JPH04236501A - 直交偏分波器 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アンテナ給電系に用い
られる導波管形の直交偏分波器に関する。

【０００２】

【従来の技術】−般に、互いに直交する２つの直線偏波
を用いる通信方式でのアンテナ給電系では、各偏波それ
ぞれで同時に伝送される２つの周波数帯の信号を分波す
る直交偏分波器は円形導波管を用いて構成されるが、円
形導波管の管径は分波される周波数帯において円形導波
管の基本モ−ドであるＴＥ１１モ−ドだけが伝搬する径
が選択される。ところが、分波される２つの周波数帯の
周波数差には、大きい場合と小さい場合とがある。周波
数差が大きい場合には、直交偏分波器は、それぞれの帯
域にて分波するのに最適な導波管径を選択できるので、
偏分波器に不可欠な電気的等価遮断面をそれらの導波管
径の違いによる遮断特性を利用して作ることができる。 しかし、周波数差が小さい場合には、分波するのに十分
な遮断特性が得られる導波管を利用できない。そこで、
従来では、例えば図３や図４に示すように構成していた
。

【０００３】図３において、実線矢印１は垂直偏波、破
線矢印２は水平偏波を示し、これらは主円形導波管３１
に導入されるが、垂直偏波１と水平偏波２はそれぞれ第
１及び第２の周波数帯の信号を同時に伝送している。 今、第１の周波数が低い周波数で、第２の周波数が高い
周波数だとすれば、図３に示す直交偏分波器は、まず第
１の周波数帯の信号を分波し、次いで第２の周波数帯の
信号を分波するようになっている。即ち、主円形導波管
３１内には、ろ波器３２が設けられるが、このろ波器３
２は第１周波数帯の信号を阻止するものである。このろ
波器３２の入力端側における主円形導波管３１の管壁に
は結合孔３３が９０度間隔で穿設され、各結合孔３３に
は矩形導波管（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ）が接
続される。各矩形導波管（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３
４ｄ）は第２周波数帯阻止形ろ波器であり、矩形導波管
３４ａと同３４ｂの出力はハイブリッド３５ａにて合成
され、矩形導波管３４ｃと同３４ｄの出力はハイブリッ
ド３５ｂにて合成される。ハイブリッド３５ａは水平偏
波の第１周波数帯の信号を出力し、ハイブリッド３５ｂ
は垂直偏波の第１周波数帯の信号を出力する。そして、
ろ波器３２の出力端側における主円形導波管３１に互い
に直交して接続される２つの矩形導波管３６からは水平
偏波及び垂直偏波の第２周波数帯の信号が出力される。

【０００４】次に、図４に示す直交偏分波器は、主円形
導波管４１内に、反射素子として例えば導体薄板４２ａ
と同４２ｂとを適宜距離離隔して直交配置し垂直偏波１
と水平偏波２を２つの周波数帯に渡り１度に分波し、そ
の後で更に別の分波器４３を設けて周波数分波を各々の
偏波にて行い、所望の信号波（１０、１１、１２、１３
）を得るようにしたものである。なお、１０は第１周波
数帯の信号（水平偏波）、１１は第２周波数帯の信号（
水平偏波）、１２は第１周波数帯の信号（垂直偏波）、
１３は第２周波数帯の信号（垂直偏波）である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の直交偏分波器では、２つの周波数帯の周波数差が小さ
い場合は、図３や図４に示すように構成していたが、図
３に示すものでは、第１周波数帯の分波部が平衡回路で
あるので、ハイブリッド（３５ａ、３５ｂ）を含む合成
回路が必要となり構造が複雑となる。また、主円形導波
管内に設けるろ波器３２の制作が困難であるという問題
がある。また、図４に示すものでは、まず２つの偏波を
分波し、次いで各偏波において２つの周波数帯の信号を
分波するようにしているので、構成が複雑になるという
問題がある。

【０００６】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、構成の簡素化と小形化を可能にす
る直交偏分波器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の直交偏分波器は次の如き構成を有する。即
ち、本発明の直交偏分波器は、互いに直交する２つの直
線偏波それぞれで同時に伝送される第１及び第２の２つ
の周波数帯の信号を主円形導波管内に導入し、４種の信
号を分波出力する直交偏分波器において；前記主円形導
波管内の管軸方向に適宜距離離隔し且つ互いに直交して
配置される第１及び第２の反射素子（導体薄板又は複数
の導体棒）と；前記第１及び第２の反射素子それぞれの
信号入力端から前記主円形導波管の信号入力端に向かい
約λｇ１／２（λｇ１は第１の周波数帯の信号の管内波
長）離れた位置に対応する主円形導波管壁面の管軸に直
交する周上であって前記第１及び第２の反材素子それぞ
れを含む面との交点位置を略中央にして周方向に沿って
スリット状にそれぞれ形成される第１の結合孔、及び、
前記第１及び第２の反射素子それぞれの信号入力端から
前記主円形導波管の信号入力端に向かい約λｇ２／２（
λｇ２は第２の周波数帯の信号の管内波長）離れた位置
に対応する主円形導波管壁面の管軸に直交する周上であ
って前記第１の結合孔の形成位置に相対する位置に前記
第１及び第２の反射素子それぞれを含む面との交点位置
を略中央にして周方向に沿ってスリット状にそれぞれ形
成される第２の結合孔と；Ｅ−曲がり導波管を介して前
記第１の結合孔それぞれに接続される導波管であって第
２の周波数帯の信号を阻止するろ波器を備える第１の副
矩形導波管、及び、Ｅ−曲がり導波管を介して前記第２
の結合孔それぞれに接続される導波管であって第１の周
波数帯の信号を阻止するろ波器を備える第２の副矩形導
波管と；を備えたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】次に、上記の如く構成される本発明の直交偏分
波器の作用を説明する。主円形導波管内に直交配置した
２つの反射素子によって水平偏波と垂直偏波とが分波さ
れる。そして、それぞれの偏波における２つの周波数帯
の信号は２つの結合孔の対応するものから取り出される
。即ち、第１の結合孔にＥ−曲がり導波管を介して接続
される第１の副矩形導波管からは、第２周波数帯の信号
が阻止されて第１周波数帯の信号が出力される。また、
第２の結合孔にＥ−曲がり導波管を介して接続される第
２の副矩形導波管からは、第１周波数帯の信号が阻止さ
れて第２周波数帯の信号が出力される。

【０００９】斯くして、本発明の直交偏分波器によれば
、主円形導波管にＥ−曲がり導波管を介して接続した副
矩形導波管から直接所望の信号を分波できるので、構成
の簡素化が図れる。また、副矩形導波管は主円形導波管
に平行して配設されることになるので、横方向への広が
りを小さくでき、小形化が図れる。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の一実施例に係る直交偏分波
器を示す。図１において、主円形導波管３内には、（第
１の）反射素子４ａと（第２の）反射素子４ｂとが管軸
方向に適宜距離離隔して直交配置される。なお、両反射
素子は導体薄板又は複数の導体棒からなる。また、反射
素子４ａの信号入力端から主円形導波管３の信号入力端
に向かい約λｇ１／２（λｇ１は第１周波数帯の信号の
管内波長）及び約λｇ２／２（λｇ２は第２周波数帯の
信号の管内波長）離れた位置に対応する主円形導波管３
の壁面には、（第１の）結合孔５ａと（第２の）結合孔
５ｂとが、管軸に直交する周上であって反射素子４ａを
含む面との交点位置を略中央にして周方向に沿ってスリ
ット状に対向して形成されている。反射素子４ｂに関し
ても図示省略したが同様である。

【００１１】そして、結合孔５ａには、Ｅ−曲がり導波
管６を介して（第１の）副矩形導波管７ａが接続され、
この副矩形導波管７ａ内には第２周波数帯の信号を阻止
するろ波器８が設けられる。また、結合孔５ｂには、同
様に、Ｅ−曲がり導波管６を介して（第２の）副矩形導
波管７ｂが接続され、この副矩形導波管７ｂ内には第１
周波数帯の信号を阻止するろ波器（図示省略）が設けら
れる。反射素子４ｂ側に設けられる２つの結合孔に関し
ても同様であって、（第１の）副矩形導波管９ａと（第
２の）副矩形導波管９ｂとが設けられる。即ち、４つの
副矩形導波管はその管軸が主円形導波管３の管軸と平行
となるように配設されるのである。

【００１２】以上の構成において、垂直偏波１と水平偏
波２の電波が主円形導波管３内を伝搬すると、図示例で
は反射素子４ａは水平に配置され、反射素子４ｂは垂直
に配置されているので、水平偏波２は反射素子４ａで反
射され、垂直偏波は反射素子４ｂで反射される。そうす
ると、図２は反射波の磁界ベクトルの様子を示すが、こ
の磁界ベクトルは約λｇ　／２（λｇ　は管内波長）毎
に管軸と直交し且つ相加する分布となる。つまり、管軸
に対し垂直方向の磁界ベクトルは反射素子４から約λｇ
　／２離れた所で最大となる。結合孔５はそのような位
置に設けてあるので、電磁界はその結合孔を介して副矩
形導波管へ効率よく導波されることになる。そして、副
矩形導波管には所望の周波数帯以外の不要波を阻止する
ろ波器を設けてある。

【００１３】斯くして、図１に示す態様の直交偏分波器
では、副矩形導波管７ａからは第１周波数帯の信号（水
平偏波）１０が分波出力され、副矩形導波管７ｂからは
第２周波数帯の信号（水平偏波）１１が分波出力され、
副矩形導波管９ａからは第１周波数帯の信号（垂直偏波
）１２が分波出力され、副矩形導波管９ｂからは第２周
波数帯の信号（垂直偏波）１３が分波出力される。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の直交偏分
波器によれば、主円形導波管内に互いに直交する２つの
反射素子を管軸方向に離して設け、それぞれの反射素子
から約λｇ１及び約λｇ２離れた管壁面に２つのスリッ
ト状結合孔を対向して設け、不要周波数帯の信号を阻止
するろ波器を備える副矩形導波管を各結合孔にＥ−曲が
り導波管を介して接続するようにしたので、直接副矩形
導波管から所望の周波数帯の信号を分波できるので、構
成の簡素化が図れる。また、副矩形導波管は主円形導波
管に平行して配設されることになるので、横方向への広
がりを小さくでき、小形化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る直交偏分波器の一部破
断斜視図である。

【図２】結合孔と磁界ベクトルとの関係図である。

【図３】従来の直交偏分波器の概略斜視図である。

【図４】従来の直交偏分波器の一部破断斜視図である。

【符号の説明】

１　　垂直偏波 ２　　水平偏波 ３　　主円形導波管 ４ａ　　反射素子 ４ｂ　　反射素子 ５ａ　　結合孔 ５ｂ　　結合孔 ６　　Ｅ−曲がり導波管 ７ａ　　副矩形導波管 ７ｂ　　副矩形導波管 ８　　ろ波器 ９ａ　　副矩形導波管 ９ｂ　　副矩形導波管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　互いに直交する２つの直線偏波それぞ
   れで同時に伝送される第１及び第２の２つの周波数帯の
   信号を主円形導波管内に導入し、４種の信号を分波出力
   する直交偏分波器において；前記主円形導波管内の管軸
   方向に適宜距離離隔し且つ互いに直交して配置される第
   １及び第２の反射素子（導体薄板又は複数の導体棒）と
   ；前記第１及び第２の反射素子それぞれの信号入力端か
   ら前記主円形導波管の信号入力端に向かい約λｇ１／２
   （λｇ１は第１の周波数帯の信号の管内波長）離れた位
   置に対応する主円形導波管壁面の管軸に直交する周上で
   あって前記第１及び第２の反材素子それぞれを含む面と
   の交点位置を略中央にして周方向に沿ってスリット状に
   それぞれ形成される第１の結合孔、及び、前記第１及び
   第２の反射素子それぞれの信号入力端から前記主円形導
   波管の信号入力端に向かい約λｇ２／２（λｇ２は第２
   の周波数帯の信号の管内波長）離れた位置に対応する主
   円形導波管壁面の管軸に直交する周上であって前記第１
   の結合孔の形成位置に相対する位置に前記第１及び第２
   の反射素子それぞれを含む面との交点位置を略中央にし
   て周方向に沿ってスリット状にそれぞれ形成される第２
   の結合孔と；Ｅ−曲がり導波管を介して前記第１の結合
   孔それぞれに接続される導波管であって第２の周波数帯
   の信号を阻止するろ波器を備える第１の副矩形導波管、
   及び、Ｅ−曲がり導波管を介して前記第２の結合孔それ
   ぞれに接続される導波管であって第１の周波数帯の信号
   を阻止するろ波器を備える第２の副矩形導波管と；を備
   えたことを特徴とする直交偏分波器。