管Ｅ面ベンド１４（第２のベンド）と、方形導波管Ｅ面ベンド１４に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲した誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタ１２（第２の帯域通過フィルタ）とを設けている。尚、動作については、実施の形態１と同様あるので説明を省略する。
【００３５】
このように、本実施の形態における高周波モジュールは上述の構成をしているので、実施の形態１と同様の効果が得られる。
また、帯域通過フィルタ１１、１２を構成する共振器段数を図３中上方向、すなわち、低雑音増幅器１０が設置されている方向に増加すれば、入出力端子Ｐ５から入出力端子Ｐ６までの距離を変えることなく、第１の周波数帯の電波がＥ面Ｔ分岐回路３からＥ面Ｔ分岐回路４に直接漏れ込む量を大きく抑圧することができるという効果が得られる。
【００３６】
更に、帯域通過フィルタ１１、１２とＥ面ベンド１３、１４の距離を適宜決めることにより、入出力端子Ｐ５から入出力端子Ｐ６までの距離を変えることなく、第２の周波数帯においてより優れた反射特性を得ることができるという効果が得られる。また、設計の自由度が増加するという効果がある。
【００３７】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３による高周波モジュールの構成を示す上面図、図６（ａ）は図５におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図５におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図５におけるＣ方向から見た側面図である。上述した実施の形態１では、方形導波管Ｅ面Ｔ分岐回路３、４に低域通過フィルタ５、６を接続したものを示したが、図５に示すように、低域通過フィルタ５、６に代えて、誘導性アイリス結合方形導波管形の帯域通過フィルタ１５、１６（第１の帯域通過フィルタ、第３の帯域通過フィルタ）を設けている。尚、帯域通過フィルタ７が第２の帯域通過フィルタに相当する。
【００３８】
ここで、実施の形態３で使用した誘導性アイリス結合方形導波管形の帯域通過フィルタ１５、１６の構造は、実施の形態１で使用した誘導性アイリス結合方形導波管形の帯域通過フィルタ７と同様である。
尚、動作については実施の形態１と同様であるので省略する。
【００３９】
このように、本実施の形態における高周波モジュールは上述の構成をしているので、実施の形態１と同様な効果が得られ、更に、第１の周波数帯と第２の周波数帯の間隔が狭い場合でも、第２の周波数帯の電波が低雑音増幅器１０側に漏れ込む量を大きく抑圧することができるという効果が得られる。
【００４０】
実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４による高周波モジュールの構成を示す上面図、図８（ａ）は図７におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図７におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図７におけるＣ方向から見た側面図である。上述の実施の形態１では、方形導波管のＥ面Ｔ分岐回路３、４に低域通過フィルタ５、６および帯域通過フィルタ７を接続したものを示したが、図７に示すように、低域通過フィルタ５、６に代えて、誘導性アイリス結合方形導波管形の帯域通過フィルタ１５、１６（第１の帯域通過フィルタ、第３の帯域通過フィルタ）を設け、更に、帯域通過フィルタ７に代えて、Ｅ面Ｔ分岐回路３に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲した誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタ１１（第２の帯域通過フィルタ）と、帯域通過フィルタ１１に接続された方形導波管Ｅ面ベンド１３と、方形導波管Ｅ面ベンド１３に接続された方形導波管のＥ面ベンド１４と、方形導波管のＥ面ベンド１４に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲した誘導性アイリス結合方形導波管形の帯域通過フィルタ１２（第４の帯域通過フィルタ）とを設けている。
【００４１】
このように、本実施の形態における高周波モジュールは上述の構成をしているので、実施の形態１と同様な効果が得られ、更に、第１の周波数帯と第２の周波数帯の間隔が狭い場合でも、第２の周波数帯の電波が低雑音増幅器１０側に漏れ込む量を大きく抑圧することができるという効果が得られる。
【００４２】
また、帯域通過フィルタ１１、１２を構成する共振器段数を図７中上方向、すなわち、低雑音増幅器１０が設置されている方向に増加すれば、入出力端子Ｐ５から入出力端子Ｐ６までの距離を変えることなく、第１の周波数帯の電波がＥ面Ｔ分岐回路３からＥ面Ｔ分岐回路４に直接漏れ込む量を大きく抑圧することができるという効果が得られる。
【００４３】
更に、帯域通過フィルタ１１、１２とＥ面ベンド１３、１４の距離を適宜決めることにより、入出力端子Ｐ５から入出力端子Ｐ６までの距離を変えることなく、第２の周波数帯においてより優れた反射特性を得ることができるという効果が得られる。
【００４４】
実施の形態５．
図９は、この発明の実施の形態５による上述の発明の実施の形態２の高周波モジュールの組立構成を示す上面図、図１０（ａ）は図９におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図９におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図９におけるＣ方向から見た側面図である。各図において、１７は、主導波管１、２とＴ分岐回路３、４と低域通過フィルタ５、６と導波管−ＭＩＣ変換器８、９の導波管部分と帯域通過フィルタ１１、１２と導波管ベンド１３、１４とをＥ面対称分割したものの上部を１つの金属ブロックを掘削加工することにより一体構造にて実現した２分割導波管金属ブロック、１８は、主導波管１、２とＴ分岐回路３、４と低域通過フィルタ５、６と導波管−ＭＩＣ変換器８、９の導波管部分と帯域通過フィルタ１１、１２と導波管ベンド１３、１４とをＥ面対称分割したものの下部を１つの金属ブロックを掘削加工することにより一体構造にて実現した２分割導波管金属ブロック、１９は低雑音増幅器１０を金属ブロック１７、１８内に配置し、かつ、支持するための金属板である。
尚、動作については、実施の形態２と同様あるので説明を省略する。
【００４５】
このように、この実施の形態５によれば、主導波管１、２とＴ分岐回路３、４と低域通過フィルタ５、６と導波管−ＭＩＣ変換器８、９の導波管部分と帯域通過フィルタ１１、１２と導波管ベンド１３、１４とを一体形成した金属ブロック１７、１８を組合せることにより構成しているので、実施の形態２の効果に加え、更に、通常導波管回路間を接続するために必要となるフランジ等の接続支持機構が大幅に削減され、より小形かつ軽量かつ高性能な高周波モジュールを得ることができるという効果が得られる。
【００４６】
実施の形態６．
図１１は、この発明の実施の形態６による高周波モジュールの構成を示す上面図、図１２（ａ）は図１１におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１１におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図１１におけるＣ方向から見た側面図である。上述の実施の形態５では、低雑音増幅器１０の幅の広い面が金属ブロック１７、１８の組合せ面に接地されているものを示したが、本実施の形態では、図１１に示すように、低雑音増幅器１０の幅の狭い面が金属ブロック１７、１８の組合せ面に設置されている。
尚、動作については、実施の形態２と同様あるので説明を省略する。
【００４７】
このように、本実施の形態における高周波モジュールは上述の構成をしているので、実施の形態５と同様に、通常導波管回路間を接続するために必要となるフランジ等の接続支持機構が大幅に削減され、より小形かつ軽量かつ高性能な高周波モジュールを得ることができるという効果が得られる。
【００４８】
実施の形態７．
図１３は、この発明の実施の形態７による高周波モジュールの構成を示す断面図、図１４（ａ）は図１３におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１３におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図１３におけるＣ方向から見た側面図である。上述の実施の形態５では、低雑音増幅器１０の上に支持用の金属板１９を設けたが、通常、低雑音増幅器１０の外壁幅広面と金属板１９の接地面の間には組立上避け得ない隙間が出来ることがある。この場合、この隙間を擬似的な導波管モードが伝送するため導波管−ＭＩＣ変換器８、９間に不要結合が励起され、その結果、特性劣化が引き起こされる。
【００４９】
本実施の形態では、図１３に示すように、意図的に低雑音増幅器１０の外壁幅広面と金属板２０の接地面の間に隙間を設け、かつ、上述の金属板および上述の低雑音増幅器の外壁幅広面を導波管幅広面とする片側容量性アイリス結合方形導波管形の帯域通過フィルタ２１を設けている。
尚、動作については、実施の形態２と同様あるので説明を省略する。
【００５０】
このように、本実施の形態における高周波モジュールは上述の構成をしているので、実施の形態５の効果に加え、更に、上述した不要結合が抑圧され、特性劣化を回避することができるという効果が得られる。
【００５１】
実施の形態８．
図１５は、この発明の実施の形態８による高周波モジュールの構成を示す上面図、図１６（ａ）は図１５におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１５におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図１５におけるＣ方向から見た側面図である。上述の実施の形態７では、低雑音増幅器１０の外壁幅広面と金属板２０の接地面の間に隙間を設け、そこに導波管形帯域通過フィルタ２３を設けたものを示したが、図８に示すように、低雑音増幅器１０の外壁幅広面と金属板２２の接地面の間に隙間を設け、そこに片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタ２３を設置している。
尚、動作については、実施の形態２と同様あるので説明を省略する。
【００５２】
このように、本実施の形態における高周波モジュールは上述の構成をしているので、実施の形態７と同様の効果が得られる。
【００５３】
実施の形態９．
図１７は、この発明の実施の形態９によるアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図において、２４は主反射鏡あるいは副反射鏡へ第１の周波数帯の垂直水平両直線偏波を送信し、かつ、主反射鏡あるいは副反射鏡より第２の周波数帯の垂直水平両直線偏波を受信する一次放射器、２５は偏分波器、２６ａは偏分波器２５に接続された上述の実施の形態５における高周波モジュール、２６ｂは偏分波器２５に接続された上述の実施の形態５における高周波モジュール、２７ａは高周波モジュール２６ａ、後述する分波器、Ｐ１は一次放射器２４から垂直偏波にて送信される第１の周波数帯の電波の入力端子、Ｐ２は一次放射器２４より垂直偏波にて受信される第２の周波数帯の電波の出力端子、Ｐ３は一次放射器２４から水平偏波にて送信される第１の周波数帯の電波の入力端子、Ｐ４は一次放射器２４より水平偏波にて受信される第２の周波数帯の電波の出力端子である。
【００５４】
次に動作について説明する。
まず、入力端子Ｐ１より入力された第１の周波数帯の直線偏波の電波は、分波器２７ａおよび高周波モジュール２６ａを通過して、偏分波器２５に入力され垂直偏波として出力された後、一次放射器２４を介して反射鏡より空中に放射される。
また、反射鏡が受信した第２の周波数帯の垂直偏波の電波は、一次放射器２４を介して偏分波器２５に入力された後、高周波モジュール２６ａにより増幅されて分波器２７ａに伝送され、出力端子Ｐ２より直線偏波として抽出される。
【００５５】
次に、入力端子Ｐ３より入力された第１の周波数帯の直線偏波の電波は、分波器２７ｂおよび高周波モジュール２６ｂを通過して、偏分波器２５に入力され水平偏波として出力された後、一次放射器２４を介して反射鏡より空中に放射される。
また、反射鏡が受信した第２の周波数帯の水平偏波の電波は、一次放射器２４を介して偏分波器２５に入力された後、高周波モジュール２６ｂにより増幅されて分波器２７ｂに伝送され、出力端子Ｐ４より直線偏波として抽出される。
【００５６】
ここで、入力端子Ｐ１および入力端子Ｐ３から入力された第１の周波数帯の電波は、分波器２７ａおよび２７ｂのアイソレーション特性により出力端子Ｐ２および出力端子Ｐ４へはほとんど漏洩しない。また、偏分波器２５により各電波は互いに直交する偏波に変換されるため、両電波間ではほとんど干渉しない。従って、同一の周波数帯を使い、かつ、垂直水平両偏波の２つの送信波が効率的に一次放射器２４から放射されることになる。
【００５７】
また、一次放射器２４にて受信された同一の周波数帯を使い、かつ、垂直水平両偏波の２つの電波は、偏分波器２５により互いに干渉することなく分離される。また、分離された各電波は分波器２７ａおよび２７ｂのアイソレーション特性により入力端子Ｐ１および入力端子Ｐ３へはほとんど漏洩しない。従って、同一の周波数帯を使い、かつ、偏波面が異なる２つの受信波が効率的に出力端子２および出力端子４から出力されることになる。
【００５８】
このように、この実施の形態９によれば、反射鏡にて受信した電波を出力端子Ｐ２および出力端子Ｐ４に接続された受信器へ伝送する間に高周波モジュール２６ａおよび２６ｂにて１度増幅するため、偏分波器２５、分波器２７ａ、２７ｂおよび受信器を近接して配置する必要がなく、これらの回路の配置の自由度を高めることができるという効果が得られる。また、アンテナビームを機械駆動操作する場合、反射鏡とともに回転するところに分波器２７ａ、２７ｂおよび受信器を配置する必要がなく、このため、その回転機構および回転支持機構の小形化および軽量化が可能で、かつ、高性能なアンテナ装置を得ることができるという効果が得られる。
【００５９】
実施の形態１０．
図１８は、この発明の実施の形態１０によるアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図において、２４は主反射鏡あるいは副反射鏡へ第１の周波数帯の左右両旋円偏波を送信し、かつ、主反射鏡あるいは副反射鏡より第２の周波数帯の左右両旋円偏波を受信する一次放射器、２５は後述する円偏波発生器２８に接続された偏分波器、２６ａは偏分波器２５に接続された上述の実施の形態５における高周波モジュール、２６ｂは偏分波器２５に接続された上述の実施の形態５における高周波モジュール、２７ａは高周波モジュール２６ａに接続された分波器、２７ｂは高周波モジュール２６ｂに接続された分波器、２８は一次放射器２４と偏分波器２５との間に設けられた円偏波発生器、Ｐ１は分波器２７ａに接続され、一次放射器２４から左旋円偏波にて送信される第１の周波数帯の電波の入力端子、Ｐ２は分波器２７ａに接続され、一次放射器２４より左旋円偏波にて受信される第２の周波数帯の電波の出力端子、Ｐ３は分波器２７ｂに接続され、一次放射器２４から右旋円偏波にて送信される第１の周波数帯の電波の入力端子、Ｐ４は分波器２７ｂに接続され、一次放射器２４より右旋円偏波にて受信される第２の周波数帯の電波の入力端子である。
【００６０】
次に動作について説明する。
まず、入力端子Ｐ１より入力された第１の周波数帯の直線偏波の電波は、分波器２７ａおよび高周波モジュール２６ａを通過して、偏分波器２５に入力され垂直偏波として出力された後、円偏波発生器２８により垂直偏波から左旋円偏波に変換され、一次放射器２４を介して反射鏡より空中に放射される。
また、反射鏡が受信した第２の周波数帯の左旋円偏波の電波は、一次放射器２４を介して円偏波発生器２８により左旋円偏波から垂直偏波に変換され、偏分波器２５に入力された後、高周波モジュール２６ａにより増幅されて分波器２７ａに伝送され、出力端子Ｐ２より直線偏波として抽出される。
【００６１】
次に、入力端子Ｐ３より入力された第１の周波数帯の直線偏波の電波は、分波器２７ｂおよび高周波モジュール２６ｂを通過して、偏分波器２５に入力され水平偏波として出力された後、円偏波発生器２８により水平偏波から右旋円偏波に変換され、一次放射器２４を介して反射鏡より空中に放射される。
また、反射鏡が受信した第２の周波数帯の右旋円偏波の電波は、一次放射器２４を介して円偏波発生器２８により右旋円偏波から水平偏波に変換され、偏分波器２５に入力された後、高周波モジュール２６ｂにより増幅されて分波器２７ｂに伝送され、出力端子Ｐ４より直線偏波として抽出される。
【００６２】
ここで、入力端子Ｐ１および入力端子Ｐ３から入力された第１の周波数帯の電波は、分波器２７ａおよび２７ｂのアイソレーション特性により出力端子Ｐ２および出力端子Ｐ４へはほとんど漏洩しない。また、偏分波器２５により各電波は互いに直交する偏波に変換されるため、両電波間ではほとんど干渉しない。従って、同一の周波数帯を使い、かつ、左右両旋の円偏波の２つの送信波が効率的に一次放射器２４から放射されることになる。
【００６３】
また、一次放射器２４にて受信された同一の周波数帯を使い、かつ、左右両旋の円偏波の２つの電波は、円偏波発生器２８および偏分波器２５により互いに干渉することなく直交する２つの直線偏波に変換され、分離される。また、分離された各電波は分波器２７ａおよび２７ｂのアイソレーション特性により出力端子Ｐ１および出力端子Ｐ３へはほとんど漏洩しない。従って、同一の周波数帯を使い、かつ、旋回方向の異なる円偏波をもつ２つの送信波が効率的に出力端子２および端子４から出力されることになる。
【００６４】
このように、この実施の形態１０によれば、反射鏡にて受信した電波を出力端子Ｐ２および出力端子Ｐ４に接続された受信器へ伝送する間に高周波モジュール２６ａおよび２６ｂにて１度増幅するため、偏分波器２５、分波器２７ａ、２７ｂおよび受信器を近接して配置する必要がなく、これらの回路の配置の自由度を高めることができるという効果が得られる。また、アンテナビームを機械駆動操作する場合、反射鏡とともに回転するところに分波器２７ａ、２７ｂおよび受信器を配置する必要がなく、このため、その回転機構および回転支持機構の小形化および軽量化が可能で、かつ、高性能なアンテナ装置を得ることができるという効果が得られる。
【００６５】
【発明の効果】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の低域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる帯域通過フィルタと、上記第１の低域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成された増幅器と、この増幅器に接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第２の変換器と、この第２の変換器に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第２の低域通過フィルタと、上記第２の低域通過フィルタと上記帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたものなので、第１の周波数帯の電波を発振させることなく効率的に増幅して通過させるとともに、第１の周波数帯の電波と対向して入力される第２の周波数帯の電波の損失を少なく通過させることができるという効果が得られる。
【００６６】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の低域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第１の帯域通過フィルタと、上記第１の低域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成された増幅器と、この増幅器に接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第２の変換器と、この第２の変換器に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第２の低域通過フィルタと、上記第１の帯域通過フィルタに接続された第１のベンドと、この第１のベンドに接続された第２のベンドと、この第２のベンドに接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第２の帯域通過フィルタと、上記第２の低域通過フィルタと上記第２の帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたものなので、第１の周波数帯の電波を発振させることなく効率的に増幅して通過させるとともに、第１の周波数帯の電波と対向して入力される第２の周波数帯の電波の損失を少なく通過させることができるという効果が得られる。
【００６７】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の帯域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第２の帯域通過フィルタと、上記第１の帯域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う増幅器と、この増幅器に接続された第２の変換器と、この第２の変換器に接続された第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第３の帯域通過フィルタと、上記第３の帯域通過フィルタと上記第２の帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたものなので、第１の周波数帯の電波を発振させることなく効率的に増幅して通過させるとともに、第１の周波数帯の電波と対向して入力される第２の周波数帯の電波の損失を少なく通過させることができるという効果が得られる。
【００６８】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の帯域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第２の帯域通過フィルタと、上記第１の帯域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成された増幅器と、この増幅器に接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第２の変換器と、この第２の変換器に接続された第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第３の帯域通過フィルタと、上記第２の帯域通過フィルタに接続された第１のベンドと、この第１のベンドに接続された第２のベンドと、この第２のベンドに接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第４の帯域通過フィルタと、上記第３の帯域通過フィルタと上記第４の帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたものなので、第１の周波数帯の電波を発振させることなく効率的に増幅して通過させるとともに、第１の周波数帯の電波と対向して入力される第２の周波数帯の電波の損失を少なく通過させることができるという効果が得られる。
【００６９】
また、上記導波管形低域通過フィルタとして、片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタを設けたものなので、第１の周波数帯の電波を発振させることなく効率的に増幅して通過させるとともに、第１の周波数帯の電波と対向して入力される第２の周波数帯の電波の損失を少なく通過させることができるという効果が得られる。
【００７０】
また、上記導波管形帯域通過フィルタとして、誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタを設けたものなので第１の周波数帯の電波を発振させることなく効率的に増幅して通過させるとともに、第１の周波数帯の電波と対向して入力される第２の周波数帯の電波の損失を少なく通過させることができるという効果が得られる。
【００７１】
また、上記Ｔ分岐回路は、分岐点に整合用のステップを設けたものなので、第１の周波数帯の電波と第２の周波数帯の電波を効率的に入出力を行うことができる。
【００７２】
また、上記主導波管と、上記Ｔ分岐回路と、上記低域通過フィルタあるいは上記導波管形帯域通過フィルタと、上記帯域通過フィルタあるいは上記管軸が一部湾曲した帯域通過フィルタおよび上記ベンドと、上記変換器の導波管部分とを掘削加工された２体の金属ブロックを組み合わせることにより構成したものなので、各部の接続支持機構が削減することができる。
【００７３】
また、上記増幅器の上に１枚の金属板を設け、この金属板と上記増幅器の外壁幅広面に挟まれた隙間に、上記金属板および上記増幅器の外壁幅広面を導波管内壁とする片側容量性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタを設けたものなので、不要結合が抑圧することができる。
【００７４】
また、上記増幅器の上に１枚の金属板を設け、この金属板と上記増幅器の外壁幅広面に挟まれた隙間に、上記金属板および上記増幅器の外壁幅広面を導波管内壁とする片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタを設けたものなので、不要結合が抑圧することができる。
【００７５】
この発明に係るアンテナ装置は、一次放射器と、この一次放射器に接続された偏分波器と、この偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第１の高周波モジュールと、この第１の高周波モジュールに接続された第１の分波器と、上記偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第２の高周波モジュールと、この第２の高周波モジュールに接続された第２の分波器とを備えたものなので、小型及び軽量化を図ることができる。
【００７６】
この発明に係るアンテナ装置は、一次放射器と、この一次放射器に接続された円偏波発生器と、この円偏波発生器に接続された偏分波器と、この偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第１の高周波モジュールと、この第１の高周波モジュールに接続された第１の分波器と、上記偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第２の高周波モジュールと、この第２の高周波モジュールに接続された第２の分波器とを備えたものなので、小型及び軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１における高周波モジュールの構成を示す上面図である。
【図２】 （ａ）は図１におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図１におけるＣ方向から見た内側面図である。
【図３】 この発明の実施の形態２による高周波モジュールの構成を示す上面図である。
【図４】 （ａ）は図３におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図３におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図３におけるＣ方向から見た内側面図である。
【図５】 この発明の実施の形態３による高周波モジュールの構成を示す上面図である。
【図６】 （ａ）は図５におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図５におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図５におけるＣ方向から見た側面図である。
【図７】 この発明の実施の形態４による高周波モジュールの構成を示す上面図である。
【図８】 （ａ）は図７におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図７におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図７におけるＣ方向から見た側面図である。
【図９】 この発明の実施の形態５による上述の発明の実施の形態２の高周波モジュールの組立構成を示す上面図である。
【図１０】 （ａ）は図８におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図８におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図８におけるＣ方向から見た側面図である。
【図１１】 この発明の実施の形態６による高周波モジュールの構成を示す上面図である。
【図１２】 （ａ）は図１１におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１１におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図１１におけるＣ方向から見た側面図である。
【図１３】 この発明の実施の形態７による高周波モジュールの構成を示す断面図である。
【図１４】 （ａ）は図１３におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１３におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図１３におけるＣ方向から見た側面図である。
【図１５】 この発明の実施の形態８による高周波モジュールの構成を示す上面図である。
【図１６】 （ａ）は図１５におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１５におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図１５におけるＣ方向から見た側面図である。
【図１７】 この発明の実施の形態９によるアンテナ装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】 この発明の実施の形態１０によるアンテナ装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】 従来のアンテナ装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、２ 方形主導波管、３、４ 方形導波管Ｅ面Ｔ分岐回路、５、６ 片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタ、７ 誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタ、８、９ 方形導波管−ＭＩＣ変換器、１０ 低雑音増幅器、１１、１２ 誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタ、１３、１４ 方形導波管Ｅ面ベンド、１５、１６ 誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタ、１７、１８ 金属ブロック、１９ 金属板、２０ 金属板、２１ 片側容量性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタ、２２ 金属板、２３ 片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタ、２４ 一次放射器、２５ 偏分波器、２６ａ、２６ｂ 高周波モジュール、２７ａ、２７ｂ 分波器、２８ 円偏波発生器、６１ 一次放射器、６２ 円偏波発生器、６３ 偏分波器、６４ａ、６４ｂ 分波器。
【発明の属する技術分野】
この発明は、主としてＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、マイクロ波帯およびミリ波帯で用いられる高周波モジュール、および、これを用いたアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１９は、例えば、Takashi Kitsuregawa, “Advanced Technology in Satellite Communication Antennas: Electrical & Mechanical Design”, ARTECH HOUSE INC., pp.193-195, 1990.に示された左右旋円偏波および２周波数帯共用のアンテナ装置の構成を示す図である。
【０００３】
図において、６１は主反射鏡あるいは副反射鏡へ第１の周波数帯の左右両旋円偏波を送信し、かつ、主反射鏡あるいは副反射鏡より第２の周波数帯の左右両旋円偏波を受信する一次放射器、６２は円偏波発生器、６３は偏分波器、６４ａおよび６４ｂは分波器、Ｐ１は一次放射器６１から左旋円偏波にて送信される第１の周波数帯の電波の入力端子、Ｐ２は一次放射器６１より左旋円偏波にて受信される第２の周波数帯の電波の出力端子、Ｐ３は一次放射器６１から右旋円偏波にて送信される第１の周波数帯の電波の入力端子、Ｐ４は一次放射器６１より右旋円偏波にて受信される第２の周波数帯の電波の出力端子である。
【０００４】
次に動作について説明する。
今、入力端子Ｐ１より入力された第１の周波数帯の直線偏波の電波は、分波器６４ａを通過して、偏分波器６３に入力され垂直偏波として出力された後、円偏波発生器６２により垂直偏波から左旋円偏波に変換され、一次放射器６１を介して反射鏡より空中に放射される。また、反射鏡が受信した第２の周波数帯の左旋円偏波の電波は、一次放射器６１を介して円偏波発生器６２により左旋円偏波から垂直偏波に変換され、偏分波器６３に入力された後、分波器６４ａに伝送され、出力端子Ｐ２より直線偏波として抽出される。
【０００５】
一方、入力端子Ｐ３より入力された第１の周波数帯の直線偏波の電波は、分波器６４ｂを通過して、偏分波器６３に入力され水平偏波として出力された後、円偏波発生器６２により水平偏波から右旋円偏波に変換され、一次放射器６１を介して反射鏡より空中に放射される。また、反射鏡が受信した第２の周波数帯の右旋円偏波の電波は、一次放射器６１を介して円偏波発生器６２により右旋円偏波から水平偏波に変換され、偏分波器６３に入力された後、分波器６４ｂに伝送され、出力端子Ｐ４より直線偏波として抽出される。
【０００６】
ここで、入力端子Ｐ１およびＰ３から入力された第１の周波数帯の電波は、分波器６４ａおよび６４ｂのアイソレーション特性により出力端子Ｐ２およびＰ４へはほとんど漏洩しない。また、偏分波器６３により各電波は互いに直交する偏波に変換されるため、両電波間ではほとんど干渉しない。従って、同一の周波数帯を使い、かつ、左右両旋の円偏波の２つの送信波が効率的に一次放射器６１から放射されることになる。
【０００７】
更に、一次放射器６１にて受信された同一の周波数帯を使い、かつ、左右両旋の円偏波の２つの電波は、円偏波発生器６２および偏分波器６３により互いに干渉することなく直交する２つの直線偏波に変換され、分離される。また、分離された各電波は分波器６４ａおよび６４ｂのアイソレーション特性により入力端子Ｐ１およびＰ３へはほとんど漏洩しない。従って、同一の周波数帯を使い、かつ、旋回方向の異なる円偏波をもつ２つの受信波が効率的に端子２および端子４から出力されることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアンテナ装置では、反射鏡にて受信した電波を効率的に抽出し、出力端子Ｐ２およびＰ４に接続された受信器へ伝送するために、一次放射器６１から受信器までの伝送損失を極力小さく抑える必要があった。このため、一次放射器６１、円偏波発生器６２、偏分波器６３、分波器６４ａ、６４ｂおよび受信器を近接して配置しなければならず、これらの回路の配置の自由度が制約されるという問題点があった。
【０００９】
また、一般に、アンテナビームの機械駆動走査のために一次放射器６１、円偏波発生器６２および偏分波器６３は反射鏡とともに回転する。この場合、上述の伝送損失低減の必要性から、分波器６４ａ、６４ｂおよび受信器も反射鏡とともに回転するところに配置しなければならず、このため、アンテナ装置の機械駆動部分が大形化および重量化し、その回転機構および回転支持機構が大形化および重量化するという問題点があった。
【００１０】
この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、アンテナ装置の小形化および軽量化を可能とし、かつ、構成回路の配置の自由度を高める高周波モジュール及び、小型及び軽量化のアンテナ装置を得ることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の低域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる帯域通過フィルタと、上記第１の低域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成された増幅器と、この増幅器に接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第２の変換器と、この第２の変換器に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第２の低域通過フィルタと、上記第２の低域通過フィルタと上記帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたことを特徴とする高周波モジュール。
【００１２】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の低域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第１の帯域通過フィルタと、上記第１の低域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成された増幅器と、この増幅器に接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第２の変換器と、この第２の変換器に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第２の低域通過フィルタと、上記第１の帯域通過フィルタに接続された第１のベンドと、この第１のベンドに接続された第２のベンドと、この第２のベンドに接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第２の帯域通過フィルタと、上記第２の低域通過フィルタと上記第２の帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたものである。
【００１３】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の帯域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第２の帯域通過フィルタと、上記第１の帯域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う増幅器と、この増幅器に接続された第２の変換器と、この第２の変換器に接続された第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第３の帯域通過フィルタと、上記第３の帯域通過フィルタと上記第２の帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたものである。
【００１４】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の帯域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第２の帯域通過フィルタと、上記第１の帯域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成された増幅器と、この増幅器に接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第２の変換器と、この第２の変換器に接続された第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第３の帯域通過フィルタと、上記第２の帯域通過フィルタに接続された第１のベンドと、この第１のベンドに接続された第２のベンドと、この第２のベンドに接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第４の帯域通過フィルタと、上記第３の帯域通過フィルタと上記第４の帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたものである。
【００１５】
また、上記導波管形低域通過フィルタとして、片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタを設けたものである。
【００１６】
また、上記導波管形帯域通過フィルタとして、誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタを設けたものである。
【００１７】
また、上記Ｔ分岐回路は、分岐点に整合用のステップを設けたものである。
【００１８】
また、上記主導波管と、上記Ｔ分岐回路と、上記低域通過フィルタあるいは上記導波管形帯域通過フィルタと、上記帯域通過フィルタあるいは上記管軸が一部湾曲した帯域通過フィルタおよび上記ベンドと、上記変換器の導波管部分とを掘削加工された２体の金属ブロックを組み合わせることにより構成したものである。
【００１９】
また、上記増幅器の上に１枚の金属板を設け、この金属板と上記増幅器の外壁幅広面に挟まれた隙間に、上記金属板および上記増幅器の外壁幅広面を導波管内壁とする片側容量性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタを設けたものである。
【００２０】
また、上記増幅器の上に１枚の金属板を設け、この金属板と上記増幅器の外壁幅広面に挟まれた隙間に、上記金属板および上記増幅器の外壁幅広面を導波管内壁とする片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタを設けたものである。
【００２１】
この発明に係るアンテナ装置は、一次放射器と、この一次放射器に接続された偏分波器と、この偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第１の高周波モジュールと、この第１の高周波モジュールに接続された第１の分波器と、上記偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第２の高周波モジュールと、この第２の高周波モジュールに接続された第２の分波器とを備えたものである。
【００２２】
この発明に係るアンテナ装置は、一次放射器と、この一次放射器に接続された円偏波発生器と、この円偏波発生器に接続された偏分波器と、この偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第１の高周波モジュールと、この第１の高周波モジュールに接続された第１の分波器と、上記偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第２の高周波モジュールと、この第２の高周波モジュールに接続された第２の分波器とを備えたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における高周波モジュールの構成を示す上面図、図２（ａ）は図１におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図１におけるＣ方向から見た内側面図である。各図において、１は後述する入出力端子Ｐ５から高周波の電波が入出力する方形主導波管（第１の主導波管）、２は後述する入出力端子Ｐ６から電波高周波が入出力する方形主導波管（第２の主導波管）、３は方形導波管のＥ面がＴ字形状であり分岐部（分岐点）に整合用ステップが設けられたステップ付き方形導波管のＥ面Ｔ分岐回路（第１のＴ分岐回路）、４は方形導波管のＥ面がＴ字形状であり分岐部（分岐点）に整合用ステップが設けられたステップ付き方形導波管のＥ面Ｔ分岐回路（第２のＴ分岐回路）、５は方形導波管のＨ面のうち後述する低域通過フィルタ６に対向する面にコルゲートが形成された片側コルゲート方形導波管形の低域通過フィルタ（第１の低域通過フィルタ）、６は方形導波管のＨ面のうち低域通過フィルタ５に対向する面にコルゲートが形成された片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタ（第２の低域通過フィルタ）、７は方形導波管のＥ面の内面にアイリスが形成された誘導性アイリス結合方形導波管形の帯域通過フィルタ、８は高周波の電波の伝送線路を方形導波管からＭＩＣ（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｉｎｔｅｒｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、マイクロ波集積回路）に、あるいはＭＩＣから方形導波管に変換する方形導波管−ＭＩＣ変換器（第１の変換器）、９は高周波の伝送線路を方形導波管からＭＩＣに、あるいはＭＩＣから方形導波管に変換する方形導波管−ＭＩＣ変換器（第２の変換器）、１０はＭＩＣにより構成された低雑音増幅器（増幅器）、Ｐ５は方形主導波管１の一端に設けられた入出力端子、Ｐ６は方形主導波管２の一端に設けられた入出力端子である。尚、上述の整合用ステップは、導波管内のＥ面に階段状のステップを設けた整合用方形導波管片側Ｅ面ステップである。
【００２４】
尚、Ｅ面Ｔ分岐回路３の第１ポートに入出力端子Ｐ５が設けられ、この第１ポートに対向する第２ポートに帯域通過フィルタ７が設けられ、第１ポートと第２ポートの間の分岐部（分岐点）から分岐された第３ポートに低域通過フィルタ５が設けられている。すなわち、入出力端Ｐ５と帯域通過フィルタ７は直線上に配置されることとなる。
【００２５】
同様に、Ｅ面Ｔ分岐回路４の第１ポートに入出力端子Ｐ６が設けられ、この第１ポートに対向する第２ポートに帯域通過フィルタ７が設けられ、第１ポートと第２ポートの間の分岐部（分岐点）から分岐された第３ポートに低域通過フィルタ６が設けられている。すなわち、入出力端Ｐ６と帯域通過フィルタ７は直線上に配置されることとなる。
【００２６】
尚、低域通過フィルタ５及び６は、第１の周波数帯の電波は透過し、かつ、第１の周波数帯よりも高い周波数帯である第２の周波数帯の電波を反射するように設計されている。また、帯域通過フィルタ７は第２の周波数帯の電波は透過し、かつ、第１の周波数帯の電波を反射するように設計されている。
【００２７】
更に、Ｅ面Ｔ分岐回路３は第１の周波数帯の電波が主導波管１側から入射したときの反射波と第２の周波数帯の電波が帯域通過フィルタ７側から入射したときの反射波が各々小さくなるように設計された整合用ステップが分岐部（分岐点）に設けられている。また、Ｅ面Ｔ分岐回路４は第１の周波数帯の電波が低域通過フィルタ６側から入射したときの反射波と第２の周波数帯の電波が主導波管１側から入射したときの反射波が各々小さくなるように設計された整合用ステップが分岐部（分岐点）に設けられている。
【００２８】
次に動作について説明する。
まず、第１の周波数帯の電波の基本モード（方形導波管ＴＥ０１モード）が入出力端子Ｐ５から入力されると、この電波は主導波管１、Ｅ面Ｔ分岐回路３および低域通過フィルタ５を伝播して、変換器８より低雑音増幅器１０に入る。そして、低雑音増幅器１０内にて増幅された後変換器９より出て、低域通過フィルタ６、Ｅ面Ｔ分岐回路４および主導波管２を伝播して、入出力端子Ｐ６から方形導波管の基本モードとして出力される。一方、第１の周波数帯の電波の基本モードはＥ面Ｔ分岐回路３から帯域通過フィルタ７に入射しても帯域通過フィルタ７によって反射するため、Ｅ面Ｔ分岐回路３、帯域通過フィルタ７、Ｅ面Ｔ分岐回路４の経路は伝播しない。
【００２９】
次に、第１の周波数帯よりも高い周波数帯の第２の周波数帯の電波の基本モード（方形導波管ＴＥ０１モード）が入出力端子Ｐ６から入力されたとすると、この電波は主導波管２、Ｅ面Ｔ分岐回路４、帯域通過フィルタ７、Ｅ面Ｔ分岐回路２および主導波管１を伝播して、入出力端子Ｐ５から方形導波管の基本モードとして出力される。一方、第２の周波数帯の電波の基本モードはＥ面Ｔ分岐回路４から低域通過フィルタ６に入射しても低域通過フィルタ６によって反射するため、Ｅ面Ｔ分岐回路４、低域通過フィルタ６、変換器９、低雑音増幅器１０、変換器８、低域通過フィルタ５及びＥ面Ｔ分岐回路３の経路は伝播しない。
【００３０】
このため、入出力端子Ｐ５から入力された第１の周波数帯の電波は、入出力端子Ｐ５への反射およびＥ面Ｔ分岐回路４側への直接漏洩を抑えつつ、低雑音増幅器１０へ効率的に入力される。更に、低雑音増幅器１０により増幅された第１の周波数帯の電波は、Ｅ面Ｔ分岐回路３側へ回帰することなく効率的に入出力端子Ｐ６から出力される。また、入出力端子Ｐ６から入力された第２の周波数帯の電波は、入出力端子Ｐ６への反射および低雑音増幅器１０側への漏洩を抑えつつ、効率的に入出力端子Ｐ５から出力される。
【００３１】
このように、この実施の形態１によれば、方形導波管Ｅ面Ｔ分岐回路３に低域通過フィルタ５と帯域通過フィルタ７を接続し、低域通過フィルタ５に方形導波管−ＭＩＣ変換器８を接続し、方形導波管−ＭＩＣ変換器８に低雑音増幅器１０を接続し、低雑音増幅器１０に方形導波管−ＭＩＣ変換器９を接続し、方形導波管−ＭＩＣ変換器９に低域通過フィルタ６を接続し、低域通過フィルタ６と帯域通過フィルタ７を方形導波管Ｅ面Ｔ分岐回路４に接続しているため、入出力端子Ｐ５から入力した第１の周波数帯の電波を発振させることなく効率的に増幅して通過させ、同時に、入出力端子Ｐ６から入力した第２の周波数帯の電波をほとんど損失することなく通過させることができるという効果が得られる。
【００３２】
また、帯域通過フィルタ７の共振器段数を適宜少なくすれば入出力端子Ｐ５から入出力端子Ｐ６の距離が短くなり、小形化および軽量化が可能で、かつ、高性能な高周波モジュールを得ることができるという効果が得られる。
【００３３】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２による高周波モジュールの構成を示す上面図、図４（ａ）は図３におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図３におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図３におけるＣ方向から見た内側面図である。
【００３４】
上述した実施の形態１では、方形導波管のＥ面Ｔ分岐回路３、４に帯域通過フィルタ７を接続したものを示したが、図３に示すように、帯域通過フィルタ７に代えて、Ｅ面Ｔ分岐回路３に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲した誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタ１１（第１の帯域通過フィルタ）と、帯域通過フィルタ１１に接続された方形導波管Ｅ面ベンド１３（第１のベンド）と、方形導波管Ｅ面ベンド１３に接続された方形導波管Ｅ面ベンド１４（第２のベンド）と、方形導波管Ｅ面ベンド１４に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲した誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタ１２（第２の帯域通過フィルタ）とを設けている。尚、動作については、実施の形態１と同様あるので説明を省略する。
【００３５】
このように、本実施の形態における高周波モジュールは上述の構成をしているので、実施の形態１と同様の効果が得られる。
また、帯域通過フィルタ１１、１２を構成する共振器段数を図３中上方向、すなわち、低雑音増幅器１０が設置されている方向に増加すれば、入出力端子Ｐ５から入出力端子Ｐ６までの距離を変えることなく、第１の周波数帯の電波がＥ面Ｔ分岐回路３からＥ面Ｔ分岐回路４に直接漏れ込む量を大きく抑圧することができるという効果が得られる。
【００３６】
更に、帯域通過フィルタ１１、１２とＥ面ベンド１３、１４の距離を適宜決めることにより、入出力端子Ｐ５から入出力端子Ｐ６までの距離を変えることなく、第２の周波数帯においてより優れた反射特性を得ることができるという効果が得られる。また、設計の自由度が増加するという効果がある。
【００３７】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３による高周波モジュールの構成を示す上面図、図６（ａ）は図５におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図５におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図５におけるＣ方向から見た側面図である。上述した実施の形態１では、方形導波管Ｅ面Ｔ分岐回路３、４に低域通過フィルタ５、６を接続したものを示したが、図５に示すように、低域通過フィルタ５、６に代えて、誘導性アイリス結合方形導波管形の帯域通過フィルタ１５、１６（第１の帯域通過フィルタ、第３の帯域通過フィルタ）を設けている。尚、帯域通過フィルタ７が第２の帯域通過フィルタに相当する。
【００３８】
ここで、実施の形態３で使用した誘導性アイリス結合方形導波管形の帯域通過フィルタ１５、１６の構造は、実施の形態１で使用した誘導性アイリス結合方形導波管形の帯域通過フィルタ７と同様である。
尚、動作については実施の形態１と同様であるので省略する。
【００３９】
このように、本実施の形態における高周波モジュールは上述の構成をしているので、実施の形態１と同様な効果が得られ、更に、第１の周波数帯と第２の周波数帯の間隔が狭い場合でも、第２の周波数帯の電波が低雑音増幅器１０側に漏れ込む量を大きく抑圧することができるという効果が得られる。
【００４０】
実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４による高周波モジュールの構成を示す上面図、図８（ａ）は図７におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図７におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図７におけるＣ方向から見た側面図である。上述の実施の形態１では、方形導波管のＥ面Ｔ分岐回路３、４に低域通過フィルタ５、６および帯域通過フィルタ７を接続したものを示したが、図７に示すように、低域通過フィルタ５、６に代えて、誘導性アイリス結合方形導波管形の帯域通過フィルタ１５、１６（第１の帯域通過フィルタ、第３の帯域通過フィルタ）を設け、更に、帯域通過フィルタ７に代えて、Ｅ面Ｔ分岐回路３に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲した誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタ１１（第２の帯域通過フィルタ）と、帯域通過フィルタ１１に接続された方形導波管Ｅ面ベンド１３と、方形導波管Ｅ面ベンド１３に接続された方形導波管のＥ面ベンド１４と、方形導波管のＥ面ベンド１４に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲した誘導性アイリス結合方形導波管形の帯域通過フィルタ１２（第４の帯域通過フィルタ）とを設けている。
【００４１】
このように、本実施の形態における高周波モジュールは上述の構成をしているので、実施の形態１と同様な効果が得られ、更に、第１の周波数帯と第２の周波数帯の間隔が狭い場合でも、第２の周波数帯の電波が低雑音増幅器１０側に漏れ込む量を大きく抑圧することができるという効果が得られる。
【００４２】
また、帯域通過フィルタ１１、１２を構成する共振器段数を図７中上方向、すなわち、低雑音増幅器１０が設置されている方向に増加すれば、入出力端子Ｐ５から入出力端子Ｐ６までの距離を変えることなく、第１の周波数帯の電波がＥ面Ｔ分岐回路３からＥ面Ｔ分岐回路４に直接漏れ込む量を大きく抑圧することができるという効果が得られる。
【００４３】
更に、帯域通過フィルタ１１、１２とＥ面ベンド１３、１４の距離を適宜決めることにより、入出力端子Ｐ５から入出力端子Ｐ６までの距離を変えることなく、第２の周波数帯においてより優れた反射特性を得ることができるという効果が得られる。
【００４４】
実施の形態５．
図９は、この発明の実施の形態５による上述の発明の実施の形態２の高周波モジュールの組立構成を示す上面図、図１０（ａ）は図９におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図９におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図９におけるＣ方向から見た側面図である。各図において、１７は、主導波管１、２とＴ分岐回路３、４と低域通過フィルタ５、６と導波管−ＭＩＣ変換器８、９の導波管部分と帯域通過フィルタ１１、１２と導波管ベンド１３、１４とをＥ面対称分割したものの上部を１つの金属ブロックを掘削加工することにより一体構造にて実現した２分割導波管金属ブロック、１８は、主導波管１、２とＴ分岐回路３、４と低域通過フィルタ５、６と導波管−ＭＩＣ変換器８、９の導波管部分と帯域通過フィルタ１１、１２と導波管ベンド１３、１４とをＥ面対称分割したものの下部を１つの金属ブロックを掘削加工することにより一体構造にて実現した２分割導波管金属ブロック、１９は低雑音増幅器１０を金属ブロック１７、１８内に配置し、かつ、支持するための金属板である。
尚、動作については、実施の形態２と同様あるので説明を省略する。
【００４５】
このように、この実施の形態５によれば、主導波管１、２とＴ分岐回路３、４と低域通過フィルタ５、６と導波管−ＭＩＣ変換器８、９の導波管部分と帯域通過フィルタ１１、１２と導波管ベンド１３、１４とを一体形成した金属ブロック１７、１８を組合せることにより構成しているので、実施の形態２の効果に加え、更に、通常導波管回路間を接続するために必要となるフランジ等の接続支持機構が大幅に削減され、より小形かつ軽量かつ高性能な高周波モジュールを得ることができるという効果が得られる。
【００４６】
実施の形態６．
図１１は、この発明の実施の形態６による高周波モジュールの構成を示す上面図、図１２（ａ）は図１１におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１１におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図１１におけるＣ方向から見た側面図である。上述の実施の形態５では、低雑音増幅器１０の幅の広い面が金属ブロック１７、１８の組合せ面に接地されているものを示したが、本実施の形態では、図１１に示すように、低雑音増幅器１０の幅の狭い面が金属ブロック１７、１８の組合せ面に設置されている。
尚、動作については、実施の形態２と同様あるので説明を省略する。
【００４７】
このように、本実施の形態における高周波モジュールは上述の構成をしているので、実施の形態５と同様に、通常導波管回路間を接続するために必要となるフランジ等の接続支持機構が大幅に削減され、より小形かつ軽量かつ高性能な高周波モジュールを得ることができるという効果が得られる。
【００４８】
実施の形態７．
図１３は、この発明の実施の形態７による高周波モジュールの構成を示す断面図、図１４（ａ）は図１３におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１３におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図１３におけるＣ方向から見た側面図である。上述の実施の形態５では、低雑音増幅器１０の上に支持用の金属板１９を設けたが、通常、低雑音増幅器１０の外壁幅広面と金属板１９の接地面の間には組立上避け得ない隙間が出来ることがある。この場合、この隙間を擬似的な導波管モードが伝送するため導波管−ＭＩＣ変換器８、９間に不要結合が励起され、その結果、特性劣化が引き起こされる。
【００４９】
本実施の形態では、図１３に示すように、意図的に低雑音増幅器１０の外壁幅広面と金属板２０の接地面の間に隙間を設け、かつ、上述の金属板および上述の低雑音増幅器の外壁幅広面を導波管幅広面とする片側容量性アイリス結合方形導波管形の帯域通過フィルタ２１を設けている。
尚、動作については、実施の形態２と同様あるので説明を省略する。
【００５０】
このように、本実施の形態における高周波モジュールは上述の構成をしているので、実施の形態５の効果に加え、更に、上述した不要結合が抑圧され、特性劣化を回避することができるという効果が得られる。
【００５１】
実施の形態８．
図１５は、この発明の実施の形態８による高周波モジュールの構成を示す上面図、図１６（ａ）は図１５におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１５におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図１５におけるＣ方向から見た側面図である。上述の実施の形態７では、低雑音増幅器１０の外壁幅広面と金属板２０の接地面の間に隙間を設け、そこに導波管形帯域通過フィルタ２３を設けたものを示したが、図８に示すように、低雑音増幅器１０の外壁幅広面と金属板２２の接地面の間に隙間を設け、そこに片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタ２３を設置している。
尚、動作については、実施の形態２と同様あるので説明を省略する。
【００５２】
このように、本実施の形態における高周波モジュールは上述の構成をしているので、実施の形態７と同様の効果が得られる。
【００５３】
実施の形態９．
図１７は、この発明の実施の形態９によるアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図において、２４は主反射鏡あるいは副反射鏡へ第１の周波数帯の垂直水平両直線偏波を送信し、かつ、主反射鏡あるいは副反射鏡より第２の周波数帯の垂直水平両直線偏波を受信する一次放射器、２５は偏分波器、２６ａは偏分波器２５に接続された上述の実施の形態５における高周波モジュール、２６ｂは偏分波器２５に接続された上述の実施の形態５における高周波モジュール、２７ａは高周波モジュール２６ａ、後述する分波器、Ｐ１は一次放射器２４から垂直偏波にて送信される第１の周波数帯の電波の入力端子、Ｐ２は一次放射器２４より垂直偏波にて受信される第２の周波数帯の電波の出力端子、Ｐ３は一次放射器２４から水平偏波にて送信される第１の周波数帯の電波の入力端子、Ｐ４は一次放射器２４より水平偏波にて受信される第２の周波数帯の電波の出力端子である。
【００５４】
次に動作について説明する。
まず、入力端子Ｐ１より入力された第１の周波数帯の直線偏波の電波は、分波器２７ａおよび高周波モジュール２６ａを通過して、偏分波器２５に入力され垂直偏波として出力された後、一次放射器２４を介して反射鏡より空中に放射される。
また、反射鏡が受信した第２の周波数帯の垂直偏波の電波は、一次放射器２４を介して偏分波器２５に入力された後、高周波モジュール２６ａにより増幅されて分波器２７ａに伝送され、出力端子Ｐ２より直線偏波として抽出される。
【００５５】
次に、入力端子Ｐ３より入力された第１の周波数帯の直線偏波の電波は、分波器２７ｂおよび高周波モジュール２６ｂを通過して、偏分波器２５に入力され水平偏波として出力された後、一次放射器２４を介して反射鏡より空中に放射される。
また、反射鏡が受信した第２の周波数帯の水平偏波の電波は、一次放射器２４を介して偏分波器２５に入力された後、高周波モジュール２６ｂにより増幅されて分波器２７ｂに伝送され、出力端子Ｐ４より直線偏波として抽出される。
【００５６】
ここで、入力端子Ｐ１および入力端子Ｐ３から入力された第１の周波数帯の電波は、分波器２７ａおよび２７ｂのアイソレーション特性により出力端子Ｐ２および出力端子Ｐ４へはほとんど漏洩しない。また、偏分波器２５により各電波は互いに直交する偏波に変換されるため、両電波間ではほとんど干渉しない。従って、同一の周波数帯を使い、かつ、垂直水平両偏波の２つの送信波が効率的に一次放射器２４から放射されることになる。
【００５７】
また、一次放射器２４にて受信された同一の周波数帯を使い、かつ、垂直水平両偏波の２つの電波は、偏分波器２５により互いに干渉することなく分離される。また、分離された各電波は分波器２７ａおよび２７ｂのアイソレーション特性により入力端子Ｐ１および入力端子Ｐ３へはほとんど漏洩しない。従って、同一の周波数帯を使い、かつ、偏波面が異なる２つの受信波が効率的に出力端子２および出力端子４から出力されることになる。
【００５８】
このように、この実施の形態９によれば、反射鏡にて受信した電波を出力端子Ｐ２および出力端子Ｐ４に接続された受信器へ伝送する間に高周波モジュール２６ａおよび２６ｂにて１度増幅するため、偏分波器２５、分波器２７ａ、２７ｂおよび受信器を近接して配置する必要がなく、これらの回路の配置の自由度を高めることができるという効果が得られる。また、アンテナビームを機械駆動操作する場合、反射鏡とともに回転するところに分波器２７ａ、２７ｂおよび受信器を配置する必要がなく、このため、その回転機構および回転支持機構の小形化および軽量化が可能で、かつ、高性能なアンテナ装置を得ることができるという効果が得られる。
【００５９】
実施の形態１０．
図１８は、この発明の実施の形態１０によるアンテナ装置の構成を示すブロック図である。図において、２４は主反射鏡あるいは副反射鏡へ第１の周波数帯の左右両旋円偏波を送信し、かつ、主反射鏡あるいは副反射鏡より第２の周波数帯の左右両旋円偏波を受信する一次放射器、２５は後述する円偏波発生器２８に接続された偏分波器、２６ａは偏分波器２５に接続された上述の実施の形態５における高周波モジュール、２６ｂは偏分波器２５に接続された上述の実施の形態５における高周波モジュール、２７ａは高周波モジュール２６ａに接続された分波器、２７ｂは高周波モジュール２６ｂに接続された分波器、２８は一次放射器２４と偏分波器２５との間に設けられた円偏波発生器、Ｐ１は分波器２７ａに接続され、一次放射器２４から左旋円偏波にて送信される第１の周波数帯の電波の入力端子、Ｐ２は分波器２７ａに接続され、一次放射器２４より左旋円偏波にて受信される第２の周波数帯の電波の出力端子、Ｐ３は分波器２７ｂに接続され、一次放射器２４から右旋円偏波にて送信される第１の周波数帯の電波の入力端子、Ｐ４は分波器２７ｂに接続され、一次放射器２４より右旋円偏波にて受信される第２の周波数帯の電波の入力端子である。
【００６０】
次に動作について説明する。
まず、入力端子Ｐ１より入力された第１の周波数帯の直線偏波の電波は、分波器２７ａおよび高周波モジュール２６ａを通過して、偏分波器２５に入力され垂直偏波として出力された後、円偏波発生器２８により垂直偏波から左旋円偏波に変換され、一次放射器２４を介して反射鏡より空中に放射される。
また、反射鏡が受信した第２の周波数帯の左旋円偏波の電波は、一次放射器２４を介して円偏波発生器２８により左旋円偏波から垂直偏波に変換され、偏分波器２５に入力された後、高周波モジュール２６ａにより増幅されて分波器２７ａに伝送され、出力端子Ｐ２より直線偏波として抽出される。
【００６１】
次に、入力端子Ｐ３より入力された第１の周波数帯の直線偏波の電波は、分波器２７ｂおよび高周波モジュール２６ｂを通過して、偏分波器２５に入力され水平偏波として出力された後、円偏波発生器２８により水平偏波から右旋円偏波に変換され、一次放射器２４を介して反射鏡より空中に放射される。
また、反射鏡が受信した第２の周波数帯の右旋円偏波の電波は、一次放射器２４を介して円偏波発生器２８により右旋円偏波から水平偏波に変換され、偏分波器２５に入力された後、高周波モジュール２６ｂにより増幅されて分波器２７ｂに伝送され、出力端子Ｐ４より直線偏波として抽出される。
【００６２】
ここで、入力端子Ｐ１および入力端子Ｐ３から入力された第１の周波数帯の電波は、分波器２７ａおよび２７ｂのアイソレーション特性により出力端子Ｐ２および出力端子Ｐ４へはほとんど漏洩しない。また、偏分波器２５により各電波は互いに直交する偏波に変換されるため、両電波間ではほとんど干渉しない。従って、同一の周波数帯を使い、かつ、左右両旋の円偏波の２つの送信波が効率的に一次放射器２４から放射されることになる。
【００６３】
また、一次放射器２４にて受信された同一の周波数帯を使い、かつ、左右両旋の円偏波の２つの電波は、円偏波発生器２８および偏分波器２５により互いに干渉することなく直交する２つの直線偏波に変換され、分離される。また、分離された各電波は分波器２７ａおよび２７ｂのアイソレーション特性により出力端子Ｐ１および出力端子Ｐ３へはほとんど漏洩しない。従って、同一の周波数帯を使い、かつ、旋回方向の異なる円偏波をもつ２つの送信波が効率的に出力端子２および端子４から出力されることになる。
【００６４】
このように、この実施の形態１０によれば、反射鏡にて受信した電波を出力端子Ｐ２および出力端子Ｐ４に接続された受信器へ伝送する間に高周波モジュール２６ａおよび２６ｂにて１度増幅するため、偏分波器２５、分波器２７ａ、２７ｂおよび受信器を近接して配置する必要がなく、これらの回路の配置の自由度を高めることができるという効果が得られる。また、アンテナビームを機械駆動操作する場合、反射鏡とともに回転するところに分波器２７ａ、２７ｂおよび受信器を配置する必要がなく、このため、その回転機構および回転支持機構の小形化および軽量化が可能で、かつ、高性能なアンテナ装置を得ることができるという効果が得られる。
【００６５】
【発明の効果】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の低域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる帯域通過フィルタと、上記第１の低域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成された増幅器と、この増幅器に接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第２の変換器と、この第２の変換器に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第２の低域通過フィルタと、上記第２の低域通過フィルタと上記帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたものなので、第１の周波数帯の電波を発振させることなく効率的に増幅して通過させるとともに、第１の周波数帯の電波と対向して入力される第２の周波数帯の電波の損失を少なく通過させることができるという効果が得られる。
【００６６】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の低域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第１の帯域通過フィルタと、上記第１の低域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成された増幅器と、この増幅器に接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第２の変換器と、この第２の変換器に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第２の低域通過フィルタと、上記第１の帯域通過フィルタに接続された第１のベンドと、この第１のベンドに接続された第２のベンドと、この第２のベンドに接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第２の帯域通過フィルタと、上記第２の低域通過フィルタと上記第２の帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたものなので、第１の周波数帯の電波を発振させることなく効率的に増幅して通過させるとともに、第１の周波数帯の電波と対向して入力される第２の周波数帯の電波の損失を少なく通過させることができるという効果が得られる。
【００６７】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の帯域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第２の帯域通過フィルタと、上記第１の帯域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う増幅器と、この増幅器に接続された第２の変換器と、この第２の変換器に接続された第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第３の帯域通過フィルタと、上記第３の帯域通過フィルタと上記第２の帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたものなので、第１の周波数帯の電波を発振させることなく効率的に増幅して通過させるとともに、第１の周波数帯の電波と対向して入力される第２の周波数帯の電波の損失を少なく通過させることができるという効果が得られる。
【００６８】
この発明に係る高周波モジュールは、第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＴ分岐回路と、この第１のＴ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の帯域通過フィルタと、上記第１のＴ分岐回路に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第２の帯域通過フィルタと、上記第１の帯域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成された増幅器と、この増幅器に接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第２の変換器と、この第２の変換器に接続された第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第３の帯域通過フィルタと、上記第２の帯域通過フィルタに接続された第１のベンドと、この第１のベンドに接続された第２のベンドと、この第２のベンドに接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第４の帯域通過フィルタと、上記第３の帯域通過フィルタと上記第４の帯域通過フィルタとに接続された第２のＴ分岐回路と、この第２のＴ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備えたものなので、第１の周波数帯の電波を発振させることなく効率的に増幅して通過させるとともに、第１の周波数帯の電波と対向して入力される第２の周波数帯の電波の損失を少なく通過させることができるという効果が得られる。
【００６９】
また、上記導波管形低域通過フィルタとして、片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタを設けたものなので、第１の周波数帯の電波を発振させることなく効率的に増幅して通過させるとともに、第１の周波数帯の電波と対向して入力される第２の周波数帯の電波の損失を少なく通過させることができるという効果が得られる。
【００７０】
また、上記導波管形帯域通過フィルタとして、誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタを設けたものなので第１の周波数帯の電波を発振させることなく効率的に増幅して通過させるとともに、第１の周波数帯の電波と対向して入力される第２の周波数帯の電波の損失を少なく通過させることができるという効果が得られる。
【００７１】
また、上記Ｔ分岐回路は、分岐点に整合用のステップを設けたものなので、第１の周波数帯の電波と第２の周波数帯の電波を効率的に入出力を行うことができる。
【００７２】
また、上記主導波管と、上記Ｔ分岐回路と、上記低域通過フィルタあるいは上記導波管形帯域通過フィルタと、上記帯域通過フィルタあるいは上記管軸が一部湾曲した帯域通過フィルタおよび上記ベンドと、上記変換器の導波管部分とを掘削加工された２体の金属ブロックを組み合わせることにより構成したものなので、各部の接続支持機構が削減することができる。
【００７３】
また、上記増幅器の上に１枚の金属板を設け、この金属板と上記増幅器の外壁幅広面に挟まれた隙間に、上記金属板および上記増幅器の外壁幅広面を導波管内壁とする片側容量性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタを設けたものなので、不要結合が抑圧することができる。
【００７４】
また、上記増幅器の上に１枚の金属板を設け、この金属板と上記増幅器の外壁幅広面に挟まれた隙間に、上記金属板および上記増幅器の外壁幅広面を導波管内壁とする片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタを設けたものなので、不要結合が抑圧することができる。
【００７５】
この発明に係るアンテナ装置は、一次放射器と、この一次放射器に接続された偏分波器と、この偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第１の高周波モジュールと、この第１の高周波モジュールに接続された第１の分波器と、上記偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第２の高周波モジュールと、この第２の高周波モジュールに接続された第２の分波器とを備えたものなので、小型及び軽量化を図ることができる。
【００７６】
この発明に係るアンテナ装置は、一次放射器と、この一次放射器に接続された円偏波発生器と、この円偏波発生器に接続された偏分波器と、この偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第１の高周波モジュールと、この第１の高周波モジュールに接続された第１の分波器と、上記偏分波器に接続された請求項１乃至１０のいずれかに記載の第２の高周波モジュールと、この第２の高周波モジュールに接続された第２の分波器とを備えたものなので、小型及び軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１における高周波モジュールの構成を示す上面図である。
【図２】 （ａ）は図１におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図１におけるＣ方向から見た内側面図である。
【図３】 この発明の実施の形態２による高周波モジュールの構成を示す上面図である。
【図４】 （ａ）は図３におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図３におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図３におけるＣ方向から見た内側面図である。
【図５】 この発明の実施の形態３による高周波モジュールの構成を示す上面図である。
【図６】 （ａ）は図５におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図５におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図５におけるＣ方向から見た側面図である。
【図７】 この発明の実施の形態４による高周波モジュールの構成を示す上面図である。
【図８】 （ａ）は図７におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図７におけるＢ方向から見た低雑音増幅器の側面図、（ｃ）は図７におけるＣ方向から見た側面図である。
【図９】 この発明の実施の形態５による上述の発明の実施の形態２の高周波モジュールの組立構成を示す上面図である。
【図１０】 （ａ）は図８におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図８におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図８におけるＣ方向から見た側面図である。
【図１１】 この発明の実施の形態６による高周波モジュールの構成を示す上面図である。
【図１２】 （ａ）は図１１におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１１におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図１１におけるＣ方向から見た側面図である。
【図１３】 この発明の実施の形態７による高周波モジュールの構成を示す断面図である。
【図１４】 （ａ）は図１３におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１３におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図１３におけるＣ方向から見た側面図である。
【図１５】 この発明の実施の形態８による高周波モジュールの構成を示す上面図である。
【図１６】 （ａ）は図１５におけるＡ方向から見た側面図、（ｂ）は図１５におけるＢ方向から見た側面図、（ｃ）は図１５におけるＣ方向から見た側面図である。
【図１７】 この発明の実施の形態９によるアンテナ装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】 この発明の実施の形態１０によるアンテナ装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】 従来のアンテナ装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、２ 方形主導波管、３、４ 方形導波管Ｅ面Ｔ分岐回路、５、６ 片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタ、７ 誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタ、８、９ 方形導波管−ＭＩＣ変換器、１０ 低雑音増幅器、１１、１２ 誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタ、１３、１４ 方形導波管Ｅ面ベンド、１５、１６ 誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタ、１７、１８ 金属ブロック、１９ 金属板、２０ 金属板、２１ 片側容量性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタ、２２ 金属板、２３ 片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタ、２４ 一次放射器、２５ 偏分波器、２６ａ、２６ｂ 高周波モジュール、２７ａ、２７ｂ 分波器、２８ 円偏波発生器、６１ 一次放射器、６２ 円偏波発生器、６３ 偏分波器、６４ａ、６４ｂ 分波器。
Claims (11)
- 第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＥ面Ｔ分岐回路と、この第１のＥ面Ｔ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の低域通過フィルタと、上記第１のＥ面Ｔ分岐回路に接続され第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる帯域通過フィルタと、上記第１の低域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成された増幅器と、この増幅器に接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第２の変換器と、この第２の変換器に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第２の低域通過フィルタと、上記第２の低域通過フィルタと上記帯域通過フィルタとに接続された第２のＥ面Ｔ分岐回路と、この第２のＥ面Ｔ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備え、上記主導波管と、上記Ｅ面Ｔ分岐回路と、上記低域通過フィルタと、上記帯域通過フィルタと、上記変換器の導波管部分とを掘削加工されたＥ面対称な２体の金属ブロックを組み合わせることにより構成したことを特徴とする高周波モジュール。
- 第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＥ面Ｔ分岐回路と、この第１のＥ面Ｔ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の低域通過フィルタと、上記第１のＥ面Ｔ分岐回路に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第１の帯域通過フィルタと、上記第１の低域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成された増幅器と、この増幅器に接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第２の変換器と、この第２の変換器に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第２の低域通過フィルタと、上記第１の帯域通過フィルタに接続された第１のＥ面ベンドと、この第１のＥ面ベンドに接続された第２のＥ面ベンドと、この第２のＥ面ベンドに接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第２の帯域通過フィルタと、上記第２の低域通過フィルタと上記第２の帯域通過フィルタとに接続された第２のＥ面Ｔ分岐回路と、この第２のＥ面Ｔ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備え、上記主導波管と、上記Ｅ面Ｔ分岐回路と、上記低域通過フィルタと、上記帯域通過フィルタと、上記Ｅ面ベンドと、上記変換器の導波管部分とを掘削加工されたＥ面対称な２体の金属ブロックを組み合わせることにより構成したことを特徴とする高周波モジュール。
- 第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＥ面Ｔ分岐回路と、この第１のＥ面Ｔ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の帯域通過フィルタと、上記第１のＥ面Ｔ分岐回路に接続され第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第２の帯域通過フィルタと、上記第１の帯域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う増幅器と、この増幅器に接続された第２の変換器と、この第２の変換器に接続された第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第３の帯域通過フィルタと、上記第３の帯域通過フィルタと上記第２の帯域通過フィルタとに接続された第２のＥ面Ｔ分岐回路と、この第２のＥ面Ｔ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備え、上記主導波管と、上記Ｅ面Ｔ分岐回路と、上記帯域通過フィルタと、上記変換器の導波管部分とを掘削加工されたＥ面対称な２体の金属ブロックを組み合わせることにより構成したことを特徴とする高周波モジュール。
- 第１の主導波管と、この第１の主導波管に接続された第１のＥ面Ｔ分岐回路と、この第１のＥ面Ｔ分岐回路に接続され第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第１の帯域通過フィルタと、上記第１のＥ面Ｔ分岐回路に接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第２の帯域通過フィルタと、上記第１の帯域通過フィルタに接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第１の変換器と、この第１の変換器に接続され、かつ、マイクロ波集積回路により構成された増幅器と、この増幅器に接続され、導波管とマイクロ波集積回路との間で伝送線路の変換を行う第２の変換器と、この第２の変換器に接続された第１の周波数帯を透過させるとともに第２の周波数帯を反射させる第３の帯域通過フィルタと、上記第２の帯域通過フィルタに接続された第１のＥ面ベンドと、この第１のＥ面ベンドに接続された第２のＥ面ベンドと、この第２のＥ面ベンドに接続され、かつ、管軸が部分的に湾曲し第２の周波数帯を透過させるとともに第１の周波数帯を反射させる第４の帯域通過フィルタと、上記第３の帯域通過フィルタと上記第４の帯域通過フィルタとに接続された第２のＥ面Ｔ分岐回路と、この第２のＥ面Ｔ分岐回路に接続された第２の主導波管とを備え、上記主導波管と、上記Ｅ面Ｔ分岐回路と、上記低域通過フィルタと、上記帯域通過フィルタと、上記Ｅ面ベンドと、上記変換器の導波管部分とを掘削加工されたＥ面対称な２体の金属ブロックを組み合わせることにより構成したことを特徴とする高周波モジュール。
- 上記導波管形低域通過フィルタとして、片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタを設けたことを特徴とする請求項１または２記載の高周波モジュール。
- 上記導波管形帯域通過フィルタとして、誘導性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタを設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の高周波モジュール。
- 上記Ｅ面Ｔ分岐回路は、分岐点に整合用のステップを設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の高周波モジュール。
- 上記増幅器の上に１枚の金属板を設け、この金属板と上記増幅器の外壁幅広面に挟まれた隙間に、上記金属板および上記増幅器の外壁幅広面を導波管内壁とする片側容量性アイリス結合方形導波管形帯域通過フィルタを設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の高周波モジュール。
- 上記増幅器の上に１枚の金属板を設け、この金属板と上記増幅器の外壁幅広面に挟まれた隙間に、上記金属板および上記増幅器の外壁幅広面を導波管内壁とする片側コルゲート方形導波管形低域通過フィルタを設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の高周波モジュール。
- 一次放射器と、この一次放射器に接続された偏分波器と、この偏分波器に接続された請求項１乃至９のいずれかに記載の第１の高周波モジュールと、この第１の高周波モジュールに接続された第１の分波器と、上記偏分波器に接続された請求項１乃至９のいずれかに記載の第２の高周波モジュールと、この第２の高周波モジュールに接続された第２の分波器とを備えたことを特徴とするアンテナ装置。
- 一次放射器と、この一次放射器に接続された円偏波発生器と、この円偏波発生器に接続された偏分波器と、この偏分波器に接続された請求項１乃至９のいずれかに記載の第１の高周波モジュールと、この第１の高周波モジュールに接続された第１の分波器と、上記偏分波器に接続された請求項１乃至９のいずれかに記載の第２の高周波モジュールと、この第２の高周波モジュールに接続された第２の分波器とを備えたことを特徴とするアンテナ装置。
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