JPH02113601A - 同軸導波管移相器 - Google Patents
同軸導波管移相器Info
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- JPH02113601A JPH02113601A JP1211511A JP21151189A JPH02113601A JP H02113601 A JPH02113601 A JP H02113601A JP 1211511 A JP1211511 A JP 1211511A JP 21151189 A JP21151189 A JP 21151189A JP H02113601 A JPH02113601 A JP H02113601A
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- Japan
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- phase shifter
- iris
- coaxial waveguide
- irises
- conduit
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- 230000010363 phase shift Effects 0.000 abstract description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract 5
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
- H01P1/183—Coaxial phase-shifters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/16—Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion
- H01P1/161—Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion sustaining two independent orthogonal modes, e.g. orthomode transducer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/165—Auxiliary devices for rotating the plane of polarisation
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
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。
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〕
本発明はマイクロ波で操作する遠隔通信システムの装置
に関し、より詳細には同軸導波管移相器に関するもので
ある。
に関し、より詳細には同軸導波管移相器に関するもので
ある。
周知のように、同軸導波管は中空円筒導管で構成され、
ここには同じく中空でありかつ外側導管に対し同軸であ
る第２の円筒導管が挿入される。
ここには同じく中空でありかつ外側導管に対し同軸であ
る第２の円筒導管が挿入される。
これらガイドは、互いに極めて遠隔である場合にも２種
の異なる周波数バンドに属する信すのモード置Ｌが所望
される場合に用いられる。実際上、内側導管はより高い
周波数バンドに属する信号が伝達する・隅用の円形導波
管として作用するのに対し、外側導管と内側導管との間
に位置する領域はより低い周波数ハンドに属する信号が
伝達する導波管として作用する。さらに、同軸導波管は
通過帯域をも有し、これはモードＴＥ１几の遮断周波数
と第１の高モードの周波数との間に位置するハン］・を
意味し、これは同じ直径を有する円形導波管のハンドよ
りも幅広である。
の異なる周波数バンドに属する信すのモード置Ｌが所望
される場合に用いられる。実際上、内側導管はより高い
周波数バンドに属する信号が伝達する・隅用の円形導波
管として作用するのに対し、外側導管と内側導管との間
に位置する領域はより低い周波数ハンドに属する信号が
伝達する導波管として作用する。さらに、同軸導波管は
通過帯域をも有し、これはモードＴＥ１几の遮断周波数
と第１の高モードの周波数との間に位置するハン］・を
意味し、これは同じ直径を有する円形導波管のハンドよ
りも幅広である。
勿論、１個もしくはそれ以上の外側円筒導管を追加すれ
ば、基本モードで伝達する対応数の周波数バンドの追加
を可能にする。かくして多数の情報を伝達することがで
き、これら情報はさらに同じ周波数に属するが異なる分
極を有する信号を用いて倍化することができる。
ば、基本モードで伝達する対応数の周波数バンドの追加
を可能にする。かくして多数の情報を伝達することがで
き、これら情報はさらに同じ周波数に属するが異なる分
極を有する信号を用いて倍化することができる。
従来周知されている円形導波管システムにつき既に案出
されているものと同様に、同軸導波管についても内部で
伝達するマイクロ波信号を便利に取扱いうる装置を段別
しかつ製作する必要がある。
されているものと同様に、同軸導波管についても内部で
伝達するマイクロ波信号を便利に取扱いうる装置を段別
しかつ製作する必要がある。
より詳細には、同じ周波数ハントに属するが異なる分極
（すなわち、直交または反対回転方向）を有する信号が
同じガイドを通して伝達されるので、分別装置を必要と
する。これらのうち、移相器（主として異なる分極の信
号の存在下に異なる電気特性が得られる移相器）が特に
必要とされる。
（すなわち、直交または反対回転方向）を有する信号が
同じガイドを通して伝達されるので、分別装置を必要と
する。これらのうち、移相器（主として異なる分極の信
号の存在下に異なる電気特性が得られる移相器）が特に
必要とされる。
これらの装置により、遠隔通信または電波天文学の分野
で用いられる地上ステーションもしくはサテライトアン
テナのための複分極多帯域フィーダのような高性能のマ
イクし１波底分を得ることができる。
で用いられる地上ステーションもしくはサテライトアン
テナのための複分極多帯域フィーダのような高性能のマ
イクし１波底分を得ることができる。
この種の用途においては、移相器を用いて円形偏波信号
を線状偏波信号に変換することができ、したがって９０
°移相を有する分極器として作用し、或いは線状偏波信
号の分極を回転さ−Ｕてこの偏波を線状に保つごともで
きる。この場合、導入される移相ば１８０°でなりれば
ならない。９０゜の移相を有する分極器は、反対回転方
向を有する円形偏波信号を分離して２個の線状偏波直交
信号を供給し、これら信号を容易に分離することができ
る。
を線状偏波信号に変換することができ、したがって９０
°移相を有する分極器として作用し、或いは線状偏波信
号の分極を回転さ−Ｕてこの偏波を線状に保つごともで
きる。この場合、導入される移相ば１８０°でなりれば
ならない。９０゜の移相を有する分極器は、反対回転方
向を有する円形偏波信号を分離して２個の線状偏波直交
信号を供給し、これら信号を容易に分離することができ
る。
矩形もしくは円形導波管における移相器は既に文献公知
である。円形導波管移相器は、１マイクロウエーブＪ
（１９６８年５月号）にハワードＣ，イエイツ等によ
り「分極ダイバージチーはアンラーナフィードラインの
ノイズを低−トさせる」と題する論文に記載されている
。これは円形導波管セクションで構成され、ここに２個
の等しい円形セフ廃メントを対向させてなるカスケード
アイリスを挿入する。便利には一般に設計−中心周波数
にて１７４波長間隔で位置せしめた異なるアイリス上に
分配することにより、９０°もしくは１８０°の全移相
が得られる。９０°±ｌ°の移相につき、オクターブの
バンド幅が得られた。
である。円形導波管移相器は、１マイクロウエーブＪ
（１９６８年５月号）にハワードＣ，イエイツ等によ
り「分極ダイバージチーはアンラーナフィードラインの
ノイズを低−トさせる」と題する論文に記載されている
。これは円形導波管セクションで構成され、ここに２個
の等しい円形セフ廃メントを対向させてなるカスケード
アイリスを挿入する。便利には一般に設計−中心周波数
にて１７４波長間隔で位置せしめた異なるアイリス上に
分配することにより、９０°もしくは１８０°の全移相
が得られる。９０°±ｌ°の移相につき、オクターブの
バンド幅が得られた。
これら成分につき要求される性能は、次のように要約す
ることができる： 中心周波数の少なくとも１２％のバント−幅；３０ｄＢ
より低い反射減衰量； ±１°の直交分極間における移相差； 円形分極の場合、■、０２より低い軸比。
ることができる： 中心周波数の少なくとも１２％のバント−幅；３０ｄＢ
より低い反射減衰量； ±１°の直交分極間における移相差； 円形分極の場合、■、０２より低い軸比。
船−トの用途については、サテライト光および減少エン
カンブシンス装置も必要とされる。これには移相器を実
現する際のアイリスの最適数につき調査する必要がある
。何故なら、装置の全長は、この個数に依存するからで
ある。
カンブシンス装置も必要とされる。これには移相器を実
現する際のアイリスの最適数につき調査する必要がある
。何故なら、装置の全長は、この個数に依存するからで
ある。
円形導波管システムにつき設ｄ１された公知の移相器に
おいて、所望のハンド幅はかなり多数のアイリスを用い
て得られた。したがって得られる構造は複雑である。
おいて、所望のハンド幅はかなり多数のアイリスを用い
て得られた。したがって得られる構造は複雑である。
Ｊ〕記欠点は、小型寸法でありかつ均等な電気ネットワ
ークの正確な合成を介して慎重に設計しうる、上記性能
を示すような本発明により提供される同軸導波管移相器
によって解消される。この装置は、さらにザテライ１−
ヒに搭載して使用することができる。何故なら、膨張、
老化、ハンダ付は操作などにより、容易には予測しえな
い熱機械的特性を示すような誘電部品を必要としないか
らである。
ークの正確な合成を介して慎重に設計しうる、上記性能
を示すような本発明により提供される同軸導波管移相器
によって解消される。この装置は、さらにザテライ１−
ヒに搭載して使用することができる。何故なら、膨張、
老化、ハンダ付は操作などにより、容易には予測しえな
い熱機械的特性を示すような誘電部品を必要としないか
らである。
本発明は、両者とも中空の外側円筒導管と内側円筒導管
とからなり、それらの間に所定数の互いに平行なアイリ
スを挿入してなる同軸導波管セクションよりなることを
特徴とする同軸導波管移相器を提供する。
とからなり、それらの間に所定数の互いに平行なアイリ
スを挿入してなる同軸導波管セクションよりなることを
特徴とする同軸導波管移相器を提供する。
以下、限定はしないが添付図面を参照して本発明の特徴
を好適実施例につき一層詳細に説明する。
を好適実施例につき一層詳細に説明する。
第１図に示したように、移相器は同軸ガイドセクション
で構成され、このセクションは両者とも中空の外側円筒
導管ＣＥと内側円筒導管ＣＩとを備える。外側導管の内
径と内側導管の外径とはそれぞれＤおよびｄである。さ
らに、所定数ＮのアイリスＩを存在させ、これらを外側
ガイドに固定する。これらは２枚の対向プレートで構成
され、直線側を互いに平行にした円形セグメントの形状
を有する。プレートの厚さばＴであり、直線側は間隔Ｗ
によって分離されかつアイリス間の間隔はＬｉである。
で構成され、このセクションは両者とも中空の外側円筒
導管ＣＥと内側円筒導管ＣＩとを備える。外側導管の内
径と内側導管の外径とはそれぞれＤおよびｄである。さ
らに、所定数ＮのアイリスＩを存在させ、これらを外側
ガイドに固定する。これらは２枚の対向プレートで構成
され、直線側を互いに平行にした円形セグメントの形状
を有する。プレートの厚さばＴであり、直線側は間隔Ｗ
によって分離されかつアイリス間の間隔はＬｉである。
移相器の電気特性は上記機械パラメータに依存し、より
詳細には各アイリスのＷ／Ｄ、Ｄ／ｄおよびＴ、並びに
ＬｉおよびＮに依存し、これらは設訂に際し正確に規定
せねばならない。現在まで、矩形もしくは円形導波管移
相器の設計および最適化は主として実験的に行なわれ、
したがってがなり遅い高価な方法であった。さらに、幅
広バンドの装置を実現する際には、相当長い構造体が得
られた。何故なら、使用する電気モデルは互いに極めて
近接したアイリスを有する構造を示しえないからである
。
詳細には各アイリスのＷ／Ｄ、Ｄ／ｄおよびＴ、並びに
ＬｉおよびＮに依存し、これらは設訂に際し正確に規定
せねばならない。現在まで、矩形もしくは円形導波管移
相器の設計および最適化は主として実験的に行なわれ、
したがってがなり遅い高価な方法であった。さらに、幅
広バンドの装置を実現する際には、相当長い構造体が得
られた。何故なら、使用する電気モデルは互いに極めて
近接したアイリスを有する構造を示しえないからである
。
これらの欠点を回避するのに便利な設計方法につき以下
説明する。
説明する。
先ず最初に、移相器により導入される全移相αＴＯＴ（
りとえば９０°もしくは１８０°）と、装置を操作する
周波数バンドＦ１〜Ｆ２と、導波管中に挿入すべきアイ
リスの個数Ｎと、導波管に沿って各アイリスに割当てる
移相α、の分布とを規定せねばならない。たとえば、反
射減衰量およびハント幅につき必要とされる性能に応し
て、様分布、二項分布、傾斜分布などの間で選択が可能
である。
りとえば９０°もしくは１８０°）と、装置を操作する
周波数バンドＦ１〜Ｆ２と、導波管中に挿入すべきアイ
リスの個数Ｎと、導波管に沿って各アイリスに割当てる
移相α、の分布とを規定せねばならない。たとえば、反
射減衰量およびハント幅につき必要とされる性能に応し
て、様分布、二項分布、傾斜分布などの間で選択が可能
である。
均衡した負荷および最後に得られる移相α、から出発し
て、最後のアイリスに関するＷ／ＤおよびＬ値は予め作
成された設計データを用いて得ることができる。この目
的で、ガイドセクションおよびアイリスで構成されたセ
ルに均等な四極子は、アイリス自身の機械特性に応じて
アイリスを形成するりアクタンスを明示することにより
得られる。
て、最後のアイリスに関するＷ／ＤおよびＬ値は予め作
成された設計データを用いて得ることができる。この目
的で、ガイドセクションおよびアイリスで構成されたセ
ルに均等な四極子は、アイリス自身の機械特性に応じて
アイリスを形成するりアクタンスを明示することにより
得られる。
得られた関係は、アイリスのＷ／Ｄおよび′Ｆに応じて
セルにより導入される移相α、の曲線の作成を可能にし
、ここで周波数がパラメータを形成する。次いで、これ
ら曲線を直接使用し、或いはより良好にはコンピュータ
記憶させて自動設訂にて使用することができる。
セルにより導入される移相α、の曲線の作成を可能にし
、ここで周波数がパラメータを形成する。次いで、これ
ら曲線を直接使用し、或いはより良好にはコンピュータ
記憶させて自動設訂にて使用することができる。
次の工程は、２個のセルをカスケードで組合せて最後の
アイリスに関する新たな数値Ｗ／ＤおよびＬを得ること
により移相αＮ−１を実現することである。この場合、
負荷はもはや最後のアイリスの存在により均衡しないの
で、多重反射を考慮して単一セルの移相を計算する必要
がある。この場合にも、分離された単一セルの移相に応
じて得られる移相の曲線を作成することができ、ここで
は反射係数がパラメータとなる。
アイリスに関する新たな数値Ｗ／ＤおよびＬを得ること
により移相αＮ−１を実現することである。この場合、
負荷はもはや最後のアイリスの存在により均衡しないの
で、多重反射を考慮して単一セルの移相を計算する必要
がある。この場合にも、分離された単一セルの移相に応
じて得られる移相の曲線を作成することができ、ここで
は反射係数がパラメータとなる。
このようにして、全アイリスデータを得るまで工程を続
しノる。
しノる。
さらに、この装置は２個の対向した円形セグメントとは
異なる形状のアイリスを使用することもできるが、ただ
しこれらはラジアル対称を示さないものとする。何故な
ら、直交分極を有する入射信号の間で移相を与えねばな
らないからである。
異なる形状のアイリスを使用することもできるが、ただ
しこれらはラジアル対称を示さないものとする。何故な
ら、直交分極を有する入射信号の間で移相を与えねばな
らないからである。
第３図は種々異なる形状のアイリスを示している。（ａ
）で示したアイリスは２個の環セクターで構成され、ま
た（ｂ）で示したアイリスは２個の矩形プレートで構成
される。（Ｃ）においては矩形断面を有する同し内側導
波管のため非対称となる一方、（ｄ）および（ｅ）にお
いてはアイリスはそれぞれ円形セクターおよび矩形の形
状を有するプレートよりなり、内側円形導波管に固定さ
れる。勿論、この設計は使用するアイリスの均等な電気
回路を必要とする。
）で示したアイリスは２個の環セクターで構成され、ま
た（ｂ）で示したアイリスは２個の矩形プレートで構成
される。（Ｃ）においては矩形断面を有する同し内側導
波管のため非対称となる一方、（ｄ）および（ｅ）にお
いてはアイリスはそれぞれ円形セクターおよび矩形の形
状を有するプレートよりなり、内側円形導波管に固定さ
れる。勿論、この設計は使用するアイリスの均等な電気
回路を必要とする。
以上、本発明を好適実施例につき説明したが、本発明の
範囲を逸脱することなく多（の改変をなしうることは明
らかである。
範囲を逸脱することなく多（の改変をなしうることは明
らかである。
第１図は移相器の縦断面図であり、
第２図は移相器の断面図であり、
第３図は種々異なる形状のアイリスの断面図である。
ＣＥ・・・外側円筒導管、ＣＩ・・・内側円筒導管、Ｉ
・・・アイリス。
・・・アイリス。
Claims (7)
- （１）両者とも中空の外側円筒導管（ＣＥ）と内側円筒
導管（ＣＩ）とからなり、それらの間に所定数の互いに
平行なアイリスを挿入してなる同軸導波管のセクション
よりなることを特徴とする同軸導波管移相器。 - （２）アイリス（Ｉ）が外側導管（ＣＥ）の内側に固定
され、かつ直線側が互いに平行した円形状を有する２枚
の対向プレートよりなることを特徴とする請求項１記載
の同軸導波管移相器。 - （３）アイリス（Ｉ）が外側導管（ＣＥ）の内側に固定
され、かつ２個の環セクターよりなることを特徴とする
請求項１記載の同軸導波管移相器。 - （４）アイリス（Ｉ）が外側導管（ＣＥ）の内側に固定
され、かつ２個の矩形プレートよりなることを特徴とす
る請求項１記載の同軸導波管移相器。 - （５）アイリス（Ｉ）が内側導管（ＣＩ）に対し外側固
定され、かつ円形セクターの形状を有する２枚のプレー
トよりなることを特徴とする請求項１記載の同軸導波管
移相器。 - （６）アイリス（Ｉ）が内側導管（ＣＩ）に対し外側固
定され、かつ２枚の矩形プレートよりなることを特徴と
する請求項１記載の同軸導波管移相器。 - （７）内側導管（ＣＩ）が矩形断面を有し、かつアイリ
スが存在しないことを特徴とする請求項１記載の同軸導
波管移相器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT67787-A/88 | 1988-09-02 | ||
| IT8867787A IT1223796B (it) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | Dispositivo sfasatore in guida d'onda coassiale |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02113601A true JPH02113601A (ja) | 1990-04-25 |
Family
ID=11305290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1211511A Pending JPH02113601A (ja) | 1988-09-02 | 1989-08-18 | 同軸導波管移相器 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4982171A (ja) |
| EP (1) | EP0357085B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02113601A (ja) |
| AU (1) | AU620637B2 (ja) |
| CA (1) | CA1318370C (ja) |
| DE (2) | DE357085T1 (ja) |
| IT (1) | IT1223796B (ja) |
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| AU688398B2 (en) * | 1993-10-14 | 1998-03-12 | Andrew Corporation | A variable differential phase shifter |
| US5459442A (en) * | 1995-01-23 | 1995-10-17 | Mcdonnell Douglas Corporation | High power RF phase shifter |
| CN1051883C (zh) * | 1996-11-28 | 2000-04-26 | 台扬科技股份有限公司 | 宽频、短长度的圆形波导移相器 |
| JP3657484B2 (ja) * | 1999-12-10 | 2005-06-08 | 三菱電機株式会社 | 円偏波発生器 |
| IT1319925B1 (it) * | 2000-02-29 | 2003-11-12 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Polarizzazione in guida d'onda. |
| AU2001255481A1 (en) | 2000-04-20 | 2001-11-07 | Paratek Microwave, Inc. | Waveguide-finline tunable phase shifter |
| US8786380B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-07-22 | Optim Microwave, Inc. | Circular polarizer using stepped conductive and dielectric fins in an annular waveguide |
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| US8653906B2 (en) | 2011-06-01 | 2014-02-18 | Optim Microwave, Inc. | Opposed port ortho-mode transducer with ridged branch waveguide |
| US8994474B2 (en) | 2012-04-23 | 2015-03-31 | Optim Microwave, Inc. | Ortho-mode transducer with wide bandwidth branch port |
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| DE102015218877B4 (de) * | 2015-09-30 | 2017-08-31 | Airbus Ds Gmbh | Koaxialer Diplexer und Signalkopplungseinrichtung |
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