JPH0134405B2 - - Google Patents

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JPH0134405B2
JPH0134405B2 JP57097904A JP9790482A JPH0134405B2 JP H0134405 B2 JPH0134405 B2 JP H0134405B2 JP 57097904 A JP57097904 A JP 57097904A JP 9790482 A JP9790482 A JP 9790482A JP H0134405 B2 JPH0134405 B2 JP H0134405B2
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junction
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horn
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Buiiai Nu
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Thomson CSF SA
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/213Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/146Systems for determining direction or deviation from predetermined direction by comparing linear polarisation components
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/04Multimode antennas

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、宇宙通信アンテナ用の非常に広帯域
な一次放射器、より正確には周波数再利用、つま
り2つの直交偏波中で同一の周波数帯域を利用す
る地上局運用のアンテナ用の一次供給源(放射
器)に係るものである。
(従来の技術) 宇宙通信は、現在、2グループの周波数帯域を
使用する。第1のグループでは、上り接続(以
後、「発信」と呼ぶ)が5.925から6.425GHzの間で
行なわれ、下り接続(以後、「受信」と呼ぶ)が
3.7から4.2GHzの間で行なわれる。第2のグルー
プでは、上り接続、あるいは、「発信」が14から
14.5GHzの間で行なわれ、下り接続、あるいは、
「受信」が10.95から11.7GHzで行なわれる。
最近、周波数帯域を拡幅することによつて伝送
容量を増大するように考案されたため、これら新
しい帯域は発信帯域が5.85から7.075GHzになり、
「受信」帯域は3.4から4.2GHzになつたので、かな
り帯域が広くなつている。
高次モードの結合器を使う2重偏波一次供給源
の既知の構成を主要な形状は、次の2種別にお互
いに区分されて組分けされよう。それらは、つま
り、3.7−4.2GHzと5.925−6.425GHz帯域の両方を
適用範囲とする偏波器を使うか、あるいは使わな
いかによつてお互いに区分けされる種別であり、
例えば、3.7−4.2GHz、5.925−6.425GHz、3.4−
4.8GHz、5.8−7.075GHzの狭い帯域を適用範囲と
する偏波器に対して、使う方の種別をこれ以後広
帯域偏波器と呼ぶことにする。この供給源では、
偏波器は分離され、1つは3.7−4.2GHz帯域の
「受信」用で、もう1つは、5.925−6.425GHz帯域
の「発信」用である。
図1は、高次モードの結合器を経由して、直交
モードの接合部(あるいはOMJ)3aとも呼ば
れる帯域分離器の第1の通路へ結合された従来の
ホーン1aを示している。直交モードの接合部3
aの第2と第3の通路から2つのチヤネル、発信
チヤネルと受信チヤネルが伸びている。
ホーン1aは従来の波形状のしわ付きのホーン
で、3.7−4.2と、5.925−6.425GHzの2つの帯域を
適用範囲とする。
高次モードの結合器2aの役割は、トラツキン
グ(追跡)に特有なモードの信号を抽出すること
であり、それらの信号は3.7−4.2GHzの「受信帯
域」中にある。また、結合器2aは信号をホーン
に伝送する「発信」帯域から信号を受信するの
で、5.925−6.425GHzの発信帯域を通過させなけ
ればならない。そこで、この結合器は良く稼動し
なければならない非常に重要な要素である。その
広い通過帯域:3.7−4.2GHzと5.925−6.425GHz、
つまり、Fnax/Fnio:6.425/3.7=1.736のために、
この結合器は結果的に構築するのがむずかしい。
直交モードの接合部aの役割は、単一のホーン
だけを有するように受信と発信を一緒にグループ
化することである。つまり、一般的に、指向性の
フイルタまたは結合器とは異なる方法で構築され
る。
発信チヤネルは、接合部3aの第3の通路と、
一次供給源の2つの「受信」通路、つまり、除波
フイルタ16r、π/2偏波器17r、π偏波器
18rと、更に、水平と垂直偏波通路が一次供給
源の2つの「受信」通路を形成する直交モードの
変換器19rとに直列になつている。除波フイル
タ16rは、発信帯域(5.925−6.425GHz)を停
止し、受信帯域(3.7−4.2GHz)だけを通過させ
る。偏波器17rは、3.7−4.2GHz帯域、あるい
は、Fnax/Fnio=4.2/3.7=1.135を適用範囲とす
るだけであり、ホーンからの円形偏波領域を直線
偏波領域に変形するためのπ/2型の偏波器であ
る。「π/2+π/2=π」型の偏波器18rは、
一次供給源が所在している(地上)局がこの減極
を検出するためのシステムと共に設置されている
ときは電気・機械的にその減極を補償するが、こ
の偏波器18rはいつも既知の設備に設置されて
いるとは限らない。直交モードの変換器(または
OMT)19rは、偏波器17r,18rからく
る電波から2つの直交直線偏波を切り離す。発信
チヤネルは、一次供給源の2つの「発信」通路
と、接合部3aの第2通路の間に、水平と垂直偏
波通路が一次供給源の2つの「発信」通路を形成
する直交モードの変換器19e、π偏波器18
e、および、π/2偏波器17eを直列に含む。
発信チヤネルでは、直交モードの変換器19e
は、その2つの偏波通路に供給される電波の2つ
の直交直線偏波を混合し、「π/2+π/2=π」
型の偏波器18eは、受信チヤネル中の偏波器1
8rと同じ役割を持つが、π/2型の偏波器であ
る偏波器17eはといえば、Fnax/Fnio=1.0843
である5.925−6.425GHz帯域を適用範囲とするだ
けである。
図2は、発信と受信チヤネルに共通で、3.7−
4.2GHzと5.925−6.425GHz帯域を適用範囲として
いる広帯域偏波器を使つている既知の一次供給源
に係るものである。図2は、自身が「π/2+
π/2=π」型の偏波器28に続いてπ/2型の
広帯域偏波器27に続いているより高位のモード
の結合器2aを経由して、直交モードの接合部3
aの第1の通路に結合されているホーン1aを示
す。直交モードの接合部3aの第2と第3の通路
から2つのチヤネル、つまり発信チヤネルの受信
チヤネルが伸びている。
図2のホーン1aと高次モードの結合器2aは
図1のものとそれぞれ同一である。
広帯域偏波器は、上述のように3.7−4.2GHzと、
5.925−6.425GHzの帯域(つまり、Fnaxnio
6.425/3.7=1.736)を適用範囲とするが、これは
構成するのが難しい要素であり、非常に経費高で
ある。π型の偏波器28は、図1の偏波器18
r,18eと同じ役割を演じるが、しかし、その
動作周波数帯域がより広域であることから、構成
することがさらにずつと難しい。直交モードの接
合部3aは、図1の接合部3aと同じ役割を持
つ。
図2に基づく一次供給源の受信チヤネルは、除
波フイルタ16rとその構成と役割に関する限り
図1のフイルタ16rと変換器19rに同一な直
交モードの変換器19rとで直列に構成されてい
る。同様に、図2の一次供給源の発信チヤネル
は、図1の変換器19eと同一な直交モードの変
換器19eからなる。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記2つの従来の一次供給では
上記の新しい帯域を適用範囲としても構成が困難
であつて、それに伴つて経費高となつてしまうと
いう問題点がある。
本発明の目的は、高次モードの結合器を必要と
し、上記の新しい周波数帯域で作動可能な一次供
給源を提供することである。
(発明の要約) 本一次供給源は本発明に基づいて、特に高次モ
ードの結合器を受信チヤネルの中だけに配置する
ことによつて入手される。
本発明は、次の要素の組み合わせからなり、そ
の組合わせが非常に広帯域で作動することができ
る一次供給源を提供する。
首部、開口部および2種類の一様に間隔を取つ
て交互になつている波形状のしわがあり、そのし
わの深さがそれぞれの種類ごとに首部から開口部
に向けて浅くなつているホーン(ラツパ)と、ホ
ーンに結合された第1の通路(アクセス)と第
2、第3の通路を有する擬似光学フイルタ型の直
交モードの接合部と、接合部の第3の通路に結合
された、入力と出力とを有する高次モードの結合
器と、第1、第2、および第3の通路を有し、第
1の通路で接合部の第2の通路と結合されている
第1の直交モードの変換器と、第1、第2、およ
び第3の通路を有し、第1の通路で高次モードの
結合器の出力へと結合されている第2の直交モー
ドの変換器と、第2の変換器の第2と第3の通路
にそれぞれ結合された2つの除波フイルタと、ホ
ーンと第1の変換器の間であつて接合部を介する
通路上に直列に結合された第1の「π/2」型偏
波器と、ホーンと第2の変換器の間であつて接合
部を介する通路上に直列に結合された第2の
「π/2」型偏波器。
(実施例) 図3と図4は、3.4から7.075GHz、つまり、
7.075/3.4=2.08オクターブ以上に対応する周波
数で動作するように意図された2つの本発明に係
る一次供給源に係るものである。
図3は、直交モードの接合部3の第1の通路に
接続されたホーン1を示している。接合部3の第
2と第3の通路から2つのチヤネル、つまり、発
信チヤネルと受信チヤネルが伸びている。ホーン
1には、2種類の一様に間隔をとつて交互になつ
ている波形状のしわがあり、その各種類ともホー
ンの首部から開口部に向かつてそのしわの深さが
浅くなつているホーンである。そのようなホーン
は、1オクターブよりも大きな周波数帯域で動作
できることが知られている。
図5は、図3と図4のホーン1がどのように形
成されているかを長軸断面図で示しているが、こ
のホーンは開口部直径が1000mmで、波形部の長さ
が3000mmであり、図5では、波形状のしわの深さ
の変化をよりよく示すために実際の比率には則し
ていない。直交モードの接合部3は、第1の円形
導波管を含んでいて、その1端がホーン1に結合
され、その他端が受信チヤネルに向かう通路を形
成する。この第1の円形導波管(ガイド)は同一
高さでお互いに対して90°離れているところに配
置された4つの側面スリツト(細長い切れ目)を
持つ。長方形のガイドが、これら4つの向かい合
つたスリツトの対とともに、第2の円形ガイドの
4つの側面スリツトの向かい合つた対にマジツク
Tを経由して結合されている。この第2の円形ガ
イドは、その側面スリツトが第1のガイドにおけ
るように配置されて、その端部の片方で短絡さ
れ、その他端では発信チヤネル用の通路を形成す
る。直交モードの接合部3の第1の円形ガイド内
部には、側面スリツトと受信チヤネル用の通路間
に準光学フイルタがあり、これらフイルタの各々
は、図6に示すように、円筒系のガイドの壁と一
体となつた酸化ベリリウム膜でできた絶縁支持台
13a上に配置されている交叉した金属ダイボー
ル(双極子)13bで形成されている。この膜は
円形ガイドの縦軸に垂直となつている。
図3は、受信チヤネルが接合部3の第3の通路
と一次供給源の2つの受信通路間に、高次モード
の結合器2、π型偏波器8r、π/2型偏波器7
r、その偏波通路が2つの除波フイルタ6aと6
bを経由して一次供給源の2つの受信通路へそれ
ぞれ結合されている直交モードの変換器9rを構
成していることを示している。発信チヤネルは、
それ自体は、一次供給源の2つの発信通路から直
列に、直交モードの変換器9e、π/2型偏波器
7eと、直交モードの接合部3の第2の通路に結
合されているπ型偏波器8eとからなる。図3で
注意すべきことは、高次モードの結合器2は、図
1と図2の高次モードの結合器2aとは対照的に
受信チヤネル中にだけ存在していることである。
この結合器2は、他の既知のものの帯域よりもず
つと狭い帯域を適用範囲とする3.4−4.8GHz
(Fnax/Fnio=1.41)の帯域だけを有する。この結
合器2が発信帯域の通過出力を持つていないとい
うことは、より一層の利点をもたらす。この理由
から、その設計はより簡単で、その経費は改良さ
れた性能に較べて小さい。
図3の受信偏波器8r,7rは、図1と図2の
受信偏波器よりもより狭い帯域を適用範囲としな
ければならないので、それらの設計もより簡単
で、それらの経費も改善された性能に較べて小さ
い。受信9rと発信9rの直交モードの変換器
は、ほかの既存のものと較べて変化はない。発信
偏波器7e,8eに関しては、これらが適用範囲
としなけらばならない帯域は、発信帯域(Fnax
Fnio=7.075/5.85=1.21)に限定され、それか
ら、上記の広帯域版(図2)の偏波器の帯域と較
べてずつと狭い。これらもまた、より簡単で改善
された性能、つまり、より、小さな損失とより良
い長円率を持つ。
図4は、本発明に基づく一次供給源のもう1つ
の実施態様を示している。この実施態様は、π/
2型偏波器が発信と受信チヤネル中に置かれてい
ないが、共通部分、つまり、ホーン1と直交モー
ドの接合部3の間に置かれているから、図3とは
実施態様が異なるだけである。さらにまた注意す
べきことは、構成をたやすくするために、1つは
4−7.075GHz帯域用の偏波器7と、もう1つは
3.4−4GHz帯域用の偏波器7′の2つのπ/2型
偏波器が使われているということである。この実
施態様は、図3の実施態様に関して、擬似光学フ
イルタと直交モードの接合部3(あるいは、帯域
分離器と除波フイルタ6a,6b)間の距離を短
縮するという利点がある。これは、「受信」チヤ
ネルの方向に直交モードの接合部3の擬似光学フ
イルタを通過してしまう「発信」信号によるであ
ろう共振を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
図1と図2は従来の一次供給源、図3と図4は
本発明による一次供給源、図5と図6は図3と図
4の要部の詳細図である。 1,1a;ホーン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 首部、開口部および2種類の一様に間隔をと
    つて交互になつている波形状のしわがあり、その
    しわの深さがそれぞれの種類ごとに首部から開口
    部に向けて浅くなつているホーン1と、 ホーンに結合された第1の通路と第2、第3の
    通路を有する擬似光学フイルタ型の直交モードの
    接合部3と、 接合部の第3の通路に結合された、入力と出力
    とを有する高次モードの結合器2と、 第1、第2、および第3の通路を有し、第1の
    通路で接合部の第2の通路と結合されている第1
    の直交モードの変換器9eと、 第1、第2、および第3の通路を有し、第1の
    通路で高次モードの結合器の出力へと結合されて
    いる第2の直交モードの変換器9rと、 第2の変換器の第2と第3の通路にそれぞれ結
    合された2つの除波フイルタ6a,6bと、 ホーンと第1の変換器の間であつて接合部を介
    する通路上に直列に結合された第1の「π/2」
    型偏波器7e,7と、 ホーンと第2の変換器の間であつて接合部を介
    する通路上に直列に結合された第2の「π/2」
    型偏波器7r,7′から構成する一次放射器。 2 前記第1の「π/2」型偏波装置7eが、直
    交モードの接合部3と第1の直交モードの変換器
    9eとの間に直列に結合され、前記第2の「π/
    2」型偏波装置7rが高次モードの結合器2と直
    交モードの変換器9rとの間に直列に結合されて
    いる特許請求の範囲第1項に記載の一次放射器。 3 前記第1と第2の「π/2」型偏波装置7,
    7′が、ホーン1と直交モードの接合部3間に直
    列に結合された同じ「π/2」型偏波装置に併合
    されている特許請求の範囲第1項に記載の一次放
    射器。 4 第1の「π」型偏波装置8eが、直交モード
    の接合部3と第1の直交モードの変換器9eとの
    間に直列に結合され、第2の「π」型偏波装置8
    rが直交モードの接合部3と第2の直交モードの
    変換器9rとの間に直列に結合されている特許請
    求の範囲第1〜3項のいずれかに記載の一次放射
    器。
JP57097904A 1981-06-11 1982-06-09 Primary radiator with frequency reusing mechanism Granted JPS57212804A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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FR8111481A FR2507826A1 (fr) 1981-06-11 1981-06-11 Source primaire a reutilisation de frequences

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57212804A JPS57212804A (en) 1982-12-27
JPH0134405B2 true JPH0134405B2 (ja) 1989-07-19

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US (1) US4507665A (ja)
EP (1) EP0068940B1 (ja)
JP (1) JPS57212804A (ja)
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CA (1) CA1190317A (ja)
DE (1) DE3279408D1 (ja)
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Also Published As

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ATE40495T1 (de) 1989-02-15
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