JPH02223201A - 導波管結合構造 - Google Patents

導波管結合構造

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JPH02223201A
JPH02223201A JP1174306A JP17430689A JPH02223201A JP H02223201 A JPH02223201 A JP H02223201A JP 1174306 A JP1174306 A JP 1174306A JP 17430689 A JP17430689 A JP 17430689A JP H02223201 A JPH02223201 A JP H02223201A
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JP
Japan
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waveguide
patch
strip
structure according
wall
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JP1174306A
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English (en)
Inventor
Kevin R Howard
ケビン リチャド ハワード
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BAE Systems Electronics Ltd
Original Assignee
Marconi Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/16Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion
    • H01P1/161Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion sustaining two independent orthogonal modes, e.g. orthomode transducer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/165Auxiliary devices for rotating the plane of polarisation
    • H01P1/17Auxiliary devices for rotating the plane of polarisation for producing a continuously rotating polarisation, e.g. circular polarisation

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  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Stringed Musical Instruments (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は結合装置、特に導波線と導波管との間でエネル
ギーを結合する構造に関する。
[従来技術及びその課題] 通常、導波線と導波管との間におけるエネルギーの結合
は、ひとつかそれ以上のワイヤプローブ又はループを導
波管に交差させた状態で、導波管壁を介して導波管空洞
に挿入して行っている。円偏波又は2種類の独立した直
交偏波を導入する導波管の場合、このようなプローブは
2つ必要であり、絶縁性を高くし、かつ反射減衰を良好
にする場合には、空洞内部でこれらを相互に直交させる
と共に、半波長(軸方向に)離す必要がある。一般に、
第1プローブは導波管の短絡端末から1/4波長離して
おく。このような構成には欠点が2つある。即ち、第1
には、プローブの周波数特性が同じでなく、短絡端末か
ら離れるのに従ってプロ°ニブの帯域幅が小さくなる。
また、第2には、プローブが同平面にないため、単一の
マイクロストリップ回路板に直接接続するのには向いて
いない。導波管の短絡端末により近接した状態で第1プ
ローブを移動して、慎重に離調を行うと、2つの直交偏
波間の絶肘性がすぐれたものになる。ところが、複式プ
ローブ構造の場合、このように離調を行うと、反射減衰
の悪化が激しくなる。といのは、プローブが空洞に同調
しなくなるからである。
本発明の目的は、直交偏波に対して高い隔離性と良好な
反射減衰を同時に達成する導波管構造を提供することに
ある。
[課題を解決する手段] 即ち、本発明は、導波管内部に導電性パッチをその軸線
に対して直交させて支持し、導波線と該パッチとの間を
結合する位置まで、導波管壁を介して導波線を延長交差
させたことを特徴とする導波線と導波管との間のエネル
ギー結合構造を提供するものである。
好ましくは、該部・ソチに隣接するが、接触はしない位
置まで該導波線を延長する。
該導波線が、該パッチと同一平面にあるストリップ状部
からなり、該パッチに隣接する鎖部の端部の幅が狭いの
が好ましい。
該導波線が該パッチに対して同様に配置した2つのうち
ひとつであり、2つのストリップ状部を相互に直交配置
して、該導波管内部に相互に直交する面偏波信号を入れ
るようにするのが好ましい。
一つの実施態様では、該導波線が接続部から直交方向に
該パッチの方に延長する2つのストリップ状ブランチ部
からなり、該ブランチ部が搬送する信号間に直交位相差
を導入し、従って該導波管内部に円偏波信号を導入する
手段を設けてる。
直交位相差を導入する手段は、長さの異なる該ブランチ
部(5)によって構成することができる。
あるいは、直交位相差を導入する手段は、該接続に組み
込んだハイブリッドネットワークによって構成すること
ができる。
該ブランチ部及び該パッチを備えた共通基体に該ハイブ
リッドネットワークを印刷し、該ハイブリッドネットワ
ーク)を該導波管の外部に設ける。
好ましくは、該ハイブリッドネットワークの二つの第1
ポートを該ブランチ部に接続し、二つの第2ポートをそ
れぞれの導波線に接続する。
該導波管の壁を介して延長する基体に該パッチ及び各ス
トリップ状部を支持する。
好ましくは、該導波管の動作周波数で、膣壁の厚みを1
/4波長にして、該導波管の機能に悪影響を与えずに、
該基体及び各ストリップ状部を膣壁を介して延長する。
該導電性パッチが、該導波管と該導波線との間で円偏波
を結合できるようになっているデジェネレート・モード
パッチであってもよい。この場合には、該導波線を該デ
ジェネレート・モードパッチに接触させることができる
[発明の好適な実施態様の説明] 以下、例示のみを目的として、本発明による結合構造を
添付図面について説明する。
第1 (a)図及び第2(b)図は、それぞれ導波管結
合構造の端面図及び断面側面図であり、 第2図は、第1図装置においていずれかのハンドの円偏
波を発生するさいに使用する90°ハイブリツドネツト
ワークを示す図であり、 第3図は、一方のハンドの円偏波を発生する別なフィー
ドネットワークを示す図であり、そして 第4図は、円偏波を発生する別なパッチ要素を示す図で
ある。
図について説明すると、第1  (a)図及び第1 (
b)図に示すものは標準的な導波管構造であり、これは
断面が円形で、共振空洞2を備えた導管1からなる。通
常、マイクロ波アンテナに用いられているような導電性
パッチ3を使用し、これを空洞2内部に支持すると共に
、誘電体基体8によって導波管1の軸線に対して交差さ
せる。この基体8には、2つのストリップ状部5を印刷
する。各ストリップ状部5は一端で幅を狭くして、細い
導電性ストリッププローブ4に形成するが、このプロー
ブの先端はパッチ3の縁部に隣接させるが、これとは電
気的に接触させない。2つのストリッププローブ4及び
これら延長するストリップ状部5は相互に直交し、共に
パッチ3と同一平面にある。基体8は導波管壁の全円周
にわたって延長している。換言すれば、導波管1の2つ
の部分の間に基体8を挟む。
第1図に符号6で示すように、導波管の端面を局部的に
浮き上がらせて、ストリップ状部5を導波管1から絶縁
する。あるいは、導波管1の端面とストリップ状部5を
設けた基体8の側部との間に絶縁座金を挟んでもよい。
基体8のストリップ状5とは反対側には、導電性アース
面7を設ける。アース面7は導波管壁に接触するが、空
洞2内部までは延長していない。第1図に示すように、
導波管1の短絡端末11に最近接している基体8の面に
アース面7を設けているが、このアース面7は基体8の
反対面に設けてもよく、この場合には、パッチ3及びス
トリップ状部5を短絡端末11に最近接する面に設ける
。この基体8が、導波管に伴う回路を取り付けるのに便
利な印刷回路板になる。この理由から、基体8及びその
アース面7は導波管の周囲からがなり延長させることが
できる。
導波管lの壁厚Tは動作(即ち、同M)周波数で174
波長にする。基体8により不連続になるところでは、導
波管lの外縁部9が、基体8内を移行するエネルギーに
対して開路(あるいは少なくとも非常に高いインピーダ
ンス)を構成する。Tを1/4波長にすることにより、
この開路が導波管lの内縁部10で実効的な短絡に変換
する。即ち、同調周波数では、導波管壁の内縁部10が
信号エネルギーに対して連続的になり、かつ膣壁が、導
波管機能に悪影響を与えずに、基体が実効的に導波管壁
を遮断するチョークになる。
ストリッププローブ4の先端とパッチ3の縁部の間隙が
、ストリップ状部5からの信号エネルギーとパッチ3を
容量結合する。ストリップ状部5とこれから延長するス
トリッププローブ4により、信号を導波管に別々に結合
して、絶縁度の高い直交偏波を独立して発生できる。導
波管内部にこのような2つの独立した信号を導入しよう
とする場合には、各ストリップ状部5にそれぞれ個別に
導波線(図示なし)が必要になるが、これは、基体8の
印刷トラックの形でストリップ状部5を連続的に延長し
て形成してもよい。あるいは、導波線を同軸ケーブルで
構成してもよいが、この場合には、ストリップ状部とケ
ーブルとの中間部に導体が必要である。所望に応じて、
導波管にできるだけ接近してコネクターを設定できるが
、この場合には、ケーブルの外側スクリーンは絶縁体6
をブリッジしない。ケーブルの外側スクリーンは基体8
のアース面7に接続する。
結合要素として導電性パッチ3を使用すると、確実に反
射減衰を小さくでき、また2つの偏波間の絶縁性を確実
に高くできる。反射減衰を最小に抑制できる理由は、ス
トリッププローブ4にそって伝搬するエネルギーは、−
旦導波管内部を伝搬した後は、主に空気中にあるためで
ある。換言すれば、ストリップ状部と地面との間に取り
込まれることが無いためである。即ち、反射域、衰の殆
どは、ストリッププローブ4を伴ったストリップ状部5
の内部で生じる。導波管内部の基体8はパッチ3とスト
リップ状部5を支持するだけであるから、反射減衰を最
小に抑えるためには、できるだけ薄くする必要がある。
慎重に離調するためには、導波管1の短絡端末11から
Lの距M(即ち波長の1/8)をおいて基体8を設定す
る[第1 (b)図]。
この離調により、直交偏波間の絶縁性が向上する。スト
リッププローブ4の間にパッチ3を設けると、空洞を離
調した場合でも、良好な反射減衰を維持できる。従って
、高い絶縁性と良好な反射減衰を同時に実現できる。
第1図に示す構造を使用して、円偏波等の他の直交偏波
も導波管内部で発生できる。円偏波を実現するためには
、ストリッププローブ4に加える信号は、空間直交性の
外に、直交位相差を示す必要がある。このような位相差
は各種方法で実現できる。第2図に、ストリップ状部5
と単一の導波線(図示なし)との間に、ポイントB又は
C接続することができる90°ハイブリツドネツトワー
クを使用して、円偏波を実現する一つの方法の概略を示
す。
このハイブリッドネットワークは簡単な信号路構成から
なり、この信号路は導波管に対して外部にある、パッチ
3を支持するのと同じ基体8にエツチングした導電性ト
ラックであればよい。導波線によってポイントB又はC
に加えた信号は、長さの異なる2つの経路を介してスト
リッププローブ4に達する。経路のそれぞれの長さは、
2つのストリッププローブ4によってパッチ3に結合し
た信号間に90°位相差が生じるようにする。発生した
円偏波のハンドは、信号がポイントB又はCに加えられ
るかどうかによる。
別な形状のパッチを使用する円偏波を発生する別な方法
のひとつを第4図に示す。ここで、パッチ3は、“デジ
ェネレート・モード(degenerate mode
)”パッチの形をとり、っのストリッププローブ4によ
る場合には、一方のハンドの円偏波を発生できる。プロ
ーブ4とパッチ3との結合を効率良(するためには、プ
ローブ4をパッチ3に接触させる必要がある。(点線で
示す)第2のストリッププローブ4を組み込んで、逆ハ
ンドの円偏波を得ることも可能である。しかし、第2直
交プローブが存在すると、パッチ3の性能に影響するこ
とがある。
ひとつかそれ以上の導波線による放射要素として導波管
を使用する用途について、上記実施態様を一般的に説明
してきたが、本発明に結合構造は偏波信号を受信するの
にも等しく使用できる。このような用途のひとつは、D
BS衛星TV受信システムであり、ここでは、共通の周
波数チャンネルを共有する放送信号を、それらに独立し
た直交偏波を与えることにによって絶縁することができ
る。この場合、所望信号を搬送する導波線を受信器イン
プットに切り換えると、アンテナを調節することなく、
プログラムを選択することができる。
【図面の簡単な説明】
第1 (a)図及び第2(b)図は、それぞれ導波管結
合構造の端面図及び断面側面図であり、 第2図は、第1図装置においていずれかのハンドの円偏
波を発生するさいに使用する900ハイブリツドネツト
ワークを示す図であ別なフィードネットワークを示す図
であり、そして 第4図は、円偏波を発生する別なバッチ要素を示す図で
ある。 lは導波管、2は空洞、3はパッチ、4はプローブ、5
はストリップ状部、7はアース面、8は基体、10は内
縁部、′そして11は短絡端末である。 特許出願人: f  マーコウニ カンパニーリミテッ
ド (方式) 事件との関係   特許出願人 名称  ザ マーコウニ カンパニ リミテッド 4、代 理 人 住所 〒100東京都千代田区丸の内2丁目4番1号丸
ノ内ビルヂング 752区 7、補正の内容 「第1(a)図は導波管結合構造の端面図であり、第1
(b)図は導波管結合構造の断面側面図であり、」

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)導波管(1)内部に導電性パッチ(3)をその軸
    線に対して直交させて支持し、導波線と該パッチ(3)
    との間を結合する位置まで、導波管(1)壁を介して導
    波線を延長交差させたことを特徴とする導波線と導波管
    との間のエネルギー結合構造。
  2. (2)該パッチ(3)に隣接するが、接触 はしない位置まで該導波線を延長する請求項第1項記載
    の構造。
  3. (3)該導波線が、該パッチ(3)と同一 平面にあるストリップ状部(5)からなり、該パッチ(
    3)に隣接する該部(5)の端部(4)の幅が狭い請求
    項第1項又は第2項記載の構造。
  4. (4)該導波線が該パッチ(3)に対して 同様に配置した2つのうちひとつであり、2つのストリ
    ップ状部(5)を相互に直交配置して、該導波管(1)
    内部に相互に直交する面偏波信号を入れるようにした請
    求項第3項記載の構造。
  5. (5)該導波線が接続部から直交方向に該 パッチ(3)の方に延長する2つのストリップ状ブラン
    チ部(5)からなり、該ブランチ部(5)が搬送する信
    号間に直交位相差を導入し、従って該導波管(1)内部
    に円偏波信号を導入する手段を設けてなる請求項第2項
    記載の構造、又は請求項第2項に従属する請求項第3項
    又は第4項記載の構造。
  6. (6)直交位相差を導入する手段を長さの 異なる該ブランチ(5)によって構成する 請求項第5項記載の構造。
  7. (7)直交位相差を導入する手段を該接続 に組み込んだハイブリッドネットワーク(12)によっ
    て構成する請求項第5項記載の構造。
  8. (8)該ブランチ部(5)及び該パッチ(3)を備えた
    共通基体(8)に該ハイブリッドネットワーク(12)
    を印刷し、該ハイブリッドネットワーク(12)を該導
    波管(1)の外部に設けた請求項第7項記載の構造。
  9. (9)該ハイブリッドネットワーク(12)の二つの第
    1ポートを該ブランチ部(5)に接続し、二つの第2ポ
    ートをそれぞれの導波線に接続した請求項第7項又は第
    8項記載の構造。
  10. (10)該導波線が該ストリップ状部(5)を越えて延
    長する同軸ケーブルからなる請求項第3項記載の構造。
  11. (11)該導波管(1)の壁を介して延長 する基体(8)に該パッチ(3)及び各ストリップ状部
    (5)を支持する請求項第3項記載の構造、又は請求項
    第3項に従属する請求項第4〜10項のいずれか1項記
    載の構造。
  12. (12)該導波管(1)の動作周波数で、 該壁の厚みを1/4波長にして、該導波管(1)の機能
    に悪影響を与えずに、該基体(8)及び各ストリップ状
    部(5)を該壁を介して延長する請求項第11項記載の
    構造。
  13. (13)該導電性パッチが、該導波管(1)と該導波線
    との間で円偏波を結合できるようになっているデジェネ
    レート・モードパッチである請求項第1項記載の構造。
  14. (14)該導波線が該デジェネレート・モ ードパッチに接触する請求項第13項記載の構造。
JP1174306A 1988-07-08 1989-07-07 導波管結合構造 Pending JPH02223201A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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GB888816276A GB8816276D0 (en) 1988-07-08 1988-07-08 Waveguide coupler
GB8816276.3 1988-07-08

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JPH02223201A true JPH02223201A (ja) 1990-09-05

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ID=10640102

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JP1174306A Pending JPH02223201A (ja) 1988-07-08 1989-07-07 導波管結合構造

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US (1) US5043683A (ja)
EP (1) EP0350324B1 (ja)
JP (1) JPH02223201A (ja)
CN (1) CN1022210C (ja)
AT (1) ATE80753T1 (ja)
DE (2) DE68902886T2 (ja)
ES (1) ES2024386T3 (ja)
GB (2) GB8816276D0 (ja)
GR (1) GR3005996T3 (ja)
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