JPH0360201A - 多周波共用群分波器 - 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） 本発明はマイクロ波帯やミリ波帯用の多周波共用群分波
器に係り、特に多周波共用アンテナたるコルゲート円錐
ホーンの群分波器として用いられる多周波共用群分波器
に関する。

（従来の技術） コルゲート円錐ホーンの群分波器として用いられる多周
波共用群分波器としては、従来、例えば第２図に示すも
のが知られている。

第２図（ａ）において、５は群分波器を構成する主円形
導波管であり、この主円形導波管５はその管径がステッ
プ状に変化して一定管径の大管径部と一定管径の小管径
部とが形式される所謂ステップ導波管である。この主円
形導波管５は、大管径部側管壁に低周波帯用ろ波器２が
配設されるとともに、大管径部端が一定管径の円形スト
レート導波管６を介して多周波共用のコルゲート円錐ホ
ーンの喉元に接続され、また小管径部端が高周波帯用の
円形導波管４に接続される。なお、円形ストレート導波
管６は接続用であって、作業スペース確保のために設け
られることがある。

また、第２図（ｂ）において、７は群分波器を構成する
主円形導波管であり、この主円形導波管はその管径がテ
ーバ状に変化したものである。即ち、高周波帯用の円形
導波管４が接続される小管径部端から管径が緩やかな増
加曲線を描いて増加する適宜長さの曲線テーバ部８と、
この曲線テーパ部８から管径が直線的に単調増加し大管
径部端に至る適宜長さの直線テーバ部９とからなる。直
線テーパ部９の管壁には低周波帯用ろ波器２が設けられ
、大管径部端はコルゲート円錐ホーン３の喉元に接続さ
れる。

以上の構成から明らかな通り、この種の多周波共用群分
波器は、コルゲート円錐ホーン３の喉元からの導波管径
をステップ状（第２図（ａ）〉又はテーバ状（第２図（
ｂ　））に変化させて小さくしつつ、導波管のカットオ
フ特性を利用して分波するもので、図示する通り低い周
波数帯から順に分波していく低順位方式が一般的である
。

（発明が解決しようとする課題〉 上述した従来の多周波共用群分波器には次のような問題
がある。

まず、主円形導波管の管径がステップ状に変化するもの
（第２図（ａ））では、ステップ部でのインピーダンス
不連続により高い周波数帯において不要の高次モードが
発生し、コルゲート円錐ホーンの１次放射パターンを劣
化させることがある。

また、円形ストレート導波管６を用いる場合、高い周波
数帯の信号に対し所謂オーバーサイズ導波管となり、多
周波の周波数配置によっては高い周波数帯内に高次モー
ドの遮断周波数が存在しない管径を選ぶことが非常に困
難となることがある。

このような場合には、高次モードの遮断特性により共振
が発生し、遅延特性や楕円偏波率等に劣化を生じさせる
。

また、主円形導波管の管径がテーバ状に変化するもの（
第２図（ｂ））では、低い周波数帯の分波において良好
な周波数特性を得るためには直線テーパ部９の導波管開
き角度θを大きくしなければならないが、そうするとイ
ンピーダンス変換器たる曲線テーパ部８にて高い周波数
帯で不要の高次モードが発生する。また、ホーンの半頂
角は導波管開き角度θと同値であるから、導波管開き角
度θを大きくした場合、所望の利得をもつ１次放射パタ
ーンを得るためにはホーン開口径が大きくなる。

本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、その
目的は、不要高次モードの発生による電気的特性の劣化
を大幅に改善し得、真に多周波の分波に好適な多周波共
用群分波器を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明の多周波共用群分波
器は次の如き構成を有する。

即ち、本発明の多周波共用群分波器は、多周波共用のコ
ルゲート円錐ホーンと高周波帯用の円形導波管との間に
設けられ低順位方式で分波する多周波共用群分波器にお
いて；　この多周波共用群分波器は、レーズドコサイン
テーパ形状の円形導波管からなり、管径が大である端部
をコルゲート円錐ホーンに直接接続し、かつ、テーバ形
状の微係数が比較的大きな部分の管壁に低周波帯用ろ波
器を設けたこと；　を特徴とするものである。

（作　用〉 次に、前記の如く構成される本発明の多周波共用群分波
器の作用を説明する。

レーズドコサイン（ｒａｉｓｅｄ　ｃｏｓｉｎｅ）テー
バ形状の円形導波管は、例えば文献“マイクロ波及びミ
リ波回路゛（小ロ文−著、３２８頁〜３３２頁）に詳記
されている通り、多重モードを伝送する導波管伝送路に
おいて用いられているインピーダンス変換器である。

このレーズドコサインテーバ導波管の管径が小である端
部には高周波帯用の円形導波管から高い周波数帯の信号
が入力するが、当該テーバ導波管での高次モードの発生
は小さく抑えられるので、コルゲート円錐ホーンから放
射される高い周波数帯のパターンは不要高次モードの影
響が少なく良好な特性となる。また、当該テーバ導波管
の管径が大である端部はコルゲート円錐ホーンに直接接
続しであるから、他の高次モードが発生しても共振等の
現象は起こらない、さらに、テーバ形状の微係数が比較
的大きな部分の管壁に低周波帯用ろ波器を設けるので、
低周波帯の分波における周波数特性を良好なものとする
ことができる。

斯くして、不要高次モードが抑制され、共振現象等を生
じさせないので、電気的特性の劣化を大幅に改善し得、
真に多周波の分波に好適な多周波共用群分波器を提供で
きる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る多周波共用群分波器を
示す、第１図において、１は群分波器を構成する主円形
導波管であり、この主円形導波管１は管径の変化がレー
ズドコサインテーパ形状となるようにしたものである。

即ち、この主円形導波管１は、管軸を２軸とし、小管径
端部を２＝０、大管径端部をｚ＝Ｌとすると、テーパの
微係数が小管径端部２＝０から暫増し、途中でその増加
の度合いを増して比較的大きな部分があり、そこから大
管径端部に向かい増加の度合いが暫減し、大管径端部ｚ
＝Ｌにおいてテーパの微係数が零でないような特殊なテ
ーパ形状をしたものである。

このレーズドコサインテーバ形状は、前記した文献に詳
記されているように、多種類発生する高次モードのうち
発生量が多く、かつ、１次放射パターンに影響を与える
高次モード（例えばＴＭＩＩ）に着目して決定される。

この主円形導波管１の小管径端部には高周波帯用の円形
導波管４が接続され、大管径端部にはコルゲート円錐ホ
ーン３の喉元（モード変換器がある〉が直接接続される
。つまり、第２図（ａ）における円形ストレート導波管
６の如きものを介在させず、大管径端部ｚ＝Ｌからコル
ゲート円錐ホーン３の内部に至るテーパの微係数が不連
続とはならず単調増加となるようにしである。そして、
主円形導波管１のテーパの微係数が比較的大きな部分の
管壁には低周波帯用ろ波器２を設けである。

このような構成としたので、高周波帯用の円形導波管４
からの信号は当該主円形導波管１を通過するが、ここで
の高次モードの発生は小さく抑えられるので、コルゲー
ト円錐ホーン３から放射される高い周波数帯のパターン
は不要高次モードの影響が少なく、良好な特性となる。

また、当該主円形導波管１の大管径端部はコルゲート円
錐ホーン３の喉元に直接接続しであるので、他の高次モ
ードが発生しても、前記円形ストレート導波管６の遮断
特性による共振等の現象は起こらない。

さらに、低周波帯用ろ波器２はテーパ形状の微係数の比
較的大きな部分に設けであるので、高い周波数帯で不要
の高次モードを発生させず、かつ、コルゲート円錐ホー
ンの開口径を大きくすることなく、低周波帯の分波にお
ける周波数特性を良好にすることができる。

（発明の効果〉 以上説明したように、本発明の多周波共用群分波器によ
れば、主体となる導波管としてレーズドコサインテーパ
形状の円形導波管を用いるので、不要高次モードの発生
が抑制され、１次放射パターンの特性が改善される。ま
た、低周波帯用ろ波器は当該導波管のテーパ微係数が比
較的大きな部分の管壁に設けることによって、低周波帯
の分波における良好な周波数特性を容易に得ることがで
きる。さらに、当該導波管の大管径端部とコルゲート円
錐ホーン間には他の導波管を介在させないので、高次モ
ードが発生しても共振等の発生を防止できる。

斯くして、本発明によれば、電気的特性の劣化を大幅に
改善し得、真に多周波の分波に好適な多周波共用群分波
器を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る多周波共用群分波器の
構成概念図、第２図は従来の多周波共用群分波器の構成
概念図である。 １・・・・・・群分波器を構成する主円形導波管（レー
ズドコサインテーパ形状）、　２・・・・・・低周波帯
用ろ波器、　３・・・・・・多周波共用のコルゲート円
錐ホーン、　４・・・・・・高周波帯用の円形導波管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　多周波共用のコルゲート円錐ホーンと高周波帯用の円
   形導波管との間に設けられ低順位方式で分波する多周波
   共用群分波器において；この多周波共用群分波器は、レ
   ーズドコサインテーパ形状の円形導波管からなり、管径
   が大である端部をコルゲート円錐ホーンに直接接続し、
   かつ、テーパ形状の微係数が比較的大きな部分の管壁に
   低周波帯用ろ波器を設けたこと；を特徴とする多周波共
   用群分波器。