JPH02290305A - マイクロ波受信機 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 《産業上の利用分野》 本発明は衛星放送及び衛星通信等に使用し、円偏波と直
線偏波の両方を受信することが可能なマイクロ波受信機
に関する。

（従来の技術） 近年、放送衛星（例えばＢＳ−２ｂ）による衛星放送や
、通信衛星（例えばＳＯＳ．ＪＣ−ＳＡＴ）による衛星
通信など、１２ＧＨｚ帯における衛星事業が活発化して
いる。現在、周波数ヂャンネル計画により衛星放送用と
して我が国に割当てられたチャンネルは１１．７〜１２
、２ＧＨｚの帯域中１〜１５チャンネルのうち奇数番目
の１．３，５・・・１５チャンネルである。さらに、偏
波面は円偏波であり、我が国のチャンネルでは右旋偏波
となっている。

円偏波は撮幅が等しく互いに直交する２つの直線偏波を
合成した回転波であり、その２つの百線偏波の位相は９
０゜ずれている。このような円偏波を受信するマイクロ
波受信機は、衛星から送られた円偏波を、反射鏡で反射
し、１次放射器にあつめ、円直線偏波変換鼎〈導波管の
内部に誘電体板，金属板，ビスなどを挿入したもの）に
よって、円偏波における一方の直線偏波の位相を９０゜
遅らせて、他方の直線偏波ど同相にして、１つの直線偏
波に変換する。また、ｔ！ｔＩ星放送用の円偏波は、わ
が国と韓国の関係のように右旋と左旋から成る円偏波の
場合もあり、円直線偏波変換器は、これら右旋円偏波，
ん旋円偏波をそれぞれの直線偏波は変換している。こう
して得られる直線偏波を、コンバータのマイクロ波回路
基板から導波管に突設したプローブによって拾いだし、
マイクロ波回路基板によってＩＧＩ−１ｚ帯の８８−Ｉ
Ｆ信号に変換してＢＳチューナで受信することができる
。

ブ［１−ブはマイクロ波回路基板に植設された変換用導
体であり、一定の偏波面の信号だけを受けることができ
る。

第８図はこのようなマイクロ波受信機に用いられるアン
テナを示しており、マイクロ波受信機のアンテナには第
８図（ａ）に示ずようなリアマウント型アンテナや、第
８図（ｂ）に示すようなコンバータ一体型アンテナがあ
る。

リアマウント型アンテナは、第８図（ａ）に示すように
、反射鏡１の焦点に置かれた１次放射器２から導波管３
を折曲げて延設し、反ｆＡｍｉの背面に聯き、コンバー
タ４を反射鏡の背面にマウントしたものである。

コンバータ一体型アンテナは、第８図（ｂｌに示すよう
に、反射Ｒ１の焦点に置かれた１次放射器２に直結して
コンバータ４が一体化ざれたものである。

一方、衛星通信には直線偏波が用いられ、衛星放送と伝
送七−ドが異なっている。このような直線偏波を受信す
るマイクロ波受信機においては、円偏波の受信機と異な
り、円直線偏波変換器が不要で、１次放射器に集めた直
線偏波をそのままコンバータのブローブによって拾い出
すようにしている。

ここで、放送衛星電波と通信衛星電波の両方を受信する
システムを考える。直線偏波川のマイクロ波受信機は、
円直線偏波変換器が必要なく、当然円偏波は受信できな
い。また日偏波用のマイク口波受信機は、円直線偏波変
換器を通過した直線鵠波と、ブローブと偏波面の角度が
一致しないので、百線偏波の受信には適さない。

このため、従来は、上記複合システムを構成する場合、
それぞれ専用のアンテナを設けるか、又は第９図に示す
ように１つの反射ｍｌに円偏波受信用の１次放躬器２と
直線偏波受信用の１次放ｑ・１器３の２つを設ける等の
方法を用いていた。

しかしながら、上記の第１の方法では、アンテナが最低
でも２つ必要なため、高価格となり、又設置而梢も広く
なる。第２の方法では、反射鏡は１つで溜むが１次放射
器２．３の各々に対して２゛つのコンバータ４．５を必
要どし、かつそれぞれの１次放射器２．３の内どちらが
一方若しくは両方を反射鏡１の焦点６からずらす必要が
あるため、アンテナ利得の低下等の性能上の問題がある
と共に、構造的にも複雑になる。

また、衛星放送用の円偏波は、現在右旋円偏波が用いら
れているが、将来の高度情報化にともない、右旋円偏波
と左旋円偏波の両方を受信する場合が予想される。右旋
円偏波を受信するマイクロ波受信機を用いて、左旋円偏
波を受信しようとすると、円直線偏波変換器によって変
換される直線偏波は、右旋円偏波の場合と、左旋円偏波
の場合とでその偏波面が９０゜異なり、ブローブと偏波
面の角度が一致しない。このように右旋円偏波と左旋円
偏波を受信する場合も、各偏波で得られる直線偏波の偏
波面が一致しない。

（発明が解決しようとする課題） 上記の如く、円偏波及び直線偏波の両方を受信するマイ
クロ波受信機においては、円直線偏波変換後の直線偏波
が、偏波面が異なるために、円偏波及び直線偏波それぞ
れ別々に１次放射器が必要で、構造の複雑化、アンテナ
利得の低下等の問題が．あった。

本発明は上記の問題を解決するためのもので、一次放射
器から入力する各種偏波を制御して共通の直線偏波にす
ることができるマイクロ波受信機を提供することを目的
とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するだめの手段） 第１の発明は、直線偏波で送られる信号と円偏波で送ら
れる信号をそれぞれ受信１るマイクロ波受信機であって
、反射鏡及びこの反ｍｍの焦点に置かれた１次放射器と
、この１次放射器で受信した前記直線偏波及び円偏波を
入力し、それぞれの偏波に応じて偏波面の異なる１つの
直線偏波を出力する円直線偏波変換器と、この円直線偏
波変換器から出力ざれる直線偏波を入力し、円偏波受信
時と直線偏波受信時とで１ｑられる直線偏波を一定の偏
波面を有する直線偏波に制御する可変偏波面変換器と、
ユーＩアー操作に基づく制御信号を発生し、この制御信
号によって、前記可変偏波面変換器を制御する回路手段
とを具備しで構成される。

第２の発明は、右旋円偏波で送らる信号と左旋円偏波で
送られる信号をそれぞれ受信するマイクロ波受信機であ
って、反射鏡及び１次放射器と、前記１次放躬鼎からの
右旋円偏波と左旋円偏波に応じて偏波面の異なる１つの
直線偏波を出力１る円直線偏波変換器と、前記円直線偏
波変換器からの直線偏波を一定の偏波面を有する直線偏
波に制御する可変偏波面変換器とを有し、ユーザー操作
に基づく制御信号によって、前記可変偏波面変換器を制
御することを特徴とする。

（作用》 本発明は、円直線偏波変換器を用いて偏波の種類に拘わ
らず、直線偏波として受信し、その直線偏波をマイクロ
波回路基板で誘起することのできる共通の直線偏波とな
るように制御したものである。

第１の発明は、円偏波と直線偏波とを受信する場合であ
って、円直線偏波変換器から得られる直線偏波が、この
場合、４５゜偏波面が異なるので、偏波面を４５゜回転
させる制御を行う。

また、第２の発明は、円偏波における右旋円偏波人力と
、左旋円偏波入力の両方を受信する場合であって、この
場合は、円直線偏波変換器から得られる直線偏波が、９
０”偏波面が異なるので、右円偏波受信時と左円偏波受
信時で、偏波面を９０°回転させる制御を行う。これに
よって、円偏波、直線偏波受信に拘わらず、円百線偏波
変換器の出力を共通の偏波面を有する信号に変換でき、
１次放射器をコンバータユニットと一休的に構成するこ
とが可能になる。

（実施例） 以下、図面に示した実施例に基づいて本発明を説明する
。

まず第１図に本発明の基本構成を説明する。

第１図において、反射ａｉｉ．ｉ次放射器１２円直線偏
波変換器１３，可変偏波面変換器１４及びコンバータ１
５は屋外に配置ざれ、第８図（ａ），（ｂ）に示したよ
うな、アンテナ系を構成している。

室内ユニット１６は室内に配置され、具体的にはＢＳブ
ユーナである。

本発明は、円直線偏波変換器１３と、コンバータ１５の
間に可変偏波面変換器１４を介したちのて゛ある。可変
偏波面変換器１４は、直線偏波の偏波面を可変する機能
を有し、制御が、ユーザーの操作による室内ユニット１
６側からの制御信号によって行うことができるようにな
っている。

第２図は上記基本構成に基づく具体的一実施例を示す断
面図である。

第２図において、６１は一次放射器１２と円直線偏波変
換器１３とを一休に構成した導波管、１８は可変偏波面
変換器１４を構成するメカニカルボーラライザである。

導波管６１とメカニカルボーラライザ１８とは、フラン
ジ形式で接続されている。

導波管６１は、１次故射器１２を通過した信号を円形導
波管内に導き、内部に架設された誘電体板１７によって
所定の偏波面を有する直線偏波を出力する。

メカニカルボーラライ量１１８は、入力側に配設された
円形導波管５１と出力側に配設された方形導波管５２で
構成されている。円形導波管５１と方形導波管５２は結
合用仕切り５３によって連結し、結合用仕切り５３には
孔５４が穿設されている。孔５４は、ベアリング２４が
嵌入固定される。

ベアリング２４は孔５４よりも径の大きなギア１９と軸
を一致して連結される。ギア１９はブローブ２３を軸と
して挿入している。２１は制御用ステップモータであり
、モータ２１に取付らけたギア２０は、ギア２２を介し
てブローブ２３を保持したギア１９に歯合している。

ブローブ２３は、入力側が、くの字状に折曲され、折曲
方向に平行な偏波成分を電気信号として取出り−ように
なっている。ブローブ２３の出力側は、方形導波管５２
から突設したビン５５に、回転可能に接続ざれている。

これによって、ビン５５は、その突設方向と偏波面が平
行な直線偏波を方形導波管５２に出力し、この直線偏波
は、次段のコンバータ１５に供給されるようになってい
る。

上記実施例によれば、入力される円偏波は、誘電体板１
７を通過１ることによって、直線偏波に変換される。ま
た、直線偏波を受信する場合、誘電体板１７を通過して
得られる直線偏波は、円偏波を受信する場合の直線偏波
と偏波面が４５゜異なるようになる。このような偏波面
が４５゜異なった直線偏波を、メカニカルボーラライザ
１８は、同一の偏波面の直線偏波に可変する。このよう
にしで、円偏波及び直線偏波は、同一の偏波面を有する
直線偏波に変換でき、円偏波，直線偏波受信に拘わらず
、直線円偏波変換器とを一体結合した一次放射器を共有
することができる。また、１次放射器を反射鏡の焦点に
設置できるため、性能の劣化の少ない円直線両偏波受信
機を実現できる。

なお、入力される直線偏波の偏波面が誘電体板１７に対
して垂直又は水平でない場合は、入力された直線偏波が
誘電体板１７に水平な偏波と垂直な偏波に分解して伝送
され（異なった娠幅で伝送される》、誘電体板１７を通
過１る一方の偏波は９０゜位相が遅れてしまい、出力と
しては楕円偏波が得られる。しかし、上記実施例では、
入力される直線偏波の偏波面に対して誘電体板１７を水
平又は垂直に位置するように調整することによって、楕
円偏波の短軸と艮軸の比をゼロ、即ち、直線偏波として
いる。一方、入力される円偏波に対しては特に誘電体板
１７等の位置にかかわらず、出力として直線偏波が得ら
れる。

また、上記の実施例において、可変偏波面変換器１４に
はファラデー旋波子を用いることも可能である。

第３図は、第１図の可変偏波面変換器１４に代用できる
ファラデー旋波子を示す斜視図である。

ファラデー旋波子は、図示しないコイルを導波管の外部
に巻き、導波管の内部に配置したフエライト２５に加え
る直流磁界ＨＯを変えることによって、偏波面を可変す
る。尚、フエライト２５の侵段に配した抵抗板２６は垂
直方向の電界（符号Ｅにて示す）に対しては何ら影嵜を
与えず、水平方向の電界に対しては減衰を与えることに
より、不要な方向の電界を抑任するものである。このよ
うなファラデー旋波子は、メカニカルボーラライザと同
様に、円偏波及び直線偏波を共通の直線偏波に変換する
ことができる。

また、上記の実施例において、円直線偏波変換器１３は
誘電体板１７以外のものを用いることも可能である。第
４図（ａ）　．　（ｂ）はその例を示し、（ａ）は円形
導波管の内部に金属板６１．６１を直径方向に対抗させ
たもの、（ｂ）はビン６２を直径方向に対抗させたもの
である。これらによっても、第２図の誘電体板１７を挿
入したものと同様の効果が得られる。尚、金属板６１，
ビス６２等を使用した場合にも、直線偏波入力に対して
は誘電体板を使用した場合と同様の位置調整が必要であ
る。

以上に述べたマイクロ波受信機によって、１つの円偏波
（この場合右旋円偏波）と直線偏波の受信が可能になる
。しかし、将来、高度情報化にともない上記とは反対方
向の円偏波、即ち、左回り円偏波を受信する場合が考え
られる。この場合、円直線偏波変換器１３は入力ざれた
電波の偏波が右旋円偏波であれば第１の直線偏波を出力
し、左旋円偏波であれば第１の直線偏波に対して偏波面
が９０”傾いた第２の直線偏波を出力する。この第２の
直線偏波の偏波面を上記メカニカルボーラライザやファ
ラデー旋波子を用いて可変して、右旋円偏波及び左旋円
偏波を同一の偏波面を有する直線偏波に変換し、次段の
コンバータ１５に供給りるようにづれば右旋円偏波及ク
左旋円偏波を受信可能になる。しかしながら、円直線偏
波変換器１３とメカニカルボーラライザとを組合せたも
のでは、構造が複雑すぎ、コンパクト性にかけると共に
、機械的にブローブを回転させるため、右旋円偏波のチ
ャンネルと左旋円偏波のチャンネルとを切換えるのに時
間がかかりすぎて、ユーザーに不快な印象を与えてしま
う。円直線偏波変換器１３とファラデー旋波子とを組合
せたものでは、短時間で右旋円偏波のチャンネルと左旋
円偏波のチャンネルとを切換えることができるが、コイ
ルを導波管の外部に巻いているのでコンパクト性にかけ
る。

第５図は上記欠点を改良した他の実施例を示す断面図で
ある。

この図に示すように、円形導波管３１の一方は、一次放
射器を構成する開口部３２が形成されており、開口部３
２から入社した信号は円形導波管３１内部に導かれる。

円形導波管３１の内部には、円直線偏波変換器を構成す
る誘電体板４１が、後述するプローブ４６に対して４５
°傾けて配設され、上記開口部３２から入力された右旋
円偏波を所定偏波面の直線偏波（以下第１の直線偏波と
呼ぶ）に変換し、左旋円偏波を上記右旋円偏波による第
１の直線偏波とは９０”異なる偏波面を有する直線偏波
（以下第２の直線偏波と呼ぶ）に変換するようになって
いる。さらに、前記誘電体板の奥方には棒状のフエライ
ト３３にコイル３４を巻いたフエライトボーラライザ３
５を収納している。

フェフィトボーラライザ３５はコイル３４にｍｌを流す
と、第１及び第２の直線偏波の偏波方向を回転させるこ
とができる。

第６図はフエライトボーラライｆ３５がら開口部３２側
を見たときの偏波を示１円形尋波管３１の断面図である
。

この図に示すように、誘電体板４１を通過した信号は、
右旋円偏波に対しては、誘電体板４１がら左へ４５゜傾
いた第１の直線偏波４２に変換し、左旋円偏波に対して
は、誘電体板４１がら左へ１３５゜傾いた第２の直線偏
波４３に変換される。

第７図は上記円形導波管３１をコンバータに取付けた場
合の所面図である。

円形導波管３１とコンバータ３６は、それぞれの７ラン
ジ５１．５２によって連結される。コンバータ３６は、
上記フランジ５２側に導波管４４が形成され、マイクロ
波回路基板４５がら上記導波管４４内にプローブ４６を
突設している。

このような構成によれば、コイル３４に′Ｆｉｉを流す
と、ブローブ４６に対して平行に入力する第１の直線偏
波４２はそのまま通過させ、ブローブ４６に対して左に
９０゜傾いて入カする第２の直線偏波４３は右９０゜回
転させることができる。

これによって、第１の直線偏波４２偏波面をブローブ４
６の方向と一致させ、ブロー１４６に右旋円偏波と左旋
円偏波によるの直線偏波を検出させることが可能になる
。

こうして、簡単かつコンパクトな構造構造で右旋円偏波
及び左旋円偏波を受信可能なマイクロ波受信機を提供す
ることができる。

さらに、フエライトボーラライザ３５のコイル３４に電
流を流すと、第１及び第２の直線偏波の偏波方向をメカ
ニカルボーラライザより短時間で回転させることができ
るので、右旋円偏波のチｔ？ンネルと左旋円偏波のチャ
ンネルとを切換えるのに時間がかからない。

尚、第５図の実施例では、誘電体板４１の傾きをコンバ
ータ３６のブロープ４６に対し４５°としたが、フエラ
イトボーラライ１ア３５の回転角は電流により任意に設
定可能なので、４５゜に限定する必要はない。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、円偏波及び直線偏波
、更には、円偏波の右旋左旋偏波に拘らず、マイクロ波
回路基板のブローブで共通の直線偏波として受信するこ
とができるという効果があ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成図、第２図は本発明に係るマ
イクロ波受信機の一実施例を示す断面図、第３図は第２
図の円直線偏波変換器の代りに用いることができるファ
ラデー旋波子の説明図、第４図は第２図の円直線偏波変
換器の他の例を説明する説明図、第５図は本発明の他の
実施例を示づ断面図、第６図は第５図の円形導波管の断
面図、第７図は右旋円偏波及び左旋円偏波に対りる円直
線偏波変換器の動作説明図、第８図は従来のマイクロ波
受信磯に用いられるアンテナを説明する説明図、第９図
は従来のマイクロ波受信機を示すブロック図である。 １１・・・反射鏡、１２・・・１次放射器、１３・・・
円直線偏波変換器、 １４・・・可変偏波面変換器、 １５．３６・・・コンバータ、１６・・・室内ユニット
、１７．４１・・・誘電体板、 １８・・・メカ二カノレボーラライザ、３１．６１・・
・導波管， ３５・・・フエライトボーラライザ、 代理人　　弁理士　　則　近　　憲　佑同　　　　　　
　　　　宇　　治　　　　　弘（ａ１金属仮によろ衾肯
脅活引 ？ｂ冫ごスｉｕ■ろ変ｉ１♂ 第４因 第５図 第７図 （ａ）リアマウシＦ力冫 Ｃｂ）コンバーダ−９Ｆ常 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直線偏波で送られる信号と円偏波で送られる信号
   をそれぞれ受信するマイクロ波受信機であって、 反射鏡及びこの反射鏡の焦点に置かれた１次放射器と、 この１次放射器で受信した前記直線偏波及び円偏波を入
   力し、それぞれの偏波に応じて偏波面の異なる１つの直
   線偏波を出力する円直線偏波変換器と、 この円直線偏波変換器から出力される直線偏波を入力し
   、円偏波受信時と直線偏波受信時とで得られる直線偏波
   を同一の偏波面を有する直線偏波に制御する可変偏波面
   変換器と、 ユーザー操作に基づく制御信号を発生し、この制御信号
   によって、前記可変偏波面変換器を制御する回路手段と
   を具備したことを特徴とするマイクロ波受信機。
2. （２）右旋円偏波で送らる信号と左旋円偏波で送られる
   信号をそれぞれ受信するマイクロ波受信機であつて、 反射鏡及びこの反射鏡の焦点に置かれた１次放射器と、 この１次放射器で受信した各円偏波を入力し、右旋円偏
   波と左旋円偏波に応じて、偏波面の異なる１つのの直線
   偏波を出力する円直線偏波変換器と、 この円直線偏波変換器から出力される直線偏波を同一の
   偏波面を有する直線偏波に制御する可変偏波面変換器と
   、 ユーザー操作に基づく制御信号を発生し、この制御信号
   によつて、前記可変偏波面変換器を制御する回路手段と
   を具備したことを特徴とするマイクロ波受信機。