JPH02188001A - Circular to linear polarized wave converter - Google Patents

Circular to linear polarized wave converter

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JPH02188001A
JPH02188001A JP599189A JP599189A JPH02188001A JP H02188001 A JPH02188001 A JP H02188001A JP 599189 A JP599189 A JP 599189A JP 599189 A JP599189 A JP 599189A JP H02188001 A JPH02188001 A JP H02188001A
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JP
Japan
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phase
polarized wave
dielectric substrate
electric field
input
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JP599189A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Konishi
小西 良弘
Kenichi Konno
健一 今野
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Uniden Corp
Original Assignee
Uniden Corp
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Publication date
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Publication of JPH02188001A publication Critical patent/JPH02188001A/en
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Abstract

PURPOSE:To eliminate a mechanical movable element and to handle a clockwise and a counterclockwise polarized wave by providing a movable phase shifter whose phase shift quantity is switched between a state wherein the phase is shifted by (2n-1)pi/2 from the phase of an electric field component of a circular polarized wave perpendicular to a dielectric substrate where (n) is an integer larger than 1 and a state wherein the phase is further shifted equivalently by pi. CONSTITUTION:Between a microstrip line 23 and the tube-axis side end parts of a couple of extremely small antennas 251 and 252, p-n junction diodes 24-1 and 24-2 which are selected as semiconductor switching elements are connected as external components on a substrate. Here, the couple of diodes 24-1 and 24-2 are connected in series and in the same direction through a connection point on the microstrip line 23. Among respective-part pattern constitution and a pair of the diodes 24-1, 24-2 a single extremely small antenna 22 constitute an input antenna part 31, the microstrip line 23 including a reverse-surface conductor pattern 26 and the couple of diodes 24-1 and 24-2 constitute a variable phase shifter 32 which is variable in phase shifting quantity and the couple of extremely small antennas 25-1 and 25-2 constitute an output antenna part.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、一般にマイクロ波領域で用いられ、円偏波を
直線偏波に変換する変換器に関し、特に、機械的な可動
要素を用いることなく、電気的な切換え信号によっての
み、導波管の一端開口に入射してきた右回り円偏波も左
回り円偏波も、共に同一の平面内の直線偏波に変換して
導波管他端側に出力し得るようにするための改良に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates generally to a converter used in the microwave region for converting circularly polarized waves into linearly polarized waves, and in particular to converters that use mechanically movable elements. Instead, only by an electrical switching signal, both the right-handed circularly polarized wave and the left-handed circularly polarized wave incident on the opening at one end of the waveguide are converted into linearly polarized waves in the same plane. This invention relates to an improvement to enable output to the end side.

[従来の技術] 円偏波を直線偏波に変換するだけならば、従来からも、
一般に導波管内に誘電体板を挿入する手法が採用されて
いる。すなわち、導波管内に入力してくる円偏波の電界
成分(電界ベクトル)の中、誘電体基板に平行な成分は
遅相するので、これが誘電体基板の出力端でこれに垂直
な電界成分と合成されると直線偏波になる。
[Conventional technology] If you just convert circularly polarized waves to linearly polarized waves, conventionally,
Generally, a method is adopted in which a dielectric plate is inserted into the waveguide. In other words, among the electric field components (electric field vectors) of the circularly polarized wave input into the waveguide, the component parallel to the dielectric substrate is delayed, so this is the electric field component perpendicular to this at the output end of the dielectric substrate. When combined, it becomes a linearly polarized wave.

しかし、円偏波には右回りと左回りがある。そして近い
将来、衛星放送等でこれら右回り、左回りの百円偏波が
共に利用されるようになる。
However, there are two types of circularly polarized waves: clockwise and counterclockwise. In the near future, both clockwise and counterclockwise polarized waves will be used in satellite broadcasting and the like.

してみるに、上記のように誘電体板に平行な電界成分に
対して直交する電界成分は、右回り円偏波と左回り円偏
波とでその位相が丁度、πまたは一πだけ異なるため、
上記のように誘電体板の出力端でベクトル合成される直
線偏波の偏波面は、結、局、互いには直交する関係にな
る。
As shown above, the phase of the electric field component perpendicular to the electric field component parallel to the dielectric plate differs by exactly π or 1π between right-handed circularly polarized waves and left-handed circularly polarized waves. For,
As described above, the planes of polarization of the linearly polarized waves vector-combined at the output end of the dielectric plate are ultimately orthogonal to each other.

そのため、単一の受信系でこれら右回り円偏波と左回り
円偏波の双方に基づく変換直線偏波を共に処理しようと
するには、上記のように偏波面が互いにπ/2(ないし
3π/2)の回転角度差を置くいずれの直線偏波にも選
択的に同調可能なように、微小アンテナを機械的に回転
させる機構を持つ手段とか、またはどちらかの直線偏波
面をさらにπ/2だけ回転させるか、あるいは一方の直
線偏波面を例えば右回りにπ/4だけ回転させるなら、
他方の直線偏波面は左回りにπ/4回転させるような電
気的手段が必要になってくる。
Therefore, in order to process converted linearly polarized waves based on both right-handed circularly polarized waves and left-handed circularly polarized waves in a single receiving system, the planes of polarization must be mutually π/2 (or 3π/2) so that it can be selectively tuned to either linearly polarized wave with a rotation angle difference of 3π/2), or a means for mechanically rotating the micro antenna, or further adjusting either linearly polarized wave plane by π. If you rotate it by /2, or if you rotate one linear polarization plane clockwise by π/4, for example,
An electrical means is required to rotate the other linearly polarized wave plane counterclockwise by π/4.

一般にポラロータと呼ばれているように、微小アンテナ
を機械的に回転させる前者の手段は、古典的な割には電
気特性的にかなり満足の行くものとなっている。
The former method of mechanically rotating a small antenna, generally called a polar rotor, has fairly satisfactory electrical characteristics considering its classical nature.

しかし、いかんせん、機械的な可動要素を用いる点で問
題があり、木質的に高い故障要因を内包すると共に、特
に微小アンテナの回転はモータによって行なわれるのが
普通であるから、装置全体としてはかなり大型になり、
消費電力も大きく、コスト高になる。
However, there are problems with the use of mechanically movable elements, and there is a high risk of failure due to the nature of the wood.In particular, the rotation of the micro antenna is usually performed by a motor, so the device as a whole is quite expensive. Becomes large,
Power consumption is also large and costs are high.

そこで従来からも、このような機械的な可動部品を用い
ることなく、電気的な処理によってのみ、右回り円偏波
も左回り円偏波も、共に同一の平面内の直線偏波に変換
可能とするため、既述した最後の手法に従い、フェライ
ト・コアの介在によるファラデー効果を利用した装置が
提案された。これも実用に供されてからすでに久しい。
Therefore, it has been possible to convert both right-handed and left-handed circularly polarized waves into linearly polarized waves in the same plane through electrical processing without using such mechanical moving parts. In order to achieve this, a device was proposed that utilizes the Faraday effect due to the presence of a ferrite core, following the last method mentioned above. It has also been a long time since this was put into practical use.

本発明は特に、このように機械的可動部品を排斥したタ
イプの円偏波対直線偏波変換器の改良に係るので、この
従来のフェライト・コア利用型については第12図にそ
の概略構成を挙げ、説明を施して置く。
The present invention particularly relates to the improvement of a type of circularly polarized wave to linearly polarized wave converter that eliminates mechanically moving parts, so the schematic configuration of this conventional type using a ferrite core is shown in FIG. List them and provide explanations.

特に理解の妨げとなることもないので、図中、本来はベ
クトル量ないし複素数で定義される電界成分を本書では
簡単にスカラ表記で表すが、例えば第12図(A)中に
あって左回り円偏波である入力波(を赤成分E+)が導
波管】O内に入射してくると、当該導波管10内に設け
られ、管軸方向に長さを、それと直交する方向に幅を有
する所定の厚さの誘電体板11の面に対し、平行な電界
成分E+(//)と垂直な電界成分E1(↓)とは、当
該誘電体板11への入射時では互いにπ/2の位相差を
置く。
In order to avoid any particular hindrance to understanding, electric field components that are originally defined as vector quantities or complex numbers are simply expressed in scalar notation in the figures, but for example, in Figure 12 (A), the counterclockwise rotation is shown. When the input wave (red component E+), which is a circularly polarized wave, enters the waveguide 10, a waveguide is installed in the waveguide 10, whose length is in the tube axis direction, and in the direction orthogonal thereto. An electric field component E+(//) parallel to the surface of the dielectric plate 11 having a predetermined thickness and an electric field component E1(↓) perpendicular to the surface of the dielectric plate 11 having a width and a predetermined thickness are at a distance of π from each other when incident on the dielectric plate 11. A phase difference of /2 is set.

しかし、誘電体板11に平行な電界成分(以下、単に平
行電界成分)E+(//)は、当該誘電体板11の影響
により遅相し、これに対して誘電体板11に垂直な電界
成分(以下、単に垂直電界成分)El(↓)は誘電体板
11の影響をほとんど受けないため、誘電体板11の話
電率や幾何的な各寸法を通運することにより、誘電体板
11の長さの終わる出力端では、それら平行電界成分E
l(//) と垂直電界成分E+(↓)とが同一の平面
内に整合する条件を作ることができ、したがってその合
成ベクトルによる偏波面の方向もまた、電界に関して矢
印E。で示される直線偏波を得ることができる。
However, the electric field component parallel to the dielectric plate 11 (hereinafter simply referred to as a parallel electric field component) E+ (//) is delayed due to the influence of the dielectric plate 11, whereas the electric field perpendicular to the dielectric plate 11 Since the component (hereinafter simply the vertical electric field component) El (↓) is almost not affected by the dielectric plate 11, the dielectric plate 11 can be At the output end where the length ends, these parallel electric field components E
A condition can be created in which l(//) and the vertical electric field component E+(↓) are aligned in the same plane, and therefore the direction of the plane of polarization due to the resultant vector is also as shown by the arrow E with respect to the electric field. It is possible to obtain linearly polarized waves as shown by .

もちろん、この直線偏波の電界成分E。は、誘電体板1
1の主面に対し、管軸回りにπ/4(45°)の回転角
をなす。
Of course, the electric field component E of this linearly polarized wave. is dielectric plate 1
The rotation angle is π/4 (45°) around the tube axis with respect to the main surface of 1.

電界成分が矢印E。で示される直線偏波(以下、直線偏
波そのものを符号Eoを用いて表すこともある)は、次
いで導波管内に挿入されているフェライト・コア12に
入射する。
The electric field component is arrow E. The linearly polarized wave (hereinafter, the linearly polarized wave itself may be expressed using the symbol Eo) is then incident on the ferrite core 12 inserted into the waveguide.

フェライト・コア12は外部磁界の印加により、その方
向に応じた方向に自身の内部磁界方向をラッチするもの
で、例えば今、導波管10の回りに巻いたコイル13に
第一の方向に電流を流した結果、フェライト・コア12
がそのヒステリシス・カーブに沿って臨界磁界値以上に
バイアスされ、もって当該励磁電流を除去した後にも、
フェライト・コア12には矢印H0方向に磁界がラリチ
されたとしよう。
When an external magnetic field is applied, the ferrite core 12 latches the direction of its own internal magnetic field in a direction corresponding to the direction of the external magnetic field. As a result of flowing, ferrite core 12
is biased above the critical magnetic field value along its hysteresis curve, and even after removing the excitation current,
Assume that a magnetic field is applied to the ferrite core 12 in the direction of the arrow H0.

このような状態では、第12図(B)から同図(C)に
示される関係のように、当該フェライト・コア12の物
理定数や幾何的寸法パラメータを通運することにより、
磁界Hoの存在の下、入射端における偏波面方向が矢印
Eoで示される電界成分は、フェライト・コア他端の出
射端では例えば図示のように、右回りに所定の角度θだ
け回転する。回転後の電界成分をEo(θ)で表すと、
一般に所定の角度θはπ/4に選ばれる。
In such a state, as shown in the relationships shown in FIGS. 12(B) to 12(C), by communicating the physical constants and geometric dimension parameters of the ferrite core 12,
In the presence of the magnetic field Ho, the electric field component whose polarization plane direction is indicated by the arrow Eo at the input end rotates clockwise by a predetermined angle θ at the output end at the other end of the ferrite core, for example, as shown in the figure. If the electric field component after rotation is expressed as Eo (θ), then
Generally, the predetermined angle θ is chosen to be π/4.

これとは逆に、コイル13への通電電流の方向を上記第
一の方向とは逆にして、フェライト・コア12の内部磁
界方向を逆方向−■。にラッチすると、当該フェライト
・コア12を通過した回転後の電界成分E。(θ)の回
転角θは−π/4となる。
On the contrary, the direction of the current applied to the coil 13 is reversed to the first direction, and the internal magnetic field direction of the ferrite core 12 is set in the opposite direction -■. When latched, the electric field component E after rotation passing through the ferrite core 12. The rotation angle θ of (θ) is −π/4.

したがって、当該フェライト・コア12への印加磁界の
方向を選択することにより、第12図(^)において固
定的に電界成分EO(θ)の方向に整合されて設けられ
ている微小アンテナ(プローブ)146)ら、左回り円
偏波による信号成分も右回り円偏波による信号成分も、
これらを共に抽出することができる。
Therefore, by selecting the direction of the magnetic field applied to the ferrite core 12, the micro antenna (probe) fixedly aligned in the direction of the electric field component EO (θ) in FIG. 146), both the signal component due to left-handed circular polarization and the signal component due to right-handed circular polarization,
These can be extracted together.

もう−度、詳しく言うと、導波管lOへの入射円偏波が
既述した左回り円偏波ではなく、右回り円偏波であフた
場合には、誘電体板11への入射端における誘電体板1
1と垂直な電界成分E+(上)の相対的な位相関係は、
左回り円偏波のそれに対し、πだけ進相または遅相の関
係にあり、その結果、第12図(B) に特に良く示さ
れているように、誘電体板11の出力端での合成された
直線偏波の電界成分EO’は、先に述べた左回り円偏波
入射時の直線偏波の電界成分E0に対し、直交する面内
にある。
To be more specific, if the circularly polarized wave incident on the waveguide lO is not the left-handed circularly polarized wave described above but the right-handed circularly polarized wave, the incident circularly polarized wave on the dielectric plate 11 Dielectric plate 1 at the end
The relative phase relationship between the electric field component E+ (top) perpendicular to 1 is:
The phase is advanced or delayed by π with respect to that of the left-handed circularly polarized wave, and as a result, as shown particularly well in FIG. 12(B), the synthesis at the output end of the dielectric plate 11 is The electric field component EO' of the linearly polarized wave thus obtained is in a plane orthogonal to the electric field component E0 of the linearly polarized wave when the left-handed circularly polarized wave is incident.

そこで、電界成分Eo 、 Eo’の中、Eoを抽出し
ようとする場合には、既述のようにフェライト・コア1
2にラッチさせる内部磁界方向をHoにして、第12図
(C)に示されるように、当該フェライト・コア12の
出射端では当該電界成分E0の偏波面が右回りにπ/4
だけ回転して電界成分EO(θ)が得られるようにした
ならば、電界成分E0°を抽出するには、コイル13に
逆方向電流を通電した後、これを除去し、フェライト・
コア12にラッチされた内部磁界が第12図(A)に示
される逆方向−Hoとなるようにすれば良い。これによ
り、フェライト・コア!2中を通過する電界成分の偏波
面は左回りにπ/4だけ(右回りには−π/4だけ)回
転し、先と同一の偏波面の電界成分Eo(θ)が得られ
る。
Therefore, when trying to extract Eo from among the electric field components Eo and Eo', the ferrite core 1
2, the direction of the internal magnetic field to be latched is set to Ho, and as shown in FIG.
If the electric field component EO(θ) is obtained by rotating the coil 13 by
The internal magnetic field latched by the core 12 may be set in the opposite direction -Ho as shown in FIG. 12(A). This makes the ferrite core! The plane of polarization of the electric field component passing through 2 is rotated counterclockwise by π/4 (by -π/4 clockwise), and the electric field component Eo(θ) with the same polarization plane as before is obtained.

〔発明が解決しようとする課題] このフェライト・コア12を用いた円偏波対直線偏波変
換器も、電気特性的に若干、損失が大きいとは言え、許
容可能な程度にあり、既述のように実用に供されている
[Problem to be Solved by the Invention] Although the circularly polarized wave to linearly polarized wave converter using this ferrite core 12 also has a somewhat large loss in terms of electrical characteristics, it is tolerable and has the same characteristics as described above. It is put into practical use as in

しかし、第12図(A)の構造図から特に明らかなよう
に、円偏波を直線偏波に変換する部分である誘電体板1
1の挿入部と、直線偏波に変換された偏波面をさらに管
軸回りに±π/4、選択的に回転させるフェライト・コ
ア部分のそれぞれに所要の幾何的な長さを要し、したが
って導波管1oの長さが長くなって、装置全体として見
た場合、かなり大型化する不都合がある。
However, as is particularly clear from the structural diagram of FIG.
The insertion part of 1 and the ferrite core part that selectively rotates the polarization plane converted into a linearly polarized wave by ±π/4 around the tube axis each require a required geometric length, and therefore The length of the waveguide 1o becomes long, and when viewed as a whole, there is a disadvantage that the device becomes considerably large.

また、コイル13に対し、定常的に電流を供給する必要
はないにしろ、フェライト・コア12の保持している磁
界方向を反転させるラッチング動作時にはかなりな大電
流の供給を要し、そのための電源回路等、必要な周辺回
路系も、結局はこの種の装置全体の大型化、高コスト化
の要因となってしまう。
In addition, although it is not necessary to constantly supply current to the coil 13, it is necessary to supply a fairly large current during the latching operation that reverses the direction of the magnetic field held by the ferrite core 12, and the power supply for this is necessary. Necessary peripheral circuit systems such as circuits end up becoming a factor in increasing the size and cost of this type of device as a whole.

本発明はこうした従来の実情に鑑み、右回り円偏波にも
左回り円偏波にも共に対応でき、機械的な可動要素がな
く、小型かつ簡単で、左右円偏波の選択動作にも大電流
を要さない、新たな原理に基づく円偏波対直線偏波変換
器を提供せんとするものである。
In view of these conventional circumstances, the present invention can handle both right-handed circularly polarized waves and left-handed circularly polarized waves, has no mechanically movable elements, is small and simple, and can also be used to select left and right circularly polarized waves. The present invention aims to provide a circularly polarized wave to linearly polarized wave converter based on a new principle that does not require a large current.

[課題を解決するための手段] 本発明は上記目的を達成するため、 0 導波管内に挿入され、該導波管の管軸方向に長さを
、それと直交する方向に幅を有する所定の厚さの誘電体
基板と; ■ 上記誘電体基板上に形成された導体パターンを有し
、上記導波管の一端に入射してくる円偏波の電界に関し
、該誘電体基板の面に平行な電界成分を捕える入力アン
テナ部と; ■ 上記誘電体基板上に形成された導体パターンを有し
、該誘電体基板に平行な電界成分を上記導波管内に再放
射する出力アンテナ部と;■ 上記誘電体基板上に形成
された導体パターンと、外部からの電気信号により選択
的にオン・オフする半導体スイッチング素子とを有し、
該半導体スイッチング素子のスイッチング動作により、
上記入力アンテナ部が捕えた上記誘電体基板に平行な電
界成分の位相を、上記出力アンテナ部における上記導波
管内への上記再放射までに、上記円偏波の上記誘電体基
板に垂直な電界成分の位相に対し、nを1以上の整数と
して(2n−1)π/2だけ移相した状態と、これをさ
らに等価的にπだけ移相した状態との間で移相量を切換
える可変移相器と; から成る円偏波対直線偏波変換器を提供する。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention has the following features: 0. A predetermined waveguide inserted into a waveguide and having a length in the tube axis direction of the waveguide and a width in a direction orthogonal thereto. a dielectric substrate having a thickness; (1) having a conductor pattern formed on the dielectric substrate, which is parallel to the surface of the dielectric substrate with respect to the electric field of the circularly polarized wave incident on one end of the waveguide; an input antenna section that captures electric field components; (1) an output antenna section that has a conductor pattern formed on the dielectric substrate and re-radiates electric field components parallel to the dielectric substrate into the waveguide; (2) It has a conductor pattern formed on the dielectric substrate and a semiconductor switching element that is selectively turned on and off by an external electric signal,
Due to the switching operation of the semiconductor switching element,
The phase of the electric field component parallel to the dielectric substrate captured by the input antenna section is changed to the electric field perpendicular to the dielectric substrate of the circularly polarized wave until the re-radiation into the waveguide at the output antenna section. Variable to switch the amount of phase shift between a state in which the phase of the component is shifted by (2n-1)π/2, where n is an integer greater than or equal to 1, and a state in which the phase is further equivalently shifted by π. A circular to linear polarization converter is provided, comprising: a phase shifter;

さらに本発明はまた、上記の基本的な構成要件■〜■を
満たすことはもちろんであるが、それら構成要件■〜■
に対し、下記限定条件■〜■を付した円偏波対直線偏波
変換器も提案する。
Furthermore, the present invention not only satisfies the above-mentioned basic constituent requirements ■ to ■, but also
In contrast, we also propose a circularly polarized wave to linearly polarized wave converter with the following limiting conditions (1) to (2).

すなわち、 ■ 入力アンテナ部または出力アンテナ部のどちらか一
方の導体バ、ターンは、誘電体基板上にあって導波管管
軸に対し直交する単一の微小アンテナを構成するパター
ンとし、他方の導体パターンは、誘電体基板上にあって
管軸に対し直交しながら互いに独立に逆方向に伸びる一
対の微小アンテナを構成するパターンとする。
That is, ■ The conductor bars and turns of either the input antenna part or the output antenna part are on a dielectric substrate and are in a pattern that constitutes a single micro antenna perpendicular to the waveguide tube axis, and The conductor pattern is a pattern that constitutes a pair of micro antennas that are on the dielectric substrate and extend independently and in opposite directions while being orthogonal to the tube axis.

■ また、可変移相器中の導体パターンは、誘電体基板
に平行な電界成分を一端から他端に向けて伝搬した結果
、垂直電界成分の位相に対し、常に(2n−1)π/2
だけ、その位相を遅相させるマイクロ・ストリップ線路
とする。
■ Also, as a result of propagating the electric field component parallel to the dielectric substrate from one end to the other, the conductor pattern in the variable phase shifter always has a phase difference of (2n-1)π/2 with respect to the phase of the vertical electric field component.
A microstrip line is used that delays the phase by .

■ そして、このマイクロ・ストリップ線路の上記一端
または他端のどちらか一方は、上記単一の微小アンテナ
に対し、定常的に導通するように接続し、他方は、上記
移相器中の上記半導体スイッチング素子を介して上記一
対の微小アンテナの一方あてに対し、選択的に導通する
ように接続する。
■ Either the one end or the other end of this microstrip line is connected to the single micro antenna so as to be constantly conductive, and the other end is connected to the semiconductor in the phase shifter. It is connected to one of the pair of microantennas through a switching element so as to be selectively conductive.

このような構成の外、上記の限定条件■〜■の中、条件
■は同じとしながらも、上記■、■を下記のような限定
条件■、■に変更した円偏波対直線偏波変換器も提案す
ることができる。すなわちこの場合は、基本構成■〜■
に対し、限定条件■、■、■が付加されたものとなる。
In addition to this configuration, among the above limiting conditions ■ to ■, circularly polarized wave to linear polarized wave conversion where condition ■ is the same but the above ■ and ■ are changed to the following limiting conditions ■ and ■. We can also suggest utensils. In other words, in this case, the basic configuration ■~■
However, the limiting conditions ■, ■, and ■ are added.

■ 可変移相器中の上記導体パターンは、入力端子と出
力端子を有し、この入力端子、出力端子以外の他の二端
子が定常的に接地されるか定常的に開放されることによ
り、入力端子に印加された信号を(2n−1)π/2だ
け、定常的に移相して出力端子に表す四端子ハイブリッ
ド回路を構成するパターンとする。
■ The above conductor pattern in the variable phase shifter has an input terminal and an output terminal, and when the other two terminals other than this input terminal and output terminal are constantly grounded or constantly opened, The pattern constitutes a four-terminal hybrid circuit in which the signal applied to the input terminal is steadily phase-shifted by (2n-1)π/2 and is expressed at the output terminal.

■ その上で、このハイブリッド回路の入力端子か出力
端子の中、どちらか一方は単一の微小アンテナに対して
定常的に導通するように接続し、他方は半導体スイッチ
ング素子を介して一対の微小アンテナの一方あてに選択
的に導通するように接続する。
■ On top of that, one of the input terminals and output terminals of this hybrid circuit is connected to a single micro antenna so that it is constantly conductive, and the other is connected to a pair of micro antennas via a semiconductor switching element. Connect to one side of the antenna so that it is selectively conductive.

しかるに、上記のような限定事項■、■、■、または■
、■、■においては、結局の所、本発明の基本構成要件
■〜■の中、構成要件■を満たす移相量可変の移相器に
おいて、平行電界成分を垂直電界成分に対し、(2n−
1)π/2だけ移相した状態をさらに等価的にπだけ移
相するメカニズムは、入力アンテナ部または出力アンテ
ナ部中の一対の微小アンテナを選択的に半導体スイッチ
ング素子で切換えることによっている。
However, the above limitations ■, ■, ■, or ■
, ■ and ■, in the end, in a phase shifter with a variable phase shift amount that satisfies the constitutional requirement ■ among the basic constitutional requirements ■ to ■ of the present invention, the parallel electric field component is changed to the vertical electric field component by (2n −
1) The mechanism for further equivalently shifting the phase by π from a state in which the phase has been shifted by π/2 is based on selectively switching a pair of micro antennas in the input antenna section or the output antenna section using a semiconductor switching element.

しかしこれは、次のような限定事項■〜[相]を採用す
ると、入力アンテナ部も出力アンテナ部も、共に単一の
微小アンテナで構成したものに改変することができる、
すなわち、 ■ 入力アンテナ部または出力アンテナ部の導体パター
ンは、共に、誘電体基板上に形成され、管軸に対し直交
する単一の微小アンテナ・パターンとする。
However, if the following limitations ■~[phase] are adopted, both the input antenna section and the output antenna section can be modified to consist of a single micro antenna.
That is, (1) The conductor patterns of the input antenna section or the output antenna section are both formed on a dielectric substrate and are a single minute antenna pattern orthogonal to the tube axis.

■ 一方、可変移相器中の導体パターンは、入力端子と
出力端子を有し、入力端子と出力端子以外の他の二端子
を選択的に接地するか開放するかにより、上記入力端子
に印加された信号を(2n−1)π/2だけ移相するか
、またはこれをさらに等価的にπだけ移相した状態に相
当する(2n+1)π/2だけ移相して上記出力端子に
表す四端子ハイブリッド回路の線路パターンを構成する
ようにする。
■ On the other hand, the conductor pattern in the variable phase shifter has an input terminal and an output terminal, and the voltage applied to the input terminal can be applied by selectively grounding or opening the other two terminals other than the input and output terminals. Shift the phase of the signal by (2n-1)π/2, or equivalently shift the phase by (2n+1)π/2, which corresponds to a state in which the phase is further shifted by π, and display it on the above output terminal. The line pattern of a four-terminal hybrid circuit is configured.

■ そして、ハイブリッド回路の入力端子は入力アンテ
ナ部の単一微小アンテナに、出力端子は出力アンテナ部
の単一微小アンテナに、それぞれ定常的に導通するよう
に接続する。
(2) The input terminal of the hybrid circuit is connected to the single micro antenna of the input antenna section, and the output terminal is connected to the single micro antenna of the output antenna section, respectively, so as to be constantly conductive.

[相] その上で、可変移相器中の半導体スイッチング
素子は、それがオン状態となったときにのみ、ハイブリ
ッド回路の入力端子、出力端子以外の上記残りの二端子
を選択的に接地に導通させるように接続する。
[Phase] Furthermore, the semiconductor switching element in the variable phase shifter selectively grounds the remaining two terminals other than the input and output terminals of the hybrid circuit only when it is in the on state. Connect for continuity.

なお、上記のようにハイブリッド回路を用いて本発明の
円偏波対直線偏波変換器を構成した場合には、回路構成
上の都合に応じ、入力アンテナ部とハイブリッド回路の
入力端子、及びハイブリッド回路の出力端子と出力アン
テナ部との間にそれぞれマイクロ・ストリップ線路を設
けても良い。ただ、その場合には、それらマイクロ・ス
トリップ線路の各線路長は、これらを伝搬する信号移相
量の和が、kを1以上の整数としてにπとなるように設
定する。
In addition, when the circularly polarized wave to linearly polarized wave converter of the present invention is configured using a hybrid circuit as described above, depending on the convenience of the circuit configuration, the input antenna part and the input terminal of the hybrid circuit, and the hybrid A microstrip line may be provided between the output terminal of the circuit and the output antenna section. However, in that case, the length of each of the microstrip lines is set so that the sum of the phase shifts of signals propagating through them is π, where k is an integer greater than or equal to 1.

定常的なπの整数倍の移相(πまたは一πの進相ないし
遅相)は、偏波面としては全く移相させなかった場合と
同様の結果となるが、実際に製品化する上では意味があ
り、例えば入力アンテナ部や出力アンテナ部の微小アン
テナとハイブリッド回路の入出力端子との間を回路構成
上、直結できない場合に有効である。
A steady phase shift of an integer multiple of π (phase lead or lag of π or 1 π) produces the same result as no phase shift at all in terms of the plane of polarization, but it is difficult to actually commercialize it. This is meaningful, and is effective, for example, when it is not possible to connect directly between the micro antenna of the input antenna section or the output antenna section and the input/output terminal of the hybrid circuit due to the circuit configuration.

[作  用] 本発明においては誘電体基板は各構成要素■〜■の支持
基板としての意味がある。
[Function] In the present invention, the dielectric substrate serves as a support substrate for each of the constituent elements (1) to (2).

入力アンテナ部■は、誘電体基板と平行な電界成分をの
み抽出する。
The input antenna section (2) extracts only the electric field component parallel to the dielectric substrate.

抽出された平行電界成分は、移相器■により、半導体ス
イッチング素子がまずオン・オフいずれかの状態に付け
られている場合、nを1以上の整数として(2n−1)
π/2だけ移相(進相または遅相)される。
The extracted parallel electric field component is expressed as (2n-1), where n is an integer greater than or equal to 1, when the semiconductor switching element is first placed in either the on or off state by the phase shifter ■.
The phase is shifted (phase advanced or phase delayed) by π/2.

簡単のために、また実際にも回路装置の小型化のために
はn=1に選ぶことが多いので、以下の説明でもそのよ
うに考え、(2n−1)π/2は単にπ/2として取扱
う。
For the sake of simplicity, and in practice, n = 1 is often chosen for miniaturization of circuit devices, so this will be considered in the following explanation, and (2n-1)π/2 will simply be π/2. shall be treated as such.

もちろん、π/2の遅相は3π/2の進相ないし−π/
2の進相、π/2の進相は3π/2の遅相ないし一π/
2の遅相と考えることができるし、位相差2πを置く進
相、遅相関係は全て等価である。
Of course, the slow phase of π/2 is the leading phase of 3π/2 or −π/
Leading phase of 2, leading phase of π/2 is lag phase of 3π/2 or 1π/
It can be considered as a lag phase of 2, and leading and lag relationships with a phase difference of 2π are all equivalent.

出力アンテナ部■は、上記のように移相器■がまずπ/
2だけ、進相または遅相した電界成分を導波管内に再放
射することができる。
In the output antenna section ■, the phase shifter ■ first converts π/
The electric field components that are phase advanced or delayed by 2 can be re-radiated into the waveguide.

したがって、この出力アンテナ部では、最初、入力アン
テナ部で平行電界成分と垂直電界成分との間にあったπ
/2の位相差がなくなり、共に同一の平面内でのベクト
ル成分となるので、その合成に基づき、直線偏波が得ら
れる。
Therefore, in this output antenna section, initially, the π that was between the parallel electric field component and the perpendicular electric field component in the input antenna section
Since the phase difference of /2 is eliminated and both become vector components within the same plane, linearly polarized waves can be obtained based on their combination.

しかし、移相器が上記のように単にπ/2の進相または
遅相をのみ、固定的に営むものであった場合には、入力
アンテナ部の位置において左回り円偏波が入射してきた
ときと右回り円偏波が入射してきたときとでは、それら
の誘電体基板に垂直な電界成分の方向は互いに逆で、π
または−πの位相差を置くため、誘電体基板と平行で上
記のようにπ/2だけ、進相または遅相された平行電界
成分との合成結果としての直線偏波面は、導波管軸回り
に互いにπ/2の回転角を置く異なる直交平面内に存在
することになってしまう。
However, if the phase shifter simply performs fixed phase advancement or lag by π/2 as described above, a counterclockwise circularly polarized wave will be incident at the input antenna position. When a right-handed circularly polarized wave is incident, the directions of the electric field components perpendicular to the dielectric substrate are opposite to each other, and π
Or, in order to set a phase difference of -π, the linear polarization plane as a result of combining the parallel electric field component parallel to the dielectric substrate and phase advanced or delayed by π/2 as described above is the waveguide axis. They end up existing in different orthogonal planes that have a rotation angle of π/2 around each other.

そこで、本発明では、移相器■を移相量固定の手段とし
ては構成せず、半導体スイッチング素子の状態に応じ、
移相量をπ/2にしたり、これをさらに少なくとも等価
的にπだけ移相し得る可変移相器として構成している。
Therefore, in the present invention, the phase shifter (2) is not constructed as a means for fixing the amount of phase shift, but according to the state of the semiconductor switching element.
The amount of phase shift is set to π/2, and the phase shifter is configured as a variable phase shifter that can further shift the phase by at least equivalently π.

したがって、左回り円偏波が入射したとき、例えば半導
体スイッチング素子をオフに保って上記のπの移相動作
を起こさせずに得られた出力アンテナ部での合成直線偏
波の偏波面方向に対し、右回り円偏波を入射したときに
はそのままでは管軸回りにπ/2、回転した直線偏波面
となってしまうときにも、本発明の変換器では、半導体
スイッチング素子を今度はオンに切換えることにより、
ざらにπだけ、平行電界成分を等価的に移相させること
により、そうした平行電界成分と当該右回り円偏波の垂
直電界成分の合成による直線偏波面も、左回り円偏波に
関してそれらの合成により生成される直線偏波面と同一
の平面内に存するものとすることができる。
Therefore, when a left-handed circularly polarized wave is incident, for example, the direction of the polarization plane of the composite linearly polarized wave at the output antenna section obtained by keeping the semiconductor switching element off and not causing the above-mentioned π phase shift operation. On the other hand, even when a right-handed circularly polarized wave is incident, which would otherwise result in a linearly polarized wave plane rotated by π/2 around the tube axis, the converter of the present invention turns on the semiconductor switching element. By this,
By equivalently shifting the phase of the parallel electric field components by roughly π, the linearly polarized wave plane resulting from the combination of the parallel electric field components and the perpendicular electric field component of the right-handed circularly polarized wave can also be converted into a linearly polarized wave plane due to the combination of the parallel electric field components and the vertical electric field component of the right-handed circularly polarized wave. can be assumed to exist in the same plane as the linearly polarized wave plane generated by .

もちろん、受信対象とする円偏波が左回りであるか右回
りであるかに応じ、半導体スイッチング素子をオンにす
るのかオフにするのかとか、後述の実施例中に認められ
るように、これら半導体スイッチング素子を一対用いる
場合のそれらのオン・オフ関係等は、個々の具体的な回
路によりそれぞれ設計的に定められる。
Of course, depending on whether the circularly polarized wave to be received is counterclockwise or clockwise, it is necessary to turn on or turn off the semiconductor switching element. When a pair of switching elements is used, the on/off relationship between them is determined by the design of each specific circuit.

また例えば、本発明の基本構成要件■〜■に対し、既述
の■〜■の限定条件を加え、入力アンテナ部または出力
アンテナ部に一対の微小アンテナを用い、かつ、定常的
なπ/2の移相手段としてマイクロ・ストリップ線路を
用いた場合にあっては、半導体スイッチング素子がオン
・オフのいずれか一方の状態にあって当該一対の微小ア
ンテナの一方とマイクロ・ストリップ線路を導通させ、
他の状態にあっては他方の微小アンテナとマイクロ・ス
トリップ線路とを導通させるように線路切換えを行なう
ことで、マイクロ・ストリップ線路が定常的にπ/2だ
け遅相させた平行電界成分をそのまま出力アンテナ部か
ら放射するか、これをさらに等価的にπだけ移相させて
放射させるかを決定ないし選択することができる。
Furthermore, for example, in addition to the basic structural requirements of the present invention, the limiting conditions of When a microstrip line is used as a phase shifting means, the semiconductor switching element is in either an on or off state to conduct one of the pair of microantennas and the microstrip line,
In other states, by switching the line so that the other microantenna and the microstrip line are electrically connected, the microstrip line constantly maintains the parallel electric field component whose phase is delayed by π/2. It is possible to decide or select whether to radiate from the output antenna section or to further equivalently shift the phase by π and radiate.

この場合、入力アンテナ部の方が一対の微小アンテナか
ら構成されていて、そのどちらかを選択するようになっ
ているときには、マイクロ・ストリップ線路が移相する
π/2の移相量に対し、さらに等価的なπの移相は、当
該マイクロ・ストリップ線路への入力以前にあらかじめ
行なわれることになるし、出力アンテナ部の方が一対の
微小アンテナから構成されていて、そのどちらかが半導
体スイッチング素子により選択されるようになっている
ときには、マイクロ・ストリップ線路が定常的にπ/2
だけ移相した移相量を、その後に選択的にπだけ、さら
に移相してから出力アンテナ部より放射させることにな
る。
In this case, when the input antenna section is composed of a pair of micro antennas and one of them is selected, the amount of phase shift of π/2 that the micro strip line shifts, Furthermore, the equivalent phase shift of π is performed in advance before the input to the microstrip line, and the output antenna section is composed of a pair of micro antennas, one of which is a semiconductor switching When selected by the element, the microstrip line is constantly π/2
The amount of phase shifted by π is then selectively further shifted by π, and then radiated from the output antenna section.

しかし、いずれの場合にも、入力アンテナ部に入射した
平行電界成分が、出力アンテナ部から放射されるまでの
間にπ/2またはπ/2±πの移相を受ける点で共通す
る。
However, in either case, a common point is that the parallel electric field component incident on the input antenna part undergoes a phase shift of π/2 or π/2±π before being radiated from the output antenna part.

さらに、上記の条件■は共通としながらも、条件■や条
件■を既述の条件■、■に代えた場合、つまり、マイク
ロ・ストリップ線路により定常的にπ/2の移相量を得
るのではなく、四端子ハイブリッド回路によってその入
出力端子間に定常的にπ/2の移相量を得るようにした
場合も、その作用は同様である。
Furthermore, while the above condition (■) is the same, if condition (2) and condition (2) are replaced with the conditions (2) and (2) described above, in other words, it is possible to constantly obtain a phase shift of π/2 using a microstrip line. Instead, the effect is similar even when a four-terminal hybrid circuit is used to constantly obtain a phase shift of π/2 between its input and output terminals.

すなわち、半導体スイッチング素子がオン・オフのいず
れか一方の状態にあってハイブリッド回路と入力アンテ
ナ部または出力アンテナ部に備えられている一対の微小
アンテナのどちらか一方を選択的に導通させた場合には
、当該ハイブリッド回路が定常的にπ/2だけ移相させ
た平行電界成分がそのまま出力アンテナ部から放射され
、対して半導体スイッチング素子が他の状態になって、
一対の微小アンテナの他方とハイブリッド回路が接続さ
れた場合には、ハイブリッド回路が定常的にπ/2だけ
移相させた平行電界成分がさらに等価的にπだけ移相さ
れてから、出力アンテナ部より放射されるようになる。
In other words, when the semiconductor switching element is in either the on or off state and selectively conducts between the hybrid circuit and one of the pair of micro antennas provided in the input antenna section or the output antenna section. In this case, the parallel electric field component whose phase is constantly shifted by π/2 by the hybrid circuit is radiated as is from the output antenna part, whereas the semiconductor switching element is in another state,
When the hybrid circuit is connected to the other of the pair of micro antennas, the parallel electric field component whose phase is steadily shifted by π/2 in the hybrid circuit is further equivalently shifted by π, and then the output antenna It becomes more radiated.

これは結局、円偏波が右回りであっても左回りであって
も、上記マイクロ・ストリップ線路を用いた場合と全く
同様に、変換した直線偏波の偏波面は共に同一平面内に
存するようにし得ることを意味する。
This means that regardless of whether the circularly polarized wave is clockwise or counterclockwise, the planes of polarization of the converted linearly polarized wave lie in the same plane, just as in the case of using the microstrip line mentioned above. It means that it can be done like this.

また、入力アンテナ部、出力アンテナ部のいずれを一対
の微小アンテナから構成するかとか、入力アンテナ部が
一対の微小アンテナ部で構成されている場合の動作、出
力アンテナ部が一対の微小アンテナで構成されている場
合の動作等についても、上記マイクロ・ストリップ線路
を用いた場合の説明はそのままに適用できる。
Also, whether the input antenna section or the output antenna section is composed of a pair of micro antennas, the operation when the input antenna section is composed of a pair of micro antenna sections, and the output antenna section is composed of a pair of micro antennas. The explanation for the case where the micro-strip line is used can be applied as is to the operation when the micro-strip line is used.

一方、こうした構成例は、マイクロ・ストリップ線路を
用いるにしろ、ハイブリッド回路を用いるにしろ、それ
らが“定常的に”π/2だけ移相した信号ざらにπだけ
移相するか否かに関し、一対の微小アンテナ構成とその
切換え手段をさらに別個に設けるものであるが、これを
実質的に単一の回路部品で構成することもできる。
On the other hand, in these configuration examples, whether a microstrip line or a hybrid circuit is used, whether or not a signal whose phase is "steadily" shifted by π/2 is shifted by π or not. Although the pair of micro antenna configurations and their switching means are provided separately, they can also be configured with a substantially single circuit component.

そうした場合が上記基本構成■〜■に対し、限定条件■
〜[相]を付加した構成である。
In such a case, the limited conditions ■ for the above basic configurations ■~■
This is a configuration in which ~ [phase] is added.

この構成では、明らかなように、四端子ハイブリッド回
路の入出力端子以外の二端子を“定常的”に接地または
開放のいずれかに固定してしまうのではなく、半導体ス
イッチング素子により、“選択的“に接地し得るように
している。これは同時に、選択的に開放し得ることを意
味する。
As is clear, in this configuration, the two terminals other than the input/output terminals of the four-terminal hybrid circuit are not "constantly" fixed to either ground or open, but are "selectively" fixed using semiconductor switching elements. “We are trying to make sure that we are grounded. This also means that it can be selectively opened.

したがって、それ自体は周知の四端子ハイブリッド回路
の移相動作により、半導体スイッチング素子がハイブリ
ッド回路の当該二端子を選択的に例えば接地していると
きには、このハイブリッド回路がその入力端子に与えら
れた信号をπ/2だけ進相させて出力端子に送出するな
らば、半導体スイッチング素子の状態が反転してハイブ
リッド回路の当該二端子が開放となったときには、当該
ハイブリッド回路は今度は−π/2、入力信号の位相を
進相させて出力端子に表すものとなる。
Therefore, due to the phase shifting operation of a four-terminal hybrid circuit, which is known per se, when the semiconductor switching element selectively, for example, grounds the two terminals in question of the hybrid circuit, this hybrid circuit receives a signal applied to its input terminal. If the phase of the hybrid circuit is advanced by π/2 and sent to the output terminal, when the state of the semiconductor switching element is reversed and the two terminals of the hybrid circuit are open, the hybrid circuit will now advance -π/2, The phase of the input signal is advanced and displayed at the output terminal.

−π/2の進相は、既述のように、等価的には3π/2
の進相と見ても良いが、いずれにしても半導体スイッチ
ング素子の状態により、こうしたハイブリッド回路を通
過する信号は、相対的にπの位相差を置くことができる
As mentioned above, the phase advance of −π/2 is equivalently 3π/2
However, depending on the state of the semiconductor switching element, the signals passing through such a hybrid circuit can have a relative phase difference of π.

このように、移相量を絶対値において等しく、しかし正
負にπ/2づつ可変なハイブリッド回路を可変移相器と
して用いても、本発明の基本原理は全く同様に満たされ
ることが分かる。
In this way, it can be seen that even if a hybrid circuit in which the phase shift amount is equal in absolute value but variable in steps of π/2 in positive and negative directions is used as a variable phase shifter, the basic principle of the present invention is satisfied in exactly the same way.

なお、移相量固定でも可変でも、ハイブリッド回路を用
いる場合において、原理上は入力アンテナ部を直接に当
該ハイブリッド回路の入力端子に接続し、その一方で出
力端子も直接に出力アンテナ部に接続して良いが、実際
には現実の導体パターン構造でこのような回路構成を実
現するのは難しいので、入力アンテナ部とハイブリッド
回路入力端子の間、及びハイブリッド回路出力端子と出
力アンテナ部との間にそれぞれマイクロ・ストリップ線
路を設けても良い。
When using a hybrid circuit, whether the amount of phase shift is fixed or variable, in principle, the input antenna section should be directly connected to the input terminal of the hybrid circuit, and the output terminal should also be connected directly to the output antenna section. However, in reality, it is difficult to realize such a circuit configuration with an actual conductor pattern structure, so there are A micro strip line may be provided for each.

その場合、これらマイクロ・ストリップ線路による信号
の伝搬位相差が、1以上の整数kに対し、kπになるべ
くすると設計が容易であり、動作にも影響がない。kが
偶数の場合には位相差2πの整数倍なので等価的に位相
差にπがない場合と全く同様となるし、奇数でも、出力
アンテナ部以降、合成される直線偏波面の平面が単に定
常的に90@、回転するだけである。
In that case, if the propagation phase difference of the signals through these microstrip lines is set to kπ for an integer k of 1 or more, the design is easy and the operation is not affected. When k is an even number, it is an integer multiple of the phase difference 2π, so it is equivalently the same as when there is no phase difference π, and even if k is an odd number, the plane of the linearly polarized wave plane to be synthesized after the output antenna section is simply stationary. Basically 90@, it just rotates.

[実 施 例] 第1図は本発明に即して構成された円偏波対直線偏波変
換器の第一の実施例の概略構成を示している。
[Embodiment] FIG. 1 shows a schematic configuration of a first embodiment of a circularly polarized wave to linearly polarized wave converter constructed in accordance with the present invention.

図示の場合、導波管20は一般的な円形導波管であって
、その一端に円偏波E、が入射してくる。図中では左回
り円偏波のみが例示されているヵ円形導波管20内には
、その管軸方向に沿って長さを、また、それと直交する
方向に幅を有した適当なる厚味の誘電体基板21が挿入
されている。
In the illustrated case, the waveguide 20 is a general circular waveguide, and the circularly polarized wave E is incident on one end thereof. In the figure, only left-handed circularly polarized waves are illustrated. Inside the circular waveguide 20, there is a suitable thickness having a length along the tube axis direction and a width in the direction orthogonal to the waveguide. A dielectric substrate 21 is inserted.

誘電体基板21の一面には、管軸上に位置する一端から
イΦ端自出端に向かって管軸と直交する方向に伸びる単
一の微小アンテナ22を構成する導体パターン22と、
この微小アンテナ22の管軸上の一端に自身の一端を接
続し、他端に向かって管軸上を伸びるマイクロ・ストリ
ップ線路23を構成する導体パターン23と、管軸上な
いし管軸に近い一端からそれぞれ他端自由端に向かって
管軸に直交する方向に伸び、互いには逆方向に伸びる一
対の微小アンテナ25−1 、25−2を構成する導体
パターン25−、 、2s−2が形成され、基板21の
裏面には、マイクロ・ストリップ線路23を構成するた
めの裏面導体パターンとして、ある程度の面積で一様に
形成すれば良い導体パターン26が設けられている。
On one surface of the dielectric substrate 21, a conductive pattern 22 constituting a single micro antenna 22 extending from one end located on the tube axis toward the protruding end of the Φ end in a direction orthogonal to the tube axis;
One end of the micro antenna 22 is connected to one end on the tube axis, and a conductor pattern 23 forming a micro strip line 23 extends on the tube axis toward the other end, and one end on the tube axis or close to the tube axis. Conductive patterns 25-1, 2s-2 are formed, which constitute a pair of micro antennas 25-1, 25-2, each extending in a direction perpendicular to the tube axis toward the other free end, and extending in opposite directions. A conductor pattern 26 is provided on the back surface of the substrate 21 as a back surface conductor pattern for configuring the micro-strip line 23, which may be formed uniformly over a certain area.

このような各導体パターンは、通常のプリント配線基板
における線路パターン形成方法と同様のエツチング手法
によって形成しても良いし、別途に切起こした導体パタ
ーンの添着や、その他蒸着法等、適宜な手法によって良
い。この点は後に述べる他の全ての実施例においても同
様である。
Each of these conductor patterns may be formed by an etching method similar to the method for forming a line pattern on a normal printed wiring board, or by attaching a separately cut and cut conductor pattern, or by other appropriate methods such as vapor deposition. Good by. This point also applies to all other embodiments described later.

マイクロ・ストリップ線路23と一対の微小アンテナ2
L、 、 25−、の管軸側の端部との間には、それぞ
れ、図中では単に回路図記号で示しているが半導体スイ
ッチング素子として選ばれたpn接合ダイオード2L、
、2L2が基板上の外部部品として接続され、ただし、
これら一対のダイオード24−124−3は、マイクロ
・ストリップ線路23上の接続点を介し、同方向直列接
続となっている。
Micro strip line 23 and a pair of micro antennas 2
Between the tube axis side ends of L, 25-, and 25-, respectively, there are pn junction diodes 2L, which are simply shown as circuit diagram symbols in the figure, and are selected as semiconductor switching elements.
, 2L2 are connected as external components on the board, but,
These pair of diodes 24-124-3 are connected in series in the same direction via a connection point on the microstrip line 23.

つまり、図中で下方に示されているダイオード24−2
は、そのアノードを微小アンテナ25−2に、カ・ソー
ドなマイクロ・ストリップ線路23に接続し、上方に示
されているダイオード24−0は、そのアノードをマイ
クロ・ストリップ線路23に、カソードを他方の微小ア
ンテナ25−0に接続している。
In other words, the diode 24-2 shown below in the figure
has its anode connected to the micro antenna 25-2 and the cathode microstrip line 23, and the diode 24-0 shown above has its anode connected to the microstrip line 23 and its cathode connected to the other side. It is connected to the micro antenna 25-0.

このような各部パターン構成と一対のダイオード24−
+ 、 24−2の中、この実施例では、阜−の微小ア
ンテナ22が本発明要旨構成中に言う入力アンテナ部3
1を構成し、裏面導体パターン26を含むマイクロ・ス
トリップ線路23と一対のダイオード2Ll、2L2が
移相量可変の可変移相器32を、一対の微小アンテナ2
5−1 、212が出力アンテナ部33を構成する。
Such a pattern configuration of each part and a pair of diodes 24-
+, 24-2, in this embodiment, the micro antenna 22 at - is the input antenna section 3 mentioned in the gist of the present invention.
1, a microstrip line 23 including a back conductor pattern 26 and a pair of diodes 2Ll, 2L2 form a variable phase shifter 32 with a variable phase shift amount, and a pair of micro antennas 2
5-1 and 212 constitute the output antenna section 33.

第2図は第1図示の本発明偏波変換器を導波管20の入
力開口側から見た図面であるが、当該導波管20に入力
してくる円偏波が例えば左回り円偏波であって、誘電体
基板21上の入力アンテナ部31ないし微小アンテナ2
2の所では、誘電体基板21に平行な電界成分が第2図
(^)中の矢印El(//)で示される方向で当該微小
アンテナ21により捕えられたとすると、第2図(A)
中の実線の矢印E+(上)で示されるように、これに垂
直な電界成分は、電波の進行方向に沿い、位相差π/2
を置いている。
FIG. 2 is a diagram of the polarization converter of the present invention shown in FIG. 1, viewed from the input opening side of the waveguide 20. The wave is a wave, and the input antenna section 31 or the micro antenna 2 on the dielectric substrate 21
2, if the electric field component parallel to the dielectric substrate 21 is captured by the micro antenna 21 in the direction shown by the arrow El (//) in FIG.
As shown by the solid arrow E+ (top), the electric field component perpendicular to this is along the direction of propagation of the radio wave and has a phase difference of π/2.
is placed.

しかるに、誘電体基板上にパターン形成された微小アン
テナ22により捕えられ、マイクロ・ストリップ線路2
3を伝搬して行く電界成分、つまりは誘電体基板21に
平行な電界成分E+(//)は、その進行と共に遅相し
、したがってマイクロ・ストリップ線路23の長さや誘
電体基板の寸法、物理的な定数その他、この種の分野に
おいて知られている各種のパラメータを通運すると、当
該誘電体基板に平行な電界成分E+(//)は、マイク
ロ・ストリップ線路23の出力においては相対的にπ/
2だけ遅相され、その結果、π/2だけ遅れていた垂直
電界成分E+(上)と管軸に対し直交する同一平面(図
面紙面)内に整合する条件を作ることかできる。
However, it is captured by the micro antenna 22 patterned on the dielectric substrate, and the micro strip line 2
3, that is, the electric field component E+(//) parallel to the dielectric substrate 21, the phase of the electric field component E + (//) parallel to the dielectric substrate 21 is delayed as it progresses, and therefore, due to the length of the microstrip line 23, the dimensions of the dielectric substrate, and the physical When various parameters known in this field such as constants are used, the electric field component E+ (//) parallel to the dielectric substrate becomes relatively π at the output of the microstrip line 23. /
As a result, a condition can be created in which the vertical electric field component E+ (top), which has been delayed by π/2, is aligned in the same plane (plane of drawing paper) orthogonal to the tube axis.

したがってこのときに、例えば第1図中で上方に示され
ているダイオード24−1のみが導通するように、例え
ばマイクロ・ストリップ線路23に接地電位を、一対の
微小アンテナ25−、 、25−、に共に負の所定電位
を与えると1.ダイオード24−2は逆バイアスとなフ
て遮断状態となるから、出力アンテナ部33の中、微小
アンテナ25−1にのみ、マイクロ・ストリップ線路2
3を伝搬してきた信号が出力され、ここから平行電界成
分E+(//)が導波管20内に再放射される。
Therefore, at this time, for example, the ground potential is applied to the micro strip line 23 so that only the diode 24-1 shown in the upper part of FIG. When a predetermined negative potential is applied to both, 1. Since the diode 24-2 becomes reverse biased and becomes cut off, the microstrip line 2 is connected only to the micro antenna 25-1 in the output antenna section 33.
3 is output, and the parallel electric field component E+(//) is re-radiated into the waveguide 20 from there.

そのため、この微小アンテナ25−3の所では位相が互
いに整合した平行電界成分El(//)と垂直電界成分
E I(1) とは、そのベクトル合成により、第2図
(B)中に示されているように、誘電体基板21に対し
、例えば右回りにπ/4だけ回転した平面内に偏波面を
有する直線偏波E。を生成する。
Therefore, at this minute antenna 25-3, the parallel electric field component El (//) and the vertical electric field component E I (1), whose phases are matched with each other, are created by their vector composition as shown in FIG. 2 (B). As shown in the figure, a linearly polarized wave E having a polarization plane within a plane rotated clockwise by π/4 with respect to the dielectric substrate 21, for example. generate.

一方、導波管20に入力してくる円偏波が今度は右回り
円偏波であったとすると、誘電体基板21上の入力アン
テナ部31ないし微小アンテナ22の所では、誘電体基
板21に平行な電界成分こそ、先の左回り円偏波の場合
と同様、第2図(^)中の仮想線の矢印E+(//)で
示される方向で当該微小アンテナ21により捕えられる
が、これに垂直で、電波の進行方向に沿い、位相差π/
2を置く垂直電界成分は、第2図(A)中、仮想線の矢
印E r (JL) ’で示されるように、左回り円偏
波入射時の垂直電界成分E+(↓)に対してはπだけ、
遅相または進相の関係にある。
On the other hand, if the circularly polarized wave input to the waveguide 20 is now a right-handed circularly polarized wave, at the input antenna section 31 or the micro antenna 22 on the dielectric substrate 21, the dielectric substrate 21 The parallel electric field component is captured by the micro antenna 21 in the direction shown by the imaginary arrow E+ (//) in Fig. 2 (^), as in the case of the left-handed circularly polarized wave. perpendicular to and along the direction of radio wave propagation, the phase difference π/
The vertical electric field component where 2 is placed is, as shown by the imaginary arrow E r (JL)' in Figure 2 (A), relative to the vertical electric field component E + (↓) when a counterclockwise circularly polarized wave is incident. is only π,
They are in a lagging or leading phase relationship.

しかるに、誘電体基板上にパターン形成された微小アン
テナ21により捕えられ、マイクロ・ストリップ線路2
3を伝搬して行く電界成分、つまりは誘電体基板21に
平行な電界成分E+(//)は、先の左回り円偏波入射
時に関して述べたと全く同様に、その進行と共に遅相し
、当該マイクロ・ストリップ線路23の出力端において
は相対的にπ/2だけ遅相され、その結果、π/2だけ
遅れるか進むかしていた垂直電界成分E+(1)゛と進
行方向の位相差が零となる条件を作ることができる。
However, it is captured by the micro antenna 21 patterned on the dielectric substrate, and the micro strip line 2
The electric field component propagating through the dielectric substrate 21, that is, the electric field component E+(//) parallel to the dielectric substrate 21, is delayed in phase as it progresses, just as described above regarding the incident of left-handed circularly polarized waves. At the output end of the microstrip line 23, the phase is relatively delayed by π/2, and as a result, the phase difference in the traveling direction from the vertical electric field component E+(1), which was either delayed or advanced by π/2, is It is possible to create a condition where it becomes zero.

しかし上述のように、当該垂直電界成分E+(1)。However, as mentioned above, the vertical electric field component E+(1).

は、先の左回り円偏波入射時におけるそれとはπの位相
差を置くため、今度は第1図中で上方に示されているダ
イオード24−3を遮断し、下方に示されているダイオ
ード24−2を導通させるようなバイアス関係を生成す
る。
Since there is a phase difference of π from that when the left-handed circularly polarized wave is incident, this time the diode 24-3 shown at the top in FIG. 1 is blocked, and the diode shown at the bottom is 24-2 is made conductive.

これは例えば、マイクロ・ストリップ線路23は先と同
様に接地電位に保ったままでも、一対の微小アンテナ2
5−+ 、 25−2に共に正の所定電位を与えること
でなし得る。
For example, even if the microstrip line 23 is kept at the ground potential as before, the pair of micro antennas 2
This can be achieved by applying a predetermined positive potential to both 5-+ and 25-2.

このようにして、出力アンテナ部33の中、微小アンテ
ナ25−2の方が有効となると、その出力における平行
、垂直の各電界成分の関係は第2図(C)に示されるよ
うになり、既述した左回り円偏波入射時の出力アンテナ
部33における平行電界成分1//)、垂直電界成分E
+(上)をそれぞれπだけ8相した関係にある平行電界
成分E+(//)’と垂直電界成分E+(1)°のベク
トル合成となって、第2図(B)中の出力電界成分E。
In this way, when the micro antenna 25-2 becomes more effective in the output antenna section 33, the relationship between the parallel and perpendicular electric field components in its output becomes as shown in FIG. 2(C). Parallel electric field component 1//) and vertical electric field component E in the output antenna section 33 when the left-handed circularly polarized wave is incident as described above
The output electric field component in Fig. 2 (B) is a vector combination of the parallel electric field component E + (//)' and the vertical electric field component E + (1) degree, which have 8 phases of + (upper) by π, respectively. E.

とはπの位相差を置くが、ただし電界成分偏波面が同一
平面内に存する直線偏波E。°を得ることができる。
A linearly polarized wave E with a phase difference of π, but whose electric field component polarization planes lie within the same plane. ° can be obtained.

以上のように、本発明によると、左回り円偏波も右回り
円偏波も、共に出力アンテナ部33以降では同一の平面
内に電界成分を置く直線偏波E。またはEO’ として
導波管20内に再放射することができ、したがってこの
マイクロ波は、当該偏波面に整合するように固定的に設
置されたプローブ40にて検出し、矢印50で示すよう
に、例えば同軸線路等に送り出すことができる。
As described above, according to the present invention, both left-handed circularly polarized waves and right-handed circularly polarized waves are linearly polarized waves E whose electric field components are located in the same plane after the output antenna section 33. Alternatively, the microwave can be re-radiated into the waveguide 20 as EO', and therefore, this microwave is detected by the probe 40 fixedly installed so as to match the plane of polarization, and as shown by the arrow 50. , for example, can be sent out to a coaxial line or the like.

ただし、導波管20内に直線偏波に変換されて再放射さ
れた信号EOまたはEooの取り出し方法は本発明がこ
れを限定するものではなく、上述のように検出プローブ
40を利用した導波管対同軸線路変換器を介し、同軸線
路に取り出すのみならず、公知既存の手法を援用し、導
波管20の出力をさらに方形導波管等に導入するように
しても良い。
However, the method of extracting the signal EO or Eoo that is converted into a linearly polarized wave and re-radiated within the waveguide 20 is not limited to this, and the method of extracting the signal EO or Eoo that is converted into a linearly polarized wave and re-radiated within the waveguide 20 is not limited to this. In addition to being taken out to a coaxial line via a tube-to-coaxial line converter, the output of the waveguide 20 may be further introduced into a rectangular waveguide or the like using a known existing method.

特に、この種の偏波変換器は、通常、その後段にLNB
と略称されるロー・ノイズ・ブロックダウン・コンバー
タが接続されることが多く、この入力部には方形導波管
が設けられていることが多いので、そのような場合には
、本発明にて用いる導波管20の出力端をこれに整合可
能にすれば良い。これらの点もまた、後述する各実施例
において同様である。
In particular, this type of polarization converter usually has an LNB in its subsequent stage.
A low-noise block-down converter, abbreviated as It is sufficient if the output end of the waveguide 20 used can be matched to this. These points are also the same in each of the embodiments described below.

第3図には、この第一の実施例における誘電体基板21
とその上の導体パターン構成例、特に可変移相器32中
の半導体スイッチング素子としてのダイオード2LI、
2L2に選択的なスイッチング・バイアスを与える線路
構成例がより詳しく示されている。
FIG. 3 shows a dielectric substrate 21 in this first embodiment.
and a conductor pattern configuration example thereon, especially a diode 2LI as a semiconductor switching element in the variable phase shifter 32,
An example line configuration providing selective switching bias to 2L2 is shown in more detail.

この場合には、誘電体基板21上に形成されるマイクロ
・ストリップ線路23の裏面導体26をダイオード・ス
イッチング回路の共通接地導体としても利用している。
In this case, the back conductor 26 of the microstrip line 23 formed on the dielectric substrate 21 is also used as a common ground conductor for the diode switching circuit.

もちろん、マイクロ・ストリップ線路23の入力部に一
端を接続した入力アンテナ部構成用の微小アンテナパタ
ーン22と出力アンテナ部33を構成する一対の微小ア
ンテナ25−、 、25−2の設けられている部分の誘
電体基板裏面には導体パターンが存在しない。
Of course, the part where the pair of micro antennas 25-, 25-2 forming the output antenna part 33 and the micro antenna pattern 22 for configuring the input antenna part whose one end is connected to the input part of the micro-strip line 23 are provided. There is no conductor pattern on the back side of the dielectric substrate.

誘電体基板の表面側ないしマイクロ・ストリップ線路2
3と同一面側の基板余白部分には、例えば一端が開放さ
れたλ/4マイクロ・ストリップ線路で構成される高周
波チョーク27がパターン形成され、この高周波チョー
ク27と微細幅配線路28を介し、マイクロ・ストリッ
プ線路23には直流的に所定のレベル、例えば定常的な
接地レベルが与えられる。
Surface side of dielectric substrate or micro strip line 2
A high frequency choke 27 composed of a λ/4 micro strip line with one end open, for example, is patterned in the blank area of the board on the same side as 3. A predetermined DC level, for example, a steady ground level, is applied to the microstrip line 23.

一方、出力アンテナ部を構成する一対の微小アンテナ2
5−、 、2s−2は、共に高周波チョーク機能も兼ね
る微細幅配線路2L、I 、 2!L2とスルー・ホー
ルを介し、基板裏面の導体面26に導通が採られており
、この導体面26には、模式的に機械スイッチ構成で示
したスイッチ30を介し、正の所定レベルB0または負
の所定レベルB−が選択的に与えられる。
On the other hand, a pair of micro antennas 2 constituting the output antenna section
5-, , 2s-2 are fine-width wiring paths 2L, I, 2! that also serve as high-frequency choke functions. Continuity is established between L2 and the through hole to a conductor surface 26 on the back side of the board, and a predetermined positive level B0 or negative A predetermined level B- is selectively provided.

例えば裏面導体26に負の所定電圧B−を印加すると、
一対のダイオード24−+ 、 24−2の中、図中で
上方に示されているダイオード24−蒐のみが順バイア
スとなり、他方は逆バイアスとなるので、マイクロ・ス
トリップ線路23の出力端は、一対の微小アンテナ25
−、 、25−、の中、上方の微小アンテナ25すにの
み導通し、換言すれば他方の微小アンテナ25−2はこ
のとき、実質的に無効化される。この状態に伴う動作は
、第2図(B)に関してすでに述べた場合に相当する。
For example, when applying a negative predetermined voltage B- to the back conductor 26,
Among the pair of diodes 24-+ and 24-2, only the diode 24-+ shown at the top in the figure is forward biased, and the other is reverse biased, so the output end of the microstrip line 23 is A pair of micro antennas 25
-, , 25-, only the upper micro antenna 25 is electrically conductive, in other words, the other micro antenna 25-2 is substantially disabled at this time. The operation associated with this state corresponds to the case already described with respect to FIG. 2(B).

これに対し、今度は裏面導体26に正の所定電位「を印
加すると、一対のダイオード2L、、2L、の中、図中
で下方に示されているダイオード24−2のみが順バイ
アスとなり、他方は逆バイアスとなるので、マイクロ・
ストリップ線路23の出力端は一対の微小アンテナ2L
、 、 25−2の中、下方の微小アンテナ25−2に
のみ導通し、そのときの動作は第2図(C)に関して説
明した場合に相当する。
On the other hand, when a predetermined positive potential is applied to the back conductor 26, only the diode 24-2 shown at the bottom of the figure among the pair of diodes 2L, 2L becomes forward biased, and the other is reverse biased, so the micro-
The output end of the strip line 23 is a pair of micro antennas 2L.
, , 25-2 is electrically conductive only to the lower micro antenna 25-2, and the operation at that time corresponds to the case described with respect to FIG. 2(C).

半導体スイッチング素子として、図示のように一般的な
pn接合ダイオード2L+、24−2を用いる場合にも
、これらに要求される上記の動作からすれば明らかなよ
うに、バイアスの印加関係のいかんにより、その接続の
仕方や極性は任意に採ることができる。
Even when general pn junction diodes 2L+ and 24-2 are used as semiconductor switching elements as shown in the figure, it is clear from the above-mentioned operation required of these diodes that depending on the bias application relationship, The connection method and polarity can be arbitrarily adopted.

例えば第4図(八)に示されるように、一対のダイオー
ド24−+ 、 24−2のアノードを共通にしてマイ
クロ・ストリップ線路23に接続した場合には、当該マ
イクロ・ストリップ線路23に定常的に正の所定の電源
電位B″″を与えるようにし、各ダイオード24−+、
24−2の各カソードに接続している一対の微小出力ア
ンテナ25−、 、25−、のいずれかを、模式的にス
イッチ30で示したように選択的に接地に付けるように
すれば、左回り円偏波、右回り円偏波のいずれかに応じ
てそれら一対の微小アンテナの選択が可能となる。
For example, as shown in FIG. 4 (8), when the anodes of a pair of diodes 24-+ and 24-2 are connected to the microstrip line 23 in common, there is a steady state in the microstrip line 23. A predetermined positive power supply potential B″″ is applied to each diode 24-+,
If one of the pair of minute output antennas 25-, 25-, connected to each cathode of 24-2 is selectively connected to the ground as schematically shown by the switch 30, the left The pair of micro antennas can be selected depending on either circularly polarized waves or right-handed circularly polarized waves.

これに対し、第4図(B)に示されるように、各ダイオ
ード2LI、2L2の各カソードを共通にマイクロ・ス
トリップ線路23に接続し、各アノードは一対の微小ア
ンテナ2L、、25−2に各々接続した回路構成を採用
することもできる。
On the other hand, as shown in FIG. 4(B), the cathodes of the diodes 2LI and 2L2 are commonly connected to the microstrip line 23, and each anode is connected to a pair of micro antennas 2L, 25-2. It is also possible to adopt a circuit configuration in which they are connected to each other.

この場合には当然、マイクロ・ストリップ線路23を定
常的に接地に落として置ぎ、一対の微小アンテナ25−
、 、25−2のいずれかに、受信すべき円偏波の回り
方向に応じ、同様に模式的に示したスイッチ30を介し
、選択的に正の所定レベルのバイアス電位B4を印加す
れば良い。
In this case, of course, the microstrip line 23 is constantly grounded, and the pair of micro antennas 25-
, , 25-2 may be selectively applied with a positive predetermined level bias potential B4 via a switch 30, which is also schematically shown, depending on the rotational direction of the circularly polarized wave to be received. .

ただし、第4図 (A) 、 (B)のいずれの場合に
も、このようなダイオードを介しての直流的なバイアス
電源閉回路側にはマイクロ波が入り込まないように、換
言すれば交流的には低インピーダンスで接地されること
がないように、第3図に示されていると同様、ダイオー
ドのバイアス用直流ループ内の適当な個所に直列に高周
波チョーク27を挿入して置くのが良い。これらの種々
のバイアス法や配慮についてもまた、第5図示以降の各
実施例において同様に採用することかできる。
However, in both cases of Figure 4 (A) and (B), microwaves should not enter the closed circuit side of the DC bias power supply via such diodes. In order to prevent the diode from being grounded with low impedance, it is recommended to insert a high-frequency choke 27 in series at an appropriate location in the diode bias DC loop, as shown in Figure 3. . These various bias methods and considerations can also be similarly adopted in each of the embodiments shown in the fifth figure and thereafter.

第5図は、これまでの実施例とは異なり、入力アンテナ
部31の方を一対の微小アンテナ2L、。
In FIG. 5, unlike the previous embodiments, the input antenna section 31 is connected to a pair of micro antennas 2L.

22−2から構成し、出力アンテナ部33はマイクロ・
ストリップ線路23の出力端部に連続導体パターンで導
通する単一の微小アンテナ25で構成した実施例を示し
ている。
22-2, and the output antenna section 33 is a micro-
An embodiment is shown in which a single minute antenna 25 is connected to the output end of a strip line 23 through a continuous conductor pattern.

もちろん、このような導体パターン構成は先の実施例と
同様に話電体基板21上に形成され、第1図示のように
、導波管20内に収められる。図の簡明化のため、本第
5図中では訪電体基板21の図示を省略している。
Of course, such a conductor pattern structure is formed on the telephone body substrate 21 as in the previous embodiment, and is housed within the waveguide 20 as shown in the first figure. For simplification of the drawing, illustration of the power visiting body substrate 21 is omitted in FIG. 5.

入力アンテナ部31中の一対の微小アンテナは、やはり
一般的なpn接合ダイオード2L、、2L2を介してマ
イクロ・ストリップ線路23に接続するようになってお
り、したがって先と同様に、例えば裏面導体26を定常
的に接地することにより、微細幅配線路パターン2L、
、2L、とスルー・ホールを介してこの裏面導体26に
電気的に導通する一対の微小アンテナ2L+、22−2
を共に接地電位に定常的に付けた状態において、マイク
ロ・ストリップ線路23に対し、高周波チョーク27を
有する微細幅配線路28を介し、正の所定電位B+を印
加するとダイオード24−1の方を、また負の所定電位
B−を印加するとダイオード24−2の方をターン・オ
ンさせることができ、これにより、有効な微小アンテナ
をどちらか一方に選択、決定することができる。
The pair of micro antennas in the input antenna section 31 are also connected to the micro strip line 23 via general pn junction diodes 2L, 2L2, and therefore, as before, for example, the back conductor 26 By constantly grounding the fine width wiring path pattern 2L,
, 2L, and a pair of micro antennas 2L+, 22-2 that are electrically connected to this back conductor 26 via a through hole.
When a predetermined positive potential B+ is applied to the microstrip line 23 through the fine width wiring path 28 having the high frequency choke 27 while both are connected to the ground potential steadily, the diode 24-1 is Further, when a predetermined negative potential B- is applied, the diode 24-2 can be turned on, and thereby one of the effective micro antennas can be selected and determined.

明らかなように、この第5図示の実施例においては、マ
イクロ・ストリップ線路23により定常的にπ/2の移
相を行なう前に、入力アンテナ部31の所であらかじめ
相対的にπだけ位相差のある平行電界成分E+(//)
 またはE+(//)’のどちらかを選択的に抽出する
ようにしている。
As is clear, in the embodiment shown in FIG. Parallel electric field component E+ (//) with
or E+(//)' is selectively extracted.

そのため、例えば左回り円偏波選択時に微小アンテナ2
2−1を有効化し、第2図(A)中に示されている方向
の平行電界成分1//)を当該微小アンテナ22−1に
て捕え、これをマイクロ・ストリップ線路23を介して
ざらにπ/2だけ移相し、出力アンテナ部33を構成す
る単一の微小アンテナ25から導波管20内に再放射さ
せたときに、第2図(B)に示されたような関係で直線
偏波E0が得られるものとするならば、右回り円偏波の
選択時には入力アンテナ部31中の微小アンテナ22−
3の方を有効化すれば、これは第2図(C)に示されて
いる平行電界成分El(//)’をあらかじめ入力アン
テナ部31の所で選択したことになるから、単一の出力
アンテナ部からの再放射に伴うベクトル合成は、出力ア
ンテナの伸びる方向が当該第2図(C)の場合とは逆で
あっても、あたかもこの第2図(C)にて示される状況
と等価的には等しくなって、やはり左回り円偏波受信時
と同一の平面内にその電界成分に関する偏波面が存在す
る直線偏波E。(//)’を得ることができる。
Therefore, for example, when selecting a left-handed circularly polarized wave, the minute antenna 2
2-1 is enabled, the parallel electric field component 1//) in the direction shown in FIG. When the phase is shifted by π/2 and re-radiated into the waveguide 20 from the single minute antenna 25 constituting the output antenna section 33, the relationship as shown in FIG. 2(B) is obtained. Assuming that a linearly polarized wave E0 can be obtained, when selecting a right-handed circularly polarized wave, the micro antenna 22- in the input antenna section 31
3 is enabled, this means that the parallel electric field component El(//)' shown in FIG. 2(C) has been selected in advance at the input antenna section 31, so Even if the direction in which the output antenna extends is opposite to that shown in Fig. 2 (C), the vector synthesis associated with re-radiation from the output antenna section will behave as if it were the situation shown in Fig. 2 (C). The linearly polarized wave E is equivalently equal and the plane of polarization related to the electric field component exists in the same plane as when receiving the left-handed circularly polarized wave. (//)' can be obtained.

したがって、この第5図示実施例の場合には、本発明要
旨構成中に言う可変移相器32は、マイクロ・ストリッ
プ線路23、一対の半導体スイッチング素子24−、 
、24二、、そしてまた一対の微小アンテナ2L+ 、
 22−2のパターン構成により満足され、場合によっ
ては、これらにさらに選択的なバイアス関係を与える配
線路やバイアス電源を加味して構成されていると考えて
も良い。
Therefore, in the case of the fifth illustrated embodiment, the variable phase shifter 32 referred to in the gist of the present invention includes the microstrip line 23, the pair of semiconductor switching elements 24-,
, 242, and also a pair of micro antennas 2L+,
The pattern structure of 22-2 is satisfied, and depending on the case, it may be considered that the pattern structure is further configured by adding a wiring path and a bias power source to provide a selective bias relationship.

しかし、上記の各実施例で共通に用いられているマイク
ロ・ストリップ線路23だけを見るならば、これは、定
常的に伝搬信号の位相をπ/2だけ、移相する手段であ
るから、これは他の移相量固定の定常的な位相シフト手
段に変更することができる。
However, if we only look at the microstrip line 23 that is commonly used in each of the above embodiments, this is a means for constantly shifting the phase of the propagation signal by π/2. can be changed to other steady phase shift means with a fixed phase shift amount.

そうしたもので−数的なのは、いわゆる四端子ハイブリ
ッド回路である。したがって本発明は、こうした四端子
ハイブリッド回路の採用をも提案する。
The most numerical example of such a circuit is the so-called four-terminal hybrid circuit. Therefore, the present invention also proposes the adoption of such a four-terminal hybrid circuit.

例えば第6図示の実施例では、定常的にπ/2のB相を
果たす四端子ハイブリッド回路として、いわゆるブラン
チ・ライン型ハイブリッド回路51を用いた場合が示さ
れている。
For example, in the embodiment shown in FIG. 6, a so-called branch line type hybrid circuit 51 is used as a four-terminal hybrid circuit that constantly performs the B phase of π/2.

図中、これまで述べてきた各実施例において用いたと同
一の符号は同一の構成要素を示すが、誘電体基板21の
上には、単一の微小アンテナ22を構成する入力アンテ
ナ部31の導体パターンと、ブランチ・ライン、型ハイ
ブリッド回路51を構成する導体パターン、そしてまた
、一対の微小アンテナ25−+ 、 25−2から成る
出力アンテナ部33を構成する導体パターンが形成され
、入力アンテナ部の微小アンテナ22は、ブランチ・ラ
イン型ハイブリッド回路51の一端子部TIに導体接続
している。
In the figure, the same reference numerals used in each of the embodiments described so far indicate the same components. A pattern, a branch line, a conductive pattern constituting the type hybrid circuit 51, and a conductive pattern constituting the output antenna section 33 consisting of a pair of micro antennas 25-+ and 25-2 are formed, The micro antenna 22 is conductor-connected to one terminal portion TI of the branch line type hybrid circuit 51.

一方、ブランチ・ライン型ハイブリッド回路51のもう
一つの端子T2は、一対のpn接合ダイオード2L、、
2L、を介し、一対の微小アンテナ25−、 。
On the other hand, another terminal T2 of the branch line type hybrid circuit 51 is connected to a pair of pn junction diodes 2L, .
2L, a pair of micro antennas 25-, .

25−2の各一方あてに接続し、残りの二端子T5. 
T4は、第6図では模式的に接地記号で示しているが、
これまでに説明したようなスルー・ホール構造等を介し
、誘電体基板21の裏面に形成されている導体パターン
26に共に接続されている。
25-2, and the remaining two terminals T5.
T4 is schematically shown as a ground symbol in Figure 6, but
Both are connected to the conductor pattern 26 formed on the back surface of the dielectric substrate 21 via the through-hole structure as described above.

ブランチ・ライン型ハイブリッド回路51は、周知のよ
うに、使用周波数λの1/4の長さの導体線路を四角に
組んだもので、上記のように一端子T1を入力端子、他
の一端子T2を出力端子と考えた場合、残りの二端子T
、 、 T、を共に接地したとき、入力信号の位相を定
常的にπ/2、進相させることができ、開放すればπ/
2、遅相させることができる。
As is well known, the branch line type hybrid circuit 51 is a square arrangement of conductor lines each having a length of 1/4 of the working frequency λ, and as described above, one terminal T1 is an input terminal and the other terminal is an input terminal. If T2 is considered as an output terminal, the remaining two terminals T
When , , and T are both grounded, the phase of the input signal can be steadily advanced by π/2, and when opened, it is possible to advance the phase of the input signal by π/2.
2. It can be delayed.

この実施例では、上記のように端子T、 、 Tjが共
に接地されているから、入力アンテナ部31の微小アン
テナ22にて捕えられ、ハイブリッド回路51の入力端
子T、に入力してきた平行電界成分は、それが左回り円
偏波に伴うものであっても右回り円偏波に伴うものであ
っても、ここで共にπ/2、進相されて出力端子T2に
表れる。
In this embodiment, since the terminals T, , and Tj are both grounded as described above, the parallel electric field component captured by the micro antenna 22 of the input antenna section 31 and input to the input terminal T of the hybrid circuit 51 Regardless of whether it accompanies left-handed circularly polarized waves or right-handed circularly polarized waves, both of them are phase-advanced by π/2 and appear at the output terminal T2.

したがって、すでに第1〜5図示実施例について説明し
た所から理解されるように、左回り円偏波入射時にあっ
ても右回り円偏波入射時にあっても、当該ハイブリッド
回路51の出力端子T2を介しての出力アンテナ部33
においては、それらに伴う平行電界成分を垂直電界成分
と同一の平面内に整合させ得るので、先に第2図(B)
 、 (C)に即し説明したように、左回り円偏波入射
時と右回り円偏波入射時とで異なる垂直電界成分E+(
上) 、Et(上)。
Therefore, as can be understood from the description of the first to fifth illustrated embodiments, whether the left-handed circularly polarized wave is incident or the right-handed circularly polarized wave is incident, the output terminal T2 of the hybrid circuit 51 Output antenna section 33 via
In this case, the accompanying parallel electric field components can be aligned in the same plane as the perpendicular electric field components.
, As explained in accordance with (C), the vertical electric field component E+(
(Top), Et (Top).

の各方向に鑑み、これもすでに第3.4図に従っての説
明の通り、選択的にダイオード24−+、24−1のど
ちらか一方のみを導通させることにより、出力アンテナ
部33中にあっていづれか一方の微小アンテナ25−1
または25−2を選択すれば、左回り円偏波入射時も右
回り円偏波入射時も、共に同一の平面内に偏波面が存在
する直線偏波E。またはEooを得ることができる。
In view of each direction, as already explained in accordance with FIG. 3.4, by selectively making only one of the diodes 24-+ and 24-1 conductive, Either one of the micro antennas 25-1
Alternatively, if 25-2 is selected, the linearly polarized wave E has a plane of polarization in the same plane both when the left-handed circularly polarized wave is incident and when the right-handed circularly polarized wave is incident. Or you can get Eoo.

このメカニズムは、ハイブリッド回路51の端子Ts 
、 T4を図示の定常的な接地状態から定常的な開放状
態に変えても実質的に同様となる。
This mechanism is based on the terminal Ts of the hybrid circuit 51.
, T4 is changed from the steady grounded state shown in the figure to the steady open state, the result is substantially the same.

端子Ts 、 T4を開放すると、先においては入力端
子TIに入射した平行電界成分1//)が定常的にπ/
2だけ進相されたのに対し、定常的にπ/2だけ遅相さ
れるようになるが、こうした平行電界成分に関しては、
出力端子T2において同一平面内に整合する垂直電界成
分E+(上)、El(↓)°の方向を第2図(B) 、
 (C)において単に逆方向に考えれば足り、結局の所
、合成される直線偏波の偏波面は、やはり左回り円偏波
入射時も右回り円偏波入射時も、共に第2図(B) 、
 (C)中にあって直線円偏波Eo’、E、の存する面
となる。
When the terminals Ts and T4 are opened, the parallel electric field component 1//) incident on the input terminal TI becomes constant π/
While the phase was advanced by 2, the phase is steadily delayed by π/2, but regarding these parallel electric field components,
The directions of the vertical electric field components E+ (top) and El (↓) degrees that align in the same plane at the output terminal T2 are shown in Figure 2 (B).
It is sufficient to simply think in the opposite direction in (C), and in the end, the plane of polarization of the linearly polarized waves to be synthesized is as shown in Figure 2 ( B),
(C) This is the plane in which the linearly circularly polarized waves Eo' and E exist.

全く同様に、この第6図示実施例において、出力アンテ
ナ部33中の一対の出力アンテナ部25−1 。
Quite similarly, in this sixth illustrated embodiment, a pair of output antenna sections 25-1 in output antenna section 33.

25−2をダイオード・スイッチで切換える場合に代え
、第5図示実施例に示されていたように、入力アンテナ
部31中の導体パターンを一対の微小アンテナ2Ll、
2L2から構成するようにして、これらを一対のダイオ
ード2Ll、2L2で切換えてハイブリッド回路51の
入力端子T、に選択的に接続するようにしても、当該第
5図について説明したとほぼ同様な作用、効果が得られ
る。
25-2 with a diode switch, as shown in the fifth illustrated embodiment, the conductor pattern in the input antenna section 31 is replaced by a pair of minute antennas 2Ll,
2L2, and if these are selectively connected to the input terminal T of the hybrid circuit 51 by switching them with a pair of diodes 2Ll and 2L2, almost the same effect as explained with reference to FIG. 5 will be obtained. , the effect can be obtained.

ただし、上記のように、ハイブリッド回路51によって
定常的なπ/2の移相手段を構成する場合には、裏面導
体26があってはならない入力アンテナ部31や出力ア
ンテナ部33に対し、逆に裏面導体2Bを必要とするハ
イブリッド回路51の入力端子TIや出力端子T2をそ
れぞれ直接に接続することは、当該裏面導体26の端縁
部の影響がそれら入出力アンテナ部31 、33に及ぶ
ので望ましくないため、実際にはそれらの間は適当な長
さのマイクロ・ストリップ線路53 、53を介して接
続するのが良い。
However, as described above, when the hybrid circuit 51 constitutes a steady π/2 phase shift means, the back conductor 26 is conversely attached to the input antenna section 31 and the output antenna section 33 where it should not be present. It is desirable to directly connect the input terminal TI and output terminal T2 of the hybrid circuit 51 that require the back conductor 2B, since the edges of the back conductor 26 will have an influence on the input/output antenna sections 31 and 33. Therefore, it is actually better to connect them via micro-strip lines 53, 53 of appropriate length.

この場合、それら一対のマイクロ・ストリップ線路53
 、53による総合的な信号伝搬位相差は、1以上の整
数kに対し、kπとなるようにし、特にkを偶数に選ぶ
と、それらが設けられていない場合と信号の位相関係が
全く同様となって、上記のベクトル合成関係に関する説
明はそのままに適用可能であるし、設計も単純化する。
In this case, the pair of microstrip lines 53
, 53 is set to be kπ for an integer k greater than or equal to 1. In particular, if k is chosen to be an even number, the signal phase relationship is exactly the same as when they are not provided. Therefore, the above explanation regarding the vector composition relationship can be applied as is, and the design is also simplified.

奇数の場合でも、上記説明において平行電界成分E+(
//)をEl(//)’に、El(//)“をEl(/
/)に読み換えれば良い。
Even in the case of an odd number, the parallel electric field component E+(
//) to El(//)' and El(//)" to El(//
/).

それらの間には定常的にπの位相差があるからである。This is because there is a constant phase difference of π between them.

一般にはもちろん、最も設計の単純化の図れる場合とし
て、入力アンテナ部31とハイブリッド回路入力端子T
、の間のマイクロ・ストリップ線路53と、ハイブリッ
ド回路出力端子T2と出力アンテナ部33の間のマイク
ロ・ストリップ線路53のそれぞれにおいて、共に定常
的なπ/2またはπの位相が生じるようにし、両者総合
してπまたは2πの位相量が得られるようにする。
In general, of course, as a case where the design can be simplified the most, the input antenna section 31 and the hybrid circuit input terminal T
, and the microstrip line 53 between the hybrid circuit output terminal T2 and the output antenna section 33, so that a steady phase of π/2 or π occurs in both. A total phase amount of π or 2π is obtained.

なお、この実施例の場合、本発明要旨構成中に言う可変
移相器32は、定常的に入力信号をπ/2または−π/
2だけ8相するハイブリッド回路51と、一対の半導体
スイッチング素子としてのダイオード21L、 、 2
4−2、そして出力アンテナ部33中の一対の微小アン
テナ25−1 、25−2 (または入力アンテナ部中
の一対の微小アンテナ2L+、22−2)から構成され
ていると見て良い。
In the case of this embodiment, the variable phase shifter 32 referred to in the gist of the present invention constantly shifts the input signal to π/2 or -π/
A hybrid circuit 51 with 8 phases and a pair of diodes 21L, 21L as semiconductor switching elements.
4-2, and a pair of micro antennas 25-1 and 25-2 in the output antenna section 33 (or a pair of micro antennas 2L+ and 22-2 in the input antenna section).

さらに明らかなように、第6図示のブランチ・ライン型
ハイブリッド回路51は、他の形態の公知ハイブリッド
回路に置き換えることもできる。
As is clearer, the branch line type hybrid circuit 51 shown in FIG. 6 can be replaced with other types of known hybrid circuits.

その一つを例に挙げれば、第7図に示されるような、い
わゆるラット・レース型のハイブリッド回路52がある
One example is a so-called rat race type hybrid circuit 52 as shown in FIG.

このハイブリッド回路52では、直径方向に対向する端
子を第6図示実施例における端子T+ 、 T4とし、
端子T、からπ/3、左回りに回転した位置にある端子
を端子T3、そこからざらにπ/3、左回りに回転した
位置にある端子を出力端子T2とすることにより、端子
Ts 、 T4を定常的に接地するか、あるいは図示の
場合とは逆に、定常的に開放することにより、入力端子
T、に印加された信号を定常的にπ/2だけ、進相また
は遅相して出力端子T。
In this hybrid circuit 52, the terminals facing each other in the diametrical direction are terminals T+ and T4 in the sixth illustrated embodiment, and
By setting the terminal at a position π/3 counterclockwise rotated from the terminal T as the terminal T3, and the terminal at a position roughly π/3 counterclockwise rotated from there as the output terminal T2, the terminal Ts, By constantly grounding T4 or, contrary to the case shown, by constantly opening it, the signal applied to the input terminal T can be constantly advanced or delayed by π/2. output terminal T.

に得ることができ、したがって、第6図示のハイブリッ
ド回路51の代わりに、このラット・レース型ハイブリ
ッド回路52のパターンを誘電体基板21上に形成すれ
ば良い。
Therefore, instead of the hybrid circuit 51 shown in FIG. 6, a pattern of this rat race type hybrid circuit 52 may be formed on the dielectric substrate 21.

しかるに、このような第6.7図示実施例につき鑑みる
と、本発明はさらなる改変例を含み得ることが分かる。
However, in view of the illustrated embodiment 6.7, it will be understood that the present invention may include further modifications.

と言うのも、上記説明中において、四端子ハイブリッド
回路51 、52の中、二つの端子T5. T4を定常
的に接地した場合と、定常的に開放した場合とでは、入
力端子Tlに入力してきた信号は、π/2だけ進相され
るか遅相されるかの違いがあり、進相された場合と遅相
された場合とでは、そこにπの位相差があるからである
This is because, in the above description, two terminals T5. When T4 is constantly grounded and when it is constantly opened, there is a difference in whether the signal input to the input terminal Tl is advanced or delayed by π/2; This is because there is a phase difference of π between the case where the phase is delayed and the case where the phase is delayed.

これまでの実施例を見てみると、こうしたハイブリッド
回路51 、52に限らず、第1〜5図示実施例のよう
に、マイクロ・ストリップ線路23を用いる場合にも、
それら手段は“定常的に”入力アンテナ部31にて捕え
た平行電界成分E+(//)をπ/2だけ、進相または
遅相する手段として用いられており、平行電界成分E+
(//)をざらにπだけ、選択的に進相するか遅相する
手段は、半導体ダイオード2L、、2L、と一対の微小
アンテナ22−+ 、 22−zまたは25−、 、2
5−2により構成されていた。
Looking at the previous embodiments, we find that not only the hybrid circuits 51 and 52 but also the microstrip line 23 as in the first to fifth illustrated embodiments are used.
These means are used as means for "regularly" advancing or retarding the phase of the parallel electric field component E+(//) captured by the input antenna section 31 by π/2, and the parallel electric field component E+
The means for selectively advancing or retarding the phase of (//) by roughly π consists of semiconductor diodes 2L, , 2L, and a pair of micro antennas 22-+, 22-z or 25-, , 2.
It was composed of 5-2.

しかし、上記のように、ハイブリッド回路の二端子T3
 、 T4を接地するか開放するかで、πの位相差を置
いた信号を得ることができるのでならば、当該二端子T
s 、 Taを“定常的”に接地または開放するのでは
なく、これらに対して半導体スイッチング素子を接続し
、これらを“選択的“に接地するか開放するかを外部か
らの電気信号(電圧信号)で決定するべく図れば、入力
アンテナ部31や出力アンテナ部33のどちらかを一対
の微小アンテナ2L、、22−2または25−1 、2
5−2から構成しなくとも、共に単一の微小アンテナで
構成し、しかも、ハイブリッド回路51 、52の入出
力端子Tt 、 T2に対し、定常的にそれら入出力ア
ンテナ・パターンを導通させた固定導体パターンを形成
しても、必要に応じ、入力してくる平行電界成分El(
//)にπ/2の位相差を与える−か、あるいはさらに
これに等価的にπの位相差を与えて出力させることがで
きる。
However, as mentioned above, the two terminals T3 of the hybrid circuit
, If it is possible to obtain a signal with a phase difference of π by grounding or opening T4, then the two terminals T4
Rather than "regularly" grounding or opening s and Ta, semiconductor switching elements are connected to them, and whether they are "selectively" grounded or opened is determined by an external electric signal (voltage signal). ), either the input antenna section 31 or the output antenna section 33 should be replaced with a pair of micro antennas 2L, 22-2 or 25-1, 2.
5-2, both of them are composed of a single minute antenna, and the fixed input/output antenna patterns are constantly connected to the input/output terminals Tt, T2 of the hybrid circuits 51, 52. Even if a conductor pattern is formed, the input parallel electric field component El (
//) can be outputted by giving a phase difference of π/2, or by giving a phase difference of π equivalently to this.

第8図示の実施例はそうした場合を示している。The embodiment shown in Figure 8 shows such a case.

ハイブリッド回路としては第6図示実施例に示されてい
るブランチ・ライン型ハイブリッド回路51のパターン
例が示されているが、この実施例では、当該ハイブリッ
ド回路51の端子T3.端子T4にそれぞれ、ダイオー
ド2Ll、2L2のカソードが接続され、それらダイオ
ード2tl、2L2のアノードは、模式的に接地記号で
示されているが、実際にはスルー・ホールを介する等し
、裏面導体26に接続されるようになっている。
As the hybrid circuit, a pattern example of the branch line type hybrid circuit 51 shown in the sixth illustrated embodiment is shown, but in this embodiment, the terminals T3. The cathodes of diodes 2Ll and 2L2 are connected to the terminal T4, respectively, and the anodes of these diodes 2tl and 2L2 are schematically shown with a ground symbol, but in reality they are connected to the back conductor 26 through a through hole or the like. It is designed to be connected to.

一方、ハイブリッド回路51の入力端子T1は、既述の
理由により必要に応じて設けられるマイクロ・ストリッ
プ線路53を介し、単一の微小アンテナ22で構成され
た入力アンテナ部31に接続し、同様に出力端子T2も
、必要に応じて設けられるマイクロ・ストリップ線路5
3を介し、単一の微小アンテナ25で構成された出力ア
ンテナ部33に接続している。
On the other hand, the input terminal T1 of the hybrid circuit 51 is connected to the input antenna section 31 composed of a single micro antenna 22 via a micro-strip line 53, which is provided as necessary for the reasons described above, and similarly The output terminal T2 is also a micro strip line 5 provided as necessary.
3, it is connected to an output antenna section 33 composed of a single micro antenna 25.

したがって、裏面導体26の方の直流電位をハイブリッ
ド回路側の導体パターンの直流電位よりも高い所定電位
B0に付けるか、あるいはハイブリッド回路側の導体パ
ターンの直流電位を裏面導体26の直流電位よりも低い
所定の電位B−に付けるかしてダイオード・スイッチ2
L1,2L2を共にターン・オンさせれば、ハイブリッ
ド回路51の両端子T3 、 T4を共に接地すること
ができ、この場合には、入力アンテナ部31中の微小ア
ンテナ22からマイクロ・ストリップ線路53を介して
端子T1に入力してきた平行電界成分E皿(〃)に対し
、π/2の進相を与えて出力端子T2に送り出すことが
できる。
Therefore, either the DC potential of the back conductor 26 is set to a predetermined potential B0 higher than the DC potential of the conductor pattern on the hybrid circuit side, or the DC potential of the conductor pattern on the hybrid circuit side is set lower than the DC potential of the back conductor 26. Diode switch 2 is connected to a predetermined potential B-.
By turning on both L1 and 2L2, both terminals T3 and T4 of the hybrid circuit 51 can be grounded together. In this case, the micro strip line 53 is connected from the micro antenna 22 in the input antenna section 31. It is possible to give a phase advance of π/2 to the parallel electric field component E plate (〃) inputted to the terminal T1 via the parallel electric field component E and send it out to the output terminal T2.

一方、上記ダイオード・スイッチ2L、、2L、を共に
ターン・オフさせるバイアス関係を生成すれば、入力端
子T、に印加された平行電界成分El(//)にはπ/
2の遅相(−π/2の進相)を与えることができ、先の
π/2の進相に対してはさらに等価的にπだけずれた位
相関係を与えて出力端子T2に送り出すことができる。
On the other hand, if a bias relationship is generated that turns off both the diode switches 2L, 2L, the parallel electric field component El(//) applied to the input terminal T,
It is possible to give a phase delay of 2 (a phase advance of -π/2), and for the previous phase advance of π/2, a phase relationship further equivalently shifted by π can be given and sent to the output terminal T2. Can be done.

このようにしても、原則として第2各図に即して説明し
たと同様のメカニズムが生起し、入力アンテナ部31に
左回り円偏波が入射してきても右回り円偏波が入射して
きても、やはり、出力アンテナ部33の所では進行方向
に位相差のなくなった垂直電界成分E+(1)またはE
+ (1)°との合成の結果として、同一の平面内にそ
の偏波面が存する直線偏波E。またはE。°を得ること
ができる。
Even if this is done, in principle, the same mechanism as explained with reference to FIG. Again, at the output antenna section 33, there is a vertical electric field component E+(1) or E with no phase difference in the traveling direction.
+ (1) A linearly polarized wave E whose plane of polarization lies in the same plane as a result of composition with (1)°. Or E. ° can be obtained.

もちろん、各ダイオード2L、、2L2の選択的なスイ
ッチングのための直流バイアス線路や、それに必要な高
周波チョーク等は、第3.5図示実施例を参考に適当な
るパターン形成等によフて構成することができるし、第
8図示中のハイブリッド回路51を第7図示のラット・
レース型ハイブリッド回路52に換えたり、さらに他の
公知既存のハイブリッド回路に換えても良い。
Of course, the DC bias line for selective switching of each diode 2L, 2L2 and the high frequency choke necessary therefor are constructed by appropriate pattern formation, etc. with reference to the illustrated embodiment in Section 3.5. The hybrid circuit 51 shown in FIG.
It may be replaced with the race-type hybrid circuit 52 or with other known existing hybrid circuits.

また、このような構成とした場合には、本発明要旨構成
中に言う可変移相器32は、当該ハイブリッド回路と、
この二端子Ts 、 T4を外部電気信号(電圧信号ま
たは微小電流信号)により選択的に接地または開放する
一対のダイオード2t、、2t。
In addition, in the case of such a configuration, the variable phase shifter 32 referred to in the gist of the present invention is connected to the hybrid circuit,
A pair of diodes 2t, 2t selectively ground or open the two terminals Ts and T4 by an external electric signal (voltage signal or minute current signal).

とから構成されたものとすることができる(周辺バイア
ス回路を含んで考えても良い)。
(It may be considered to include a peripheral bias circuit).

しかるに、これまでの実施例においては、ハイブリッド
回路を用いるにしても、ブランチ・ライン型やラット・
レース型等、いわば平面構成型のハイブリッド回路を例
示してきたが、公知既存のハイブリッド回路としては、
周知のように、いわゆる分布結合型のものもある。
However, in the examples so far, even if hybrid circuits are used, branch line type or rat type
We have shown examples of so-called planar hybrid circuits such as lace type hybrid circuits, but as well-known existing hybrid circuits,
As is well known, there is also a so-called distributed coupling type.

本発明では、同様にこうした分布結合型のハイブリッド
回路も採用することができるので、これを証する意味も
兼ね、さらに第9図示の実施例を挙げる。
In the present invention, such a distributed coupling type hybrid circuit can be adopted as well, so the embodiment shown in FIG. 9 will be described to serve as proof of this.

分布結合型のハイブリッド回路は、それ自体は良く知ら
れているように、適当なる誘電率で適当なる厚味の誘電
体部材を表裏面から挟む一対の分布結合線路パターンを
用いるもので、第9図示実施例中では当該誘電体部材と
して誕電体基板21を用い、その表裏面にそれぞれ、基
板21を挟んで対向するように一対の分布結合線路部5
Ll、5L2をパターン形成することにより、こうした
分布結合ハイブリッド回路55を構成している。
As is well known in itself, a distributed coupling type hybrid circuit uses a pair of distributed coupling line patterns sandwiching a dielectric member of an appropriate thickness and appropriate permittivity from the front and back sides. In the illustrated embodiment, a power generation substrate 21 is used as the dielectric member, and a pair of distributed coupling line portions 5 are provided on the front and back surfaces of the substrate 21, respectively, so as to face each other with the substrate 21 in between.
By patterning Ll and 5L2, such a distributed coupling hybrid circuit 55 is constructed.

このハイブリッド回路55の中、表面側に実線で図示さ
れている分布結合線路部54−1の下方の一端は、既述
した各実施例におけるハイブリッド回路51 、52の
入力端子T1に相当し、この端子T、はマイクロ・スト
リップ線路53を介し、単一の微小アンテナ・パターン
から成る入力アンテナ22の一端に接続している。
In this hybrid circuit 55, one lower end of the distributed coupling line section 54-1 shown by a solid line on the front side corresponds to the input terminal T1 of the hybrid circuits 51 and 52 in each of the embodiments described above. Terminal T is connected via a microstrip line 53 to one end of an input antenna 22 consisting of a single micro antenna pattern.

一方、当該線路部54−1の他端は、既述した第7図ま
での実施例中におけるハイブリッド回路の端子T、に相
当し、この端子T、は、カソード側を当該線路部54−
3に接続したダイオード24−8を介し、同じ基板表面
側に形成されている導体面パターン26−2に接続され
ている。
On the other hand, the other end of the line portion 54-1 corresponds to the terminal T of the hybrid circuit in the embodiments up to FIG.
It is connected to a conductive surface pattern 26-2 formed on the same substrate surface side via a diode 24-8 connected to the same substrate.

この表面側の導体面パターン26−2は、裏面のマイク
ロ・ストリップ線路53の対向導体面を形成するもので
あり、したがって誘電体基板21の裏面には、誘電体基
板21の長さ方向中央で管軸に直交する軸に関し、表面
側の構成とは軸対象的に同様のパターンが形成されてい
る。
This conductor surface pattern 26-2 on the front side forms the opposing conductor surface of the microstrip line 53 on the back surface, and therefore, on the back surface of the dielectric substrate 21, there is a conductor surface pattern 26-2 at the center of the length direction of the dielectric substrate 21. Regarding the axis perpendicular to the tube axis, a similar pattern is formed axially symmetrically to the structure on the front surface side.

すなわち、単一の微小アンテナ25から成る出力アンテ
ナ部33に対し、マイクロ・ストリップ線路53を介し
て裏面側の分布結合線路部54−2の一端T2が接続し
、当該線路部54−3の他端T4は、同様にカソードを
この線路部54−2の側に接続したダイオード24−2
を介し、裏面側にあって基板表面側マイクロ・ストリッ
プ線路53の裏面導体を構成する導体面パターン26−
4に接続している。
That is, one end T2 of the distributed coupling line section 54-2 on the back surface side is connected to the output antenna section 33 consisting of a single micro antenna 25 via the micro strip line 53, and the other end of the line section 54-3 is The end T4 is a diode 24-2 whose cathode is similarly connected to the line portion 54-2.
The conductor surface pattern 26-, which is on the back side and constitutes the back conductor of the micro-strip line 53 on the front side of the substrate,
Connected to 4.

もちろん、既述した理由から、入力アンテナ部31、出
力アンテナ部33の所では、上記の導体面パターン2a
−、、ze−、は切り欠かれたかのようにして設けられ
ていない。
Of course, for the reasons already mentioned, the conductor surface pattern 2a is
-, ze-, are not provided as if cut out.

基板表裏面に各設けられているマイクロ・ストリップ線
路53 、53には、それぞれ、これも第3〜5図示実
施例に即して既述したように、微細幅の配線路2LI、
2L2や高周波チョーク27−1 、27−2を介し、
選択的にダイオード24−+ 、 24−2をオン・オ
フするためのバイアス電源が印加可能となっている。
The micro-strip lines 53 and 53 provided on the front and back surfaces of the substrate, respectively, have fine-width wiring paths 2LI,
2L2 and high frequency chokes 27-1 and 27-2,
A bias power source can be applied to selectively turn on and off the diodes 24-+ and 24-2.

したがって、その動作は最早、自明であろうが、入力ア
ンテナ22からハイブリッド回路55の入力端子TIに
入力してくる平行電界成分Et(//)は、導体面パタ
ーンza−t 、 26−2の方がマイクロ・ストリッ
プ線路53 、53ないし分布結合線路54−+、54
−2よりも直流電位的にダイオード2L、、2t2の順
方向オン電圧以上に高くなるようにバイアスされた場合
には、分布結合型ハイブリッド回路55の二端子TS 
、 T4が共に交流的に接地されることになるため、π
/2の進相を受けて出力端子T2に送られ、逆に導体面
パターン2Ll、212の方が順方向オン電圧以下にバ
イアスされて端子T3. T、が等価的に開放されると
、π/2の遅相(−π/2あるいは3π/2の進相)を
受けて出力端子T2に送られる。
Therefore, although its operation is probably self-evident, the parallel electric field component Et (//) input from the input antenna 22 to the input terminal TI of the hybrid circuit 55 is caused by the conductor surface pattern za-t, 26-2. Micro strip lines 53, 53 or distributed coupling lines 54-+, 54
-2, when the DC potential is biased to be higher than the forward ON voltage of the diodes 2L, 2t2, the two terminals TS of the distributed coupling hybrid circuit 55
, T4 are both grounded AC, so π
/2 and is sent to the output terminal T2, and conversely, the conductor surface patterns 2Ll, 212 are biased below the forward ON voltage and the terminals T3. When T is equivalently opened, it receives a lag phase of π/2 (a phase advance of -π/2 or 3π/2) and is sent to the output terminal T2.

そのため、単一の微小アンテナ25から成る出力アンテ
ナ部33にては、入力アンテナ部31ないし微小アンテ
ナ22に入力してきた電磁波が左回り円偏波であっても
右回り円偏波であっても、ダイオード・スイッチ24−
+ 、 24−2のスイッチング動作により、すでに第
2図に示した原理動作に従って、垂直電界成分E+(↓
)またはE+(上)°とのベクトル合成の結果、同一の
平面内に偏波面を有する直線偏波E(1またはE。″を
得ることができる。
Therefore, in the output antenna section 33 consisting of the single micro antenna 25, regardless of whether the electromagnetic wave input to the input antenna section 31 or the micro antenna 22 is a left-handed circularly polarized wave or a right-handed circularly polarized wave. , diode switch 24-
+, 24-2, the vertical electric field component E+ (↓
) or E+(upper)°, it is possible to obtain a linearly polarized wave E(1 or E.″) having a plane of polarization in the same plane.

なお、話が少し戻るが、第3〜5図示の実施例のように
、ハイブリッド回路を定常的に平行電界成分E+(//
)のπ/2の移相にのみ用いる実施例においても、平面
型のものに代え、この分布結合型ハイブリッド回路55
を用いることもできる。
Going back a little bit, as in the embodiments shown in Figures 3 to 5, the hybrid circuit is constantly exposed to the parallel electric field component E+(//
), this distributed coupling type hybrid circuit 55 is also used instead of the planar type.
You can also use

もちろ人、第6〜8図示の各実施例における誘電体基板
21は、その上の各構成要素共々、第1図示実施例と全
く同様に、導波管20内に収められて用いられる。
Of course, the dielectric substrate 21 in each of the embodiments shown in the sixth to eighth figures is used by being housed within the waveguide 20, along with each component thereon, in exactly the same manner as in the first embodiment.

以上のように、本発明に基づいて構成された各実施例に
よれば、半導体スイッチング素子としてのダイオード2
4−+ 、 24−、への移相量切換え信号としての電
気信号の印加によってのみ、しかも電圧信号ないし微小
電流信号で良い電気信号によってのみ、導波管20の入
力端に入射してきた左回り円偏波も右回り円偏波も、共
に同一の平面内に偏波面を有する直線偏波として再放射
可能なことが分かるが、実際には若干、移相量を調整し
たいこともある。
As described above, according to each embodiment constructed based on the present invention, the diode 2 as a semiconductor switching element
4-+, 24-, and 24-, only by applying an electric signal as a phase shift amount switching signal, and only by an electric signal which may be a voltage signal or a minute current signal, can the counterclockwise rotation that has entered the input end of the waveguide 20 be detected. It can be seen that both circularly polarized waves and right-handed circularly polarized waves can be re-radiated as linearly polarized waves having their plane of polarization in the same plane, but in reality, it may be necessary to adjust the amount of phase shift slightly.

そのような場合には、誘電体基板上に設けられる導体パ
ターン、特に中継線路部分であるマイクロ・ストリップ
線路53の部分等に、第10図(^)〜(D)に示され
るような位相微調整手段を配すると良い。
In such a case, the conductor pattern provided on the dielectric substrate, especially the part of the microstrip line 53 which is the relay line part, has a phase difference as shown in FIGS. 10(^) to (D). It would be good to provide adjustment means.

第1O図(A)に示される位相微調整手段は、入力アン
テナ部を構成する単一の微小アンテナ22に連なるマイ
クロ・ストリップ線路53における改変として例示され
ているが、当該マイクロ・ストリップ線路53を細幅に
したインダクタンス形成部分56と、カソードをこのイ
ンダクタンス形成部分56に接続し、アノードはスルー
・ホールを介して裏面導体26に接続したバラクタ・ダ
イオード57とを有して成っている。
The phase fine adjustment means shown in FIG. 1O(A) is exemplified as a modification of the microstrip line 53 connected to the single micro antenna 22 constituting the input antenna section. It comprises a narrow inductance forming portion 56 and a varactor diode 57 having a cathode connected to the inductance forming portion 56 and an anode connected to the back conductor 26 via a through hole.

周知のように、このような構造の等価回路は、第1θ図
(B)に示されるように、インダクタ56と可変キャパ
シタ57から成るT型フィルタ回路となるから、当該バ
ラクタ・ダイオード57による容量可変の程度に応じ、
総体的に移相量を可変、調整することができる。
As is well known, the equivalent circuit of such a structure is a T-type filter circuit consisting of an inductor 56 and a variable capacitor 57, as shown in FIG. Depending on the degree of
The overall amount of phase shift can be varied and adjusted.

したがってまた、この調整可能帯域をより広帯域化した
い場合には、第1O図(C)に示されるように、λ/4
線路5Bを挟み、その前後に第一、第二のインダクタン
ス形成部分56−、 、 se−、と、その各々に関連
したバラクタ・ダイオードSL、 、 sy−。
Therefore, if you want to make this adjustable band wider, as shown in FIG.
First and second inductance forming portions 56-, , se-, on both sides of the line 5B, and varactor diodes SL, , sy- associated with each of them.

を設ける等、多段に亙り、それぞれにチューニング可能
とすれば良い。
It is only necessary to make it possible to tune each stage in multiple stages, such as by providing .

またさらに、やや特殊となるが、第1θ図(0) に示
されるように、マイクロ・ストリップ線路53の上にフ
ェライト板59を設け、これに与える直流バイアス磁界
IDCを可変にしても、移相量を調整することができる
。この場合にも、第12図に即して冒頭に述べたフェラ
イト・コア12を用いての従来例のように、移相量調整
のために大電力を要するようなことはないので、本発明
の有意性が損われることはない。
Furthermore, although it is somewhat special, as shown in Figure 1θ (0), even if a ferrite plate 59 is provided on the microstrip line 53 and the DC bias magnetic field IDC applied to it is made variable, the phase shift The amount can be adjusted. In this case as well, unlike the conventional example using the ferrite core 12 described at the beginning with reference to FIG. The significance of is not compromised.

ところで、本発明の円偏波対直線偏波変換器は、実際上
、その導波管20の入力開口側は円錐ホーン等の電磁ホ
ーンに接続され、他端開口側は既述したLNBに接続さ
れて用いられることが多いが、このような使途を考える
と、当該ホーンの内部に一体的に本発明装置を組込むこ
とも可能である。
Incidentally, in the circularly polarized wave to linearly polarized wave converter of the present invention, the input opening side of the waveguide 20 is actually connected to an electromagnetic horn such as a conical horn, and the other end opening side is connected to the LNB described above. However, considering such uses, it is also possible to incorporate the device of the present invention integrally inside the horn.

第U図示の実施例はそのように電磁ホーンとの一体化を
図った場合を示しており、円錐ホーン60の内部には、
その直径上に載るように、誘電体基板21が内部長さ方
向に沿って設けられている。
The embodiment shown in FIG.
A dielectric substrate 21 is provided along the internal length direction so as to rest on the diameter thereof.

そして、この誘電体基板21の上には、当該第11図で
は先に挙げた第1図示実施例の構成が付与され、これに
対応的な各部の符号も示されている。
In FIG. 11, the configuration of the first illustrated embodiment mentioned above is provided on the dielectric substrate 21, and the corresponding reference numbers of each part are also shown.

しかし、その他、第3〜10図に即して説明した所から
導出される本発明の実施例であれば、どの実施例をもこ
のホーン60内の誘電体基板21上に構築することがで
きる。
However, any other embodiments of the present invention derived from those described with reference to FIGS. 3 to 10 may be constructed on the dielectric substrate 21 within the horn 60. .

明らかなように、このような構成は極めて優れている。As can be seen, such an arrangement is extremely advantageous.

実際上、従来においてホーンと後続の偏波面変換器部分
に要していた長さは、第11図示実施例の場合、ホーン
のみ、ないしは変換器のみの長さと余り変わらない長さ
にまとめることができ、例えば衛星放送受信システムと
して総体的に見ると、極めて小型なものとし得る。廉価
にもなる外、組立てる部品点数が削減することによる作
業性の向上効果も大きい。
In fact, in the case of the 11th illustrated embodiment, the length conventionally required for the horn and the subsequent polarization plane converter can be reduced to a length that is not much different from the length of only the horn or only the converter. For example, when viewed as a satellite broadcast receiving system as a whole, it can be extremely small. In addition to being inexpensive, it also greatly improves work efficiency by reducing the number of parts to be assembled.

なお、既述してきた本発明の各実施例においては、半導
゛体スイッチング素子として、いづれも通常のpn接合
ダイオード2LI、2L2を用いていた。
In each of the embodiments of the present invention described above, ordinary pn junction diodes 2LI and 2L2 were used as semiconductor switching elements.

確かに、これが最も廉価かつ簡単で、動作も確実である
が、原理的にはこれに限定されるものではない、移相量
切換え指令信号としての電気信号ないし電圧信号、また
は微小電流信号により、トリガされ、かつまたターン・
オフも可能なものであれば、なべて、pn接合ダイオー
ド2Ll、2L2の代わりに用いることができる。
It is true that this is the cheapest, simplest, and most reliable method, but it is not limited to this in principle. Triggered and also turns
Any device that can be turned off can be used in place of the pn junction diodes 2Ll and 2L2.

[効  果] 本発明においては、i成約な稼動部材を用いることなく
、電気信号により、左回り円偏波も右回り円偏波も、共
に同一の平面内に偏波面を有する直線偏波に変換するこ
とができる。
[Effects] In the present invention, both left-handed circularly polarized waves and right-handed circularly polarized waves can be converted into linearly polarized waves having polarization planes in the same plane by electric signals without using specific moving members. can be converted.

しかも、従来のフェライト・コアを用いたような偏波変
換器に比し、移相量切換え信号として必要な電気信号も
、電力信号と呼ぶ程のエネル・ギを必要とせず、一般に
ダイオードで代表可能な半導体スイッチング素子を選択
的にオン・オフさせ得る電圧信号ないしは微小電流信号
で済み、周辺回路系も極めて簡単、廉価になる。
Moreover, compared to polarization converters that use conventional ferrite cores, the electrical signal required as the phase shift switching signal does not require as much energy as a power signal, and is generally represented by a diode. A voltage signal or a minute current signal that can selectively turn on and off the available semiconductor switching elements is sufficient, and the peripheral circuitry becomes extremely simple and inexpensive.

また、従来のフェライト・コア利用型のように、直線偏
波の生成部分と、生成した直線偏波を選択的にさらに回
転させる部分とが別個にはないので、全体の寸法も大い
に小型化する。
Additionally, unlike conventional ferrite core-based models, there is no separate part for generating linearly polarized waves and a part for selectively further rotating the generated linearly polarized waves, so the overall size is also greatly reduced. .

さらには、必要に応じ、電磁ホーンとの一体化構成を採
用することもでき、マイクロ波受信システムとしても総
体的に大いなる小型化、簡素化、コストの低廉化が図れ
る。
Furthermore, if necessary, an integrated configuration with an electromagnetic horn can be adopted, and the overall microwave receiving system can be greatly downsized, simplified, and reduced in cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に従って構成された円偏波対直線偏波変
換器の第一の実施例の斜視図的な概略構成図。 第2図は第1図示実施例を始め、本発明に従って構成さ
れる各実施例の動作の説明図。 第3図は本発明の第二の実施例の要部概略構成図。 第4図は半導体スイッチング素子として選ばれたpn接
合ダイオードをスイッチング動作させるためのバイアス
関係に係る改変例の説明図。 第5図は入力アンテナ部の方に一対の微小アンテナを設
け、これを切換えて使用するように改変した本発明のさ
らに他の実施例の要部概略構成図。 第6図は移相量固定の移相手段にブランチ・ライン型ハ
イブリッド回路を採用した実施例の要部概略構成図。 第7図はブランチ・ライン型に代えて採用可能な他のハ
イブリッド回路の一例を示す説明図。 第8図はハイブリッド回路自体に半導体スイッチング素
子とあいまって可変移相機能を持たせた実施例の要部概
略構成図。 第9図は第8図示実施例中の可変移相機能を持つハイブ
リッド回路を分布結合型のハイブリッド回路に換えた実
施例の要部概略構成図。 第10図は定常的な移相量の微調整手段に係る説明図。 第11図は電磁ホーン内部に本発明の各実施例を組込む
場合の要部概略構成図。 第12図は従来において定常的に平行電界成分のみを遅
相させる話電体板と合成直線偏波の偏波面を全体として
回転させるフェライト・コアとを用いて構成された円偏
波対直線偏波変換器の概略構成図。 である。 図中、20は導波管、21は誘電体基板、22は単一の
微小入力アンテナ、2L+、22−2は対をなす微小入
力アンテナ、23はマイクロ・ストリップ線路、2Ll
 、 24−2は半導体スイッチング素子としてのダイ
オード、25は微小出力アンテナ、25−、 、25−
2は対をなす微小出力アンテナ、26はマイクロ・スト
リップ線路の裏面導体、26−1 、2L2は対をなす
導体面、27は高周波チョーク、28.2L、、2L、
。 29 、29−129−2は微細幅配線路、31は入力
アンテナ部、32は可変移相器、33は出力アンテナ部
、51゜52は平面型に構成されたハイブリッド回路、
53はマイクロ・ストリップ線路、54−+ 、 54
−zは分布結合線路部、55は分布結合型ハイブリッド
回路、56はインダクタンス形成部、57はバラクタ・
ダイオード、58はλ/4線路部、59はフェライト板
、60は電磁ホーン、である。 第1図 So上刃 出 願 人    ユニゾン株式会社
FIG. 1 is a schematic perspective view of a first embodiment of a circular polarization to linear polarization converter constructed according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of each embodiment constructed according to the present invention, including the first illustrated embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram of the main parts of a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram of a modified example of the bias relationship for switching a pn junction diode selected as a semiconductor switching element. FIG. 5 is a schematic diagram of the main part of still another embodiment of the present invention, which is modified so that a pair of small antennas are provided in the input antenna section and used by switching between them. FIG. 6 is a schematic diagram of the main part of an embodiment in which a branch line type hybrid circuit is used as the phase shift means with a fixed phase shift amount. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of another hybrid circuit that can be adopted instead of the branch line type. FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the main parts of an embodiment in which the hybrid circuit itself is provided with a variable phase shift function in combination with a semiconductor switching element. FIG. 9 is a schematic diagram of the main part of an embodiment in which the hybrid circuit having a variable phase shift function in the embodiment shown in FIG. 8 is replaced with a distributed coupling type hybrid circuit. FIG. 10 is an explanatory diagram of a steady phase shift amount fine adjustment means. FIG. 11 is a schematic configuration diagram of main parts when each embodiment of the present invention is incorporated inside an electromagnetic horn. Figure 12 shows a conventional circularly polarized wave versus linearly polarized wave constructed using a telephone body plate that constantly delays only the parallel electric field component and a ferrite core that rotates the polarization plane of the composite linearly polarized wave as a whole. A schematic configuration diagram of a wave converter. It is. In the figure, 20 is a waveguide, 21 is a dielectric substrate, 22 is a single minute input antenna, 2L+, 22-2 is a pair of minute input antennas, 23 is a microstrip line, 2Ll
, 24-2 is a diode as a semiconductor switching element, 25 is a small output antenna, 25-, , 25-
2 is a pair of small output antennas, 26 is a back conductor of a micro strip line, 26-1, 2L2 is a pair of conductor surfaces, 27 is a high frequency choke, 28.2L, 2L,
. 29, 29-129-2 is a fine width wiring path, 31 is an input antenna section, 32 is a variable phase shifter, 33 is an output antenna section, 51° 52 is a hybrid circuit configured in a planar type,
53 is a micro strip line, 54-+, 54
-z is a distributed coupling line section, 55 is a distributed coupling type hybrid circuit, 56 is an inductance forming section, and 57 is a varactor.
58 is a λ/4 line portion, 59 is a ferrite plate, and 60 is an electromagnetic horn. Figure 1 So Kamiba Application Person Unison Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) 導波管内に挿入され、該導波管の管軸方向に長
さを、それと直交する方向に幅を有する所定の厚さの誘
電体基板と; 上記誘電体基板上に形成された導体パターンを有し、上
記導波管の一端に入射してくる円偏波の電界に関し、該
誘電体基板の面に平行な電界成分を捕える入力アンテナ
部と; 上記誘電体基板上に形成された導体パターンを有し、該
誘電体基板に平行な電界成分を上記導波管内に再放射す
る出力アンテナ部と; 上記誘電体基板上に形成された導体パターンと、外部か
らの電気信号により選択的にオン・オフする半導体スイ
ッチング素子とを有し、該半導体スイッチング素子のス
イッチング動作により、上記入力アンテナ部が捕えた上
記誘電体基板に平行な電界成分の位相を、上記出力アン
テナ部における上記導波管内への上記再放射までに、上
記円偏波の上記誘電体基板に垂直な電界成分の位相に対
し、nを1以上の整数として(2n−1)π/2だけ移
相した状態と、これをさらに等価的にπだけ移相した状
態との間で移相量を切換える可変移相器と; から成ることを特徴とする円偏波対直線偏波変換器。
(1) A dielectric substrate inserted into a waveguide and having a length in the tube axis direction of the waveguide and a width in a direction orthogonal thereto; and a dielectric substrate formed on the dielectric substrate. an input antenna portion having a conductor pattern and capturing an electric field component parallel to the surface of the dielectric substrate with respect to a circularly polarized electric field incident on one end of the waveguide; an output antenna section having a conductor pattern formed on the dielectric substrate and re-radiating electric field components parallel to the dielectric substrate into the waveguide; and a semiconductor switching element that is turned on and off automatically, and by the switching operation of the semiconductor switching element, the phase of the electric field component parallel to the dielectric substrate captured by the input antenna section is changed to the phase of the electric field component parallel to the dielectric substrate in the output antenna section. Before the re-radiation into the wave tube, the phase of the electric field component perpendicular to the dielectric substrate of the circularly polarized wave is shifted by (2n-1)π/2, where n is an integer of 1 or more. , and a variable phase shifter that switches the amount of phase shift between this and a state in which the phase is further equivalently shifted by π; and a circularly polarized wave to linearly polarized wave converter.
(2) 上記入力アンテナ部または上記出力アンテナ部
のどちらか一方の上記導体パターンは、上記誘電体基板
上にあつて上記導波管の上記管軸に対し直交する単一の
微小アンテナを構成し、他方の導体パターンは、該誘電
体基板上にあって上記管軸に対し直交しながら互いに独
立に逆方向に伸びる一対の微小アンテナを構成すると共
に; 上記可変移相器中の上記導体パターンは、上記誘電体基
板に平行な電界成分を一端から他端に向けて伝搬した結
果、その位相を該誘電体基板に垂直な電界成分の位相に
対し、定常的に(2n−1)π/2だけ遅相させるマイ
クロ・ストリップ線路を構成し; 該マイクロ・ストリップ線路の上記一端または他端のど
ちらか一方は、上記単一の微小アンテナに対し、定常的
に導通するように接続され、他方は、上記移相器中の上
記半導体スイッチング素子を介し、そのオン・オフ状態
に応じて上記一対の微小アンテナの一方あてに選択的に
導通するように接続されていること; を特徴とする請求項1に記載の円備波対直線偏波変換器
(2) The conductor pattern of either the input antenna section or the output antenna section constitutes a single micro antenna on the dielectric substrate and perpendicular to the tube axis of the waveguide. , the other conductor pattern constitutes a pair of minute antennas that are on the dielectric substrate and extend independently from each other in opposite directions while being perpendicular to the tube axis; and the conductor pattern in the variable phase shifter is , as a result of propagating the electric field component parallel to the dielectric substrate from one end to the other, its phase is constantly changed to (2n-1)π/2 with respect to the phase of the electric field component perpendicular to the dielectric substrate. a microstrip line whose phase is retarded by a phase delay of , selectively connected to one of the pair of microantennas via the semiconductor switching element in the phase shifter depending on the on/off state of the semiconductor switching element; 1. The Enbi wave to linear polarization converter according to 1.
(3) 上記入力アンテナ部または上記出力アンテナ部
のどちらか一方の上記導体パターンは、上記誘電体基板
上にあって上記導波管の上記管軸に対し直交する単一の
微小アンテナを構成し、他方の導体パターンは、該誘電
体基板上にあって上記管軸に対し直交しながら互いに独
立に逆方向に伸びる一対の微小アンテナを構成すると共
に; 上記可変移相器中の上記導体パターンは、入力端子と出
力端子を有し、該入力端子、出力端子以外の他の二端子
が定常的に接地または定常的に解放されることにより、
上記入力端子に印加された信号を(2n−1)π/2だ
け定常的に移相して上記出力端子に表す四端子ハイブリ
ッド回路を構成し; 該ハイブリッド回路の上記入力端子、出力端子のどちら
か一方は、上記単一の微小アンテナに対し、定常的に導
通するように接続し、他方は、上記移相器中の上記半導
体スイッチング素子を介し、そのオン・オフ状態に応じ
て上記一対の微小アンテナの一方あてに選択的に導通す
るように接続されていること; を特徴とする請求項1に記載の円偏波対直線偏波変換器
(3) The conductor pattern of either the input antenna section or the output antenna section constitutes a single micro antenna on the dielectric substrate and perpendicular to the tube axis of the waveguide. , the other conductor pattern constitutes a pair of minute antennas that are on the dielectric substrate and extend independently from each other in opposite directions while being perpendicular to the tube axis; and the conductor pattern in the variable phase shifter is , has an input terminal and an output terminal, and the other two terminals other than the input terminal and the output terminal are constantly grounded or constantly released,
A four-terminal hybrid circuit is configured in which a signal applied to the input terminal is steadily phase-shifted by (2n-1)π/2 and is expressed at the output terminal; One of the antennas is connected to the single micro antenna so as to be constantly conductive, and the other is connected to the pair of antennas according to its on/off state via the semiconductor switching element in the phase shifter. The circularly polarized wave to linearly polarized wave converter according to claim 1, wherein the circularly polarized wave to linearly polarized wave converter is connected to one end of the micro antenna so as to be selectively conductive.
(4) 上記入力アンテナ部または上記出力アンテナ部
の上記導体パターンは、共に、上記誘電体基板上に形成
され、管軸に対し直交する単一の微小アンテナを構成す
る一方; 上記可変移相器中の上記導体パターンは、入力端子と出
力端子を有し、該入力端子と出力端子以外の他の二端子
を選択的に接地するか開放するかにより、上記入力端子
に印加された信号を(2n−1)π/2だけ移相するか
、またはこれをさらに等価的にπだけ移相した状態に相
当する(2n+1)π/2だけ移相して上記出力端子に
表す四端子ハイブリッド回路を構成し; 該ハイブリッド回路の上記入力端子は上記入力アンテナ
部の単一微小アンテナに、上記出力端子は上記出力アン
テナ部の単一微小アンテナに、それぞれ定常的に導通す
るように接続される一方で; 上記可変移相器中の上記半導体スイッチング素子は、そ
れがオン状態となったときにのみ、上記ハイブリッド回
路の上記入力端子、出力端子以外の上記残りの二端子を
選択的に接地に導通するように接続されていること; を特徴とする請求項1に記載の円偏波対直線偏波変換器
(4) The conductor patterns of the input antenna section or the output antenna section are both formed on the dielectric substrate and constitute a single micro antenna perpendicular to the tube axis; while the variable phase shifter The conductive pattern inside has an input terminal and an output terminal, and the signal applied to the input terminal is controlled by selectively grounding or opening the other two terminals other than the input terminal and the output terminal. 2n-1) A four-terminal hybrid circuit represented at the output terminal with a phase shift of (2n+1)π/2, which corresponds to a state in which the phase is shifted by π, or (2n+1)π/2, which corresponds to a state in which the phase is further equivalently shifted by π. The input terminal of the hybrid circuit is connected to the single micro antenna of the input antenna section, and the output terminal of the hybrid circuit is connected to the single micro antenna of the output antenna section so as to be constantly conductive, respectively; ; The semiconductor switching element in the variable phase shifter selectively connects the remaining two terminals other than the input terminal and output terminal of the hybrid circuit to ground only when the semiconductor switching element is in the on state. The circularly polarized wave to linearly polarized wave converter according to claim 1, wherein the circularly polarized wave to linearly polarized wave converter is connected as follows.
(5) 上記入力アンテナ部と上記ハイブリッド回路の
入力端子、及び該ハイブリッド回路の上記出力端子と上
記出力アンテナ部との間には、それぞれマイクロ・スト
リップ線路が設けられ、該ハイブリッド回路の入力側及
び出力側に各接続した上記マイクロ・ストリップ線路の
各線路長は、それらを伝搬する信号移相量の和が、kを
1以上の整数として、kπとなるように設定されている
こと; を特徴とする請求項3または4に記載の円偏波対直線偏
波変換器。
(5) A microstrip line is provided between the input antenna section and the input terminal of the hybrid circuit, and between the output terminal of the hybrid circuit and the output antenna section, and a microstrip line is provided between the input side of the hybrid circuit and the input terminal of the hybrid circuit. The length of each of the microstrip lines connected to the output side is set so that the sum of the phase shifts of the signals propagating through them is kπ, where k is an integer of 1 or more; The circularly polarized wave to linearly polarized wave converter according to claim 3 or 4.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011205343A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Furuno Electric Co Ltd Phase shifter
JP2016535930A (en) * 2013-10-07 2016-11-17 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Precision batch manufacturing method for manufacturing ferrite rods

Cited By (2)

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