JPH05136624A - デユアル帯域周波数の再利用アンテナ - Google Patents
デユアル帯域周波数の再利用アンテナInfo
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- JPH05136624A JPH05136624A JP3191142A JP19114291A JPH05136624A JP H05136624 A JPH05136624 A JP H05136624A JP 3191142 A JP3191142 A JP 3191142A JP 19114291 A JP19114291 A JP 19114291A JP H05136624 A JPH05136624 A JP H05136624A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
- H01Q21/245—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction provided with means for varying the polarisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/24—Polarising devices; Polarisation filters
- H01Q15/242—Polarisation converters
- H01Q15/244—Polarisation converters converting a linear polarised wave into a circular polarised wave
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 デュアル帯域周波数アンテナに周波数再利用
能力を持たせ、主に四端子導波管網と、フィードホーン
及び偏波器からなるアンテナを提供する。 【構成】 デュアル帯域周波数再利用アンテナ１０は、
主に導波管１２、四角錐型ホーン１４及び偏波器１６か
ら構成される。
能力を持たせ、主に四端子導波管網と、フィードホーン
及び偏波器からなるアンテナを提供する。 【構成】 デュアル帯域周波数再利用アンテナ１０は、
主に導波管１２、四角錐型ホーン１４及び偏波器１６か
ら構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、周波数の再利用能力を
有するアンテナに関し、特にアンテナ導波管にある四端
子（ポート）網またはクアドラプレクサーと、導波管に
取りつけてあるフィードホーンと、およびアンテナの開
口部に取り付けてあり直線偏波信号を円偏波信号へ転換
するための偏波器を有するアンテナに関するものであ
る。
有するアンテナに関し、特にアンテナ導波管にある四端
子（ポート）網またはクアドラプレクサーと、導波管に
取りつけてあるフィードホーンと、およびアンテナの開
口部に取り付けてあり直線偏波信号を円偏波信号へ転換
するための偏波器を有するアンテナに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】２つの周波数帯域にある信号を各々の帯
域内の２つの直交する直線偏波信号成分を使って送信と
受信を行うのに単アンテナを使用するのは、衛星通信の
分野で良く知られている。このような特徴を有する導波
管は、四端子網またはクアドラプレクサーとして知られ
ている。１９８６年１２月１６日にＭｏｒｚに与えられ
たＵ．Ｓ．特許番号４６３００５９号は、衛星通信に適
応した四端子網について示している。Ｍｏｒｚの導波管
の２つの直交ポートは、溝付き円錐ホーンを通って送信
するために導波管のスロートの中で円偏波信号に転換さ
れる４ＧＨｚ帯域内の直交直線偏波信号を取り入れるの
に使われている。他の２つの直角に設置されたポート
は、６ＧＨｚ帯域内で直線偏波信号を受信するのに調節
される。
域内の２つの直交する直線偏波信号成分を使って送信と
受信を行うのに単アンテナを使用するのは、衛星通信の
分野で良く知られている。このような特徴を有する導波
管は、四端子網またはクアドラプレクサーとして知られ
ている。１９８６年１２月１６日にＭｏｒｚに与えられ
たＵ．Ｓ．特許番号４６３００５９号は、衛星通信に適
応した四端子網について示している。Ｍｏｒｚの導波管
の２つの直交ポートは、溝付き円錐ホーンを通って送信
するために導波管のスロートの中で円偏波信号に転換さ
れる４ＧＨｚ帯域内の直交直線偏波信号を取り入れるの
に使われている。他の２つの直角に設置されたポート
は、６ＧＨｚ帯域内で直線偏波信号を受信するのに調節
される。
【０００３】他の従来技術による四端子導波管網アンテ
ナは、ＣＯＭＳＡＴ研究所によって設計されたものがあ
る。この装置は、４ＧＨｚ帯域の送信と受信に使用され
る外部導波管と６ＧＨｚ帯域で使用される内部同軸導波
管の２つの同軸導波管を有する。導波管内にあるねじと
バフルの調整可能な形状は、直線偏波信号を円偏波信号
に変換するのに使用される。この装置は、信号の送信と
受信に溝付き円錐ホーンを使用している。
ナは、ＣＯＭＳＡＴ研究所によって設計されたものがあ
る。この装置は、４ＧＨｚ帯域の送信と受信に使用され
る外部導波管と６ＧＨｚ帯域で使用される内部同軸導波
管の２つの同軸導波管を有する。導波管内にあるねじと
バフルの調整可能な形状は、直線偏波信号を円偏波信号
に変換するのに使用される。この装置は、信号の送信と
受信に溝付き円錐ホーンを使用している。
【０００４】他の関連のある従来技術として、１９８９
年１月１０日にＫａｐｌａｎ及び他の者に与えられた
Ｕ．Ｓ．特許番号４７９７６８１号、１９８７年１１月
１７日にＷｉｔｈｅｒｓに与えられたＵ．Ｓ．特許番号
４７０７７０２号、１９８６年２月２５日にＢｏｕｋｕ
及び他の者に与えられたＵ．Ｓ．特許番号４５７３０５
４号、１９８２年１１月９日にＳａｔｏｈ及び他の者に
与えられたＵ．Ｓ．特許番号４３５８７７０号、１９８
０８月２６日にＣｒａｉｌに与えられたＵ．Ｓ．特許番
号４２１９８２０号、それから１９７５年８月５日にＲ
ａａｂに与えられたＵ．Ｓ．特許番号３８９８６６７号
に示されるような四端子導波管網を有する利点をもつア
ンテナがある。
年１月１０日にＫａｐｌａｎ及び他の者に与えられた
Ｕ．Ｓ．特許番号４７９７６８１号、１９８７年１１月
１７日にＷｉｔｈｅｒｓに与えられたＵ．Ｓ．特許番号
４７０７７０２号、１９８６年２月２５日にＢｏｕｋｕ
及び他の者に与えられたＵ．Ｓ．特許番号４５７３０５
４号、１９８２年１１月９日にＳａｔｏｈ及び他の者に
与えられたＵ．Ｓ．特許番号４３５８７７０号、１９８
０８月２６日にＣｒａｉｌに与えられたＵ．Ｓ．特許番
号４２１９８２０号、それから１９７５年８月５日にＲ
ａａｂに与えられたＵ．Ｓ．特許番号３８９８６６７号
に示されるような四端子導波管網を有する利点をもつア
ンテナがある。
【０００５】同じ周波数帯域の直交偏波を使って異なる
情報の送信と受信を行う衛星アンテナの効率は、直交偏
波信号間のクロス偏波の除去に大きく影響される。円偏
波信号が、メアンダーライン状偏波器を使って直線偏波
信号に復帰できるのは知られている。そのようなメアン
ダーライン状偏波器は、最小クロス偏波を作りその結
果、効率を引き上げる。１９７３年８月２１日にＥｐｉ
ｓに与えられたＵ．Ｓ．特許番号３７５４２７１号は、
方形波形のメアンダーラインを側方に一定の間隔を持た
せて設けた実質的に同じ配列を複数つみかさねた構造を
持つメアンダーライン状偏波器を示している。この装置
は、円偏波波を直線偏波波に転換するために四角錐型ホ
ーンの開口部に位置している。
情報の送信と受信を行う衛星アンテナの効率は、直交偏
波信号間のクロス偏波の除去に大きく影響される。円偏
波信号が、メアンダーライン状偏波器を使って直線偏波
信号に復帰できるのは知られている。そのようなメアン
ダーライン状偏波器は、最小クロス偏波を作りその結
果、効率を引き上げる。１９７３年８月２１日にＥｐｉ
ｓに与えられたＵ．Ｓ．特許番号３７５４２７１号は、
方形波形のメアンダーラインを側方に一定の間隔を持た
せて設けた実質的に同じ配列を複数つみかさねた構造を
持つメアンダーライン状偏波器を示している。この装置
は、円偏波波を直線偏波波に転換するために四角錐型ホ
ーンの開口部に位置している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、周波数再利用
能力を有するデュアル周波数帯域用アンテナ１０であ
る。アンテナ導波管１２は、２つの周波数の各々の直交
する直線偏波信号の送信と受信を行う四端子導波管網を
有する。四角錐型ホーン１４は、導波管の口の部分に結
合されていて、メアンダーライン状偏波器１６は、直線
偏波から円偏波に信号を転換するためにホーン１４の開
口部１７に結合されている。メアンダーライン状偏波器
１６には、メアンダーラインの５つの分離層があり、第
１層と第５層（それぞれ、５０と５８）は、同じメアン
ダーラインを有し、第２層と第４層（それぞれ、５２と
５６）は、第１層と第５層の メアンダーラインとは異
なる同じメアンダーラインを有する、また第３層５４
は、他の第１、２、４、５層と異なるメアンダーライン
を有する。本発明は、最小クロス偏波を持つデュアル帯
域周波数再利用アンテナを提供するというのが本発明の
第１の利点である。
能力を有するデュアル周波数帯域用アンテナ１０であ
る。アンテナ導波管１２は、２つの周波数の各々の直交
する直線偏波信号の送信と受信を行う四端子導波管網を
有する。四角錐型ホーン１４は、導波管の口の部分に結
合されていて、メアンダーライン状偏波器１６は、直線
偏波から円偏波に信号を転換するためにホーン１４の開
口部１７に結合されている。メアンダーライン状偏波器
１６には、メアンダーラインの５つの分離層があり、第
１層と第５層（それぞれ、５０と５８）は、同じメアン
ダーラインを有し、第２層と第４層（それぞれ、５２と
５６）は、第１層と第５層の メアンダーラインとは異
なる同じメアンダーラインを有する、また第３層５４
は、他の第１、２、４、５層と異なるメアンダーライン
を有する。本発明は、最小クロス偏波を持つデュアル帯
域周波数再利用アンテナを提供するというのが本発明の
第１の利点である。
【０００７】本発明は、アンテナのホーンと、導波管内
に作られるクロス偏波効果を抑えるためにフィードホー
ンの開口部に据えつけてある直線偏波から円偏波への転
換装置をもつデュアル帯域周波数再利用アンテナを提供
するというのが本発明の第２の利点である。
に作られるクロス偏波効果を抑えるためにフィードホー
ンの開口部に据えつけてある直線偏波から円偏波への転
換装置をもつデュアル帯域周波数再利用アンテナを提供
するというのが本発明の第２の利点である。
【０００８】本発明は、クロス偏波を抑えるように改良
されたメアンダーライン状偏波器を使用するデュアル帯
域周波数再利用アンテナを提供するというのが本発明の
第３の利点である。
されたメアンダーライン状偏波器を使用するデュアル帯
域周波数再利用アンテナを提供するというのが本発明の
第３の利点である。
【０００９】本発明は、方形導波管に組み込んである四
端子導波管網、四角錐型ホーン、及びメアンダーライン
状偏波器を有するデュアル帯域周波数再利用アンテナに
より、信号利得を増大しクロス偏波を減少するというの
が本発明の第４の利点である。
端子導波管網、四角錐型ホーン、及びメアンダーライン
状偏波器を有するデュアル帯域周波数再利用アンテナに
より、信号利得を増大しクロス偏波を減少するというの
が本発明の第４の利点である。
【００１０】本発明は、広い温度範囲での寸法の安定性
を与える偏波器製作技術を使用し、それによって本アン
テナを地球軌道環境において使用可能とするというのが
本発明の第５の利点である。
を与える偏波器製作技術を使用し、それによって本アン
テナを地球軌道環境において使用可能とするというのが
本発明の第５の利点である。
【００１１】本発明の上記及びその他の特徴と利点につ
いては、添付のいくつかの図を参照する好ましい実施例
によって明白となろう。
いては、添付のいくつかの図を参照する好ましい実施例
によって明白となろう。
【００１２】
【実施例】図１にあるようにアンテナ１０は、導波管１
２、ホーン１４、それからホーン１４の開口部１７に取
りつけてあるメアンダーライン状偏波器１６の３つの主
な構成部分からなる。図２にあるように、アンテナ１０
は、好ましくは放物反射鏡１８と共に使用するように望
ましく設計されていて、そのためアンテナはある構造物
（図には、描かれていない）にしっかりと据えつけら
れ、アンテナビームは、しっかり据えつけられたアンテ
ナ１０に対して反射鏡１８を移動することによって走査
されるようになっている。
２、ホーン１４、それからホーン１４の開口部１７に取
りつけてあるメアンダーライン状偏波器１６の３つの主
な構成部分からなる。図２にあるように、アンテナ１０
は、好ましくは放物反射鏡１８と共に使用するように望
ましく設計されていて、そのためアンテナはある構造物
（図には、描かれていない）にしっかりと据えつけら
れ、アンテナビームは、しっかり据えつけられたアンテ
ナ１０に対して反射鏡１８を移動することによって走査
されるようになっている。
【００１３】図３、４、５によると、導波管１２は、四
端子導波管網を有する。ポート２０と２２の２つは、第
１の周波数の直交する直線偏波信号の送信用に設計され
ている、そしてこの具体例では、４．０３５から４．２
００ＧＨｚまでの送信帯域周波数である。もう一方のポ
ート２４と２６の二つは、第２の直交する直線偏波信号
の受信用に設計されている、そしてこの具体例では、
６．２６０から６．４２５ＧＨｚまでの受信帯域周波数
である。４つの独立した直線偏波信号（各々のポートか
ら１つ）は、組み合わされて共通の方形導波管１２に入
っていき、そして方形導波管は四角錐型フィードホーン
１４を刺激する。それから、ホーン１４の開口部１７に
結合してあるメアンダーライン状偏波器１６は、直線偏
波信号を２つの反対の円偏波信号に転換し、円偏波場が
アンテナ１０から送信帯域周波数で放射される。メアン
ダーライン状偏波器は、また、受信帯域周波数で２つの
反対の円偏波信号を２つの直交する直線偏波信号にも転
換する。
端子導波管網を有する。ポート２０と２２の２つは、第
１の周波数の直交する直線偏波信号の送信用に設計され
ている、そしてこの具体例では、４．０３５から４．２
００ＧＨｚまでの送信帯域周波数である。もう一方のポ
ート２４と２６の二つは、第２の直交する直線偏波信号
の受信用に設計されている、そしてこの具体例では、
６．２６０から６．４２５ＧＨｚまでの受信帯域周波数
である。４つの独立した直線偏波信号（各々のポートか
ら１つ）は、組み合わされて共通の方形導波管１２に入
っていき、そして方形導波管は四角錐型フィードホーン
１４を刺激する。それから、ホーン１４の開口部１７に
結合してあるメアンダーライン状偏波器１６は、直線偏
波信号を２つの反対の円偏波信号に転換し、円偏波場が
アンテナ１０から送信帯域周波数で放射される。メアン
ダーライン状偏波器は、また、受信帯域周波数で２つの
反対の円偏波信号を２つの直交する直線偏波信号にも転
換する。
【００１４】四端子導波管網のポート２０、２２、２
４、および２６の各々は、図示しない送信または受信装
置が結合されているその外端に取りつけてある付着フラ
ンジ３０、３２、３４、および３６をそれぞれ有してい
る。図３、４、および５の具体例にあるように直交ポー
ト２４と２６は、導波管１２の側面とスロートにそれぞ
れ直接結合されている。一方直交ポート２０と２２は、
導波管１２の胴体に通じる付加導波管構造４０と４２を
それぞれ備えている。
４、および２６の各々は、図示しない送信または受信装
置が結合されているその外端に取りつけてある付着フラ
ンジ３０、３２、３４、および３６をそれぞれ有してい
る。図３、４、および５の具体例にあるように直交ポー
ト２４と２６は、導波管１２の側面とスロートにそれぞ
れ直接結合されている。一方直交ポート２０と２２は、
導波管１２の胴体に通じる付加導波管構造４０と４２を
それぞれ備えている。
【００１５】この技術分野の技術者には知られているよ
うに、導波管のいろいろな口と構造の寸法は、満足のい
くアンテナの性能を得る上で重要である。理解を容易に
することと目的達成のために、いろいろな重要な寸法が
センチメートルサイズで図３、４、および５に示してあ
る。導波管構造４０と４２は、導波管構造４０と４２の
中央軸に対して垂直に形成された一連の長方形のひだを
もつ。具体例にあるサポートストラップ４６は、導波管
構造４０と４２を構造上しっかりしたものにしていてひ
だの外側表面に沿って付けられている。ひだをもつ導波
管構造４０と４２は、それを通って運ばれる４ＧＨｚ信
号が与えられている間６ＧＨｚ信号に対する短絡として
動作するように寸法に合わせて作られている。このよう
に直交偏波６ＧＨｚ受信信号は、導波管構造４０と４２
へ伝わるのではなく導波管１２の胴体を通ってポート２
４と２６へ伝播していく。さらに、ポート２０と２２の
後方に位置する導波管１２の中央部分４８は、４ＧＨｚ
送信信号の伝播が導波管１２を通って後方の６ＧＨｚポ
ート２４と２６に行かないように寸法に合わせて作られ
ている。
うに、導波管のいろいろな口と構造の寸法は、満足のい
くアンテナの性能を得る上で重要である。理解を容易に
することと目的達成のために、いろいろな重要な寸法が
センチメートルサイズで図３、４、および５に示してあ
る。導波管構造４０と４２は、導波管構造４０と４２の
中央軸に対して垂直に形成された一連の長方形のひだを
もつ。具体例にあるサポートストラップ４６は、導波管
構造４０と４２を構造上しっかりしたものにしていてひ
だの外側表面に沿って付けられている。ひだをもつ導波
管構造４０と４２は、それを通って運ばれる４ＧＨｚ信
号が与えられている間６ＧＨｚ信号に対する短絡として
動作するように寸法に合わせて作られている。このよう
に直交偏波６ＧＨｚ受信信号は、導波管構造４０と４２
へ伝わるのではなく導波管１２の胴体を通ってポート２
４と２６へ伝播していく。さらに、ポート２０と２２の
後方に位置する導波管１２の中央部分４８は、４ＧＨｚ
送信信号の伝播が導波管１２を通って後方の６ＧＨｚポ
ート２４と２６に行かないように寸法に合わせて作られ
ている。
【００１６】フィードホーン１４は、具体的には約１０
度のフレア角をもつ四角錐型ホーンと約１５．２４ｃｍ
（６インチ）の側面寸法をもつ方形開口部からなる。そ
の開口部１７は、反射鏡１８の焦点５０から反射鏡の方
へ約８．８９ｃｍ（３．５インチ）に位置している。
度のフレア角をもつ四角錐型ホーンと約１５．２４ｃｍ
（６インチ）の側面寸法をもつ方形開口部からなる。そ
の開口部１７は、反射鏡１８の焦点５０から反射鏡の方
へ約８．８９ｃｍ（３．５インチ）に位置している。
【００１７】図１の具体例にあるように、メアンダーラ
イン状偏波器は、メアンダーラインがフィードホーン１
４の開口部１７に対して斜に走るようにフィードホーン
１４の方形開口部１７に関連して方向が決められてい
る。改良されたメアンダーライン状偏波器１６は、アン
テナホーン１４の開口部１７で直線偏波信号を円偏波信
号に転換する役目をする。このようにホーン１４と導波
管１２を伝わる信号は、もっぱら直交する直線偏波信号
であり、円偏波信号は、ホーン１４と導波管１２を伝わ
らない。この形状は、直交する偏波信号の導波管内での
送信と受信とを、クロス偏波を十分に抑えながら行う。
それによって、信号ゲインの改良とノイズの抑制が達成
される。
イン状偏波器は、メアンダーラインがフィードホーン１
４の開口部１７に対して斜に走るようにフィードホーン
１４の方形開口部１７に関連して方向が決められてい
る。改良されたメアンダーライン状偏波器１６は、アン
テナホーン１４の開口部１７で直線偏波信号を円偏波信
号に転換する役目をする。このようにホーン１４と導波
管１２を伝わる信号は、もっぱら直交する直線偏波信号
であり、円偏波信号は、ホーン１４と導波管１２を伝わ
らない。この形状は、直交する偏波信号の導波管内での
送信と受信とを、クロス偏波を十分に抑えながら行う。
それによって、信号ゲインの改良とノイズの抑制が達成
される。
【００１８】図６に示した具体例では、メアンダーライ
ン状偏波器１６は、５つの薄い層５０、５２、５４、５
６および５８を有するサンドイッチ構造をしていて、各
々の複数のメアンダーライン状トレイス６０、６２、６
４、６６および６８をもつ。４つの泡状スペーサは、５
つのメアンダーライン層を分離する役目をしている。通
常前記に示したように刻まれているメアンダーラインの
使用は、特に１９７３年８月２１日にＪ．Ｅｐｉｓに与
えられたＵ．Ｓ特許番号３７５４２７１号に示されてい
るようにこの技術分野ではよく知られている。本発明の
偏波器１６と従来技術の偏波器との重要な違いは、さま
ざまな層５０、５２、５４、５６および５８の異なる寸
法のメアンダーライン状トレイスの利用にある。具体的
に言うと、層５０と５８のメアンダーライン状トレイス
は、同一であり、層５２と５６のメアンダーライン状ト
レイスは、層５０と５８のメアンダーライン状トレイス
とは異なる寸法であるが同一である。層５４のメアンダ
ーライン状トレイスは、他のどの層のメアンダーライン
とも異なった寸法である。
ン状偏波器１６は、５つの薄い層５０、５２、５４、５
６および５８を有するサンドイッチ構造をしていて、各
々の複数のメアンダーライン状トレイス６０、６２、６
４、６６および６８をもつ。４つの泡状スペーサは、５
つのメアンダーライン層を分離する役目をしている。通
常前記に示したように刻まれているメアンダーラインの
使用は、特に１９７３年８月２１日にＪ．Ｅｐｉｓに与
えられたＵ．Ｓ特許番号３７５４２７１号に示されてい
るようにこの技術分野ではよく知られている。本発明の
偏波器１６と従来技術の偏波器との重要な違いは、さま
ざまな層５０、５２、５４、５６および５８の異なる寸
法のメアンダーライン状トレイスの利用にある。具体的
に言うと、層５０と５８のメアンダーライン状トレイス
は、同一であり、層５２と５６のメアンダーライン状ト
レイスは、層５０と５８のメアンダーライン状トレイス
とは異なる寸法であるが同一である。層５４のメアンダ
ーライン状トレイスは、他のどの層のメアンダーライン
とも異なった寸法である。
【００１９】メアンダーライン状トレイスの寸法の正確
な選択が、真円偏波への必要なデュアル帯域転換を提供
する。具体例では、本偏波器は、２２．８６ｃｍ（９．
０インチ）平方の厚さ５．０８ｃｍ（２．０インチ）の
サンドイッチ構造をしている。サンドイッチ構造は、Ｓ
ｔａｎｔｈｙｎｅ ８１７ Ｆｏａｍ（商品名）で構成
される４つのスペーサ７０、７２、７４および７６と、
１４．１８ｇ（０．５ｏｚ．）のエッチングで形成され
た銅に覆われていてＨｙｓｏｌ ９３０９接着剤（商品
名）で接着された３ミルのＫａｐｔｏｎで構成される５
つの層５０、５２、５４、５６および５８からなる。接
着は、トレイスを覆わないようになされている。偏波器
は、ホーン１４の開口部１７に固定されたファイバーグ
ラス枠１９に接着されている。トレイスは、精密な耐久
性と信頼度を装置に提供するために回路をボードにプリ
ントする技術を使ってＫａｐｔｏｎ製の層上により望ま
しく刻まれている。
な選択が、真円偏波への必要なデュアル帯域転換を提供
する。具体例では、本偏波器は、２２．８６ｃｍ（９．
０インチ）平方の厚さ５．０８ｃｍ（２．０インチ）の
サンドイッチ構造をしている。サンドイッチ構造は、Ｓ
ｔａｎｔｈｙｎｅ ８１７ Ｆｏａｍ（商品名）で構成
される４つのスペーサ７０、７２、７４および７６と、
１４．１８ｇ（０．５ｏｚ．）のエッチングで形成され
た銅に覆われていてＨｙｓｏｌ ９３０９接着剤（商品
名）で接着された３ミルのＫａｐｔｏｎで構成される５
つの層５０、５２、５４、５６および５８からなる。接
着は、トレイスを覆わないようになされている。偏波器
は、ホーン１４の開口部１７に固定されたファイバーグ
ラス枠１９に接着されている。トレイスは、精密な耐久
性と信頼度を装置に提供するために回路をボードにプリ
ントする技術を使ってＫａｐｔｏｎ製の層上により望ま
しく刻まれている。
【００２０】それぞれの層のメアンダーライン状トレイ
スの寸法（図７参照）は、次に示した４つのパラメータ
で表現できる。Ａはメアンダーライン状トレイスの周期
性を表し、Ｈはメアンダーライン状トレイスの高さを表
し、Ｗはメアンダーライン状トレイスの幅を表し、Ｂは
隣接したメアンダーライン状トレイスの距離を表してい
る。メアンダーライン状偏波器１６のそれぞれの層の寸
法は次の通りである。
スの寸法（図７参照）は、次に示した４つのパラメータ
で表現できる。Ａはメアンダーライン状トレイスの周期
性を表し、Ｈはメアンダーライン状トレイスの高さを表
し、Ｗはメアンダーライン状トレイスの幅を表し、Ｂは
隣接したメアンダーライン状トレイスの距離を表してい
る。メアンダーライン状偏波器１６のそれぞれの層の寸
法は次の通りである。
【００２１】
【表１】
【００２２】本発明が、再利用周波数能力を提供するこ
とが利点である。すなわち、同一の周波数が、２つの信
号を送信するために使うことができ、一方は第１の向き
の円偏波であり、他方は反対の向きの円偏波である。さ
らに、導波管網の４つのポートの利用は、約４ＧＨｚと
約６ＧＨｚの２つの再利用周波数信号の同時利用を可能
にする。フィードホーン１４の開口部１７につけてある
メアンダーライン偏波器を使用すると、導波管内で円偏
波から直線偏波へ信号を転換しようとする従来技術と比
較して改良された性能が与えられる。改良されたメアン
ダーライン状偏波器は、クロス偏波を抑制してこのよう
に本発明の改良された性能の一助となっている
とが利点である。すなわち、同一の周波数が、２つの信
号を送信するために使うことができ、一方は第１の向き
の円偏波であり、他方は反対の向きの円偏波である。さ
らに、導波管網の４つのポートの利用は、約４ＧＨｚと
約６ＧＨｚの２つの再利用周波数信号の同時利用を可能
にする。フィードホーン１４の開口部１７につけてある
メアンダーライン偏波器を使用すると、導波管内で円偏
波から直線偏波へ信号を転換しようとする従来技術と比
較して改良された性能が与えられる。改良されたメアン
ダーライン状偏波器は、クロス偏波を抑制してこのよう
に本発明の改良された性能の一助となっている
【００２３】本発明は、特定の好ましい例に関連して特
に描き示したが、当技術分野の技術者には、形状や細部
のいろいろな改良や修正が本発明の範囲内で可能なこと
が理解できるだろう。したがって、特許請求の範囲で
は、本発明の真の意図と範囲に沿うような改良と修正の
すべてをカバーしたつもりである。
に描き示したが、当技術分野の技術者には、形状や細部
のいろいろな改良や修正が本発明の範囲内で可能なこと
が理解できるだろう。したがって、特許請求の範囲で
は、本発明の真の意図と範囲に沿うような改良と修正の
すべてをカバーしたつもりである。
【図１】本発明のアンテナの全体図である。
【図２】本発明のアンテナの側面図と反射鏡である。
【図３】本発明の導波管の全体図である。
【図４】本発明の導波管の側面図である。
【図５】本発明の導波管の背面図である。
【図６】本発明のメアンダーライン状偏波器を一部切り
取った全体図である。
取った全体図である。
【図７】メアンダーライン状偏波器からメアンダーライ
ン状トレイスを切り取った部分の表面図形である。
ン状トレイスを切り取った部分の表面図形である。
１０ 本発明アンテナ全体図 １２ 導波管 １４ 四角錐型フィードホーン １６ メアンダーライン状偏波器 １７ 開口部 １８ 反射鏡 １９ ファイバーグラス枠 ２０ 送信用ポート ２２ 送信用ポート ２４ 受信用ポート ２６ 受信用ポート ３０ ポート２０の付着フランジ ３２ ポート２２の付着フランジ ３４ ポート２４の付着フランジ ３６ ポート２６の付着フランジ ４０ 付加導波管構造 ４２ 付加導波管構造 ４６ サポートストラップ ４８ 導波管中央部 ５０ 第１層 ５２ 第２層 ５４ 第３層 ５６ 第４層 ５８ 第５層 ６０ 第１層上のメアンダーライン状トレイス ６２ 第２層上のメアンダーライン状トレイス ６４ 第３層上のメアンダーライン状トレイス ６６ 第４層上のメアンダーライン状トレイス ６８ 第５層上のメアンダーライン状トレイス ７０ 第１、第２層間の泡状スペーサ ７２ 第２、第３層間の泡状スペーサ ７４ 第３、第４層間の泡状スペーサ ７６ 第４、第５層間の泡状スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｑ 15/24 9067−5Ｊ
Claims (21)
- 【請求項１】第１の周波数の直交する直線偏波信号を送
信するように構成された２つのポートと第２の周波数の
直交する直線偏波信号を受信するように構成された２つ
のポートとを有する四端子導波管網と、前記導波管網に
結合されていて導波管網からの送信とそれへの受信の各
々の性能をたかめるフィードホーン、及びフィードホー
ンの開口部に結合されていて直線偏波信号を円偏波信号
に転換する信号偏波手段を有するデュアル帯域周波数再
利用アンテナ。 - 【請求項２】信号偏波器手段が、メアンダーライン状偏
波器を有する請求項１に記載のデュアル帯域周波数再利
用アンテナ。 - 【請求項３】メアンダーライン状偏波器は、複数の層か
らなりその各々の層がその層上に刻まれている複数のメ
アンダーライン状トレイスを有する請求項２に記載のデ
ュアル帯域周波数再利用アンテナ。 - 【請求項４】層の内、少なくとも２つに刻まれているメ
アンダーライン状トレイスは、異なる寸法で刻まれてい
る請求項３に記載のデュアル帯域周波数再利用アンテ
ナ。 - 【請求項５】第１層に刻まれているメアンダーライン状
トレイスは、第２層に刻まれているメアンダーライン状
トレイスの寸法と異なり、第３層に刻まれているメアン
ダーライン状トレイスは、第１層、第２層に刻まれてい
るメアンダーライン状トレイスの両方ともに寸法が異な
る請求項４に記載のデュアル帯域周波数再利用アンテ
ナ。 - 【請求項６】メアンダーライン状偏波器は、５つの層を
有し、その各々の層がその層上に刻まれた複数のメアン
ダーライン状トレイスを有する。第１層と第５層に刻ま
れたメアンダーライン状トレイスは、実質的に寸法が同
一である。第２層と第４層に刻まれたメアンダーライン
状トレイスは、実質的に寸法が同一であり、第２層と第
４層に刻まれたメアンダーライン状トレイスは、第１層
と第５層に刻まれたメアンダーライン状トレイスの寸法
と異なり、また、第３層に刻まれたメアンダーライン状
トレイスは、第１、第２、第４、第５層に刻まれたメア
ンダーライン状トレイスと異なる請求項３に記載のデュ
アル帯域周波数再利用アンテナ。 - 【請求項７】直交する直線偏波信号の送信と受信のため
の四端子導波管網と、前記直交する直線偏波信号を円偏
波信号に転換するための手段と、信号の送信と受信を容
易にするためのフィードホーンと、およびフィードホー
ンの開口部に結合されていて直交する直線偏波信号を円
偏波信号へ転換する信号偏波手段を有するデュアル帯域
周波数再利用アンテナ。 - 【請求項８】信号偏波手段が、メアンダーライン状偏波
器を有する請求項７に記載のデュアル帯域周波数再利用
アンテナ。 - 【請求項９】メアンダーライン状偏波器が、複数の層を
有しその各々の層がその層上に複数のメアンダーライン
を有する請求項８に記載のデュアル帯域周波数再利用ア
ンテナ。 - 【請求項１０】層の内、少なくとも２つに刻まれている
メアンダーライン状トレイスは、異なる寸法で刻まれて
いる請求項９に記載のデュアル帯域周波数再利用アンテ
ナ。 - 【請求項１１】第１層に刻まれているメアンダーライン
状トレイスは、第２層に刻まれているメアンダーライン
状トレイスと寸法が異なり、第３層に刻まれたメアンダ
ーライン状トレイスは、第１層、第２層の両方に刻まれ
ているメアンダーライン状トレイスと寸法が異なる請求
項１０に記載のデュアル帯域周波数再利用アンテナ。 - 【請求項１２】メアンダーライン偏波器は、５つの層を
有し、その各々の層がその層上に複数のメアンダーライ
ン状トレイスを有し、第１層と第５層に刻まれているメ
アンダーライン状トレイスは、実質的に寸法が同一であ
り、第２層と第４層に刻まれているメアンダーライン状
トレイスは、実質的に寸法が同一であり、第２層と第４
層に刻まれているメアンダーライン状トレイスは、第１
層と第５層に刻まれているメアンダーライン状トレイス
と寸法が異なる、第３層に刻まれているメアンダーライ
ン状トレイスは、第１、２、４、５層に刻まれたメアン
ダーライン状トレイスと寸法が異なる請求項９に記載の
デュアル帯域周波数再利用アンテナ。 - 【請求項１３】その各々の層上に複数のメアンダーライ
ン状トレイスを有している複数の薄い層と、その各々の
層の間に１つのスペーサが配置されるように配置された
複数のスペーサとを有し、他の層に刻まれているメアン
ダーライン状トレイスと寸法の異なるメアンダーライン
状トレイスを刻まれている層を少なくとも１つは有する
直交する直線偏波信号を円偏波信号に転換するためのメ
アンダーライン状偏波器。 - 【請求項１４】第１層に刻まれているメアンダーライン
状トレイスは、第２層に刻まれているメアンダーライン
状トレイスと寸法が異なり、第３層に刻まれているメア
ンダーライン状トレイスは、第１層、第２層の両方に刻
まれているメアンダーライン状トレイスと寸法が異なる
請求項１３に記載したメアンダーライン状偏波器。 - 【請求項１５】メアンダーライン状偏波器は、５つの層
を有し、その各々の層は層上に複数のメアンダーライン
状トレイスを有する。第１層と第５層に刻まれたメアン
ダーライン状トレイスは、実質的に寸法が同一である。
第２層と第４層に刻まれたメアンダーライン状トレイス
は、実質的に寸法が同一であり、第２層と第４層に刻ま
れたメアンダーライン状トレイスは、第１層と第５層に
刻まれたメアンダーライン状トレイスと寸法が異なる。
また、第３層に刻まれているメアンダーライン状トレイ
スは、第１、２、４、５層に刻まれているメアンダーラ
イン状トレイスと寸法が異なる請求項１４に記載したメ
アンダーライン状偏波器。 - 【請求項１６】四端子導波管網を使用して直交する直線
偏波信号の送信と受信を行い、フィードホーンを使用し
て直交する直線偏波信号の送信と受信の性能を向上し、
及び直交する直線偏波信号を円偏波信号にフィードホー
ンの開口部で転換し、それによってフィードホーンと四
端子導波管網の形状は円偏波信号と接触せず、それによ
りクロス偏波が最小に抑えられるようにするデュアル帯
域周波数再利用アンテナにおける信号の送信と受信の方
法。 - 【請求項１７】転換は、メアンダーライン状偏波器を使
用して達成される請求項１６に記載したデュアル帯域周
波数再利用アンテナの信号の送信と受信の方法。 - 【請求項１８】メアンダーライン状偏波器は、複数の層
を有しその各々の層がその層上に複数のメアンダーライ
ン状トレイスを有する請求項１７に記載したデュアル帯
域周波数再利用アンテナの信号の送信と受信の方法。 - 【請求項１９】層の内の少なくとも２つに刻まれたメア
ンダーライン状トレイスは、異なる寸法で刻まれている
請求項１８に記載したデュアル帯域周波数再利用アンテ
ナの信号の送信と受信の方法。 - 【請求項２０】第１層に刻まれたメアンダーライン状ト
レイスは、第２層に刻まれたメアンダーライン状トレイ
スと寸法が異なり、第３層に刻まれたメアンダーライン
状トレイスは、第１層と第２層に刻まれたメアンダーラ
イン状トレイスと寸法が異なる請求項１９に記載したデ
ュアル帯域周波数再利用アンテナの信号の送信と受信の
方法。 - 【請求項２１】メアンダーライン状偏波器は、５つの層
を有し、その各々の層が層上に複数のメアンダーライン
状トレイスを有する。第１層と第５層に刻まれているメ
アンダーライン状トレイスは、実質的に同一の寸法をし
ている。第２層と第４層に刻まれているメアンダーライ
ン状トレイスは、実質的に同一の寸法をしていて、第２
層と第４層に刻まれているメアンダーライン状トレイス
は、第１層と第５層に刻まれているメアンダーライン状
トレイスと寸法が異なる。また、第３層に刻まれている
メアンダーライン状トレイスは、第１、第２、第４、第
５層に刻まれているメアンダーライン状トレイスと寸法
が異なる請請項１８に記載したデュアル帯域周波数再利
用アンテナの信号の送信と受信の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US55903490A | 1990-07-26 | 1990-07-26 | |
| US559034 | 1990-07-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05136624A true JPH05136624A (ja) | 1993-06-01 |
| JP2651962B2 JP2651962B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=24232016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3191142A Expired - Lifetime JP2651962B2 (ja) | 1990-07-26 | 1991-07-05 | デュアル帯域周波数の再利用アンテナ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0468620B1 (ja) |
| JP (1) | JP2651962B2 (ja) |
| CA (2) | CA2041572C (ja) |
| DE (1) | DE69115783T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08139502A (ja) * | 1994-11-14 | 1996-05-31 | Nec Corp | 円偏波発生器 |
| WO2009110755A3 (ko) * | 2008-03-05 | 2009-12-10 | 주식회사 인텔리안테크놀로지스 | 반사경 안테나 및 혼 안테나을 이용한 다중 대역 신호 송/수신 장치 및 그 방법 |
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| CN107093802B (zh) * | 2017-03-20 | 2019-07-23 | 东南大学 | 口径面相位和幅度均匀分布的高增益透镜天线 |
| US10665931B2 (en) * | 2017-08-01 | 2020-05-26 | Lockheed Martin Corporation | Waveguide aperture design for geo satellites |
| CN114709622B (zh) * | 2022-03-31 | 2024-04-23 | 重庆邮电大学 | 一种基于超表面结构的极化单元、极化转换器和制备方法 |
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| JPS60176302A (ja) * | 1984-02-22 | 1985-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | 偏分波器 |
| JPS63206007A (ja) * | 1987-02-23 | 1988-08-25 | Mitsubishi Electric Corp | 円偏波アレ−アンテナ |
| JPH01126803A (ja) * | 1987-11-12 | 1989-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | ホーンアンテナ装置 |
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| DE3023562C2 (de) * | 1980-06-24 | 1982-10-28 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Einrichtung zur Polarisationsumwandlung elektromagnetischer Wellen |
| FR2488055A1 (fr) * | 1980-07-31 | 1982-02-05 | Thomson Csf | Transducteur d'antenne pour antenne d'emission-reception et source primaire d'antenne equipee d'un tel transducteur |
-
1991
- 1991-04-30 EP EP91303892A patent/EP0468620B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-30 DE DE69115783T patent/DE69115783T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-01 CA CA002041572A patent/CA2041572C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-05 JP JP3191142A patent/JP2651962B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-12 CA CA2046975A patent/CA2046975A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS598402A (ja) * | 1982-06-25 | 1984-01-17 | トムソン−セ−エスエフ | 複数の周波数帯域の多重化デバイス |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2651962B2 (ja) | 1997-09-10 |
| EP0468620A3 (en) | 1992-05-20 |
| CA2041572C (en) | 1999-11-09 |
| DE69115783D1 (de) | 1996-02-08 |
| CA2046975A1 (en) | 1992-01-27 |
| DE69115783T2 (de) | 1996-07-25 |
| CA2041572A1 (en) | 1992-01-27 |
| EP0468620A2 (en) | 1992-01-29 |
| EP0468620B1 (en) | 1995-12-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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