JP4114266B2

JP4114266B2 - Polarization demultiplexer

Info

Publication number: JP4114266B2
Application number: JP07510299A
Authority: JP
Inventors: 文良小川
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2019-03-19
Also published as: JP2000269730A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衛星受信アンテナとして使用する水平偏波及び垂直偏波を受信する偏波分波装置に係り、より詳細には製造の容易なショート板の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
衛星アンテナ用の一次放射器に使用する偏波分波装置では、円形導波管内の水平偏波と垂直偏波を混信しないように受信するために、円形導波管内の異なる面でそれぞれの偏波を受信する必要がある。図３は、従来の偏波分波装置の一例の要部の（Ａ）正面図、（Ｂ）側断面図（同図ｃ３−ｃ３断面）である。円形導波管１１の前方の開口部１１ａから導入される通信衛星等からの電波を、同円形導波管の後方に配置した水平偏波用プローブ１２と、前方に配置した垂直偏波用プローブ１３でそれぞれの偏波を分離して受信する。受信した電波信号は、回路基板１５に導かれ、増幅、周波数変換等を行い衛星用チューナ等に伝送して利用に供する。円形導波管１１の後方に配置した水平偏波用プローブ１２に対しては、円形導波管１１の奥部がショート面１１ｂとして働く。また、前方に配置した垂直偏波用プローブ１３に対しては、垂直偏波用プローブ１３の後方に円形導波管１１の横部から螺入したネジ３４の前面をショート面３４ａとしている。しかし、このような構造では、ネジ３４を円形導波管１１の横部から螺入し、さらにネジ３４の頭部をシリコン樹脂等でシールして防水加工をしなければならず、製造に手間を要するという問題がある。
【０００３】
図４は、従来の偏波分波装置の別の例の要部の（Ａ）正面図、（Ｂ）側断面図（同図ｃ４−ｃ４断面）である。この例では、円形導波管２１の前方の開口部２１ａから導入される電波を、導波管の後方に配置した垂直偏波用プローブ２２と、前方に配置した矩形導波管２６に変換する水平偏波用スロット２３ａでそれぞれの偏波を分離して受信する。受信した電波信号は、垂直偏波用プローブ２２及びマイクロストリップライン２３により回路基板２５に導き、増幅、周波数変換等を行い衛星用チューナ等に伝送して利用に供する。円形導波管２１の後方に配置した垂直偏波用プローブ２２に対しては、円形導波管２１の奥部がショート面２１ｂとして働く。また、前方に配置した水平偏波用スロット２３ａに対しては、円形導波管２１内に挿入した板金４４の前面をショート面４４ａとしている。しかし、このような構造でも板金４４は円形導波管２１と一体の金型では成形できず、後から円形導波管２１内に挿入する必要があり、製造に手間を要するという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、水平偏波及び垂直偏波を受信する偏波分波装置のショート板を容易に製造できる構造とすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
一端を開口部、他端をショート面とする円形導波管内の管軸と直交する異なる２つの平面上に相互に直交する２つのプローブを設けて水平偏波または垂直偏波を分離して受信する偏波分波装置において、前記開口部側に設けたプローブのショート板を前記ショート面から前記開口部に向かって立設し、同ショート板の先端が前記開口部側に設けたプローブと前記ショート面側に設けたプローブとの間に配設し、前記ショート板に平行な偏波を同ショート板で反射させ前記ショート面側に設けたプローブで受信させないようにする構造とする。
【０００６】
また、前記開口部側に設けたプローブに代えて、矩形導波管変換用のスロットとする。
【０００７】
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。図１は、本発明による偏波分波装置の１実施例の要部の（Ａ）正面図、（Ｂ）側断面図（同図ｃ１−ｃ１断面）である。従来例（図３）と同様に、円形導波管１１の前方の開口部１１ａから導入される通信衛星等からの電波を、円形導波管１１のショート面１１ｂ側に配置した水平偏波用プローブ１２と、円形導波管１１の開口部１１ａ側に配置した垂直偏波用プローブ１３でそれぞれの偏波を分離して受信する。受信した電波信号は、回路基板１５に導かれ、増幅、周波数変換等を行い衛星用チューナ等に伝送して利用に供する。円形導波管１１のショート面１１ｂ側に配置した水平偏波用プローブ１２に対しては、円形導波管１１の奥部がショート面１１ｂとして働く。一方、円形導波管１１の開口部側に配置した垂直偏波用プローブ１３に対しては、円形導波管１１のショート面１１ｂから開口部１１ａに向かって立設し、先端が開口部１１ａ側に設けた垂直偏波プローブ１３とショート面１１ｂ側に設けた水平偏波用プローブ１２との間に配設されたショート板１４の前面をショート面１４ａとする。このようなショート板１４の構造とすることにより、ショート板１４を円形導波管１１の筐体と一体で形成できることとなり、製造が容易となる。また、ショート面１１ｂと水平偏波用プローブ１２間との間隔Ｌ１及びショート板１４の前面のショート面１４ａと垂直偏波用プローブ１３との間隔Ｌ２を、受信電波の管内波長の４分の１とする。これにより、各偏波を各々のプローブで能率良く受信できるようになる。なお、垂直偏波用プローブ１３及び水平偏波用プローブ１２と円形導波管１１との間は、テフロン１３ａ等で絶縁してある。
【０００９】
図２は、本発明による偏波分波装置の別の実施例の要部の（Ａ）正面図、（Ｂ）側断面図（同図ｃ２１−ｃ２１断面）Ｂ）、平断面図（同図ｃ２２−ｃ２２断面）である。この例では、従来例（図４）と同様に、円形導波管２１の前方の開口部２１ａから導入される電波を、円形導波管の後方（ショート面２１ｂ側）に配置した垂直偏波用プローブ２２と、前方（開口部２１ａ側）に配置したマイクロストリップライン２３で給電する水平偏波用スロット２３ａでそれぞれの偏波を分離して受信する。受信した電波信号は、垂直偏波用プローブ２２及びマイクロストリップライン２３により回路基板２５に導かれ、増幅、周波数変換等を行い衛星用チューナ等に伝送して利用に供する。円形導波管２１の後方（ショート面２１ｂ側）に配置した垂直偏波用プローブ２２に対しては、円形導波管２１の奥部がショート面２１ｂとして働く。一方矩形導波管２６への変換用の水平偏波用スロット２３ａに対しては、円形導波管２１のショート面２１ｂから開口部２１ａに向かって立設し、先端が開口部２１ａ側に設けた水平偏波用スロット２３ａとショート面２１ｂ側に設けたプローブの間に配設されたショート板２４の前面をショート面２４ａとする。このようなショート板２４の構造とすることにより、ショート板２４を円形導波管２１の筐体と一体で形成できることとなり、製造が容易となる。また、ショート面２１ｂと垂直偏波用プローブ２２との間隔及びショート板２４の前面のショート面２４ａと水平偏波用スロット２３ａとの間隔を、受信電波の管内波長の４分の１とする。これにより、各偏波を各々のプローブ、スロットで能率良く受信できるようになる。なお、垂直偏波用プローブ２２と円形導波管２１との間は、テフロン２２ａ等で絶縁してある。
【００１０】
【発明の効果】
以上に説明したように、一端を開口部、他端をショート面とする円形導波管内の管軸と直交する異なる２つの平面上に相互に直交する２つのプローブを設けて水平偏波または垂直偏波を分離して受信する偏波分波装置において、開口部側に設けたプローブのショート板をショート面から開口部に向かって立設し、同ショート板の先端が開口部側に設けたプローブとショート面側に設けたプローブとの間に配設される構造とすることにより、ショート板が円形導波管の筐体と一体で形成できることとなり、偏波分波装置が容易に製造できるようになる。
【００１１】
さらに、ショート板に平行な偏波を同ショート板で反射させショート面側に設けたプローブで受信させないようにする構造とすることで、直交する偏波（水平および垂直偏波）を分離して混信を防ぎ、能率よく受信できる偏波分波装置となる。
【００１２】
また、上記の開口部側に設けたプローブに代えて、矩形導波管変換用のスロットとすることにより、ショート板が円形導波管の筐体と一体で形成できることとなり、偏波分波装置が容易に製造できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による偏波分波装置の１実施例の要部の（Ａ）正面図、（Ｂ）側断面図（同図ｃ１−ｃ１断面）である。
【図２】本発明による偏波分波装置の別の実施例の要部の（Ａ）正面図、（Ｂ）側断面図（同図ｃ２１−ｃ２１断面）、（Ｂ）側断面図（同図ｃ２２−ｃ２２断面）である。
【図３】従来の偏波分波装置の一例の要部の（Ａ）正面図、（Ｂ）側断面図（同図ｃ３−ｃ３断面）である。
【図４】従来の偏波分波装置の別の例の要部の（Ａ）正面図、（Ｂ）側断面図（同図ｃ４−ｃ４断面）である。
【符号の説明】
１１円形導波管
１１ａ開口部
１１ｂショート面
１２水平偏波用プローブ
１３垂直偏波用プローブ
１３ａテフロン
１４ショート板
１５回路基板
２１円形導波管
２１ａ開口部
２１ｂショート面
２２垂直偏波用プローブ
２２ａテフロン
２３マイクロストリップライン
２３ａ水平偏波用スロット
２４ショート板
２５回路基板
２６矩形導波管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polarization demultiplexing device for receiving horizontal polarization and vertical polarization used as a satellite receiving antenna, and more particularly to a structure of a short plate that is easy to manufacture.
[0002]
[Prior art]
In the polarization demultiplexing device used for the primary radiator for the satellite antenna, in order to receive the horizontal polarization and the vertical polarization in the circular waveguide so as not to interfere with each other, the respective polarizations on different surfaces in the circular waveguide are different. I need to receive waves. 3A is a front view of a main part of an example of a conventional polarization beam splitter, and FIG. 3B is a side cross-sectional view (cross section c3-c3 in FIG. 3). A horizontally polarized wave probe 12 disposed behind the circular waveguide and a vertically polarized wave probe disposed in front of the circular waveguide 11 from the communication satellite or the like introduced from the opening 11a in front of the circular waveguide 11 13 separates and receives each polarization. The received radio wave signal is guided to the circuit board 15, amplified, frequency-converted, etc., and transmitted to a satellite tuner or the like for use. For the horizontally polarized probe 12 arranged behind the circular waveguide 11, the inner part of the circular waveguide 11 serves as the short surface 11b. Further, with respect to the vertically polarized probe 13 arranged in front, the front surface of the screw 34 screwed from the lateral portion of the circular waveguide 11 behind the vertically polarized probe 13 is a short surface 34a. However, in such a structure, the screw 34 must be screwed from the side of the circular waveguide 11, and the head of the screw 34 must be sealed with silicon resin or the like for waterproofing, which is troublesome to manufacture. There is a problem that requires.
[0003]
4A is a front view of a main part of another example of a conventional polarization demultiplexing device, and FIG. In this example, the radio wave introduced from the opening 21a in front of the circular waveguide 21 is converted into a vertically polarized probe 22 disposed behind the waveguide and a rectangular waveguide 26 disposed in front. Each polarization is separated and received by the horizontal polarization slot 23a. The received radio wave signal is guided to the circuit board 25 by the vertical polarization probe 22 and the microstrip line 23, amplified, frequency-converted and transmitted to a satellite tuner or the like for use. For the vertically polarized probe 22 arranged behind the circular waveguide 21, the inner part of the circular waveguide 21 serves as a short surface 21b. Further, with respect to the horizontally polarized slot 23a arranged in front, the front surface of the sheet metal 44 inserted into the circular waveguide 21 is a short surface 44a. However, even in such a structure, the sheet metal 44 cannot be formed by a mold integrated with the circular waveguide 21 and needs to be inserted into the circular waveguide 21 later.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a structure that can easily manufacture a short plate of a polarization demultiplexing device that receives horizontal polarization and vertical polarization.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Two probes that are orthogonal to each other are provided on two different planes orthogonal to the tube axis in a circular waveguide with one end as an opening and the other as a short plane. In the polarization demultiplexing device, the probe short plate provided on the opening side is erected from the short surface toward the opening, and the tip of the short plate is provided on the opening side and the probe. disposed between the probe provided on the short side, and to that structure a polarization parallel to the short plates so as not to receive the probe which is provided on the short side is reflected by the short plates.
[0006]
Moreover, it replaces with the probe provided in the said opening part side, and is set as the slot for rectangular waveguide conversion.
[0007]
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1A is a front view and FIG. 1B is a side cross-sectional view (cross-section c1-c1 in the same figure) of a main part of one embodiment of a polarization beam splitter according to the present invention. Similarly to the conventional example (FIG. 3), radio waves from a communication satellite or the like introduced from the opening 11a in front of the circular waveguide 11 are arranged on the short surface 11b side of the circular waveguide 11 for horizontal polarization. Each polarization is separated and received by the probe 12 and the vertical polarization probe 13 disposed on the opening 11a side of the circular waveguide 11. The received radio wave signal is guided to the circuit board 15, amplified, frequency-converted, etc., and transmitted to a satellite tuner or the like for use. For the horizontally polarized wave probe 12 arranged on the short surface 11b side of the circular waveguide 11, the inner part of the circular waveguide 11 serves as the short surface 11b. On the other hand, the vertically polarized probe 13 disposed on the opening side of the circular waveguide 11 is erected from the short surface 11b of the circular waveguide 11 toward the opening 11a, and the tip is the opening 11a. The front surface of the short plate 14 disposed between the vertical polarization probe 13 provided on the side and the horizontal polarization probe 12 provided on the short surface 11b side is defined as a short surface 14a. By adopting such a structure of the short plate 14, the short plate 14 can be formed integrally with the casing of the circular waveguide 11, which facilitates manufacture. Further, an interval L1 between the short surface 11b and the horizontal polarization probe 12 and an interval L2 between the short surface 14a on the front surface of the short plate 14 and the vertical polarization probe 13 are set to ¼ of the in-tube wavelength of the received radio wave. And As a result, each polarization can be efficiently received by each probe. The vertical polarization probe 13 and the horizontal polarization probe 12 and the circular waveguide 11 are insulated by a Teflon 13a or the like.
[0009]
2A is a front view of a main part of another embodiment of the polarization demultiplexing device according to the present invention, FIG. 2B is a sectional side view (cross section c21-c21), and FIG. c22-c22 cross section). In this example, similarly to the conventional example (FIG. 4), a vertically polarized wave in which the radio wave introduced from the opening 21a in front of the circular waveguide 21 is arranged behind the circular waveguide (on the short surface 21b side). Each polarization is separated and received by a horizontal polarization slot 23a fed by a probe 22 and a microstrip line 23 arranged in front (opening 21a side). The received radio wave signal is guided to the circuit board 25 by the vertical polarization probe 22 and the microstrip line 23, amplified, frequency-converted, etc., and transmitted to a satellite tuner or the like for use. For the vertically polarized probe 22 disposed behind the circular waveguide 21 (on the short surface 21b side), the inner part of the circular waveguide 21 serves as the short surface 21b. On the other hand, the horizontally polarized wave slot 23a for conversion to the rectangular waveguide 26 is erected from the short surface 21b of the circular waveguide 21 toward the opening 21a, and the tip is provided on the opening 21a side. The front surface of the short plate 24 disposed between the horizontal polarization slot 23a and the probe provided on the short surface 21b side is defined as a short surface 24a. By adopting such a structure of the short plate 24, the short plate 24 can be formed integrally with the casing of the circular waveguide 21, which facilitates manufacture. The distance between the short surface 21b and the vertical polarization probe 22 and the distance between the short surface 24a on the front surface of the short plate 24 and the horizontal polarization slot 23a are set to ¼ of the in-tube wavelength of the received radio wave. As a result, each polarization can be efficiently received by each probe and slot. The vertical polarization probe 22 and the circular waveguide 21 are insulated by a Teflon 22a or the like.
[0010]
【The invention's effect】
As described above, two probes that are orthogonal to each other are provided on two different planes that are orthogonal to the tube axis in a circular waveguide having one end as an opening and the other as a short surface. In a polarization demultiplexing device that separates and receives polarized waves, the short plate of the probe provided on the opening side is erected from the short surface toward the opening, and the tip of the short plate is provided on the opening side. By adopting a structure arranged between the probe and the probe provided on the short surface side, the short plate can be formed integrally with the casing of the circular waveguide, and the polarization demultiplexing device can be easily manufactured. It becomes like this.
[0011]
In addition, the polarized wave parallel to the short plate is reflected by the short plate and is not received by the probe provided on the short side, so that the orthogonal polarized waves (horizontal and vertical polarized waves) are separated. The polarization demultiplexing device can prevent interference and receive efficiently.
[0012]
Further, by replacing the probe provided on the opening side with the rectangular waveguide conversion slot, the short plate can be formed integrally with the casing of the circular waveguide. Can be easily manufactured.
[Brief description of the drawings]
1A is a front view and FIG. 1B is a side cross-sectional view (cross-section c1-c1 in the same figure) of a main part of one embodiment of a polarization demultiplexing device according to the present invention.
2A is a front view of a main part of another embodiment of the polarization demultiplexing device according to the present invention, FIG. 2B is a side cross-sectional view (cross section c21-c21), and FIG. C22-c22 cross section).
3A is a front view of a main part of an example of a conventional polarization beam splitter, and FIG. 3B is a side cross-sectional view (cross section c3-c3 in FIG. 3).
4A is a front view and FIG. 4B is a side cross-sectional view (cross-section c4-c4 in the same figure) of a main part of another example of a conventional polarization beam splitter.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Circular waveguide 11a Opening part 11b Short surface 12 Horizontal polarization probe 13 Vertical polarization probe 13a Teflon 14 Short board 15 Circuit board 21 Circular waveguide 21a Opening part 21b Short surface 22 Vertical polarization probe 22a Teflon 23 microstrip line 23a horizontal polarization slot 24 short plate 25 circuit board 26 rectangular waveguide

Claims

Two probes that are orthogonal to each other are provided on two different planes orthogonal to the tube axis in a circular waveguide with one end as an opening and the other as a short plane. In the polarization demultiplexing device, the probe short plate provided on the opening side is erected from the short surface toward the opening, and the tip of the short plate is provided on the opening side and the probe. It is arranged between a probe provided on the short surface side and polarized light parallel to the short plate is reflected by the short plate and is not received by the probe provided on the short surface side. Wave demultiplexer.

2. The polarization demultiplexing device according to claim 1, wherein a slot for rectangular waveguide conversion is used in place of the probe provided on the opening side.