JP6253342B2

JP6253342B2 - 偏波分離回路

Info

Publication number: JP6253342B2
Application number: JP2013220251A
Authority: JP
Inventors: 秀憲湯川; 明道廣田; 大和田　哲; 哲大和田; 修次縫村; 水野　友宏; 友宏水野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-10-23
Filing date: 2013-10-23
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2033-10-23
Also published as: JP2015082759A

Description

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偏波分離回路に関するものである。

衛星通信では、周波数の有効利用のため、複数の周波数帯における直交する２つの偏波が使用される。このため、衛星通信用給電回路では、直交する２つの偏波を分離するための回路が必要不可欠である。

異なる２つの周波数帯の直交する２つの偏波を分離する回路としては、例えば、２重円筒型の構成がある。従来、このような２重円筒で偏分波器を構成したものとしては例えば特許文献１に示すようなものがあった。

従来の２重円筒型の偏波分離回路として構成を図４２に示す。図示の偏波分離回路では、筒状の外導体１００と筒状の内導体２００を備え、中心軸を共用している。また、ホーンに接続されるホーン側端子３００と、内導体２００の端面に高周波数帯導波管端子４００を備えると共に、外導体１００の側面には２つの低周波数帯導波管端子５００ａ，５００ｂが設けられる。２つの低周波数帯導波管端子５００ａ，５００ｂは、図４３に示すように管軸方向の断面に対して９０度の角度で配置されている。なお、これらの図では低周波数帯における直交する２つの偏波と高周波数帯の偏波を分離する場合の構造例を示しており、高周波数帯における直交する２つの偏波を分離する回路については、ここでは省略している。

次に動作について説明する。ここでは、ホーン側端子３００から低周波数帯と高周波数帯の偏波（ＴＥ１１モード）が入力された場合について示す。高周波数帯の偏波については、筒状の内導体２００の内側を導波管ＴＥ１１モードで伝搬し、対向する高周波数帯導波管端子４００に出力される。一方、低周波数帯の偏波については、筒状の外導体１００と筒状の内導体２００の間を同軸ＴＥ１１モードで伝搬する。このとき、ＴＥ１１モードの分布と低周波数帯導波管端子５００ａ，５００ｂの位置の関係は図４４に示す通りである。２つの低周波数帯導波管端子５００ａ，５００ｂを断面方向に９０度の関係で配置することで、直交する２つの偏波がそれぞれ２つの低周波数帯導波管端子５００ａ，５００ｂに結合し、出力することが可能となる。

特開昭６０−１９０２号公報

従来の偏波分離回路では、２つの低周波数帯導波管端子５００ａ，５００ｂは、断面に対して９０度の角度で配置されている。その結果、非対称性に起因する、偏波の伝搬特性の劣化を低減するために、２つの低周波数帯導波管端子５００ａ，５００ｂは管軸方向にオフセットして配置される。しかしながら、このような構成のため、軸長が長くなるという問題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、小型化が図れ、かつ、良好な偏波の伝搬特性が得られる偏波分離回路を実現することを目的とする。

この発明に係る偏波分離回路は、筒状の外導体と、外導体の内側に配置された筒状の内導体を備え、内導体の内側で高周波数帯の偏波を伝送すると共に、外導体と内導体の間で低周波数帯の偏波を伝送し、かつ、外導体の側面に設けられ、低周波数帯における直交する２つの偏波を分離して出力する端子を有する偏波分離回路において、端子は、導波管端子と同軸端子からなり、外導体は、導波管端子と同軸端子が取り付けられる面のうち、少なくともいずれか一方が扁平であるものである。

この発明の偏波分離回路は、外導体の側面に設けられ、低周波数帯における直交する２つの偏波を分離して出力する端子を導波管端子と同軸端子とで構成したので、小型化が図れると共に、良好な偏波の伝搬特性が得られる。

この発明の実施の形態１による偏波分離回路の斜視図である。この発明の実施の形態１による偏波分離回路の断面図である。この発明の実施の形態１による偏波分離回路のＴＥ１１モードの分布と低周波数帯導波管端子および低周波数帯同軸端子の位置の関係を示す説明図である。この発明の実施の形態２による偏波分離回路の斜視図である。この発明の実施の形態２による偏波分離回路の断面図である。この発明の実施の形態２による偏波分離回路の変形例を示す断面図である。この発明の実施の形態３による偏波分離回路の斜視図である。この発明の実施の形態３による偏波分離回路の断面図である。この発明の実施の形態４による偏波分離回路を側面方向から見た構成図である。この発明の実施の形態５による偏波分離回路の斜視図である。この発明の実施の形態５による偏波分離回路の断面図である。この発明の実施の形態５による偏波分離回路の外導体と低周波数帯同軸端子との間で発生する電界の説明図である。この発明の実施の形態５による偏波分離回路における低周波数帯同軸端子をオフセットしない場合のＴＥ１１モードとの結合を示す説明図である。この発明の実施の形態５による偏波分離回路における低周波数帯同軸端子をオフセットしない場合のＴＥＭモードとの結合を示す説明図である。この発明の実施の形態６による偏波分離回路の斜視図である。この発明の実施の形態６による偏波分離回路を上面方向から見た構成図である。この発明の実施の形態６による偏波分離回路を側面方向から見た構成図である。この発明の実施の形態６による偏波分離回路で低周波数帯同軸端子が内導体と対向するように設けられた場合のＴＥ１１モードとの結合を示す説明図である。この発明の実施の形態６による偏波分離回路で低周波数帯同軸端子が内導体と対向するように設けられた場合のＴＥＭモードとの結合を示す説明図である。この発明の実施の形態６による偏波分離回路の低周波数帯導波管端子から信号を入力した場合及び低周波数帯同軸端子から信号を入力した場合に、ホーン側端子に伝搬するＴＥＭモードの特性について計算した結果の一例を示す説明図である。この発明の実施の形態７による偏波分離回路の側面方向から見た構成図である。この発明の実施の形態７による偏波分離回路の上面方向から見た構成図である。この発明の実施の形態７による偏波分離回路の第１の変形例を側面方向から見た構成図である。この発明の実施の形態７による偏波分離回路の第２の変形例を側面方向から見た構成図である。この発明の実施の形態７による偏波分離回路の第３の変形例を側面方向から見た構成図である。この発明の実施の形態８による偏波分離回路の斜視図である。この発明の実施の形態８による偏波分離回路の側面方向から見た構成図である。この発明の実施の形態８による偏波分離回路のＴＥ１１モードとの結合を示す説明図である。この発明の実施の形態８による偏波分離回路の低周波数帯同軸端子が１つの場合のＴＥ１１モードとの結合を示す説明図である。この発明の実施の形態８による偏波分離回路の低周波数帯同軸端子が１つの場合のＴＥＭモードとの結合を示す説明図である。この発明の実施の形態９による偏波分離回路の斜視図である。この発明の実施の形態９による偏波分離回路の断面図である。この発明の実施の形態９による偏波分離回路のＴＥ１１モードの分布と低周波数帯同軸端子の位置の関係を示す説明図である。この発明の実施の形態１０による偏波分離回路の断面図である。この発明の実施の形態１０による偏波分離回路の低周波数帯導波管端子から信号を入力した場合及び低周波数帯同軸端子から信号を入力した場合に、ホーン側端子に伝搬するＴＥＭモードの特性について計算した結果の一例を示す説明図である。この発明の実施の形態１１による偏波分離回路の断面図である。この発明の実施の形態１１による偏波分離回路の上面方向から見た構成図である。この発明の実施の形態１１による偏波分離回路の他の例の断面図である。この発明の実施の形態１１による偏波分離回路の上面方向から見た構成図である。この発明の実施の形態１２による偏波分離回路の断面図である。この発明の実施の形態１３による偏波分離回路を側面方向から見た構成図である。従来の偏波分離回路を示す斜視図である。従来の偏波分離回路の断面図である。従来の偏波分離回路におけるＴＥ１１モードの分布と低周波数帯導波管端子および低周波数帯同軸端子の位置の関係を示す説明図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による偏波分離回路の構成を説明するための斜視図である。
図１に示す偏波分離回路は、外導体１、内導体２、ホーン側端子３、高周波数帯導波管端子４、低周波数帯導波管端子５、低周波数帯同軸端子６を備えている。
外導体１と内導体２とは円筒で構成され、中心軸を共用する筒状の導体である。ホーン側端子３はホーンに接続される端子であり、高周波数帯導波管端子４は、内導体２のホーン側端子３とは反対側の端面に設けられた端子である。また、高周波数帯導波管端子４が設けられた端面では外導体１は短絡されている。低周波数帯導波管端子５及び低周波数帯同軸端子６は、外導体１の外周面に設けられた低周波数帯の偏波を出力するための端子であり、図２に示すように、管軸方向の断面に対して対向して（１８０度の角度で）配置されている。

次に、実施の形態１の偏波分離回路の動作について説明する。ここでは、ホーン側端子３から低周波数帯と高周波数帯の偏波（ＴＥ１１モード）が入力された場合について示す。
高周波数帯の偏波については筒状の内導体２の内側を導波管ＴＥ１１モードで伝搬し、対向する高周波数帯導波管端子４に出力される。一方、低周波数帯の偏波については、筒状の外導体１と筒状の内導体２の間を同軸ＴＥ１１モードで伝搬する。このとき、ＴＥ１１モードの分布と低周波数帯導波管端子５および低周波数帯同軸端子６の位置の関係は図３に示す通りである。低周波数帯導波管端子５と低周波数帯同軸端子６を断面に対して１８０度の関係で配置することで、直交する２つの偏波がそれぞれ低周波数帯導波管端子５および低周波数帯同軸端子６に結合し、分離して出力することが可能となる。

このとき、２つの低周波数帯導波管端子を９０度の角度で配置する場合に比べ、非対称性が低減され、また、お互いの端子の影響が小さくなる。従って、管軸方向に対して近接配置が可能になり、偏波（ＴＥ１１モード）の伝搬特性を劣化させずに短軸化できるという効果がある。
なお、低周波数帯導波管端子５と低周波数帯同軸端子６とは１８０度の角度で配置されるとしたが、１８０度ちょうどに限定されるものではなく、従来に比べて非対称性を低減できる角度であればある程度の幅を持った角度であってもよい。

以上説明したように、実施の形態１の偏波分離回路によれば、筒状の外導体と、外導体の内側に配置された筒状の内導体を備え、内導体の内側で高周波数帯の偏波を伝送すると共に、外導体と内導体の間で低周波数帯の偏波を伝送し、かつ、外導体の側面に設けられ、低周波数帯における直交する２つの偏波を分離して出力する端子を有する偏波分離回路において、端子は、導波管端子と同軸端子からなるようにしたので、偏波分離回路としての小型化を図ることができる。

また、実施の形態１の偏波分離回路によれば、導波管端子と同軸端子は、管軸方向に垂直な断面に対して対向して配置されたので、偏波の伝搬特性を劣化させずに短軸化することができる。

実施の形態２．
図４及び図５は、実施の形態２に係る偏波分離回路の構成を示す斜視図及び断面図である。
これらの図において、外導体１ａの形状が異なる以外、内導体２〜低周波数帯同軸端子６の構成は実施の形態１と同様であるため、外導体１ａ以外の構成についてはその説明を省略する。実施の形態２の外導体１ａは管軸方向の断面形状が矩形となっている。これにより、実施の形態１の効果に加えて、筒状の外導体１が扁平な面で構成されているため、低周波数帯導波管端子５あるいは低周波数帯同軸端子６を装荷しやすく製造が容易であるという効果も有する。
また、図４及び図５の例では、外導体１ａが断面矩形状になっている場合について示したが、図６に示すように低周波数帯導波管端子５または低周波数帯同軸端子６が装荷される一部のみ扁平な面で構成してもよい。

以上説明したように、実施の形態２の偏波分離回路によれば、外導体は、導波管端子と同軸端子が取り付けられる面のうち、少なくともいずれか一方が扁平であるようにしたので、低周波数帯導波管端子あるいは低周波数帯同軸端子を装荷しやすく製造が容易であるという効果がある。

実施の形態３．
図７及び図８は、実施の形態３に係る偏波分離回路の構成を説明するための斜視図及び断面図である。これらの図において、外導体１ａ〜低周波数帯同軸端子６は、図４及び図５に示した実施の形態２の構成と同様である。実施の形態３では、低周波数帯導波管端子５に同軸導波管変換部７が設けられている。なお、図示例では実施の形態２の構成に適用した場合を示したが、実施の形態１や後述する各実施の形態等に対して同様に適用可能である。

このような構成によって、実施の形態１、２と同様の効果を有すると共に、低周波数帯の端子が共に同じ同軸の構成にできるため、本偏波分離回路に装荷される外部回路の端子形状を同じ同軸端子にでき、装荷が容易になるという効果も有する。

実施の形態４．
図９は、実施の形態４に係る偏波分離回路の構成を説明するための側面方向から見た構成図である。図において、外導体１（１ａ）から低周波数帯同軸端子６における基本的な構成は実施の形態１または２と同様であるが、実施の形態４では、低周波数帯導波管端子５と低周波数帯同軸端子６ａとが０度の位置、即ち、低周波数帯導波管端子５と低周波数帯同軸端子６ａとが外導体１（１ａ）の管軸方向に沿って並んで設置されている。

以上説明したように、実施の形態４の偏波分離回路によれば、導波管端子と同軸端子は、管軸方向に対して並んで配置されたので、それぞれの端子が同じ方向を向くことになり、本偏波分離回路と外部回路の接続が容易になるという効果を有する。

実施の形態５．
図１０及び図１１は、実施の形態５に係る偏波分離回路の構成を説明するための斜視図および断面図である。これらの図において、外導体１ａ〜低周波数帯同軸端子６ｂの基本的な構成は図４に示した実施の形態２と同様であるが、実施の形態５では、低周波数帯同軸端子６ｂはその軸方向が内導体２の中心軸とは一致しない位置に設置されている。すなわち、低周波数帯同軸端子６ｂは、管軸方向に垂直な断面において、内導体２と低周波数帯導波管端子５とを結ぶ直線に対してオフセットして配置されている。

実施の形態５では、このような構成により、各実施の形態と同様の小型化を図れるという効果を有すると共に、図１２に示すように、低周波数帯同軸端子６ｂを内導体２からオフセットして配置したことにより、低周波数帯同軸端子６ｂと対向する外導体１ａとの間に電界が生じやすくなる。低周波数帯同軸端子６を内導体２からオフセットしないで配置した場合、図１３に示すＴＥ１１モードとの結合以外に、図１４に示すＴＥＭモードとの結合も生じうる。それに対し、本構成では、ＴＥ１１モードと結合しやすくなり、不要なＴＥＭモードとの結合が小さくなる。従って、偏波（ＴＥ１１モード）の伝搬特性が向上するという効果も有する。

以上説明したように、実施の形態５の偏波分離回路によれば、同軸端子はその軸方向が内導体の中心軸とは一致しない位置に設置されるようにしたので、偏波の伝搬特性を向上させることができる。

実施の形態６．
図１５及び図１６は、実施の形態６に係る偏波分離回路の構成を説明するための斜視図および上面方向から見た構成図である。これらの図に示す偏波分離回路は、外導体１ａ、内導体２ａ、ホーン側端子３、高周波数帯導波管端子４ａ、低周波数帯導波管端子５、低周波数帯同軸端子６ｃを備えている。外導体１ａは、実施の形態２における外導体１ａと同様に、管軸方向の断面形状が矩形となっている。また、筒状の内導体２ａは断面矩形でかつ側面方向に屈曲して形成され、側面に高周波数帯導波管端子４ａが形成されている。なお、この内導体２ａについては、Ｈ面ベンドやＥ面ベンドも用いることができる。ホーン側端子３及び低周波数帯導波管端子５については実施の形態１〜５と同様である。低周波数帯同軸端子６ｃは、内導体２ａに対してではなく、内導体２ａが屈曲することで形成された外導体１ａのみが形成された部分に対向するよう設置されている。また、低周波数帯同軸端子６ｃの設置方向は、管軸方向に垂直な断面において、低周波数帯導波管端子５に対して１８０度の関係となるよう設置されている。

このように構成された実施の形態６では、内導体２ａを伝搬する高周波数帯の偏波については、直交する２つのうち１つのみが良好な伝搬特性となるが、低周波数帯における偏波の伝搬特性については実施の形態１〜４と同様の効果を有する。
また、筒状の内導体２ａにコーナが設けられ、低周波数帯同軸端子６ｃが、内導体２ａではなく、筒状の外導体１ａと対向するように設けられているため、図１７に示すように、低周波数帯同軸端子６ｃと対向する筒状の外導体１ａとの間に電界が生じやすくなる。低周波数帯同軸端子６ｃが、内導体２と対向するように設けられた場合、図１８に示すＴＥ１１モードとの結合以外に、図１９に示すＴＥＭモードとの結合も生じうる。それに対し、本実施の形態の構成では、ＴＥ１１モードと結合しやすくなり、不要なＴＥＭモードとの結合が小さくなる。従って、偏波（ＴＥ１１モード）の伝搬特性が向上するという効果も有する。さらに低周波数帯同軸端子６ｃの位置を調整することができるので、より良好な偏波の伝搬特性が得られるという効果も有する。

図２０に、低周波数帯導波管端子５から信号を入力した場合及び低周波数帯同軸端子６ｃから信号を入力した場合に、ホーン側端子３に伝搬するＴＥＭモードの特性について計算した結果の一例を示す。これは、図１５に示す構造について詳細設計を行い、有限要素法を用いた電磁界シミュレータにより計算したものである。図２０において、四角で示す点が低周波数帯導波管端子５→ホーン側端子３であり、三角で示す点が低周波数帯同軸端子６→ホーン側端子３である。ＴＥＭモードの伝搬量が小さいほどＴＥ１１モードの伝搬量が大きくなり、良好な偏波（ＴＥ１１モード）の伝搬特性が得られることになる。図２０から明らかなように、不要なＴＥＭモードの伝搬量を−３０ｄＢ以下にすることができる。

以上説明したように、実施の形態６の偏波分離回路によれば、内導体は屈曲して形成され、管軸方向の端部に外導体のみが存在する部分を形成するようにしたので、外導体のホーン側端子の対向面を全面短絡面とすることができ、良好な偏波の伝搬特性を得ることができる。

また、実施の形態６の偏波分離回路によれば、外導体のみが存在する部分に同軸端子を設置したので、不要なＴＥＭモードとの結合を小さくすることができ、従って、偏波（ＴＥ１１モード）の伝搬特性を向上させることができる。

また、実施の形態６の偏波分離回路によれば、内導体を断面矩形としたので、Ｈ面ベンドやＥ面ベンドを用いることができる。

また、実施の形態６の偏波分離回路によれば、内導体はＨ面ベンドからなるようにしたので、良好な偏波の伝搬特性を得ることができる。

また、実施の形態６の偏波分離回路によれば、内導体はＥ面ベンドからなるようにしたので、良好な偏波の伝搬特性を得ることができる。

実施の形態７．
図２１および図２２は、実施の形態７に係る偏波分離回路の構成を説明するための側面方法から見た構成図および上面方向から見た構成図である。これらの図において、内導体２ｂの形状が実施の形態６とは異なる以外、外導体１ａ〜低周波数帯導波管端子５の構成は実施の形態６と同様である。筒状の内導体２ｂは屈曲して形成され、高周波数帯導波管端子４ｂは、筒状の外導体１ａの下面（低周波数帯導波管端子５設置面の対向面）に設けられている。また、筒状の内導体２ｂの断面形状は矩形である。なお、この内導体２ｂにおいてもＨ面ベンドやＥ面ベンドを用いてもよい。内導体２ｂを伝搬する高周波数帯の偏波については、直交する２つのうち１つのみが良好な伝搬特性となるが、低周波数帯における偏波の伝搬特性については実施の形態６と同様の効果を有する。また、管軸方向に対して対称となるため、製造が容易になるという効果も有する。

また、図２３、図２４、図２５に示す構成でもよい。すなわち、図２３に示す例は低周波数帯同軸端子６ｄを上面（低周波数帯導波管端子５の設置面）に設置した構成であり、図２４に示す例は低周波数帯同軸端子６ｃを下面、高周波数帯導波管端子４ｃが上面となるよう内導体２ｃを屈曲させた例である。さらに、図２５に示す例は、低周波数帯同軸端子６ｄを上面にすると共に、高周波数帯導波管端子４ｃが上面となるよう内導体２ｃを屈曲させた例である。

以上説明したように、実施の形態７の偏波分離回路によれば、内導体を屈曲して形成し、管軸方向の端部に外導体のみが存在する部分を形成して、この部分に同軸端子を設置したので、実施の形態６と同様の効果が得られる。

実施の形態８．
図２６および図２７は、実施の形態８に係る偏波分離回路の構成を説明するための斜視図および側面から見た構成図である。これらの図において、低周波数帯同軸端子６ａが低周波数帯導波管端子５の設置面に更に設けられている以外は実施の形態２の構成と同様である。即ち、実施の形態８では、低周波数帯同軸端子６と低周波数帯同軸端子６ａとが対向するよう設けられている。なお、低周波数帯同軸端子６ａの設置位置は実施の形態４と同様である。

本構成によっても実施の形態２と同様の効果を有する。さらに、２つの低周波数帯同軸端子６，６ａは逆相励振するよう構成されているため、図２８に示すようにＴＥ１１モードが生じやすくなる。低周波数帯同軸端子６が１つの場合、図２９に示すＴＥ１１モードとの結合以外に、図３０に示すＴＥＭモードとの結合も生じうる。それに対し、本構成では、ＴＥ１１モードと結合しやすくなり、不要なＴＥＭモードとの結合が小さくなる。従って、偏波（ＴＥ１１モード）の伝搬特性が向上するという効果も有する。

以上説明したように、実施の形態８の偏波分離回路によれば、同軸端子は２つが対向して設置され、かつ、２つの同軸端子を逆相励振するようにしたので、不要なＴＥＭモードとの結合を小さくすることができ、従って、偏波（ＴＥ１１モード）の伝搬特性を向上させることができる。

また、実施の形態８の偏波分離回路によれば、同軸端子は、管軸方向において導波管端子に沿って配置されるようにしたので、本偏波分離回路と外部回路との接続を容易に行うことができる。

実施の形態９．
図３１及び図３２は、実施の形態９に係る偏波分離回路の構成を説明するための斜視図および断面図である。これらの図において、低周波数帯同軸端子６ｅが低周波数帯同軸端子６ｂと対向するよう設けられている以外は実施の形態５の構成と同様である。即ち、実施の形態９では、低周波数帯同軸端子６ｂと低周波数帯同軸端子６ｅとが対向するよう設置され、かつ、管軸方向において低周波数帯導波管端子５からオフセットして配置されている。また、実施の形態９においても、２つの低周波数帯同軸端子６ｂ，６ｅを逆相励振するよう構成されている。

このように構成された実施の形態９では、ＴＥ１１モードの分布と低周波数帯同軸端子６ｂ，６ｅの位置の関係は図３３に示す通りである。本構成によっても実施の形態８と同様の効果を有する。さらに、低周波数帯同軸端子６ｂ，６ｅが内導体２からオフセットして配置されているため、管軸方向において低周波数帯導波管端子５と干渉することなく近接配置できる。このため、短軸化できるという効果も有する。

以上説明したように実施の形態９の偏波分離回路によれば、同軸端子は、管軸方向において導波管端子からオフセットして配置されるようにしたので、管軸方向において導波管端子と干渉することなく近接配置できることから短軸化を図ることができる。

実施の形態１０．
図３４は実施の形態１０に係る偏波分離回路の構成を説明するための断面図である。実施の形態１０では、実施の形態９の低周波数帯同軸端子６ｂ，６ｅに導波管Ｅ面Ｔ分岐回路８が接続されている。その他の構成は実施の形態９と同様である。

本構成によっても実施の形態８と同様の効果を有する。さらに、導波管Ｅ面Ｔ分岐８では理想的な逆相励振ができるため、偏波（ＴＥ１１モード）の伝搬特性が向上するという効果も有する。

図３５に、低周波数帯導波管端子５から信号を入力した場合、および、導波管Ｅ面Ｔ分岐８を介して低周波数帯同軸端子６ｂ，６ｅから信号を入力した場合に、ホーン側端子３に伝搬するＴＥＭモードの特性について計算した結果の一例を示す。これは、図３４に示す構造について詳細設計を行い、有限要素法を用いた電磁界シミュレータにより計算したものである。また、図３５において、四角で示す点が低周波数帯導波管端子５→ホーン側端子３であり、三角で示す点が低周波数帯同軸端子６→ホーン側端子３である。ＴＥＭモードの伝搬量が小さいほどＴＥ１１モードの伝搬量が大きくなり、良好な偏波（ＴＥ１１モード）の伝搬特性が得られることになる。図３５から明らかなように、本実施の形態においても不要なＴＥＭモードの伝搬量を−３０ｄＢ以下にすることができる。

なお、上記例では、導波管Ｅ面Ｔ分岐回路８を実施の形態９の構成に適用した場合を説明したが、実施の形態８の構成に対して適用してもよい。

以上説明したように実施の形態１０の偏波分離回路によれば、同軸端子に導波管Ｅ面Ｔ分岐回路を接続したので、良好な偏波の伝搬特性を得ることができる。

実施の形態１１．
図３６および図３７は、実施の形態１１に係る偏波分離回路の構成を説明するための断面方向から見た構成図および上面方向から見た構成図である。実施の形態１１では、実施の形態９の低周波数帯同軸端子６ｂ，６ｅに導波管端子１２を有する導波管１０が接続され、同軸導波管変換部１１が形成されている。その他の構成は実施の形態９と同様である。

本構成によっても実施の形態９と同様の効果を有する。さらに、導波管１０に同軸導波管変換部１１を設けることにより理想的な逆相励振ができるため、偏波（ＴＥ１１モード）の伝搬特性が向上するという効果も有する。また、導波管Ｅ面Ｔ分岐を用いる場合に比べ、加工が容易であるという効果も有する。
なお、図３８および図３９に示すように、導波管端子１２の向きは管軸方向と同じ向きでもよい。

実施の形態１２．
図４０は実施の形態１２に係る偏波分離回路の構成を説明するための断面図である。実施の形態１２では、実施の形態９の低周波数帯同軸端子６ｂ，６ｅに同軸逆相励振回路９が接続されている。その他の構成は実施の形態９と同様である。同軸逆相励振回路９としてはラットレースなどの１８０度カプラなどを用いることができる。

本構成によっても実施の形態８、９と同様の効果を有する。さらに同軸で構成される同軸逆相励振回路９は導波管Ｅ面Ｔ分岐回路など導波管で構成される逆相励振回路に比べ小型化できるという効果も有する。

なお、上記例では、同軸逆相励振回路９を実施の形態９の構成に適用した場合を説明したが、実施の形態８の構成に対して適用してもよい。

以上説明したように、実施の形態１２の偏波分離回路によれば、同軸端子に同軸逆相励振回路を接続したので、良好な偏波の伝搬特性を得ることができる。

実施の形態１３．
図４１は実施の形態１３に係る偏波分離回路の構成を説明するための側面から見た構成図である。図において、対向する低周波数帯同軸端子６（６ｂ）と低周波数帯同軸端子６ａ（６ｅ）は、実施の形態８または実施の形態９における低周波数帯同軸端子である。また、低周波数帯導波管端子５ａは、外導体１及び内導体２を介して低周波数帯導波管端子５と対向するよう設けられた導波管端子である。即ち、低周波数帯導波管端子５ａは外導体１下面の低周波数帯導波管端子５の対向位置に設置されている。また、低周波数帯導波管端子５，５ａは逆相励振するよう構成されている。これにより、実施の形態８または実施の形態９と同様の効果を有する。また、軸対称性がよくなるため、偏波（ＴＥ１１モード）の伝搬特性が向上するという効果も有する。

以上説明したように、実施の形態１３の偏波分離回路によれば、導波管端子は２つが対向して設置されるようにしたので、良好な偏波の伝搬特性を得ることができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１，１ａ外導体、２，２ａ，２ｂ，２ｃ内導体、３ホーン側端子、４，４ａ，４ｂ，４ｃ高周波数帯導波管端子、５，５ａ低周波数帯導波管端子、６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ低周波数帯同軸端子、７、１１同軸導波管変換部、８導波管Ｅ面Ｔ分岐回路、９同軸逆相励振回路、１０導波管、１２導波管端子。

Claims

筒状の外導体と、当該外導体の内側に配置された筒状の内導体を備え、前記内導体の内側で高周波数帯の偏波を伝送すると共に、前記外導体と前記内導体の間で低周波数帯の偏波を伝送し、かつ、前記外導体の側面に設けられ、前記低周波数帯における直交する２つの偏波を分離して出力する端子を有する偏波分離回路において、
前記端子は、導波管端子と同軸端子からなり、
前記外導体は、前記導波管端子と前記同軸端子が取り付けられる面のうち、少なくともいずれか一方が扁平であることを特徴とする偏波分離回路。
筒状の外導体と、当該外導体の内側に配置された筒状の内導体を備え、前記内導体の内側で高周波数帯の偏波を伝送すると共に、前記外導体と前記内導体の間で低周波数帯の偏波を伝送し、かつ、前記外導体の側面に設けられ、前記低周波数帯における直交する２つの偏波を分離して出力する端子を有する偏波分離回路において、
前記端子は、導波管端子と同軸端子からなり、
前記同軸端子は当該同軸端子の軸方向が前記内導体の中心軸とは一致しない位置に設置されることを特徴とする偏波分離回路。
筒状の外導体と、当該外導体の内側に配置された筒状の内導体を備え、前記内導体の内側で高周波数帯の偏波を伝送すると共に、前記外導体と前記内導体の間で低周波数帯の偏波を伝送し、かつ、前記外導体の側面に設けられ、前記低周波数帯における直交する２つの偏波を分離して出力する端子を有する偏波分離回路において、
前記端子は、導波管端子と同軸端子からなり、
前記内導体は屈曲して形成され、管軸方向の端部に前記外導体のみが存在する部分を形成することを特徴とする偏波分離回路。
筒状の外導体と、当該外導体の内側に配置された筒状の内導体を備え、前記内導体の内側で高周波数帯の偏波を伝送すると共に、前記外導体と前記内導体の間で低周波数帯の偏波を伝送し、かつ、前記外導体の側面に設けられ、前記低周波数帯における直交する２つの偏波を分離して出力する端子を有する偏波分離回路において、
前記端子は、導波管端子と同軸端子からなり、
前記同軸端子は２つが対向して設置され、かつ、当該２つの同軸端子を逆相励振することを特徴とする偏波分離回路。
筒状の外導体と、当該外導体の内側に配置された筒状の内導体を備え、前記内導体の内側で高周波数帯の偏波を伝送すると共に、前記外導体と前記内導体の間で低周波数帯の偏波を伝送し、かつ、前記外導体の側面に設けられ、前記低周波数帯における直交する２つの偏波を分離して出力する端子を有する偏波分離回路において、
前記端子は、導波管端子と同軸端子からなり、
前記導波管端子は２つが対向して設置されたことを特徴とする偏波分離回路。
前記導波管端子と前記同軸端子は、管軸方向に垂直な断面に対して対向して配置されたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項５記載の偏波分離回路。
前記導波管端子と前記同軸端子は、管軸方向に沿って並んで配置されたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項５記載の偏波分離回路。
前記外導体は、前記導波管端子と前記同軸端子が取り付けられる面のうち、少なくともいずれか一方が扁平であることを特徴とする請求項２、請求項３または請求項５記載の偏波分離回路。
前記同軸端子は当該同軸端子の軸方向が前記内導体の中心軸とは一致しない位置に設置されることを特徴とする請求項３または請求項５記載の偏波分離回路。
前記内導体は屈曲して形成され、管軸方向の端部に前記外導体のみが存在する部分を形成することを特徴とする請求項５記載の偏波分離回路。
前記外導体のみが存在する部分に前記同軸端子を設置したことを特徴とする請求項３または請求項１０記載の偏波分離回路。
前記内導体は断面矩形であることを特徴とする請求項３、請求項１０または請求項１１記載の偏波分離回路。
前記内導体はＨ面ベンドからなることを特徴とする請求項１２記載の偏波分離回路。
前記内導体はＥ面ベンドからなることを特徴とする請求項１２記載の偏波分離回路。
前記同軸端子は２つが対向して設置され、かつ、当該２つの同軸端子を逆相励振することを特徴とする請求項５記載の偏波分離回路。
前記同軸端子は、管軸方向において前記導波管端子に沿って配置されたことを特徴とする請求項４または請求項１５記載の偏波分離回路。
前記同軸端子は、管軸方向において前記導波管端子からオフセットして配置されたことを特徴とする請求項４または請求項１５記載の偏波分離回路。
前記同軸端子に導波管Ｅ面Ｔ分岐回路を接続したことを特徴とする請求項４、請求項１５、請求項１６または請求項１７記載の偏波分離回路。
前記同軸端子に導波管を接続したことを特徴とする請求項４、請求項１５、請求項１６または請求項１７記載の偏波分離回路。
前記同軸端子に同軸逆相励振回路を接続したことを特徴とする請求項４、請求項１５、請求項１６または請求項１７記載の偏波分離回路。