JPH01151801A - 円一直線偏波変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、円形導波管と長さの異なる１対のストリッ
プラインからなる伝送路との組合せからなる円−直線偏
波変換器に関するものである。

〈従来技術〉 従来の円−直線偏波変換器としては１例えば第７図（ａ
）、（ｂ）に示すように、円形導波管ｌ内に図示のよう
な形状の誘電体板２を４５″の角度に設置したものや、
第８図（ａ）、（ｂ）に示すように同じく円形導波管１
内に１対のカマボッ形の金属板３．３を設けたもの等が
ある。いずれの円−直線偏波変換器も、入力側４から供
給されるＥｌで表わされる円偏波の一方の直線偏波成分
を直交する他方の直線偏波成分に対して出力側５で位相
が丁度９０＠遅らせるようにすることにより、出力側５
からＥ２で表わされる直線偏波な取出すことかできる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記のような構造の従来の円−直線偏波変換器では、良
好な変換特性を得るためには管軸方向に相当に長い導波
管を必要とし、オフセットパラボラアンテナ等の衛星放
送用アンテナの１次放射器として用いる場合は、この１
次放射器の小形化の障害になっていた。また、上記のよ
うに導波管は相当な長さを必要とするので、これを円偏
波アレーアンテナの１素子として使用することは事実上
不可能であった。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明による円−直線偏波変換器は、一端が閉塞した
導波管よりなる円偏波の入出力部と、上記導波管内にお
ける電波の進行方向に対して垂直同一面内で上記導波管
の壁面を貫通して該導波管内に向けて互いに直角をなし
て突出するストリップラインにより構成された１対のプ
ローブと、上記導波管の外側部に設けられた直線偏波の
入出力端子と、該入出力端子に接続されたストリップラ
インよりなる結合用伝送路と、該結合用伝送路と上記各
プローブとを接続するストリップラインよりなる第１お
よび第２の伝送路とを具備している。そして、上記第１
の伝送路は第２の伝送路よりも、上記第１の伝送路を経
て伝送された電波の位相が上記第２の伝送路を経て伝送
された電波の位相よりも実質的に９０°遅れるように約
λｇ／４（但しλｇは伝送波長）だけ長く作られている
。

〈作用〉 この発明の円−直線偏波変換器では、導波管内において
１対のプローブにより円偏波を直交する２方向の成分と
して取出し、第１の伝送路を経て伝送される電波の位相
を第２の伝送路を経て伝送される電波の位相に対して１
０°遅相させて両者を結合用伝送路で合成することによ
り入出力端子より直線偏波な取出すことができる。逆に
入出力端子に直線偏波を供給することにより円形導波管
で構成された入出力部より円偏波を取出すことかできる
。

〈実施例の説明〉 以下１図示の実施例によってこの発明の円−直線偏波変
換器を説明する。第１図乃至第４図において、ＩＯは導
電体で作られたこの発明の円−直線偏波変換器の本体で
、例えば上下の２部分１０ａ、１０ｂを結合して構成さ
れている０部分１０ａと１０ｂとの間には誘電体基板１
１と地導体１８との１枚の積層板が挟み込まれている。

１２は円偏波の入出力部となる下端が閉塞された円形導
波管で、その内壁面を貫通してストリップラインからな
るプローブ１３．１４が互いに直角をなして当該円形導
波管内に突出している。ストリップラインは上記誘電体
基板１１の上面に導電ラインを例えばエツチング等によ
り形成して作られている０本体ｌＯの外側部には直線偏
波の入出力端子１５が設けられており、該入出力端子１
５には第３図に示すようなストリップラインからなる結
合用伝送路１６が接続されている。

第３図で、１７は誘電体基板１１の上面に形成されたス
トリップライン、１８は地導体、１９はストリップライ
ン伝送路からの電波の放射を防止するための遮蔽層であ
る。なお、結合用伝送路１６は遮蔽層１９の部分を除い
て、第２図及び第３図に点線で示すように中実としても
よい。

結合用伝送路１６とプローブ１３．１４との間はこの結
合用伝送路と全く同様な構成をもったストリップライン
よりなる第１の伝送路２１と第２の伝送路２２とにより
それぞれ接続されている。ここで、第１の伝送路２１は
第２の伝送路２２に比して、上記第１の伝送路２１によ
って伝送される電波の位相か上記第２の伝送路２２によ
って伝送される電波の位相よりも実質的に９０＠遅れる
ようにλｇ／４（但しλｇは伝送波長）だけ長く作られ
ている。その他の各部の寸法について示すと、Ｄ、は実
験により求めた伝送効率のよい寸法で約λｇ／４、Ｄ２
はプローブ１３．１４が放射素子として働くために約λ
ｇ’／４（但しλｇ′は円形導波管内の管内波長）とさ
れている。

上記の円−直線偏波変換器で、円形導波管１２側の開口
部２３より第１図のＥ、で示すような円偏波を送り込む
と、該円偏波は円形導波管１２内において、直交する１
対のプローブ１３．１４により直交する２成分として取
出される。そして、第１の伝送路２１を経て伝送される
電波は第２の伝送路２２を経て伝送される電波に比して
９０°位相が遅れるから、両方の電波を結合用伝送路１
６で合成することにより、入出力端子１５からＥ２て表
わされる直線偏波を取出すことがてきる。逆に入出力端
子１５から直線偏波を供給することにより、円形導波管
１２側の開口部から円偏波を取出すことができる。

第５図はこの発明の円−直線偏波変換器の原理を円錐ホ
ーンアンテナに実施した例で、円形導波管３０の直径Ｄ
３は１６ｍｍ、長さＤ２がλｇ／４、ホーン部３１の開
口径Ｄ４が２５−一、ホーン部の長さり、は１５■寵、
全長Ｌ２は約３５鵬園である。

この円錐ホーンアンテナの円偏波特性は第６図に示す通
りで、設計周波数ｆ。（１２ＧＨｚ）を中心として５０
０ＭＨｚの帯域にわたり発生した偏波の軸比が０．８ｄ
Ｂ以下、交差偏波保護比は２８ｄＢ以上（通常、２５ｄ
Ｂ以下であれば実用不可）であった。実用上、軸比は１
ｄＢ以下であれば充分で、この発明の原理を利用した円
錐ホーンアンテナは、小形であるにも拘らず良好な特性
をもつことが確かめられた。

〈効果〉 この発明の円−直線偏波変換器では、円偏波を構成する
２つの成分に対して、ストリップラインの形成された同
一平面内で位相差を与えることかできるから、従来の導
波管形のように電波の進行中に２つの成分に対して位相
差を与える通常１〜２人ｇ′の長さを有する円−直線偏
波変換器に比してＤ２　（＝λｇ’／　４　）にまで短
縮することができる。従って、例えば衛星放送用アンテ
ナの１次放射器に適用してこれを著しく小形化すること
ができ、またこの円−直線偏波変換器を多数配列した円
偏波アレーアンテナの構成も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による円−直線偏波変換器の一実施例
の斜視図、第２図は第１図の円−直線偏波変換器の横断
面図であって、第３図のローロ線に示す方向の横断面図
、第３図は第２図のイーイ線方向の拡大縦断面図、第４
図は第２図のバー八線方向の拡大縦断面図、第５図はこ
の発明の原理を利用した円錐ホーンアンテナの概略構造
を示す縦断面図、第６図は第５図の円錐ホーンアンテナ
の軸比特性を示す図、第７図（ａ）、（ｂ）は従来の導
波管形口−直線偏波変換器の斜視図および側面図、第８
図（ａ）、（ｂ）は従来の他の形式の導波管形口−直線
偏波変換器の斜視図および側面図である。 １２・・・・円形導波管、１３．１４・・・・プローブ
、１５・・・・直線偏波の入出力端子、１６・・・・結
合用伝送路、２１・・・・第１の伝送路、２２・・・・
第２の伝送路。 特許出願人　デイエックスアンテナ株式会社代　　理　
　人　　清　　水　　　　　哲　　はか２名第５０ ｎム ′″Ｉ５７図 （ａ）（ｂ） 第８０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　一端が閉塞した導波管よりなる円偏波の入出力
   部と、上記導波管内における電波の進行方向に対して垂
   直の同一面内で上記導波管の壁面を貫通して該円形導波
   管内に向けて互いに直角をなして突出するストリップラ
   インにより構成された１対のプローブと、上記導波管の
   外側部に設けられた直線偏波の入出力端子と、該入出力
   端子に接続されたストリップラインよりなる結合用伝送
   路と、該結合用伝送路と上記各プローブとを接続するス
   トリップラインよりなる第１および第２の伝送路とから
   なり、上記第１の伝送路は上記第２の伝送路よりも、上
   記第１の伝送路を経て伝送された電波の位相が上記第２
   の伝送路を経て伝送された電波の位相よりも実質的に９
   ０゜遅れるように約λｇ／４（但しλｇは伝送波長）だ
   け長く設定された円−直線偏波変換器。