JP7496953B1 - Polarization separation circuit and antenna - Google Patents
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Abstract
偏波分離回路は、管軸方向に垂直な断面が円形である1つの円形端子(1A)と長方形である2つの長方形端子(1Ba、1Bb)とを有し、管軸方向に垂直な断面が前記円形の断面から前記2つの長方形端子の断面に変換された形状を有する変換導波管(1)と、複数の段鼻(7a~7d)を有し、前記変換導波管の内部に配置されたセプタム位相板(2;2M)と、を備え、前記セプタム位相板は、前記セプタム位相板の短手方向の幅が階段状に細くなる形状を有し、その階段状に細く形成された前記セプタム位相板の先端が前記変換導波管の円形端子側に位置するように前記変換導波管の内部に配置されている。The polarization separation circuit includes a conversion waveguide (1) having one circular terminal (1A) whose cross section perpendicular to the tube axis direction is circular and two rectangular terminals (1Ba, 1Bb) whose cross section perpendicular to the tube axis direction is rectangular, and a shape obtained by converting the cross section perpendicular to the tube axis direction from the circular cross section to the cross sections of the two rectangular terminals, and a septum phase plate (2; 2M) having a plurality of step noses (7a to 7d) and arranged inside the conversion waveguide, wherein the septum phase plate has a shape in which the width of the septum phase plate in the short side direction narrows in a stepped manner, and is arranged inside the conversion waveguide so that the tip of the septum phase plate formed to be tapered in a stepped manner is located on the circular terminal side of the conversion waveguide.
Description
本開示は、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。 This disclosure relates to polarization separation circuits primarily used in the VHF, UHF, microwave and millimeter wave bands.
直交する2つの円偏波信号(右旋、左旋)または直交する2つの直線偏波信号(垂直、水平)を分離する回路として、正方形導波管内にセプタム位相板を挿入した偏波分離回路が知られている(例えば、非特許文献1の図5参照)。A polarization separation circuit that inserts a septum phase plate into a square waveguide is known as a circuit that separates two orthogonal circularly polarized signals (right-handed, left-handed) or two orthogonal linearly polarized signals (vertical, horizontal) (see, for example, Figure 5 of Non-Patent Document 1).
従来の偏波分離回路は正方形導波管とセプタム位相板を備え、正方形導波管は1つの正方形導波管端子と2つの長方形導波管端子とを有する。セプタム位相板は、2つの長方形導波管が形成されるように正方形導波管内に挿入され、長方形導波管端子から正方形導波管端子に近づくに従って階段状に細くなるように形成されている。A conventional polarization splitter circuit includes a square waveguide and a septum phase plate, where the square waveguide has one square waveguide terminal and two rectangular waveguide terminals. The septum phase plate is inserted into the square waveguide so that two rectangular waveguides are formed, and is formed so that it tapers in a stepped manner from the rectangular waveguide terminal to the square waveguide terminal.
このような偏波分離回路では、正方形導波管端子から円偏波信号が入力された場合、入力された信号が右旋か左旋かに応じて、異なる長方形導波管端子から信号が出力される。また、正方形導波管端子から直線偏波信号が入力された場合については、セプタム位相板に垂直な直線偏波信号に対しては2つの長方形導波管端子から同じ電界の向き、セプタム位相板に水平な直線偏波信号に対しては2つの長方形導波管端子から向かいあう電界の向きで信号が出力される。In such a polarization splitting circuit, when a circularly polarized signal is input from the square waveguide terminal, a signal is output from a different rectangular waveguide terminal depending on whether the input signal is right-handed or left-handed. When a linearly polarized signal is input from the square waveguide terminal, the two rectangular waveguide terminals output signals with the same electric field direction for linearly polarized signals perpendicular to the septum phase plate, and the two rectangular waveguide terminals output signals with opposing electric field directions for linearly polarized signals horizontal to the septum phase plate.
このような偏波分離回路においては、セプタム位相板の階段部分の寸法または板厚により偏波分離特性が決定される。In such a polarization separation circuit, the polarization separation characteristics are determined by the dimensions or thickness of the step portion of the septum phase plate.
また、偏波分離回路は、一般的に、円形導波管端子を有するホーンアンテナと接続して用いられる。このため、ホーンアンテナと偏波分離回路の間には、ホーンアンテナの円形導波管端子と偏波分離回路の正方形導波管端子とを接続するための変換器が設けられる(例えば、非特許文献1の図11のcircular to rectangular transition)。In addition, the polarization splitter is generally used in connection with a horn antenna having a circular waveguide terminal. For this reason, a converter is provided between the horn antenna and the polarization splitter to connect the circular waveguide terminal of the horn antenna to the square waveguide terminal of the polarization splitter (for example, the circular to rectangular transition in Figure 11 of Non-Patent Document 1).
従来の正方形導波管端子を有する偏波分離回路は、円形導波管端子を有するホーンアンテナと接続して用いる場合には変換器が必要であるため、偏波分離回路を用いて構成されるアンテナが変換器の長さの分だけ長軸化するという問題があった。 Conventional polarization splitting circuits with square waveguide terminals require a converter when used in connection with a horn antenna with a circular waveguide terminal, which creates the problem that the axis of an antenna constructed using a polarization splitting circuit becomes longer by the length of the converter.
本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、アンテナの短軸化を図ることが可能となる偏波分離回路を提供することを目的とする。This disclosure has been made to solve such problems, and aims to provide a polarization separation circuit that makes it possible to shorten the axis of the antenna.
本開示の実施形態による偏波分離回路は、管軸方向に垂直な断面が円形である1つの円形端子と長方形である2つの長方形端子とを有し、管軸方向に垂直な断面が前記円形の断面から前記2つの長方形端子の断面に変換された形状を有する変換導波管と、複数の段鼻を有し、前記変換導波管の内部に配置されたセプタム位相板と、を備え、前記セプタム位相板は、前記セプタム位相板の短手方向の幅が階段状に細くなる形状を有し、その階段状に細く形成された前記セプタム位相板の先端が前記変換導波管の円形端子側に位置するように前記変換導波管の内部に配置されている。A polarization splitting circuit according to an embodiment of the present disclosure comprises a conversion waveguide having one circular terminal and two rectangular terminals each having a circular cross section perpendicular to the tube axis direction, the cross section perpendicular to the tube axis direction being transformed from the circular cross section to the cross section of the two rectangular terminals, and a septum phase plate having multiple step nosings and disposed inside the conversion waveguide, the septum phase plate having a shape in which the width of the septum phase plate in the short side direction tapers in a stepped manner, and the tip of the septum phase plate formed in a stepped manner is disposed inside the conversion waveguide so as to be positioned on the circular terminal side of the conversion waveguide.
本開示の実施形態による偏波分離回路によれば、アンテナの短軸化を図ることが可能となる。 The polarization separation circuit according to the embodiment of the present disclosure makes it possible to shorten the axis of the antenna.
以下、添付の図面を参照して、本開示における種々の実施形態について詳細に説明する。なお、図面において同一または類似の符号を付された構成要素は、同一または類似の構成または機能を有するものであり、そのような構成要素についての重複する説明は省略する。Various embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Note that components with the same or similar reference numerals in the drawings have the same or similar configurations or functions, and redundant descriptions of such components will be omitted.
実施の形態1.
<構成>
図1は、本開示の実施の形態1による偏波分離回路の構成を説明するための偏波分離回路の斜視図である。図1において、1は変換導波管、2はセプタム位相板、3は円形導波管、4は円形導波管端子、5は長方形導波管、6は長方形導波管端子である。また、図2に偏波分離回路の平面図(セプタム位相板に対して直交する方向から見た図)、図3に偏波分離回路の側面図(セプタム位相板に対して平行な方向から見た図)、図4に変換導波管の斜視図、図5にセプタム位相板の斜視図、図6にセプタム位相板の平面図(セプタム位相板に対して直交する方向から見た図)、図7にセプタム位相板の側面図(セプタム位相板に対して平行な方向から見た図)を示す。図5、図6において7はセプタム位相板の段鼻である。
<Configuration>
Fig. 1 is a perspective view of a polarization splitting circuit for explaining the configuration of the polarization splitting circuit according to the first embodiment of the present disclosure. In Fig. 1, 1 is a conversion waveguide, 2 is a septum phase plate, 3 is a circular waveguide, 4 is a circular waveguide terminal, 5 is a rectangular waveguide, and 6 is a rectangular waveguide terminal. Fig. 2 shows a plan view of the polarization splitting circuit (viewed from a direction perpendicular to the septum phase plate), Fig. 3 shows a side view of the polarization splitting circuit (viewed from a direction parallel to the septum phase plate), Fig. 4 shows a perspective view of the conversion waveguide, Fig. 5 shows a perspective view of the septum phase plate, Fig. 6 shows a plan view of the septum phase plate (viewed from a direction perpendicular to the septum phase plate), and Fig. 7 shows a side view of the septum phase plate (viewed from a direction parallel to the septum phase plate). In Figs. 5 and 6, 7 is a nosing of the septum phase plate.
(円形導波管)
図1に示されているように、円形導波管3は全体的に円筒の形状を有しており、両端に円形の開口である円形導波管端子を有する。図1では、2つの円形導波管端子のうちの1つが円形導波管端子4として図示されている。
(Circular Waveguide)
As shown in Fig. 1, the
(長方形導波管)
長方形導波管5aおよび5bは、実質的に同一の形状を有する導波管である。これらを区別する必要がある場合を除き、長方形導波管5aおよび5bを以下では長方形導波管5と総称する。図1に示されているように、長方形導波管5は、全体的に断面が長方形の角筒形状をしており、両端に長方形の開口である長方形導波管端子を有する。長方形導波管端子は、変換導波管1の2つの長方形端子1B(1Ba、1Bb)のうちの一方の断面に相当する断面を有する。図1では、両端の長方形導波管端子のうちの一方が長方形導波管端子6として図示されている。すなわち、長方形導波管5aの長方形導波管端子6aおよび長方形導波管5bの長方形導波管端子6bが図示されている。
(Rectangular Waveguide)
The
(変換導波管)
図4に示されているように、変換導波管1は、管軸方向に垂直な断面が円形である1つの円形端子1Aと、長方形である2つの長方形端子1Baおよび1Bbとを有し、変換導波管1の管軸方向に垂直な断面が円形断面から2つの長方形端子1Baおよび1Bbの断面に変換された形状を有する導波管である。変換導波管1の内部にセプタム位相板2が配置される。2つの長方形端子1Baおよび1Bbがセプタム位相板2をそれらの間に挟んで隣接して位置することにより、2つの長方形端子1Baおよび1Bbは全体的に1つの略正方形の仮想的な端面を形成する。なお、2つの長方形端子1Baおよび1Bbを総称して、単に長方形端子1Bと称する場合がある。
(Conversion Waveguide)
As shown in Fig. 4, the
一例として、図1に示されているように、変換導波管1の円形端子1Aは円形導波管3の円形導波管端子と接続され、変換導波管1の2つの長方形端子1Baおよび1Bbは長方形導波管5aおよび5bの2つの長方形導波管端子とそれぞれ接続される。As an example, as shown in FIG. 1, the
(セプタム位相板)
セプタム位相板2は、図5または図6に示されているように、セプタム位相板2の短手方向の幅が階段状に細くなる形状を有する。このような形状を有するセプタム位相板2は、図1に示されているように、階段状に細く形成されたセプタム位相板2の先端が変換導波管1の円形端子1A側に位置し、セプタム位相板2の内部空間を等分するように変換導波管1の内部に配置されている。セプタム位相板2の変換導波管1内への配置は、一例として、挿入によりなされてよい。他の例として、セプタム位相板2と変換導波管1を3Dプリンタで一体的に形成することにより、セプタム位相板2を変換導波管1内へ配置してもよい。
(Septum phase plate)
As shown in Fig. 5 or 6, the
また、図5において円で囲まれた部位であるセプタム位相板2の段鼻7a、7b、7cおよび7dは、図6に示されているように、セプタム位相板2を平面視した場合に鋭角となっている。より具体的に述べると、セプタム位相板2の側面からセプタム位相板2の短手方向に伸びる線と、セプタム位相板2の長さ方向に沿った線とが平面視において鋭角となるように段鼻7aが形成されている。同様に、セプタム位相板2の側面からセプタム位相板2の短手方向に伸びる線と、セプタム位相板2の長さ方向に沿った線とが平面視において鋭角となるように段鼻7b~7dが形成されている。すべての段鼻が鋭角である必要はなく、少なくとも1つの段鼻が鋭角の場合もありえる。
In addition, the
<動作>
円形導波管端子4から円偏波信号が入力された場合、右旋か左旋かに応じて、異なる長方形導波管端子6aおよび6bの一方から信号が出力される。また、円形導波管端子4から直線偏波信号が入力された場合については、セプタム位相板2に垂直な直線偏波信号に対しては2つの長方形導波管端子6から同じ電界の向き、セプタム位相板2に水平な直線偏波信号に対しては2つの長方形導波管端子6から向かいあう電界の向きで信号が出力される。良好な偏波分離を実現するため、セプタム位相板2の寸法が調整されている。
<Operation>
When a circularly polarized signal is input from the
ここで、本実施の形態のより詳細な動作について、一般的な正方形導波管からなる構成、外壁が円形導波管から正方形導波管に変換され、セプタム位相板の段鼻が直角である構成、および外壁が円形導波管から正方形導波管に変換され、セプタム位相板の段鼻が鋭角である構成を比較して説明する。Here, the operation of this embodiment will be described in more detail by comparing a configuration consisting of a typical square waveguide, a configuration in which the outer wall is converted from a circular waveguide to a square waveguide and the septum phase plate has a right-angled nosing, and a configuration in which the outer wall is converted from a circular waveguide to a square waveguide and the septum phase plate has an acute-angled nosing.
図8Aに外壁の形状が正方形で一様な比較対象としての正方形導波管の平面図(セプタム位相板に対して直交する方向から見た図)を示し、図8Bに図8Aの位置Aおよび位置Bにおけるセプタム位相板の断面の形状を説明するための説明図を示す。また、図9Aに外壁の形状が円形から正方形に変換され、セプタム位相板の段鼻が直角である比較対象としての変換導波管の平面図(セプタム位相板に対して直交する方向から見た図)を示し、図9Bに図9Aの位置Aおよび位置Bにおけるセプタム位相板の断面の形状を説明するための説明図を示す。また、図10Aに、実施の形態1による外壁の形状が円形から正方形に変換され、セプタム位相板2の段鼻7a~7dが鋭角である変換導波管1の平面図(セプタム位相板に対して直交する方向から見た図)を示し、図10Bに図10Aの位置Aおよび位置Bにおけるセプタム位相板2の断面の形状を説明するための説明図を示す。8A shows a plan view (viewed from a direction perpendicular to the septum phase plate) of a square waveguide as a comparison object in which the outer wall shape is uniform and square, and FIG. 8B shows an explanatory diagram for explaining the cross-sectional shape of the septum phase plate at positions A and B in FIG. 8A. FIG. 9A shows a plan view (viewed from a direction perpendicular to the septum phase plate) of a conversion waveguide as a comparison object in which the outer wall shape is converted from a circle to a square and the nose of the septum phase plate is a right angle, and FIG. 9B shows an explanatory diagram for explaining the cross-sectional shape of the septum phase plate at positions A and B in FIG. 9A. FIG. 10A shows a plan view (viewed from a direction perpendicular to the septum phase plate) of a
図8Aに示す一般的な正方形導波管からなる構成では、外壁の形状は管軸方向に一様であるため、図8Bに示されているように断面形状は位置Aと位置Bで同じであり、位置Aと位置Bの間の領域を伝搬する信号の位相定数は一定である。同様に、位置Bと位置C、位置Cと位置D、位置Dと位置Eの間の領域を伝搬する信号の位相定数は一定である。このような条件下でのセプタム位相板の寸法の調整は比較的容易であり、良好な偏波分離特性が得られやすい。 In the configuration consisting of a typical square waveguide as shown in Figure 8A, the shape of the outer wall is uniform in the tube axial direction, so that the cross-sectional shape is the same at position A and position B as shown in Figure 8B, and the phase constant of the signal propagating through the region between position A and position B is constant. Similarly, the phase constant of the signal propagating through the region between position B and position C, position C and position D, and position D and position E is constant. Adjusting the dimensions of the septum phase plate under such conditions is relatively easy, and good polarization separation characteristics can be easily obtained.
一方、図9Aに示すように、変換導波管の外壁の形状が円形から正方形に変換され、セプタム位相板の段鼻が直角である構成においては、外壁の形状は管軸方向に沿って変わるため、図9Bに示されているように位置Aと位置Bにおいてセプタム位相板の位置は同じであるが断面形状は異なるものとなる。図9Aに示す円形導波管から正方形導波管への変換では位置Aに比べ位置Bでは遮断周波数は低域にシフトし、位置Aと位置Bの間の領域を伝搬する信号の位相定数は一定ではなくなる。位置Bと位置C、位置Cと位置D、位置Dと位置Eの間についても同様である。このためセプタム位相板の寸法の調整が難しくなり、良好な偏波分離特性が得られにくくなる。On the other hand, as shown in Figure 9A, in a configuration in which the shape of the outer wall of the conversion waveguide is converted from a circle to a square and the nose of the septum phase plate is at a right angle, the shape of the outer wall changes along the tube axis direction, so that the position of the septum phase plate is the same at positions A and B, but the cross-sectional shape is different, as shown in Figure 9B. In the conversion from a circular waveguide to a square waveguide shown in Figure 9A, the cutoff frequency shifts to a lower range at position B compared to position A, and the phase constant of the signal propagating in the region between positions A and B is no longer constant. The same is true between positions B and C, between positions C and D, and between positions D and E. This makes it difficult to adjust the dimensions of the septum phase plate, making it difficult to obtain good polarization separation characteristics.
図9Aに示す構成に対し、本実施の形態1による図10Aの構成ではセプタム位相板2の段鼻7a~7d(図5を参照)が鋭角であるため、図10Bに示されているように、位置Aと位置Bの断面ではセプタム位相板2の位置が異なることとなる。図10Bではその位置差をΔSとして示している。セプタム位相板2は断面で見た場合リッジとして機能し、リッジの高さが低くなると遮断周波数は高域にシフトする。このため、位置Bでは外壁の形状の変化による遮断周波数の低域へのシフトが補償され、位置Aと位置Bの間の領域を伝搬する信号の位相定数の変化は図9Aの構成の場合に比べ低減し、図8Aの構成の場合に近づくことになる。したがって、図8Aの構成の場合のように、セプタム位相板2の寸法の調整が比較的容易となり、良好な偏波分離特性が得られやすくなる。
Compared to the configuration shown in FIG. 9A, in the configuration of FIG. 10A according to the
以上に示したように、変換導波管1の外壁が円形から正方形に変換するように形成された構成において、セプタム位相板2の段鼻7a~7dを鋭角にすることにより、外壁の影響が補償され良好な偏波分離特性が得られる。また、外壁が円形から正方形に変換するように形成された構成では円形導波管端子を有するため、円形導波管端子を有するホーンアンテナと接続して用いる場合において、円形導波管と正方形導波管の変換器が不要となり、短軸化される。したがって、円形導波管端子を有するホーンアンテナと接続して用いる場合において、短軸化と良好な偏波分離特性の実現が両立できる効果が得られる。As described above, in a configuration in which the outer wall of the
実施の形態2.
次に、図11から図14を参照して、本開示の実施の形態2による偏波分離回路について説明をする。図11は、実施の形態2による偏波分離回路の構成を説明するための偏波分離回路の斜視図である。また、図12は偏波分離回路の側面図(セプタム位相板に対して平行な方向から見た図)、図13はセプタム位相板2Mの斜視図、図14はセプタム位相板2Mの側面図(セプタム位相板に対して平行な方向から見た図)である。図11~図13において、参照番号1、および3から7が指示する部材は、図1および図5においてそれらの参照番号が指示する部材と同一である。図11~図14におけるセプタム位相板2Mについては、セプタム位相板2Mの側面(セプタム位相板2Mに対して平行な方向から見た面)の形状が台形状である、すなわちセプタム位相板2Mの厚さが管軸方向に沿って台形状に変化する点で、図1および図5におけるセプタム位相板2と相違する。
Next, a polarization splitter circuit according to a second embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 11 to Fig. 14. Fig. 11 is a perspective view of the polarization splitter circuit for explaining the configuration of the polarization splitter circuit according to the second embodiment. Fig. 12 is a side view of the polarization splitter circuit (viewed from a direction parallel to the septum phase plate), Fig. 13 is a perspective view of the
本実施の形態2による偏波分離回路によっても実施の形態1による偏波分離回路と同様、良好な偏波分離特性が得られるという効果が得られる。The polarization separation circuit of this
さらに、セプタム位相板2Mの側面の形状の変化は、位相定数の変化への影響に比べて反射特性への影響が大きいので、セプタム位相板2Mの側面の形状を設計パラメータとして使用することにより反射特性を向上できるという効果も得られる。
Furthermore, since changes in the shape of the side of the
実施の形態3.
次に、図15および図16を参照して、本開示の実施の形態3による偏波分離回路について説明をする。図15は、実施の形態3による偏波分離回路の構成を説明するための偏波分離回路の斜視図である。また、図16は変換導波管1Mの斜視図である。図15および図16において、参照番号2~4が指示する部材は、図1においてそれらの参照番号が指示する部材と同一である。図15および図16における変換導波管1Mについては、変換導波管1Mの長方形端子1Bに隅R8Aが設けられている点で、図1における変換導波管1と相違する。なお、図16では、隅R8Aを強調するために、変換導波管1Mの端面が1つの正方形の端子であるかのように簡潔に描かれているが、変換導波管1Mには実際には図4のように2つの長方形端子が形成される。したがって、より具体的には、変換導波管1Mの2つの長方形端子のそれぞれの四隅に隅R8Aが設けられている。これに応じて、長方形導波管5Maおよび5Mbの長方形導波管端子の隅にも隅R8Bが設けられている。
Next, a polarization splitter circuit according to the third embodiment of the present disclosure will be described with reference to Figs. 15 and 16. Fig. 15 is a perspective view of the polarization splitter circuit for explaining the configuration of the polarization splitter circuit according to the third embodiment. Fig. 16 is a perspective view of the converted
本実施の形態による偏波分離回路によっても実施の形態1による偏波分離回路と同様、良好な偏波分離特性が得られるという効果が得られる。The polarization separation circuit of this embodiment also has the effect of providing good polarization separation characteristics, similar to the polarization separation circuit of
さらに、変換導波管1Mの外壁の形状の変化が正方形に変換される場合に比べて緩やかになるため、外壁の変化の影響が低減され、さらに良好な偏波分離特性が得られるという効果も得られる。
Furthermore, since the change in shape of the outer wall of the
また、長方形導波管端子に、切削で製造して隅Rを有する別の導波管コンポーネントを接続する場合に不連続がなくなり、良好な反射特性が得られるという効果も得られる。 In addition, when connecting another waveguide component that is manufactured by cutting and has corners with R, there is no discontinuity and good reflection characteristics are obtained.
なお、実施の形態1,2,3いずれにおいても平板天井が形成されないため、3Dプリンタを用いて管軸方向に積層して偏波分離回路を製造することが可能である。円形導波管は管軸方向に積層することにより真円度がよくなり、斜め方向に製造する場合に比べ良好な偏波分離特性が得られる利点も有する。 In addition, since no flat ceiling is formed in any of the first, second, and third embodiments, it is possible to manufacture the polarization separation circuit by stacking in the tube axis direction using a 3D printer. Stacking a circular waveguide in the tube axis direction improves the roundness, and it also has the advantage of providing better polarization separation characteristics than when manufactured in an oblique direction.
さらに、偏波分離回路に円形導波管端子を有するホーンアンテナ9を接続して、アンテナを構成してもよい。ホーンアンテナ9の偏波分離回路への接続は、円形導波管3を有しない偏波分離回路に対しては変換導波管1に対してなされ、円形導波管3を有しない偏波分離回路に対しては円形導波管3に対してなされる。このようなホーンアンテナ9を有するアンテナは3Dプリンタで製造することが可能であるという利点もある。図17に示されているように、偏波分離回路の円形導波管端子4にホーンアンテナ9の円形導波管端子が接続されたアンテナを3Dプリンタで製造することが可能である。図17では、実施の形態1の偏波分離回路にホーンアンテナ9を接続した形態を示しているが、実施の形態2または3の偏波分離回路とホーンアンテナ9を接続してもよい。
Furthermore, an antenna may be constructed by connecting a
さらに、そのようなアンテナは、少なくとも1つのフィルタを更に備えてもよい。フィルタにより所望の周波数帯の信号をフィルタリングすることができる。フィルタ10aまたは10bを備えたアンテナは3Dプリンタで製造することが可能であるという利点もある。図17に示されているように、偏波分離回路の長方形導波管端子6aおよび6bに、フィルタ10aおよび10bがそれぞれ接続されたアンテナを3Dプリンタで製造することが可能である。図17では、実施の形態1の偏波分離回路にフィルタ10aおよび10bを接続した形態を示しているが、実施の形態2または3の偏波分離回路とフィルタ10aおよび10bを接続してもよい。Furthermore, such an antenna may further include at least one filter. The filter can filter signals in a desired frequency band. An antenna including the
<付記>
以上で説明した種々の実施形態のいくつかの側面について、以下のとおりまとめる。
<Additional Notes>
Certain aspects of the various embodiments described above are summarized below.
(付記1)
付記1の偏波分離回路は、管軸方向に垂直な断面が円形である1つの円形端子(1A)と長方形である2つの長方形端子(1Ba、1Bb)とを有し、管軸方向に垂直な断面が前記円形の断面から前記2つの長方形端子の断面に変換された形状を有する変換導波管(1;1M)と、複数の段鼻(7a~7d)を有し、前記変換導波管の内部に配置されたセプタム位相板(2;2M)と、を備え、前記セプタム位相板は、前記セプタム位相板の短手方向の幅が階段状に細くなる形状を有し、その階段状に細く形成された前記セプタム位相板の先端が前記変換導波管の円形端子側に位置するように前記変換導波管の内部に配置されている。
(Appendix 1)
The polarization separation circuit of
(付記2)
付記2の偏波分離回路は、付記1に記載された偏波分離回路であって、前記複数の段鼻の少なくとも1つは平面視において鋭角である。
(Appendix 2)
The polarization splitter circuit of
(付記3)
付記3の偏波分離回路は、付記1または2に記載された偏波分離回路であって、前記セプタム位相板(2M)は側面視において台形である、請求項2に記載された偏波分離回路。
(Appendix 3)
The polarization separation circuit of
(付記4)
付記4の偏波分離回路は、付記1から3のいずれか1つに記載された偏波分離回路であって、前記2つの長方形端子は隅R(8A)を有する。
(Appendix 4)
The polarization splitter circuit of
(付記5)
付記5の偏波分離回路は、付記1から4のいずれか1つに記載された偏波分離回路であって、管軸方向に垂直な断面が円形であって、前記円形端子に接続された円形導波管(3)を更に備える。
(Appendix 5)
The polarization splitting circuit of Supplementary Note 5 is the polarization splitting circuit described in any one of
(付記6)
付記6のアンテナは、付記1から4のいずれか1つに記載された偏波分離回路と、前記変換導波管の前記円形端子に接続されたホーンアンテナ(9)と、を備える。
(Appendix 6)
The antenna of Supplementary Note 6 comprises a polarization splitter circuit according to any one of
(付記7)
付記7のアンテナは、付記5に記載された偏波分離回路と、前記円形導波管に接続されたホーンアンテナ(9)と、を備える。
(Appendix 7)
The antenna of Supplementary Note 7 comprises the polarization splitter circuit described in Supplementary Note 5 and a horn antenna (9) connected to the circular waveguide.
(付記8)
付記8のアンテナは、付記6に記載されたアンテナであって、前記2つの長方形端子のうちの一方の断面に相当する断面をそれぞれ有し、前記2つの長方形端子にそれぞれ接続された2つの長方形導波管(5a、5b)を更に備える。
(Appendix 8)
The antenna of Supplementary Note 8 is the antenna of Supplementary Note 6, further comprising two rectangular waveguides (5a, 5b) each having a cross-section corresponding to a cross-section of one of said two rectangular terminals and connected respectively to said two rectangular terminals.
(付記9)
付記9のアンテナは、付記7に記載されたアンテナであって、前記2つの長方形端子のうちの一方の断面に相当する断面をそれぞれ有し、前記2つの長方形端子にそれぞれ接続された2つの長方形導波管(5a、5b)を更に備える。
(Appendix 9)
The antenna of
(付記10)
付記10のアンテナは、付記8に記載されたアンテナであって、前記長方形導波管は隅R(8B)を有する。
(Appendix 10)
The antenna of claim 10 is the antenna of claim 8, wherein the rectangular waveguide has a corner R(8B).
(付記11)
付記11のアンテナは、付記9に記載されたアンテナであって、前記長方形導波管は隅R(8B)を有する。
(Appendix 11)
The antenna of
(付記12)
付記12のアンテナは、付記8から11に記載されたいずれか1つのアンテナであって、前記2つの長方形導波管に接続された2つのフィルタ(10a、10b)を更に備える。
(Appendix 12)
The antenna of Supplementary Note 12 is any one of the antennas of Supplementary Notes 8 to 11, further comprising two filters (10a, 10b) connected to the two rectangular waveguides.
なお、実施形態を組み合わせたり、各実施形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。 It is possible to combine embodiments, or modify or omit each embodiment as appropriate.
本開示の偏波分離回路は、円形導波管端子を有するホーンアンテナと接続して、アンテナとして用いることができる。The polarization splitting circuit disclosed herein can be connected to a horn antenna having a circular waveguide terminal and used as an antenna.
1(1M) 変換導波管、1A 円形端子、1B 正方形端子、2(2M)セプタム位相板、3 円形導波管、4 円形導波管端子、5(5Ma、5Mb、5a、5b) 長方形導波管、6(6a、6b) 長方形導波管端子、7(7a~7d) 段鼻、8(8A、8B) 隅R、9 ホーンアンテナ、10(10a、10b) フィルタ。 1 (1M) conversion waveguide, 1A circular terminal, 1B square terminal, 2 (2M) septum phase plate, 3 circular waveguide, 4 circular waveguide terminal, 5 (5Ma, 5Mb, 5a, 5b) rectangular waveguide, 6 (6a, 6b) rectangular waveguide terminal, 7 (7a-7d) step nosing, 8 (8A, 8B) corner R, 9 horn antenna, 10 (10a, 10b) filter.
Claims (14)
複数の段鼻を有し、前記変換導波管の内部に配置されたセプタム位相板と、
を備え、
前記セプタム位相板は、前記セプタム位相板の短手方向の幅が階段状に細くなる形状を有し、その階段状に細く形成された前記セプタム位相板の先端が前記変換導波管の円形端子側に位置するように前記変換導波管の内部に配置されており、
前記複数の段鼻の少なくとも1つは平面視において鋭角である、
偏波分離回路。 a conversion waveguide having one circular terminal and two rectangular terminals each having a circular cross section perpendicular to the tube axis direction, the cross section perpendicular to the tube axis direction being converted from the circular cross section to the cross sections of the two rectangular terminals;
a septum phase plate having a plurality of nosings and disposed within the conversion waveguide;
Equipped with
the septum phase plate has a shape in which the width in a short side direction of the septum phase plate narrows in a stepped manner, and is disposed inside the conversion waveguide such that a tip of the septum phase plate formed in a stepped manner is located on a circular terminal side of the conversion waveguide ,
At least one of the plurality of nosings has an acute angle in a plan view.
Polarization separation circuit.
前記変換導波管の前記円形端子に接続されたホーンアンテナと、
を備える、アンテナ。 A polarization splitter circuit according to any one of claims 1 to 3 ,
a horn antenna connected to the circular terminal of the conversion waveguide;
An antenna comprising:
前記円形導波管に接続されたホーンアンテナと、
を備える、アンテナ。 A polarization splitter circuit according to claim 4 ;
a horn antenna connected to the circular waveguide;
An antenna comprising:
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