JP6355525B2

JP6355525B2 - 偏波分離回路

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Publication number: JP6355525B2
Application number: JP2014220608A
Authority: JP
Inventors: 優牛嶋; 秀憲湯川; 田原　志浩; 志浩田原; 修次縫村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2018-07-11
Anticipated expiration: 2034-10-29
Also published as: JP2016092447A

Description

この発明は、例えば、マイクロ波帯やミリ波帯において、２周波数帯の直交する偏波を各周波数帯に分離する偏波分離回路に関するものである。

衛星通信機器や携帯電話の基地局の通信には、主にマイクロ波信号が使用されており、マイクロ波信号処理に使用される機器の導波管コンポーネントの一つとして偏波分離回路がある。

以下の特許文献１，２に開示されている偏波分離回路は、２周波数帯（低周波数帯ｆ_Ｌ、高周波数帯ｆ_Ｈ）の直交している偏波を各周波数帯に分離する回路であり、２周波数帯の直交している偏波が入力される共通端子と、入力側が共通端子と接続されている中空導波管と、中空導波管の出力側と接続され、共通端子から入力されて中空導波管の出力側から出力された高周波数帯ｆ_Ｈの偏波を伝搬する共軸端子と、中空導波管の側壁に開孔された結合孔と接続され、共通端子から入力された低周波数帯ｆ_Ｌの偏波を伝搬する分岐端子とを備えている。
また、低周波数帯ｆ_Ｌの偏波に対しては、ほとんど影響を与えずに、高周波数帯ｆ_Ｈの偏波に対して直列共振を起こすことで、中空導波管の側壁に開孔された結合孔を高周波的に短絡する（結合孔を塞ぐ）Ｌ字形の直列共振素子が設けられている。

特開昭６１−３９７０２号公報（第３図）特開昭６１−４３８０１号公報（第３図）

従来の偏波分離回路は以上のように構成されているので、中空導波管の側壁に開孔された結合孔を高周波的に短絡するＬ字形の直列共振素子が、分岐端子からの高周波数帯ｆ_Ｈの偏波の漏えいを抑える働きをなしている。しかし、直列共振素子の形状は、Ｌ字形であって、結合孔の幅広方向に非対称な形状であるため、Ｌ字形の直列共振素子を設けても、不連続部で発生する高周波数帯ｆ_Ｈの高次モードの発生を効果的に抑圧することができず、多くの高次モードが発生してしまうという課題があった。

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、高周波数帯での高次モードの発生を抑圧することができる偏波分離回路を得ることを目的とする。

この発明に係る偏波分離回路は、第１の周波数帯の直交している２つの偏波及び第１の周波数帯より周波数が高い第２の周波数帯の直交している２つの偏波が入力される共通端子と、共通端子と接続される入力側の管径より出力側の管径が小さくなっているテーパ状の中空導波管と、中空導波管の出力側と接続され、共通端子から入力されて中空導波管の出力側から出力された第２の周波数帯の偏波を伝搬する共軸端子と、中空導波管の側壁に開孔された結合孔又は共通端子と中空導波管の側壁に亘って開孔された結合孔と接続され、共通端子から入力された第１の周波数帯の偏波を伝搬する矩形分岐端子と、矩形分岐端子における４つの管壁のうち、２つの幅広面の管壁に設けられた結合孔の幅広方向に対称な形状に対称な形状の一対の金属物とを備え、一対の金属物におけるそれぞれの形状がＴ字形であり、かつ、一対の金属物の形状が、２つの幅広面の管壁に設けられた結合孔の幅狭方向に対称な形状であるようにしたものである。

この発明によれば、矩形分岐端子における４つの管壁のうち、２つの幅広面の管壁に、結合孔の幅広方向に対称な形状の金属物を設けるように構成したので、高周波数帯での高次モードの発生を抑圧することができる効果がある。

この発明の実施の形態１による偏波分離回路を示す斜視図である。図１の偏波分離回路の側面図である。図１の偏波分離回路の正面図である。中空導波管２の側壁２ａに開孔された結合孔５及び整合素子６を示す断面図である。この発明の実施の形態１による他の偏波分離回路を示す側面図である。共通端子１から入力されたＶ偏波（ＴＥ１１ｖ）を示す説明図である。共通端子１から入力されたＨ偏波（ＴＥ１１ｈ）を示す説明図である。Ｔ字形の整合素子６が低周波数帯ｆ_Ｌの反射整合をとる働きをしていることが分かる入力インピーダンスのスミスチャートを示す説明図である。Ｌ字形の整合素子が設けられている場合の高周波数帯ｆ_Ｈにおける高次モード発生量の特性を示す説明図である。Ｔ字形の整合素子６が設けられている場合の高周波数帯ｆ_Ｈにおける高次モード発生量の特性を示す説明図である。この発明の実施の形態１による他の偏波分離回路を示す斜視図である。この発明の実施の形態２による偏波分離回路を示す斜視図である。図１２の偏波分離回路の側面図である。この発明の実施の形態３による偏波分離回路を示す斜視図である。この発明の実施の形態４による偏波分離回路を示す側面図である。この発明の実施の形態５において、中空導波管２の側壁２ａに開孔された結合孔５及び整合素子６を示す断面図である。この発明の実施の形態６において、中空導波管２の側壁２ａに開孔された結合孔５及び整合素子１４を示す断面図である。この発明の実施の形態７において、中空導波管２の側壁２ａに開孔された結合孔５及び整合素子１４を示す断面図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面にしたがって説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による偏波分離回路を示す斜視図である。
また、図２は図１の偏波分離回路の側面図、図３は図１の偏波分離回路の正面図、図４は中空導波管の側壁に開孔された結合孔及び整合素子（結合孔の幅広方向に対称な形状の金属物）を示す断面図である。

図１から図４において、共通端子１は低周波数帯ｆ_Ｌ（第１の周波数帯）の直交している２つの偏波が入力されるとともに、低周波数帯ｆ_Ｌより周波数が高い高周波数帯ｆ_Ｈ（第２の周波数帯）の直交している２つの偏波が入力される導波管（管軸方向に垂直な断面の形状が円形状の導波管）である。
この実施の形態１では、低周波数帯ｆ_ＬとしてＸ帯、高周波数帯ｆ_ＨとしてＫａ帯を想定しているが、これは一例に過ぎず、Ｘ帯やＫａ帯以外の周波数帯であってもよいことは言うまでもない。
また、この実施の形態１では、直交している２つの偏波の一例として、Ｖ偏波（ＴＥ１１ｖ）とＨ偏波（ＴＥ１１ｈ）を想定している。

中空導波管２は管軸方向に垂直な断面の形状が円形状の導波管であって、共通端子１と接続される入力側の管径より出力側の管径が小さくなっているテーパ状の導波管である。
中空導波管２は、入力側の管径より出力側の管径が小さくなっているテーパ形状をなしているため、共通端子１から低周波数帯ｆ_Ｌの直交している２つの偏波が入力された場合、低周波数帯ｆ_Ｌの偏波はカットオフとなって反射され、出力側に接続されている共軸端子３には伝搬されない。一方、高周波数帯ｆ_Ｈの偏波はカットオフとならないため、出力側に接続されている共軸端子３へ伝搬される。
中空導波管２の側壁２ａの勾配は一定であり、中空導波管２のテーパは線形テーパになっている。
また、中空導波管２の側壁２ａには結合孔５が開孔されている。

共軸端子３は中空導波管２の出力側と接続され、共通端子１から入力された高周波数帯ｆ_Ｈの偏波が中空導波管２から出力されると、その高周波数帯ｆ_Ｈの偏波を伝搬する導波管（管軸方向に垂直な断面の形状が円形状の導波管）である。
矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは中空導波管２の側壁２ａに開孔された結合孔５と接続され（矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが結合孔５を覆うように中空導波管２の側壁２ａに接続されている）、共通端子１から入力された低周波数帯ｆ_Ｌの偏波が結合孔５から出力されると、その低周波数帯ｆ_Ｌの偏波を伝搬する導波管（管軸方向に垂直な断面の形状が矩形状の導波管）である。
この実施の形態１では、中空導波管２の側壁２ａに結合孔５が開孔されている例を説明するが、共通端子１と中空導波管２の側壁に亘って結合孔５が開孔される場合がある。このような場合には、矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、図５に示すように、共通端子１と中空導波管２の側壁に亘って開孔された結合孔５と接続される。

Ｔ字形の整合素子６は結合孔５の幅広方向（図４では左右方向）に対称な形状の金属物であり（幅広方向の中央部を対称面として、整合素子６の形状が対称になっている）、矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおける４つの管壁のうち、２つの幅広面の管壁（図４では、上側の管壁と下側の管壁）に設けられている。
また、整合素子６の設置位置は結合孔５の近傍であり、整合素子６が中空導波管２の側壁２ａに対して垂直になるように（図２を参照）、矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおける幅広面の管壁に設けられている。
２つの幅広面における上側の管壁に設けられる整合素子６と、下側の管壁に設けられる整合素子６とは対をなしており、一対の整合素子６の形状が、結合孔５の幅狭方向（図４では上下方向）に対称な形状となっている（幅狭方向の中央部を対称面として、一対の整合素子６の形状が対称になっている）。
整合素子６は中空導波管２の側壁２ａに開孔された結合孔５から矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに入力された低周波数帯ｆ_Ｌの偏波が中空導波管２に戻らないように低周波数帯ｆ_Ｌの反射整合をとる作用と、中空導波管２の側壁２ａに開孔された結合孔５を高周波的に短絡する（結合孔５を塞ぐ）作用とを有している。

次に動作について説明する。
図６は共通端子１から入力されたＶ偏波（ＴＥ１１ｖ）を示す説明図であり、図７は共通端子１から入力されたＨ偏波（ＴＥ１１ｈ）を示す説明図である。
図６及び図７に示すように、Ｖ偏波（ＴＥ１１ｖ）とＨ偏波（ＴＥ１１ｈ）は互いに直交している。
この実施の形態１では、共通端子１から低周波数帯ｆ_ＬのＶ偏波（ＴＥ１１ｖ）及びＨ偏波（ＴＥ１１ｈ）と、高周波数帯ｆ_ＨのＶ偏波（ＴＥ１１ｖ）及びＨ偏波（ＴＥ１１ｈ）とが入力されるものとする。

中空導波管２は、入力側の管径より出力側の管径が小さくなっているテーパ形状をなしている（共通端子１から共軸端子３の方向に導波管径が絞られている）ため、共通端子１から低周波数帯ｆ_ＬのＶ偏波（ＴＥ１１ｖ）とＨ偏波（ＴＥ１１ｈ）が入力された場合、低周波数帯ｆ_ＬのＶ偏波（ＴＥ１１ｖ）とＨ偏波（ＴＥ１１ｈ）は、カットオフとなって反射される。
このため、低周波数帯ｆ_ＬのＶ偏波（ＴＥ１１ｖ）とＨ偏波（ＴＥ１１ｈ）は、中空導波管２から共軸端子３には出力されない。
これにより、低周波数帯ｆ_ＬのＶ偏波（ＴＥ１１ｖ）は、中空導波管２から矩形分岐端子４ｂ，４ｄに伝搬されて、矩形分岐端子４ｂ，４ｄから出力される（図６を参照）。
また、低周波数帯ｆ_ＬのＨ偏波（ＴＥ１１ｈ）は、中空導波管２から矩形分岐端子４ａ，４ｃに伝搬されて、矩形分岐端子４ａ，４ｃから出力される（図７を参照）。

ここで、図８はＴ字形の整合素子６が低周波数帯ｆ_Ｌの反射整合をとる働きをしていることが分かる入力インピーダンスのスミスチャートを示す説明図である。
入力インピーダンスは、矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから中空導波管２の方向を見たときのインピーダンスであり、その入力インピーダンスの基準面は、図２に示すように、Ｔ字形の整合素子６の面である。
矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおける２つの幅広面の管壁（図４では、上側の管壁と下側の管壁）にＴ字形の整合素子６が設けられていない場合、図８に示すように、入力インピーダンスはスミスチャートの左上に位置している。
しかし、この実施の形態１では、矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおける２つの幅広面の管壁にＴ字形の整合素子６が設けられているため、入力インピーダンスがスミスチャートの左上に位置から中央に移動している。
このように入力インピーダンスがスミスチャートの左上に位置から中央に移動していることから、Ｔ字形の整合素子６が低周波数帯ｆ_Ｌの反射整合をとっていることが分かる。

一方、共通端子１から高周波数帯ｆ_ＨのＶ偏波（ＴＥ１１ｖ）とＨ偏波（ＴＥ１１ｈ）が入力された場合、高周波数帯ｆ_ＨのＶ偏波（ＴＥ１１ｖ）とＨ偏波（ＴＥ１１ｈ）は、中空導波管２でカットオフにならないため、中空導波管２から共軸端子３に伝搬されて、共軸端子３から出力される。
矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおける２つの幅広面の管壁に設けられているＴ字形の整合素子６は、低周波数帯ｆ_Ｌの反射整合をとる働きをすると同時に、中空導波管２の側壁２ａに開孔された結合孔５を高周波的に短絡する（結合孔５を塞ぐ）働きをするため、高周波数帯ｆ_ＨのＶ偏波（ＴＥ１１ｖ）とＨ偏波（ＴＥ１１ｈ）は、中空導波管２から矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄへ伝搬されない。これにより、高周波数帯ｆ_ＨのＶ偏波（ＴＥ１１ｖ）とＨ偏波（ＴＥ１１ｈ）が矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから漏えいするのを防止することができる。

この実施の形態１では、矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおける２つの幅広面の管壁にＴ字形の整合素子６が設けられているのに対して、特許文献１，２の偏波分離回路には、Ｔ字形の整合素子６に相当する部材として、Ｌ字形の直列共振素子（以下、「整合素子」と称する）が設けられている。
Ｌ字形の整合素子は、結合孔５の幅広方向に非対称な形状であるため、不連続部で発生する高周波数帯ｆ_Ｈの高次モードの発生を効果的に抑圧することができないが、Ｔ字形の整合素子６は、結合孔５の幅広方向に対称な形状であるため、不連続部で発生する高周波数帯ｆ_Ｈの高次モードの発生を効果的に抑圧することができる。

図９はＬ字形の整合素子が設けられている場合の高周波数帯ｆ_Ｈにおける高次モード発生量の特性を示す説明図である。
図１０はＴ字形の整合素子６が設けられている場合の高周波数帯ｆ_Ｈにおける高次モード発生量の特性を示す説明図である。
図９及び図１０が示している高次モード発生量の特性は、電磁界解析により求めたものである。
ここでの高次モード発生量は、共軸端子３から基本モード（ＴＥ１１モード、ＴＭ１１モード、ＴＥ３１モード、ＴＥ１２モード）が入力された場合に、共通端子１で発生する高次モードの発生量を意味している。

Ｌ字形の整合素子が設けられている特許文献１，２の偏波分離回路では、図９に示すように、ＴＥ３１モードやＴＥ１２モード等の高次モードの発生量が−１５ｄＢ〜−２０ｄＢである。
これに対して、Ｔ字形の整合素子６が設けられている実施の形態１の偏波分離回路では、図１０に示すように、ＴＥ３１モードやＴＥ１２モード等の高次モードの発生量が−３０ｄＢ程度であり、Ｌ字形の整合素子が設けられている特許文献１，２の偏波分離回路よりも、高次モードの発生量が−１０ｄＢ以上の改善していることが分かる。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおける２つの幅広面の管壁に、結合孔５の幅広方向に対称な形状であるＴ字形の整合素子６を設けるように構成したので、高周波数帯での高次モードの発生を十分に抑圧することができる効果を奏する。

この実施の形態１では、矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおける２つの幅広面の管壁に設けられるＴ字形の整合素子６が、矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと一体的に形成されるものを想定しているが、図１１に示すように、Ｔ字形の整合素子６を矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと別個に製造して、Ｔ字形の整合素子６を矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおける２つの幅広面の管壁にはめ込むようにしてもよい。
この場合、製造工程を簡易にすることができるとともに、整合素子６の寸法精度を高めることができるため、好ましい回路特性を実現することができる。

また、この実施の形態１では、共通端子１、中空導波管２及び共軸端子３が、管軸方向に垂直な断面の形状が円形状の導波管であるため、例えば、共通端子１に対して円形ホーンを接続する際に、円形-矩形変換器を実装する必要がない。したがって、製造を容易にして、コストを削減することができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、中空導波管２の側壁２ａに開孔された結合孔５と矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが接続されているものを示したが、矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおける幅広面の一部を狭める括れが施されているようにしてもよい。
図１２はこの発明の実施の形態２による偏波分離回路を示す斜視図であり、図１３は図１２の偏波分離回路の側面図である。
図１２及び図１３において、図１及び図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
アイリス７は矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおける幅広面の一部を狭めている括れ部である。

図１２及び図１３に示すように、アイリス７を装荷することで、並列にキャパシタンスが接続されることと等価になって、反射整合のマッチングが取られることから、上記実施の形態１よりも更に、低周波数帯ｆ_Ｌの反射整合を良好にすることができる。
この実施の形態２では、上記実施の形態１の偏波分離回路に対してアイリス７を適用する例を示しているが、後述する実施の形態の偏波分離回路に対しても同様に、アイリス７を適用することができる。

実施の形態３．
上記実施の形態１では、共通端子１、中空導波管２及び共軸端子３が、管軸方向に垂直な断面の形状が円形状の導波管であるものを示したが、共通端子１、中空導波管２及び共軸端子３が、管軸方向に垂直な断面の形状が矩形状の導波管であるものであってもよい。
図１４はこの発明の実施の形態３による偏波分離回路を示す斜視図であり、図１４において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。

共通端子１１は、図１の共通端子１と同様に、低周波数帯ｆ_Ｌの直交している２つの偏波が入力されるとともに、高周波数帯ｆ_Ｈの直交している２つの偏波が入力される導波管である。ただし、共通端子１１は、図１の共通端子１と異なり、管軸方向に垂直な断面の形状が矩形状の導波管である。
中空導波管１２は、図１の中空導波管２と同様に、共通端子１と接続される入力側の管径より出力側の管径が小さくなっているテーパ形状をなしている。ただし、中空導波管１２は、図１の中空導波管２と異なり、管軸方向に垂直な断面の形状が矩形状の導波管である。
また、中空導波管１２の側壁１２ａの勾配は一定であり、中空導波管１２のテーパは線形テーパになっている。
また、中空導波管１２の側壁１２ａには結合孔５が開孔されている。
共軸端子１３は中空導波管１２の出力側と接続されており、共通端子１１から入力された高周波数帯ｆ_Ｈの偏波が中空導波管１２から出力されると、図１の共軸端子３と同様に、その高周波数帯ｆ_Ｈの偏波を伝搬する導波管である。ただし、共軸端子１３は、図１の共軸端子３と異なり、管軸方向に垂直な断面の形状が矩形状の導波管である。

共通端子１１、中空導波管１２及び共軸端子１３として、管軸方向に垂直な断面の形状が矩形状の導波管を用いる場合、管軸方向に垂直な断面の形状が円形状の導波管を用いる場合より、高次モードのカットオフ周波数が高域に移動するため、共通端子１で発生する高次モードが少なくなる利点が得られる。即ち、円形状の導波管を用いる場合、多くの高次モードが発生するが、矩形状の導波管を用いる場合、発生する高次モードの数が少なくなるため、共通端子１で発生する高次モードが少なくなる利点が得られる。
また、矩形状の導波管を用いる場合、円形状の導波管を用いる場合よりも、製造が容易になる利点が得られる。
ただし、共通端子１に対して円形ホーンを接続する際には、円形ホーンと共通端子１との間に円形から矩形へ変換する導波路変換器を実装する必要がある。

実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、中空導波管２（または中空導波管１２）の側壁２ａ（または側壁１２ａ）の勾配が一定であるものを示したが、中空導波管２（または中空導波管１２）の側壁のラインが曲線を描くように、中空導波管２（または中空導波管１２）の側壁の勾配が変化しているものであってもよい。
図１５はこの発明の実施の形態４による偏波分離回路を示す側面図であり、図１５において、図２及び図１３と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。

中空導波管２の側壁２ｂのラインが、例えば、共通端子１から共軸端子３の方向にｓｉｎ関数のＮ乗（Ｎは正の整数）で示される曲線を描くように形成されている。
これにより、共通端子１の側壁と中空導波管２の側壁２ｂとの境がなだらかになり、また、中空導波管２の側壁２ｂと共軸端子３の側壁との境がなだらかになるため、共通端子１と中空導波管２の間や、中空導波管２と共軸端子３の間の不連続部が少なくなる。その結果、上記実施の形態１〜３よりも、不連続部で発生する高周波数帯ｆ_Ｈの高次モードの発生量を低減することができる効果を奏する。

図１５の例では、中空導波管２の側壁２ｂのラインが、共通端子１から共軸端子３の方向にｓｉｎ関数のＮ乗で示される曲線を描くように形成されているものを示したが、図１４に示すような矩形状の導波管である中空導波管１２の側壁のラインが、共通端子１から共軸端子３の方向にｓｉｎ関数のＮ乗で示される曲線を描くように形成されているものであってもよい。

実施の形態５．
上記実施の形態１〜４では、一対の整合素子６（２つの幅広面における上側の管壁に設けられる整合素子６と、下側の管壁に設けられる整合素子６）が設けられているものを示したが、矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおける２つの幅広面の管壁（上側の管壁、下側の管壁）に対して、複数の整合素子６が設けられていてもよく、上記実施の形態１〜４と同様の効果が得られる。

図１６は中空導波管２の側壁ａに開孔された結合孔５及び整合素子６を示す断面図である。
図１６の例では、２つの幅広面における上側の管壁に２個の整合素子６が設けられ、下側の管壁に２個の整合素子６が設けられている。
この場合、幅広方向の中央部を対称面として、上側の管壁に設けられている２個の整合素子６の形状が対称になっており、また、下側の管壁に設けられている２個の整合素子６の形状が対称になっている。
さらに、幅狭方向の中央部を対称面として、上側の管壁に設けられている２個の整合素子６の形状と、下側の管壁に設けられている２個の整合素子６の形状とが対称になっている。

実施の形態６．
上記実施の形態１〜５では、矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおける２つの幅広面の管壁（上側の管壁、下側の管壁）に対して、Ｔ字形の整合素子６が設けられるものを示したが、結合孔５の幅広方向に対称な形状であれば、Ｔ字形の整合素子６に限るものではなく、例えば、矩形状の整合素子が設けられるものであってもよい。
図１７は中空導波管２の側壁ａに開孔された結合孔５及び整合素子１４を示す断面図である。
図１７の例では、矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおける２つの幅広面の管壁（上側の管壁、下側の管壁）に対して、矩形状の整合素子１４（金属物）が設けられている。
この場合も、上記実施の形態１〜５と同様に、整合素子１４によって結合孔５を高周波的に短絡することができるため、高次モードの発生を抑圧することができる。
また、整合素子１４の形状が矩形であるため製造が容易であり、Ｔ字形の整合素子６よりも製造が簡単になる効果も得られる。

実施の形態７．
上記実施の形態６では、一対の整合素子１４（２つの幅広面における上側の管壁に設けられる整合素子１４と、下側の管壁に設けられる整合素子１４）が設けられているものを示したが、矩形分岐端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおける２つの幅広面の管壁（上側の管壁、下側の管壁）に対して、複数の整合素子１４が設けられていてもよい。

図１８は中空導波管２の側壁ａに開孔された結合孔５及び整合素子１４を示す断面図である。
図１８の例では、２つの幅広面における上側の管壁に３個の整合素子１４が設けられ、下側の管壁に３個の整合素子１４が設けられている。
この場合、幅広方向の中央部を対称面として、上側の管壁に設けられている３個の整合素子１４の形状が対称になっており、また、下側の管壁に設けられている３個の整合素子１４の形状が対称になっている。
さらに、幅狭方向の中央部を対称面として、上側の管壁に設けられている３個の整合素子１４の形状と、下側の管壁に設けられている３個の整合素子１４の形状とが対称になっている。

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共通端子、２中空導波管、２ａ，２ｂ中空導波管の側壁、３共軸端子、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ矩形分岐端子、５結合孔、６整合素子（金属物）、７アイリス、１１共通端子、１２中空導波管、１２ａ中空導波管の側壁、１３共軸端子、１４整合素子（金属物）。

Claims

第１の周波数帯の直交している２つの偏波及び前記第１の周波数帯より周波数が高い第２の周波数帯の直交している２つの偏波が入力される共通端子と、
前記共通端子と接続される入力側の管径より出力側の管径が小さくなっているテーパ状の中空導波管と、
前記中空導波管の出力側と接続され、前記共通端子から入力されて前記中空導波管の出力側から出力された前記第２の周波数帯の偏波を伝搬する共軸端子と、
前記中空導波管の側壁に開孔された結合孔又は前記共通端子と前記中空導波管の側壁に亘って開孔された結合孔と接続され、前記共通端子から入力された前記第１の周波数帯の偏波を伝搬する矩形分岐端子と、
前記矩形分岐端子における４つの管壁のうち、２つの幅広面の管壁に設けられた前記結合孔の幅広方向に対称な形状の一対の金属物とを備え、
前記一対の金属物におけるそれぞれの形状がＴ字形であり、かつ、前記一対の金属物の形状が、前記２つの幅広面の管壁に設けられた結合孔の幅狭方向に対称な形状であることを特徴とする偏波分離回路。
前記共通端子、前記中空導波管及び前記共軸端子は、管軸方向に垂直な断面の形状が円形状の導波管で構成されていることを特徴とする請求項１記載の偏波分離回路。
前記共通端子、前記中空導波管及び前記共軸端子は、管軸方向に垂直な断面の形状が矩形状の導波管で構成されていることを特徴とする請求項１記載の偏波分離回路。
前記中空導波管の側壁の勾配が一定であることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の偏波分離回路。
前記中空導波管の側壁のラインが曲線を描くように、前記中空導波管の側壁の勾配が変化していることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の偏波分離回路。
前記一対の金属物が前記中空導波管の側壁に対して垂直になるように、前記矩形分岐端子における幅広面の管壁に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の偏波分離回路。
前記矩形分岐端子における２つの幅広面の管壁に対して前記一対の金属物が複数設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の偏波分離回路。
前記矩形分岐端子における幅広面の一部を狭める括れが施されていることを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の偏波分離回路。