JP7138343B2 - polarization rotator - Google Patents

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JP7138343B2 JP2018219895A JP2018219895A JP7138343B2 JP 7138343 B2 JP7138343 B2 JP 7138343B2 JP 2018219895 A JP2018219895 A JP 2018219895A JP 2018219895 A JP2018219895 A JP 2018219895A JP 7138343 B2 JP7138343 B2 JP 7138343B2
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Description

本発明は、入力された電磁波の偏波面の角度を切り替えて出力する偏波回転器に関する。 The present invention relates to a polarization rotator that switches the angle of the plane of polarization of an input electromagnetic wave and outputs the same.

例えば、レーダー装置を構成するモジュールの試験や実験においては、供給源から出力された高周波信号（電磁波）の電磁波の偏波面の角度を切り替えてモジュールに供給する場合がある。
従来は、供給源とモジュールとの間を、丸角変換導波管を用いて接続する接続状態と、ツイスト導波管と丸角変換導波管（円角変換導波管）を用いて接続する接続状態とを手作業で切り替えることで、高周波信号の偏波面の回転角度を切り替えてモジュールに供給している。 For example, in a test or an experiment of a module that constitutes a radar device, there is a case where a high-frequency signal (electromagnetic wave) output from a supply source is supplied to the module by switching the angle of the plane of polarization of the electromagnetic wave.
Conventionally, a connection state in which a round-angle conversion waveguide is used to connect a power source and a module, and a connection state in which a twisted waveguide and a round-angle conversion waveguide (circular conversion waveguide) are used to connect By manually switching the connection state, the rotation angle of the plane of polarization of the high-frequency signal is switched and supplied to the module.

特開２０１５－１１５８２１号公報JP 2015-115821 A 再表２００５／０３４２７８号公報Retable 2005/034278

しかしながら、上記従来技術では、高周波信号の偏波面の回転角度の切り替えを行なう毎にツイスト導波管や丸角変換導波管の接続、取り外しといった煩雑で手間がかかる作業を行わなければならない。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、その目的は、高周波信号の偏波面の回転角度の切り替えを効率的に行なう上で有利となり、試験や実験に要するコストの低減を図る上で有利な偏波回転器を提供することにある。 However, in the above-described prior art, complicated and time-consuming work such as connection and disconnection of the twisted waveguide and the round-angle conversion waveguide must be performed each time the rotation angle of the polarization plane of the high-frequency signal is switched.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to be advantageous in efficiently switching the rotation angle of the plane of polarization of a high-frequency signal, and to reduce the cost required for testing and experimentation. An object of the present invention is to provide an advantageous polarization rotator.

上記目的を達成するために、本発明は、方形導波管が接続される方形の開口が形成された入力ポートと、円形導波管が接続される円形の開口が形成された出力ポートと、前記入力ポートおよび前記出力ポートに対して選択的に接続される第１変換部と少なくとも１つの第２変換部とを備え、前記第１変換部は、前記入力ポートから前記出力ポートに至るにつれて断面形状が方形から円形に滑らかに変化する第１丸角変換導波管路で形成され、前記第２変換部は、前記入力ポート側に設けられ電磁波の偏波面を所定角度回転させるツイスト導波管路と、前記ツイスト導波管路の前記入力ポート側とは反対側の端部に接続され前記端部から前記出力ポートに至るにつれて断面形状が方形から円形に滑らかに変化する第２丸角変換導波管路で形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、互いに対向する一対の端面壁を備え、前記入力ポートは、前記一対の端面壁の一方に形成され、前記出力ポートは、前記一対の端面壁の他方の端面壁に形成され、前記一対の端面壁の間に、前記一対の端面壁が対向する方向と直交する方向に移動可能に移動体を設け、Ｎを１以上の整数として前記第２変換部はＮ個設けられ、前記移動体を前記直交する方向に間隔をおいた前記Ｎ＋１の数の停止位置に停止可能に移動させる移動部を設け、前記移動体には、前記Ｎ＋１の数の停止位置のそれぞれにおいて、前記入力ポートおよび前記出力ポートに選択的に接続される前記第１変換部および前記Ｎ個の第２変換部が支持されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ツイスト導波管路による前記偏波面の回転角度は１５度、３０度、４５度、６０度、７５度、９０度の何れかであることを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides an input port formed with a rectangular opening to which a rectangular waveguide is connected, an output port formed with a circular opening to which a circular waveguide is connected, a first conversion portion and at least one second conversion portion selectively connected to the input port and the output port, the first conversion portion having a cross section from the input port to the output port; A twisted waveguide that is formed of a first round conversion waveguide whose shape smoothly changes from a square to a circle, and that the second conversion section is provided on the input port side and rotates the plane of polarization of an electromagnetic wave by a predetermined angle. and a second round-angle converter connected to the end of the twisted waveguide opposite to the input port side and having a cross-sectional shape that smoothly changes from a square to a circle from the end to the output port. It is characterized by being formed of a waveguide.
Also, the present invention comprises a pair of end walls facing each other, the input port is formed in one of the pair of end walls, and the output port is formed in the other end wall of the pair of end walls. , a moving body is provided between the pair of end walls so as to be movable in a direction orthogonal to the direction in which the pair of end walls face each other, and N is the second conversion unit, where N is an integer equal to or greater than 1; A moving unit is provided for moving the moving body so as to be able to stop at the N+1 number of stop positions spaced apart in the orthogonal direction, and the moving body receives the input at each of the N+1 number of stop positions. The first converting section and the N second converting sections selectively connected to the port and the output port are supported.
Further, the present invention is characterized in that the rotation angle of the plane of polarization by the twisted waveguide is any one of 15 degrees, 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 75 degrees and 90 degrees.

本発明によれば、高周波信号を、その偏波面の角度を維持した状態と偏波面の角度を回転させた状態とに簡単かつ確実に切り替えてモジュールに供給することができ、高周波信号の偏波面の回転角度の切り替えを効率的に行なう上で有利となり、試験や実験に要するコストの低減を図る上で有利となる。
また、本発明によれば、移動部により移動体をＮ＋１個の停止位置に停止させるといった簡単な構成で、入力ポートに入力される高周波信号の偏波面の角度を切り替えて出力ポートから出力することができ、構成の簡素化を図る上で有利となる。
また、本発明によれば、高周波信号を、その偏波面の角度を維持した状態と偏波面の角度を１５度、３０度、４５度、６０度、７５度、９０度の何れかに回転させた状態とに簡単かつ確実に切り替えてモジュールに供給することができ、高周波信号の偏波面の回転角度の切り替えを効率的に行なう上で有利となり、試験や実験に要するコストの低減を図る上で有利となる。 According to the present invention, a high-frequency signal can be easily and reliably switched between a state in which the angle of the plane of polarization is maintained and a state in which the angle of the plane of polarization is rotated, and supplied to the module. This is advantageous in terms of efficiently switching the rotation angle, and is advantageous in terms of reducing costs required for tests and experiments.
Further, according to the present invention, the angle of the plane of polarization of the high-frequency signal input to the input port can be switched and output from the output port with a simple configuration in which the moving unit stops the moving body at N+1 stop positions. This is advantageous in terms of simplifying the configuration.
Further, according to the present invention, the high-frequency signal is rotated to any one of 15 degrees, 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 75 degrees, and 90 degrees while maintaining the angle of the plane of polarization. This is advantageous in efficiently switching the rotation angle of the plane of polarization of the high-frequency signal, and in reducing the cost required for testing and experimentation. be advantageous.

実施の形態に係る偏波回転器の正面図である。1 is a front view of a polarization rotator according to an embodiment; FIG. 実施の形態に係る偏波回転器の後面図である。It is a rear view of the polarization rotator according to the embodiment. 図１のＡ－Ａ線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1; 図３のＢ－Ｂ線断面図であり、（Ａ）は移動体が第１停止位置Ｐ１に位置した状態を示し、（Ｂ）は移動体が第２停止位置Ｐ２に位置した状態を示している。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 3, where (A) shows a state in which the moving body is positioned at the first stop position P1, and (B) shows a state in which the moving body is positioned at the second stop position P2; there is 実施の形態に係る偏波回転器の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a polarization rotator according to an embodiment; FIG.

以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
図１～図３、図５に示すように、偏波回転器１０は、入力ポート３０および出力ポート３２を有するケース１２と、ベース１４と、移動体１６と、モータ１８とを含んで構成されている。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3 and 5, the polarization rotator 10 includes a case 12 having an input port 30 and an output port 32, a base 14, a moving body 16, and a motor 18. ing.

図３に示すように、ベース１４は、平面視長方形状を呈している。
ベース１４の上部には、ベース１４の長手方向の中央部でベース１４の幅方向に貫通するベース凹部１４０２が設けられている。
ベース凹部１４０２の底面の両側には軸受４０が配置されている。
ベース凹部１４０２の底部の長手方向の中央部には、ベース１４の高さ方向に貫通するベース溝部１４０４がベース１４の幅方向に延在形成されている。 As shown in FIG. 3, the base 14 has a rectangular shape in plan view.
A base concave portion 1402 is provided in the upper portion of the base 14 so as to penetrate the base 14 in the width direction at the central portion in the longitudinal direction of the base 14 .
Bearings 40 are arranged on both sides of the bottom surface of the base recess 1402 .
A base groove 1404 penetrating in the height direction of the base 14 is formed extending in the width direction of the base 14 at the center in the longitudinal direction of the bottom of the base recess 1402 .

図３に示すように、モータ１８は、ベース１４の下部にブラケット４２を介して取り付けられている。本実施の形態では、モータ１８はステッピングモータで構成されている。
モータ１８の出力軸１８０２にはこの出力軸１８０２と軸心を合致させて円板４４が結合されており、円板４４は、ベース溝部１４０４の下部に収容されている。
円板４４の軸心から離れた円板４４の上面の箇所に係合ピン４６が突設されている。
したがって、モータ１８により円板４４が回転することで、係合ピン４６はベース溝部１４０４内で出力軸１８０２を中心に回転する。 As shown in FIG. 3, the motor 18 is attached to the lower portion of the base 14 via a bracket 42. As shown in FIG. In this embodiment, the motor 18 is a stepping motor.
A disc 44 is coupled to the output shaft 1802 of the motor 18 so as to be aligned with the output shaft 1802 , and the disc 44 is accommodated in the lower portion of the base groove portion 1404 .
An engaging pin 46 is projected from the upper surface of the disc 44 away from the axis of the disc 44 .
Therefore, when the disk 44 is rotated by the motor 18 , the engaging pin 46 rotates around the output shaft 1802 within the base groove portion 1404 .

図３、図４に示すように、移動体１６は、下部材３４と、この下部材３４の上に取着された第１上部材３６および第２上部材３８とで構成され、後述する第１変換部３６および第２変換部３８を支持するものである。
下部材３４は、平面視長方形状を呈している。
下部材３４の下面３４０４の両側は軸受４０によりベース１４上でスライド可能に支持されている。
図３に示すように、下部材３４の下部中央には、ベース溝部１４０４に収容される突出部３４０２が設けられている。
突出部３４０２の下面３４０６の幅方向および長手方向の中央部には、突出部３４０２の幅方向に貫通形成された、言い換えると、ベース凹部１４０２の延在方向と直交する方向に貫通形成された係合溝３４１０が下方に開放状に形成されている。
この係合溝３４１０には係合ピン４６が係合している。 As shown in FIGS. 3 and 4, the moving body 16 is composed of a lower member 34, and a first upper member 36 and a second upper member 38 mounted on the lower member 34. It supports the first conversion section 36 and the second conversion section 38 .
The lower member 34 has a rectangular shape in plan view.
Both sides of the lower surface 3404 of the lower member 34 are slidably supported on the base 14 by bearings 40 .
As shown in FIG. 3, the bottom center of the lower member 34 is provided with a protrusion 3402 that is accommodated in the base groove 1404 .
At the center of the lower surface 3406 of the projecting portion 3402 in the width direction and the longitudinal direction, a hook is formed to penetrate in the width direction of the projecting portion 3402, in other words, in a direction orthogonal to the extending direction of the base recess 1402. A matching groove 3410 is formed open downward.
The engagement pin 46 is engaged with this engagement groove 3410 .

図３、図４に示すように、第１上部材３６および第２上部材３８は、それぞれ下部材３４の長手方向の寸法と同じ寸法の長さＬと、下部材３４の幅方向の寸法の１／２の寸法の幅Ｗと、幅Ｗよりも小さい寸法の高さＨとを有した断面矩形を呈する細長状を呈している。
第１上部材３６および第２上部材３８は、長手方向を下部材３４の長手方向に合致させると共に、幅方向を下部材３４の幅方向に合致させ、幅方向に並べられた状態で下部材３４の上面にボルトＢを介して固定されている。
第１上部材３６および第２上部材３８が下部材３４の上面に固定された状態で、第１部材３６、第２部材３８、下部材３４の長さＬ方向の両側の端面は同一面上に位置している As shown in FIGS. 3 and 4, the first upper member 36 and the second upper member 38 each have a length L that is the same as the longitudinal dimension of the lower member 34 and a width dimension of the lower member 34 . It has an elongated shape with a rectangular cross section having a width W that is half the dimension and a height H that is smaller than the width W.
The first upper member 36 and the second upper member 38 have their longitudinal direction aligned with the longitudinal direction of the lower member 34 and their width direction aligned with the width direction of the lower member 34, and are aligned in the width direction. It is fixed to the upper surface of 34 via a bolt B.
With the first upper member 36 and the second upper member 38 fixed to the upper surface of the lower member 34, the end surfaces of the first member 36, the second member 38, and the lower member 34 on both sides in the length L direction are flush with each other. is located in

第１上部材３６は、入力ポート３０および出力ポート３２に対して選択的に接続される第１変換部４８を備えている。
第１変換部４８は、第１上部材３６の幅Ｗ方向および高さＨ方向の中央で第１上部材３６の長手方向（長さＬ方向）の全長にわたって貫通形成されている。
第１変換部４８は、入力ポート３０から出力ポート３２に至るにつれて断面形状が方形から円形に滑らかに変化する第１丸角変換導波管路５０で形成されている。
入力ポート３０側に位置する第１上部材３６の端面には、第１変換部４８の方形の入力用開口３６０２が位置し、出力ポート３２側に位置する第１上部材３６の端面には、第１変換部４８の円形の出力用開口３６０４が位置している。 First upper member 36 includes a first conversion portion 48 selectively connected to input port 30 and output port 32 .
The first converting portion 48 is formed through the entire length of the first upper member 36 in the longitudinal direction (length L direction) at the center of the first upper member 36 in the width W direction and the height H direction.
The first conversion section 48 is formed of a first round-angle conversion waveguide 50 whose cross-sectional shape smoothly changes from a square to a circle from the input port 30 to the output port 32 .
The rectangular input opening 3602 of the first converting portion 48 is located on the end surface of the first upper member 36 located on the input port 30 side, and the end surface of the first upper member 36 located on the output port 32 side has: A circular output opening 3604 of the first conversion portion 48 is located.

第２上部材３８は、入力ポート３０および出力ポート３２に対して選択的に接続される第２変換部５２を備えている。
第２変換部５２は、第２上部材３８の幅Ｗ方向および高さＨ方向の中央で第２上部材３８の長手方向（長さＬ方向）の全長にわたって貫通形成されている。
第２変換部５２は、入力ポート３０側に設けられ電磁波の偏波面を所定角度回転させるツイスト導波管路５４と、ツイスト導波管路５４の入力ポート３０側とは反対側の端部に接続され端部から出力ポート３２に至るにつれて断面形状が方形から円形に滑らかに変化する第２丸角変換導波管路５６とで構成されている。
本実施の形態では、ツイスト導波管路５４による偏波面の回転角度が９０度である場合について説明するが、偏波面の回転角度は９０度以外の角度であってもよいことは無論である。
入力ポート３０側に位置する第２上部材３８の端面には、第２変換部５２の方形の入力用開口３８０２が位置し、出力ポート３２側に位置する第２上部材３８の端面には、第２変換部５２の円形の出力用開口３８０４が位置している。 The second upper member 38 has a second conversion portion 52 selectively connected to the input port 30 and the output port 32 .
The second converting portion 52 is formed through the entire length of the second upper member 38 in the longitudinal direction (length L direction) at the center of the second upper member 38 in the width W direction and the height H direction.
The second conversion unit 52 is provided at the input port 30 side of the twisted waveguide 54 that rotates the plane of polarization of the electromagnetic wave by a predetermined angle, and at the end of the twisted waveguide 54 opposite to the input port 30 side. and a second round-angle conversion waveguide 56 whose cross-sectional shape smoothly changes from a square to a circle from the connected end to the output port 32 .
In this embodiment, a case where the rotation angle of the plane of polarization by the twisted waveguide 54 is 90 degrees will be described, but the angle of rotation of the plane of polarization may of course be an angle other than 90 degrees. .
The rectangular input opening 3802 of the second converting portion 52 is located on the end surface of the second upper member 38 located on the input port 30 side, and the end surface of the second upper member 38 located on the output port 32 side has: A circular output opening 3804 of the second conversion portion 52 is located.

図１～図３に示すように、ケース１２は、上カバー２０と、入力ポート用端面壁２２と、出力ポート用端面壁２４と、一対の側壁２６、２８とを備えている。
上カバー２０は、長方形の板状を呈するカバー本体２００２と、カバー本体２００２の四辺に沿って形成された取り付け面２００４とを備えている。
入力ポート用端面壁２２と、出力ポート用端面壁２４とは長方形の板状を呈し、上カバー２０の一対の短辺の取り付け面２００４に取着され取り付け面２００４から垂設され、互いに対向して平行している。
一対の側壁２６、２８は長方形の板状を呈し、上カバー２０の一対の長辺の取り付け面２００４に取着され取り付け面２００４からそれぞれ垂設されており、互いに対向して平行している。 As shown in FIGS. 1-3, the case 12 includes a top cover 20, an input port end wall 22, an output port end wall 24, and a pair of side walls 26,28.
The upper cover 20 includes a cover body 2002 having a rectangular plate shape and mounting surfaces 2004 formed along the four sides of the cover body 2002 .
The input port end wall 22 and the output port end wall 24 are in the form of rectangular plates, are attached to a pair of mounting surfaces 2004 on the short sides of the upper cover 20, are vertically provided from the mounting surfaces 2004, and face each other. are parallel to each other.
A pair of side walls 26 and 28 are rectangular plates, are attached to a pair of mounting surfaces 2004 on the long sides of the upper cover 20, are vertically provided from the mounting surfaces 2004, and are opposed to and parallel to each other.

図１に示すように、入力ポート用端面壁２２の長手方向の中央部かつ上部に、方形導波管が接続される単一の入力ポート３０が形成されている。
入力ポート３０は、上下に縦長の長方形状の開口３００２と、開口３００２の周囲に形成された複数のねじ孔３００４と、開口３００２の周囲に開口３００２の軸心を挟んで１８０度の位相をずらして設けられた一対の位置決めピン３００６と、開口３００２の周囲に開口３００２の軸心を挟んで１８０度の位相をずらして設けられた一対の位置決め孔３００８とを含んで構成されている。 As shown in FIG. 1, a single input port 30 to which a rectangular waveguide is connected is formed at the longitudinal center and upper portion of the input port end wall 22 .
The input port 30 has a vertically long rectangular opening 3002, a plurality of screw holes 3004 formed around the opening 3002, and a 180-degree phase shift around the opening 3002 across the axis of the opening 3002. and a pair of positioning holes 3008 provided around the opening 3002 with a phase shift of 180 degrees across the axis of the opening 3002 .

図２に示すように、出力ポート用端面壁２４の長手方向の中央部かつ上部に、円形導波管が接続される単一の出力ポート３２が形成されている。
出力ポート３２は、円形の開口３２０２と、開口３２０２の周囲に形成された複数のねじ孔３２０４と、開口３２０２の周囲に開口３２０２の軸心を挟んで１８０度の位相をずらして設けられた一対の位置決めピン３２０６と、開口３２０２の周囲に開口３２０２の軸心を挟んで１８０度の位相をずらして設けられた一対の位置決め孔３２０８とを含んで構成されている。 As shown in FIG. 2, a single output port 32 to which a circular waveguide is connected is formed at the longitudinal center and upper portion of the output port end wall 24 .
The output port 32 includes a circular opening 3202, a plurality of screw holes 3204 formed around the opening 3202, and a pair of screw holes 3204 provided around the opening 3202 with a phase shift of 180 degrees across the axis of the opening 3202. and a pair of positioning holes 3208 provided around the opening 3202 with a phase shift of 180 degrees across the axis of the opening 3202 .

図３に示すように、入力ポート用端面壁２２の下部と出力ポート用端面壁２４の下部は、ベース１４の長手方向の両端面に取着され、一対の側壁２６、２８の下部は、ベース１４の幅方向の両側面に取着されている。
このように入力ポート用端面壁２２、出力ポート用端面壁２４、一対の側壁２６、２８がベース１４に取着された状態で上カバー２０の下面は、第１上部材３６、第２上部材３８の上面に摺動可能に接触し、入力ポート用端面壁２２および出力ポート用端面壁２４は、第１上部材３６、第２上部材３８の長さＬ方向の両端面に摺動可能に接触している。
また、上述のように、係合ピン４６はベース溝部１４０４内で出力軸１８０２を中心に回転し、係合ピン４６は係合溝３４１０に係合しているので、モータ１８により円板４４が回転すると、係合ピン４６が係合溝３４１０内を移動し、これにより下部材３４は軸受４０を介してベース凹部１４０２の延在方向に直線往復移動する。
具体的には、モータ１８の駆動により、移動体１６が第１停止位置Ｐ１と第２停止位置Ｐ２との間で往復移動されるように係合ピン４６および係合溝３４１０が形成されている。
したがって、本実施の形態では、移動体１６を第１停止位置Ｐ１と第２停止位置Ｐ２とに停止可能に移動させる移動部が、モータ１８、係合ピン４６、係合溝３４１０を含んで構成されている。 As shown in FIG. 3, the lower portion of the input port end wall 22 and the lower portion of the output port end wall 24 are attached to both longitudinal end surfaces of the base 14, and the lower portions of the pair of side walls 26, 28 are attached to the base. 14 are attached to both sides in the width direction.
With the input port end wall 22, the output port end wall 24, and the pair of side walls 26 and 28 attached to the base 14, the lower surface of the upper cover 20 is formed by a first upper member 36 and a second upper member. 38, and the input port end wall 22 and the output port end wall 24 are slidable on both end faces in the length L direction of the first upper member 36 and the second upper member 38. in contact.
Further, as described above, the engaging pin 46 rotates around the output shaft 1802 in the base groove portion 1404, and the engaging pin 46 is engaged with the engaging groove 3410, so that the disk 44 is moved by the motor 18. When rotated, the engagement pin 46 moves within the engagement groove 3410 , thereby linearly reciprocating the lower member 34 via the bearing 40 in the extending direction of the base recess 1402 .
Specifically, the engagement pin 46 and the engagement groove 3410 are formed so that the moving body 16 is reciprocally moved between the first stop position P1 and the second stop position P2 by driving the motor 18. .
Therefore, in the present embodiment, the moving part for moving the movable body 16 to the first stop position P1 and the second stop position P2 includes the motor 18, the engagement pin 46, and the engagement groove 3410. It is

次に偏波回転器１０の動作について説明する。
図４（Ａ）に示すように、モータ１８の駆動により移動体１６が第１停止位置Ｐ１に停止すると、入力ポート３０と第１変換部４８の入力用開口３６０２が合致し、第１変換部４８の出力用開口３６０４と出力ポート３２とが合致し、入力ポート３０と出力ポート３２とが第１変換部４８で接続される。
また、図４（Ｂ）に示すように、モータ１８の駆動により移動体１６が第２停止位置Ｐ２に停止すると、入力ポート３０と第２変換部５２の入力用開口３８０２が合致し、第２変換部５２の出力用開口３８０４と出力ポート３２とが合致し、入力ポート３０と出力ポート３２とが第２変換部５２で接続される。
すなわち、モータ１８の駆動により、移動体１６は、入力ポート用端面壁２２および出力ポート用端面壁２４が対向する方向と直交する方向に間隔をおいた停止位置Ｐ１、Ｐ２に停止可能に移動される。
そして、移動体１６の第１変換部４８および第２変換部５２は、移動体１６の停止位置Ｐ１、Ｐ２のそれぞれにおいて、入力ポート３０と出力ポート３２とに選択的に接続される。 Next, the operation of the polarization rotator 10 will be described.
As shown in FIG. 4A, when the moving body 16 is stopped at the first stop position P1 by driving the motor 18, the input port 30 and the input opening 3602 of the first converting section 48 are aligned, and the first converting section The output opening 3604 of 48 and the output port 32 are matched, and the input port 30 and the output port 32 are connected by the first conversion portion 48 .
Further, as shown in FIG. 4B, when the moving body 16 is stopped at the second stop position P2 by driving the motor 18, the input port 30 and the input opening 3802 of the second converting portion 52 are aligned, and the second The output opening 3804 of the conversion section 52 and the output port 32 are matched, and the input port 30 and the output port 32 are connected by the second conversion section 52 .
That is, by driving the motor 18, the movable body 16 is moved to stop positions P1 and P2 spaced apart in a direction perpendicular to the direction in which the input port end wall 22 and the output port end wall 24 face each other. be.
The first conversion section 48 and the second conversion section 52 of the mobile body 16 are selectively connected to the input port 30 and the output port 32 at the stop positions P1 and P2 of the mobile body 16, respectively.

なお、移動体１６を第１、第２停止位置Ｐ１、Ｐ２に停止させる制御は、モータ１８の駆動信号を制御して移動体１６の移動量を制御することで行われる。
また、本実施の形態では、モータ１８がステッピングモータである場合について説明したが、モータ１８としてフィードバック制御により回転制御を行なうサーボモータ１８を用いてもよい。
また、移動体１６の第１、第２停止位置Ｐ１、Ｐ２のそれぞれを検出する第１、第２リミットスイッチを設け、それら２個のリミットスイッチの検出状態に応じてモータ１８の回転制御を行なうなど、従来公知の様々な制御方法が使用可能である。 The control for stopping the moving body 16 at the first and second stop positions P1 and P2 is performed by controlling the driving signal of the motor 18 to control the amount of movement of the moving body 16. FIG.
Also, in the present embodiment, the case where the motor 18 is a stepping motor has been described, but a servomotor 18 that performs rotation control by feedback control may be used as the motor 18 .
Also, first and second limit switches are provided for detecting the first and second stop positions P1 and P2 of the moving body 16, respectively, and the rotation of the motor 18 is controlled in accordance with the detected states of these two limit switches. Various conventionally known control methods can be used.

次に、偏波回転器１０の使用方法について具体的に説明する。
以下では、高周波信号の供給源から出力される高周波信号を、偏波回転器１０を介してモジュールに供給する場合について説明する。
まず、入力ポート３０と供給源を方形導波管を介して接続すると共に、出力ポート３２とモジュールを円形導波管を介して接続する。 Next, how to use the polarization rotator 10 will be specifically described.
A case will be described below in which a high-frequency signal output from a high-frequency signal supply source is supplied to the module via the polarization rotator 10 .
First, the input port 30 and the source are connected via a rectangular waveguide, and the output port 32 and the module are connected via a circular waveguide.

モータ１８の回転制御により、図４（Ａ）に示すように、移動体１６を第１停止位置Ｐ１に停止させると、供給源から方形導波管を介して入力ポート３０に供給された高周波信号（電磁波）は、入力ポート３０、第１変換部４８を構成する第１丸角変換導波管路５０を介して出力ポート３２に伝送され、出力ポート３２から円形導波管を介してモジュールに供給される。
したがって、移動体１６が第１停止位置Ｐ１に位置した場合は、供給源から供給される高周波信号はその偏波面の回転角度がそのまま維持された状態で偏波回転器１０からモジュールに供給される。
モータ１８の回転制御により、図４（Ｂ）に示すように、移動体１６を第２停止位置Ｐ２に停止させると、供給源から方形導波管を介して入力ポート３０に供給された高周波信号（電磁波）は、入力ポート３０、第２変換部５２を構成するツイスト導波管路５４および第２丸角変換導波管路５６を介して出力ポート３２に伝送され、出力ポート３２から円形導波管を介してモジュールに供給される。
したがって、移動体１６が第２停止位置Ｐ２に位置した場合は、供給源から供給される高周波信号はその偏波面の回転角度が９０度回転された状態で偏波回転器１０からモジュールに供給される。 When the moving body 16 is stopped at the first stop position P1 as shown in FIG. 4A by controlling the rotation of the motor 18, the high frequency signal supplied from the supply source to the input port 30 via the rectangular waveguide is (Electromagnetic waves) are transmitted to the output port 32 via the input port 30 and the first round-angle conversion waveguide 50 that constitutes the first conversion section 48, and from the output port 32 to the module via the circular waveguide. supplied.
Therefore, when the moving body 16 is positioned at the first stop position P1, the high-frequency signal supplied from the supply source is supplied from the polarization rotator 10 to the module while maintaining the rotation angle of the plane of polarization. .
When the moving body 16 is stopped at the second stop position P2 as shown in FIG. 4B by controlling the rotation of the motor 18, the high frequency signal supplied from the supply source to the input port 30 through the rectangular waveguide is (electromagnetic wave) is transmitted to the output port 32 through the input port 30, the twisted waveguide 54 and the second round-angle conversion waveguide 56 that constitute the second conversion section 52, and is circularly guided from the output port 32. It is supplied to the module via a wave tube.
Therefore, when the moving body 16 is positioned at the second stop position P2, the high-frequency signal supplied from the supply source is supplied to the module from the polarization rotator 10 with the plane of polarization rotated by 90 degrees. be.

なお、高周波信号をホーンアンテナを介してモジュールに供給する場合は、円形導波管に代えて、円形の開口が形成されたフランジと、フランジに連続するホーン部とを有するホーンアンテナを用意し、このホーンアンテナのフランジを偏波回転器１０の出力ポート３２に接続すればよい。 When a high-frequency signal is supplied to the module via a horn antenna, a horn antenna having a flange formed with a circular opening and a horn portion continuous to the flange is prepared instead of the circular waveguide, The flange of this horn antenna can be connected to the output port 32 of the polarization rotator 10 .

本実施の形態では、高周波信号を、その偏波面の角度を維持した状態と偏波面の角度を９０度回転させた状態とに簡単かつ確実に切り替えてモジュールに供給することができる。
したがって、従来のように供給源とモジュールとの間を、丸角変換導波管を用いて接続する接続状態と、ツイスト導波管と丸角変換導波管を用いて接続する接続状態とを手作業で切り替えることで、高周波信号の偏波面の回転角度の切り替えを行なう場合に比較して、高周波信号の偏波面の回転角度の切り替えを効率的に行なう上で有利となり、試験や実験に要するコストの低減を図る上で有利となる。 In this embodiment, the high-frequency signal can be easily and reliably switched between a state in which the angle of the plane of polarization is maintained and a state in which the angle of the plane of polarization is rotated by 90 degrees, and supplied to the module.
Therefore, the connection state in which the power supply source and the module are connected using the round-angle conversion waveguide as in the conventional art, and the connection state in which the twisted waveguide and the round-angle conversion waveguide are used for connection are changed. By manually switching, compared to the case of switching the rotation angle of the polarization plane of the high-frequency signal, it is advantageous in efficiently switching the rotation angle of the polarization plane of the high-frequency signal, which is required for tests and experiments. This is advantageous in reducing costs.

また、本実施の形態では、モータ１８により移動体１６を２個の停止位置Ｐ１、Ｐ２に停止させるといった簡単な構成で、入力ポート３０に入力される高周波信号の偏波面の角度を切り替えて出力ポート３２から出力することができ、構成の簡素化を図る上で有利となる。
また、本実施の形態では、移動部がモータ１８、係合ピン４６，係合溝３４１０を含んで構成されている場合について説明したが、移動部としてモータと送りねじを用いるなど従来公知の様々な移動機構が使用可能であり、モータに代えて従来公知の様々なアクチュエータが使用可能である。さらに移動部は、アクチュエータを用いずに送りねじ機構を用いて手動により移動体１６を移動させる手動式で構成するなど任意である。 Further, in the present embodiment, with a simple configuration in which the moving body 16 is stopped at two stop positions P1 and P2 by the motor 18, the angle of the plane of polarization of the high-frequency signal input to the input port 30 is switched and output. It can be output from the port 32, which is advantageous in simplifying the configuration.
In addition, in the present embodiment, the case where the moving portion includes the motor 18, the engaging pin 46, and the engaging groove 3410 has been described. Any moving mechanism can be used, and various conventionally known actuators can be used in place of the motor. Further, the moving part may optionally be configured as a manual type in which the moving body 16 is manually moved using a feed screw mechanism without using an actuator.

なお、本実施の形態では、移動体１６に第２変換部５２を１つ設けた場合について説明したが、ツイスト導波管路５４による偏波面の回転角度を互いに異ならせた第２変換部５２を２つ以上設けてもよい。
例えば、偏波面の回転角度が１５度、３０度、４５度、６０度、７５度、９０度といったように異なる複数の第２変換部５２を設けても良い。
この場合には、移動部により移動体１６を一対の端面壁２２、２４が対向する方向と直交する方向に間隔をおいた３以上の数の停止位置に停止可能に移動させるようにすればよい。
言い換えると、Ｎを１以上の整数として第２変換部５２をＮ個設け、移動体１６を一対の端面壁２２、２４が対向する方向と直交する方向に間隔をおいたＮ＋１の数の停止位置に停止可能に移動させる移動部を設け、移動体１６には、Ｎ＋１の数の停止位置のそれぞれにおいて、入力ポート３０および出力ポート３２に選択的に接続される第１変換部４８およびＮ個の第２変換部５２を設ければ良い。 In this embodiment, a case where one second converter 52 is provided in the moving body 16 has been described. may be provided two or more.
For example, a plurality of second converters 52 with different polarization plane rotation angles of 15 degrees, 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 75 degrees, and 90 degrees may be provided.
In this case, the movable body 16 can be moved to three or more stop positions spaced apart in a direction perpendicular to the direction in which the pair of end walls 22 and 24 face each other by the moving portion. .
In other words, N is an integer equal to or greater than 1, and N second conversion portions 52 are provided, and the moving body 16 is positioned at N+1 stop positions spaced apart in a direction orthogonal to the direction in which the pair of end walls 22 and 24 face each other. The movable body 16 is provided with a first conversion section 48 selectively connected to the input port 30 and the output port 32 at each of the N+1 number of stop positions, and N What is necessary is just to provide the 2nd conversion part 52. FIG.

１０ 偏波回転器
１６ 移動体
１８ モータ
２２ 入力ポート用端面壁
２４ 出力ポート用端面壁
３０ 入力ポート
３００２ 方形の開口
３２ 出力ポート
３２０２ 円形の開口
４８ 第１変換部
５０ 第１丸角変換導波管路
５２ 第２変換部
５４ ツイスト導波管路
５６ 第２丸角変換導波管路
Ｐ１ 第１停止位置
Ｐ２ 第２停止位置 10 Polarization rotator 16 Moving body 18 Motor 22 Input port end wall 24 Output port end wall 30 Input port 3002 Square opening 32 Output port 3202 Circular opening 48 First converter 50 First round angle converter waveguide Path 52 Second conversion portion 54 Twisted waveguide 56 Second round-angle conversion waveguide P1 First stop position P2 Second stop position

Claims (3)

方形導波管が接続される方形の開口が形成された入力ポートと、
円形導波管が接続される円形の開口が形成された出力ポートと、
前記入力ポートおよび前記出力ポートに対して選択的に接続される第１変換部と少なくとも１つの第２変換部とを備え、
前記第１変換部は、前記入力ポートから前記出力ポートに至るにつれて断面形状が方形から円形に滑らかに変化する第１丸角変換導波管路で形成され、
前記第２変換部は、前記入力ポート側に設けられ電磁波の偏波面を所定角度回転させるツイスト導波管路と、前記ツイスト導波管路の前記入力ポート側とは反対側の端部に接続され前記端部から前記出力ポートに至るにつれて断面形状が方形から円形に滑らかに変化する第２丸角変換導波管路で形成されている、
ことを特徴とする偏波回転器。 an input port having a rectangular opening to which the rectangular waveguide is connected;
an output port formed with a circular opening to which the circular waveguide is connected;
a first converter and at least one second converter selectively connected to the input port and the output port;
The first conversion section is formed of a first rounded conversion waveguide whose cross-sectional shape smoothly changes from a square to a circle from the input port to the output port,
The second conversion unit is connected to a twisted waveguide provided on the input port side for rotating a plane of polarization of an electromagnetic wave by a predetermined angle, and to an end of the twisted waveguide opposite to the input port side. and is formed of a second round-angle conversion waveguide whose cross-sectional shape smoothly changes from a square to a circle from the end to the output port,
A polarization rotator characterized by: 互いに対向する一対の端面壁を備え、
前記入力ポートは、前記一対の端面壁の一方に形成され、
前記出力ポートは、前記一対の端面壁の他方の端面壁に形成され、
前記一対の端面壁の間に、前記一対の端面壁が対向する方向と直交する方向に移動可能に移動体を設け、
Ｎを１以上の整数として前記第２変換部はＮ個設けられ、
前記移動体を前記直交する方向に間隔をおいた前記Ｎ＋１の数の停止位置に停止可能に移動させる移動部を設け、
前記移動体には、前記Ｎ＋１の数の停止位置のそれぞれにおいて、前記入力ポートおよび前記出力ポートに選択的に接続される前記第１変換部および前記Ｎ個の第２変換部が支持されている、
ことを特徴とする請求項１記載の偏波回転器。 a pair of end walls facing each other;
the input port is formed in one of the pair of end walls;
the output port is formed in the other end wall of the pair of end walls,
A movable body is provided between the pair of end walls so as to be movable in a direction orthogonal to the direction in which the pair of end walls face each other;
Where N is an integer of 1 or more, the number of the second conversion units is N,
a moving unit for moving the moving body to the N+1 number of stop positions spaced apart in the orthogonal direction so as to be able to stop;
The moving body supports the first conversion section and the N second conversion sections selectively connected to the input port and the output port at each of the N+1 number of stop positions. ,
2. The polarization rotator according to claim 1, wherein: 前記ツイスト導波管路による前記偏波面の回転角度は１５度、３０度、４５度、６０度、７５度、９０度の何れかである、
ことを特徴とする請求項１または２記載の偏波回転器。 The rotation angle of the plane of polarization by the twisted waveguide is 15 degrees, 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 75 degrees, or 90 degrees.
3. The polarization rotator according to claim 1, wherein:
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