JPH03181202A - 偏波切換装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、偏波切換装置に関し、フェリ磁性体の出力端
にｔｌ続される整合素子に備えられるべき吸収用抵抗層
を、整合素子を構成する誘電体と体に直接に結合させる
ことにより、抵抗層の位置ズレを生じることがなく、安
定した特性が得られ、しかも組立の容易な偏波切換装置
を提供できるようにしたものである。

〈従来の技術〉 この種の偏波切換装置は、主に、衛星通信（以下Ｃ５と
称する）受信システムに使用されるものである。衛星放
送（以下ＢＳと称する）システムでは円偏波が用いられ
ているが、ＣＳシステムでは、直線偏波が用いられるの
で、その受信システム中に直線偏波を対象とする偏波切
換装置を組込む場合がある。偏波切換装置の一つは、フ
ェリ磁性体の回りにコイルを配置した構造となっていて
、コイル電流の作る磁界により、フェリ磁性体に人力さ
れる電界にファラディ回転を生じさせると共に、フェリ
磁性体の出力端に、抵抗層を有する整合素子を接続し、
抵抗層に垂直な偏波はそのまま通し、平行な偏波は吸収
するようになっている。出力側に備えられる整合素子に
関する先行技術文献としては、実開平１−９５８１５号
公報があり、出力側に設けられるマツチング用のセラミ
ックに、交叉偏波吸収用抵抗層を挟み込むフィートホン
が開示されている。セラミックに交叉偏波吸収用抵抗層
を挟み込む具体的構造として、セラミックを２つのセラ
ミック片に分け、抵抗層を塗布、蒸着等の手段によって
付着させた絶縁フィルムを、セラミック片間に挟み込む
構造をとっていた。

〈発明か解決しようとする課題〉 しかしながら、抵抗層を塗布、蒸着等の手段によって付
着させた絶縁フィルムを、セラミック片間に挟み込む構
造では、その挟み込み工程において、絶縁フィルムが位
置ズレを生じ易い上に、絶縁フィルムもしくはセラミッ
ク片に対する接着剤塗布、絶縁フィルムの挟込み込み及
び接着剤硬化処理等の面倒な工程が必要である。このた
め、絶縁フィルムの位置ズレにより所定の吸収特性が得
られなくなること、組立が面倒になること等の問題点が
あった。

また、抵抗層を塗布、蒸着した特殊な構造を有する専用
の絶縁フィルムを使用しなければならず、そのための特
別の製造工程が必要になるため、実施化が容易でなく、
コスト高にもなるという問題点があった。

そこで、本発明の課題は、上述する従来の問題点を解決
し、抵抗層の位置ズレを生じることがなく、接着剤塗布
、挟込み、接着剤硬化処理等の工程が不要で、特性の安
定した組立の容易な偏波切換装置を提供することにある
。

く課題を解決するための手段〉 上述する課題解決のため、本発明は、フェリ磁性体を挿
入した導波管の回りにコイルを配置し、前記フェリ磁性
体の少なくとも出力側の端面に整合素子を接続した偏波
切換装置であって、前記整合素子は、誘電体の内部に抵
抗層を有しており、 前記抵抗層は、前記誘電体と直接に一体的に結合されて
いること を特徴とする。

〈作用〉 抵抗層は、誘電体と直接に一体的に結合されているので
、位置ズレを生じる余地がない。

上述の抵抗層は、印刷塗布焼付、蒸着またはスパッタ等
の厚膜もしくは薄膜形成手段を用いて、整合素子を構成
する誘電体に直接に形成される。

従って、従来と異なって、抵抗膜を有する絶縁フィルム
に対する接着剤塗布、挟込み及び接着剤硬化処理が不要
であり、製造、組立が容易になり、コストも安価になる
。

〈実施例〉 第１図は本発明に係る偏波切換装置の正面断面図、第２
図は第１図Ａ、−Ａ、線上における断面図である。図に
おいて、１はフェリ磁性体、２はコイル、３は導波管、
４．５は整合素子、６及び７はヨークである。

フェリ磁性体１は、フェライトまたはガーネット構造の
酸化物磁性体、例えばＹＩＧによって構成する。その断
面形状は、円形または方形もしくは矩形の何れでもよい
。

コイル２はコイル電流による磁界がフェリ磁性体１の長
さ方向に一致するように、フェリ磁性体１のまわりに巻
装されている。

導波管３は、アルミニュウム等の非磁性導電金属材料に
よって構成されており、フェリ磁性体１を同軸状に包囲
している。実施例において、導波管３は、コイル２を巻
装するボビンとして兼用されている。

整合素子４．５はセラ主ツタ誘電体等で構成され、フェ
リ磁性体１の軸方向の両端面に接続されている。接続方
法としては接着等の手段を用いることができる。整合素
子４．５のうち、整合素子４はアンテナ入力側に対応し
、整合素子５は出力側に対応している。

出力側の整合素子５は、本発明の重要な部分であり、誘
電体５１．５２の内部心抵抗層５３を有している。抵抗
層５３は、誘電体５１．５２の一方または両者に、直接
に一体的に結合されている。

第３図は整合素子５の分解斜視図であり、抵抗層５３は
、誘電体５２の接合面に付着されている。抵抗層５３は
印刷焼付、蒸着またはスパッタ等の膜形成手段を用いて
整合素子５２に直接に一体的に付着されている。従って
、従来と異なって、位置ズレを生じる余地がないし、接
着剤塗布、抵抗膜フィルムの挟込み、及び、接着剤硬化
処理等の工程も不要である。

また、印刷塗布焼付、蒸着またはスパッタ等の膜形成手
段を用いて形成できるので、量産性に適し、実施化が容
易でありコストが安価になる。

抵抗層５３は、従来より知られている抵抗材料、例えば
酸化ルテニウム等を使用して形成する。直流抵抗は数十
Ω程度が適当である。抵抗層５３は複数層設けてもよい
。この場合は誘電体５１．５２の層数が抵抗層５３の層
数に応じて増大する。更に、抵抗層５３を誘電体５１．
５２の内部に埋設したモノリシックな構造とすることも
可能である。

上記整合素子５は、セラミック積層コンデンサ等のセラ
ミック電子部品の製造工程と同様の工程により製造する
こともできる。例えば、誘電体５１または５２の何れか
一方に抵抗ペーストを塗布した後、抵抗ペーストの乾燥
前にその上に他方の誘電体を重ね合せ、熱圧着焼付処理
を施す工程や、誘電体ペーストと抵抗ペーストとを交互
に塗布して同時焼成する工程等である。

第４図は上述した偏波切換装置の作用を説明する斜視図
である。図において、第１図及び第２図と同一の参照符
号は同一性ある構成部分を示している。１１はコイル２
に流れる電流、Ｈ，はコイルを流Ｉ、によって生じる磁
界である。磁界Ｈ１はフェリ磁性体１の入力側から出力
側に向かっている。Ｅｙは整合素子４に人力されるｙ軸
方向の直線偏波、ＥＸはＸ軸方向の直線偏波である。Ｘ
は水平方向にとった軸、ＺはＸ軸及びｙ軸と３軸直交座
標系を構成する軸である。Ｚ軸はフェリ磁性体１の長さ
方向にとられている。

第５図は整合素子５から見たファラディ回転を示す図で
ある。整合素子５の抵抗層５３は、ｙ軸に対して角θ＝
４５度だけ傾斜して配置されているものとする。角度θ
はファラディ回転角でもある。ファラディ回転角度θは
磁界Ｈ，、Ｈ２の大きさや、フェリ磁性体１の長さ等に
よって調整される。

コイル２にコイル電流■、が流れている場合、直線偏波
Ｅｙ、Ｅｘは、導波管３（第１図、第２図参照）の内部
に配置されたフェリ磁性体１を通過する間に、コイル電
流■、による磁界Ｈ１の影響を受け、第５図に示す如く
、ファラディ回転に従って角度（十〇）＝４５度だけ回
転した直線偏波Ｅｙ１．ＥＸＩとして、整合素子５に入
力される。

直線偏波Ｅｙｌは、ファラディ回転により抵抗層５３に
対して平行となるので、殆ど吸収される。

直線偏波ＥＸ□は、抵抗Ｊｌ１５３に対して垂直となる
ので、殆ど減衰を受けずに出力される。

コイル２に電流工、とは逆方向の電流工、を供給した場
合は、磁界Ｈ３とは逆方向の磁界Ｈ２が生し、直線偏波
Ｅ、は逆方向のファラデイ回転を受け、ｙ軸から角度（
−〇）＝４５度だけ回転した直線偏波Ｅ、□として、整
合素子５に入力される。直線偏波Ｅｙ２は抵抗５３に対
して垂直となるので、抵抗５３による減衰を受けること
なく、整合素子５から出力される。直線偏波ＥＸは、抵
抗層５３と平行になるので吸収される。

上述の説明から明らかなように、コイル２に流れる電流
ｌｌ−Ｉ２の切換により、出力される直線偏波を、Ｙ軸
方向の直線偏波と、Ｘ軸方向の直線偏波との間で切換え
ることができる。

コイル２にコイル電流が流れていないときは、直線偏波
Ｅ　ｙ　、Ｅ　ｘはファラデイ回転を受けることなく入
力側から出力側に伝送される。出力側では、直線偏波Ｅ
、、Ｅ、のうち、抵抗層５３と平行する偏波成分は吸収
され、垂直となる成分のみが出力される。

第６図は本発明に係る偏波切換装置の別の実施例におけ
る断面図を示している。この実施例の特徴は、フェリ磁
性体１の外周面を包囲するように、誘電体層８が設けら
れていることである。導波管３内の全体としての見掛は
上の誘電率は、フェリ磁性体１の有する誘電率と、誘電
体層８の誘電率との合成値に調整される。これにより、
入出力側において、整合素子４．５に接続される他の導
波管との間のインピーダンス整合を容易にとることがで
きるようになる。

誘電体層８は、樹脂スリーブによって構成し、これをフ
ェリ磁性体１の外周に装着したうえで、導波管３の内部
に挿入することが望ましい。かかる構造の場合には組立
が容易になる。また、フェリ磁性体１及び導波管３の間
の環状空間を埋めるように配置した場合には、フェリ磁
性体１及び導波管３の寸法のバラツキを誘電体層８によ
って吸収し、フェリ磁性体１と導波管３との間にエアギ
ャップが生じるのを防止し、特性を安定させることがで
きる。整合素子４．５を誘電率５〜１０程度のセラミッ
ク誘電体によって構成し、フェリ磁性体１として、誘電
率が１５程度のフェライトを使用した場合、誘電体ｊ１
８はテフロンによって構成するとよい。テフロンの誘電
率は２程度であり、インピーダンス整合を改善するのに
効果がある。

〈発明の効果〉 以上述べたように、本発明に係る偏波切換装置は、出力
側の整合素子に設けられる抵抗層は、誘電体と直接に一
体的に結合されているので、抵抗層の位置ズレを生じる
ことがなく、安定した特性が得られ、しかも組立の容易
な偏波切換装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る偏波切換装置の正面断面図、第２
図は同じく側面図、第３図は整合素子の分解斜視図、第
４図は偏波切換装置の作用を説明する斜視図、第５図は
出力側に備えられた整合素子から見たファラディ回転を
示す図、第６図は本発明に係る偏波切換装置の別の実施
例における断面図である。 １・・・フェリ磁性体　　　２・・・コイル３・・・導
波管　　　　４．５・・・整合素子５１．５２・・・誘
電体　５３・・・抵抗層第 ■ 図 第 図 第 図 ン 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フェリ磁性体を挿入した導波管の回りにコイルを
   配置し、前記フェリ磁性体の少なくとも出力側の端面に
   整合素子を接続した偏波切換装置であって、 前記整合素子は、誘電体の内部に抵抗層を有しており、 前記抵抗層は、前記誘電体と一体に直接に結合されてい
   ること を特徴とする偏波切換装置。
2. （２）前記フェリ磁性体の外周面を包むように誘電体層
   が設けられていること を特徴とする請求項１に記載の偏波切換装置。