JPH0518102U - 直線偏波フイードホーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切換制御をせずに、垂直偏波及び水平偏波の
信号を受信することを目的とする。 【構成】 導波管部の周囲に誘電体基板３０を設け、こ
の誘電体基板３０より導波管部内に突出した状態に、か
つ互いに９０度の角度をなす状態に、水平偏波用プロー
ブ３８と、垂直偏波用プローブ４０とを、設けてある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、垂直偏波及び水平偏波の電波を送受信することができる直線偏波フ ィードホーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、上記の直線偏波フィードホーンには、例えば図１０に示すように、一端 部にホーン２を設けた導波管部４内に水平偏波または垂直偏波の一方を送信また は受信するように、プローブ６を設けたものが知られている。このような直線偏 波フィードホーンでは、水平偏波または垂直偏波の一方しか送信または受信でき ないので、水平及び垂直偏波の双方を送信または受信したい場合には、この直線 偏波フィードホーン自体を９０度回転させねばならなかった。

【０００３】 この問題点を解決するために、例えば図１１や図１２に示すような構成の直線 偏波フィードホーンが提案されている。図１１に示されているものは、導波管部 ４内に誘電体棒８を設け、この誘電体棒８に導波管部４の管軸に沿ってプローブ １０を設け、導波管部４の外部に設けたモーター等の駆動部１２によって誘電体 棒８を管軸の回りに回転させ、それにつれてプローブ１０を管軸の回りに回転さ せるように構成したものである。そして、例えば水平偏波を受信する状態にプロ ーブ１０があるときに、垂直偏波を受信する必要が生じると、駆動部１２を作動 させて、プローブ１０を９０度回転させる。なお、１４は、駆動部１２に対する 制御信号線、１６は、導波管部４の後部に結合されたＬＮＢ（ローノイズブロッ クダウンコンバータ）、１８は、ＬＮＢ１６に接続された同軸ケーブルである。

【０００４】 図１２に示されているものは、導波管部４内にフェライト等の磁性体のプロー ブ２０を設け、その周囲にフェロフィードコイル２２を巻き、このコイル２２に 電流を流して、導波管部４内に磁界を発生させるように構成してある。そして、 この磁界を変更することによって、垂直偏波のみをＬＮＢ１６に供給する状態と 、水平偏波のみをＬＮＢ１６に供給する状態とに切り換える。なお、２４は、フ ェロフィードコイル２２に電流を供給する線路である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

図１１及び図１２に示すものでは、例えば水平偏波を受信している状態におい て、垂直偏波を受信しようとすると、図１１のものでは駆動部１２を作動させね ばならず、図１２のものではコイル２２が発生する磁界を変更しなければならず 、なんらかの制御が必要であった。また、このような制御を行うため、図１１の ものでは駆動部１２が必要で、図１２のものではコイル２２が必要で、構成が複 雑になる。

【０００６】 本考案は、上記の問題点を解決した直線偏波フィードホーンを提供することを 目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、本考案は、導波管部と、この導波管部の周囲に設 けられた誘電体基板と、この誘電体基板より上記導波管部内に突出した状態に、 かつ互いに９０度の角度をなす状態に配置された水平及び垂直偏波用プローブと 、を具備するものである。なお、水平偏波用プローブと垂直偏波用プローブとを 、導波管部の管軸方向に約ｎ・λ_g ／４（ｎは正の奇数、λ_g は管内波長）の間 隔を隔てて配置することもできる。

【０００８】

【作用】

本考案によれば、互いに９０度の角度をなすように、導波管部内に突出した水 平及び垂直偏波用プローブである２つのプローブが、水平及び垂直偏波の電波を それぞれ同時に受信する。また、水平偏波用プローブと垂直偏波用プローブとを 、約ｎ・λ_g ／４の間隔を隔てて配置すると、両プローブの干渉が防止される。

【０００９】

【実施例】 図１及び図２に第１の実施例を示す。この実施例は、図２に示すように誘電体 基板３０を有し、この誘電体基板３０の上下には、それぞれ銅箔３２、はんだメ ッキ層３４が形成されている。なお、図２では、誘電体基板３０、銅箔３２、は んだメッキ層３４の厚さは、いずれもかなり誇張して描いてある。そして、銅箔 ３２、はんだメッキ層３４が設けられた誘電体基板３０の中央には、厚さ方向に 貫通した円形の開口３６が穿設されている。この開口３６の周囲の銅箔３２、は んだメッキ層３４が円形導波管部として機能する。

【００１０】 上記開口３６内に、水平偏波用プローブ３８と垂直偏波用プローブ４０とが、 互いに９０度の角度をなすように突出している。これらプローブ３８、４０は、 図２から明らかなように、共に同一水平面上に位置し、それぞれ所定の長さ、例 えば送受信しようとする電波の管内波長λ_g の１／４の長さを有する誘電体基板 ３０ａと、これらの一方の面、例えば下面に設けられた銅箔３２ａと、この銅箔 ３２ａの下に設けたはんだメッキ層３４ａとからなる。

【００１１】 これらプローブ３８、４０は、図１に点線で示すような誘電体基板３０上に形 成したマイクロストリップラインを介してＬＮＢ（図示せず）に供給される。

【００１２】 この直線偏波フィードホーンは、例えば上下両面に銅箔が一様に形成された誘 電体基板を切断及びエッチングし、はんだメッキすることによって製造される。 この直線偏波フィードホーンを、受信用に使用する場合、図２における上部が電 波到来方向を向くように配置すると、垂直偏波及び水平偏波の電波がそれぞれ導 波管部の上方から到来し、水平偏波の電波は、水平偏波用プローブ３８によって 、垂直偏波の電波は、垂直偏波用プローブ４０によって、それぞれ同時に受信さ れ、例えば水平偏波の受信状態から垂直偏波の受信状態に変更する場合にも、な んら切換作業は不要である。

【００１３】 図３及び図４に第２の実施例を示す。第１の実施例では、水平偏波用プローブ ３８と垂直偏波用プローブ４０とは、同一水平面上に位置したが、第２の実施例 では、これら両プローブは、導波管の管軸方向、即ち図４における上下方向に間 隔を隔てて設けられている。

【００１４】 即ち図４に示すように、水平偏波用プローブ３８１は、第１の実施例の誘電体 基板３０と同様に、上下それぞれに、銅箔３２１とはんだメッキ層３４１が設け られた誘電体基板３０１に穿設した開口３６１内に突出するように形成されてい る。このプローブ３８１は、第１の実施例のプローブ３８と同様に誘電体基板３ ０１ａの下面に、銅箔３２１ａとはんだメッキ層３４１ａとを設けたもので、そ の大きさは、第１の実施例のプローブ３８と同一である。

【００１５】 また、垂直偏波用プローブ４０１は、誘電体基板３０１と同様に構成された誘 電体基板３０２に設けられている。３２２は銅箔、３４２ははんだメッキ層、３ ０２ａは、垂直偏波用プローブ４０１の誘電体基板、３２２ａは同銅箔、３４２ ａは同はんだメッキ層である。このように垂直偏波用プローブ４０１が設けられ た誘電体基板３０２は、垂直偏波用プローブ４０１が、誘電体基板３０１の水平 偏波用プローブ３８１と、図３に示すように互いに９０度の角度をなすように、 かつ両プローブの間隔がλ_g ／４となるように、誘電体基板３０１の下方に配置 されている。

【００１６】 もし、第１の実施例のように両プローブ３８、４０を同一水平面上に配置した なら、水平偏波用プローブ３８と垂直偏波用プローブ４０との距離が接近しすぎ るため、両プローブ３８、４０の近傍の導波管内において電磁界の乱れが生じ、 両プローブ３８、４０が互いに影響し合い、水平偏波用プローブ３８と垂直偏波 用プローブ４０の直交モード波の分離度が劣化する。これを防止するために、第 ２の実施例では、λ_g ／４の間隔を両プローブ３８１、４０１の間にとっている 。

【００１７】 図５に第３の実施例を示す。この実施例は、第１の実施例の直線偏波フィード ホーンを、ホーン部４２を一端部に有する円形導波管部４４内に組み込んだもの で、水平偏波用プローブ３８は、これにつらなるマイクロストリップライン４６ （銅箔３２とはんだメッキ層３４によって構成されている。）を介して同軸コネ クタ４８に結合され、図示していないが垂直偏波用プローブ４０も、別の同軸コ ネクタに同様に結合されている。なお、マイクロストリップライン４６の下方に は、このライン４６からの電波の放射を防止するための遮断層５０が形成されて いる。

【００１８】 図６に第４の実施例を示す。この実施例は、第２の実施例の直線偏波フィード ホーンを、ホーン部４２を有する円形導波管部４４内に組み込んだもので、水平 偏波用プローブ３８１は、これにつらなるマイクロストリップライン４６１（こ れは銅箔３２１、はんだメッキ層３４１によって構成されている。）を介して同 軸コネクタ４８１に結合され、垂直偏波用プローブ４０１は、これにつらなるマ イクロストリップライン５２１（これも銅箔３２２とはんだメッキ層３４２によ って構成されている。）を介して同軸コネクタ５４１に結合されている。５０１ 、５６１は、マイクロストリップライン４６１、５２１からの電波の放射を防止 するための遮断層である。

【００１９】 この実施例では、例えばホーン部４２の開口径Ｄ１を約３０ｍｍ、円形導波管 部４４の内径Ｄ２を約１７．５ｍｍ、ホーン部４２の長さＬ１を約１５ｍｍ、円 形導波管部４４の長さＬ２を約１０ｍｍ、水平偏波用プローブ３８１と垂直偏波 用プローブ４０１の間隔Ｌ３を約１２ｍｍ、垂直偏波用プローブ４０１から短絡 位置までの距離Ｌ４を約７ｍｍとしてある。また、誘電体基板３０１、３０２に はテフロングラスの比誘電率が２．５５のものを使用している。このように各部 の寸法を設定した場合の、水平偏波及び垂直偏波のＶＳＷＲ対周波数特性を図７ に示す。これから明らかなようにＶＳＷＲは、最大でも約１．２３であり、充分 に整合がとれている。

【００２０】 図８は、上述した各実施例の直線偏波フィードホーンの使用状態を示したもの で、このフィードホーンで受信された例えば通信衛星からの水平偏波及び垂直偏 波の信号は、それぞれＬＮＢの高周波増幅部６０で増幅され、局部発振部６２か らの局部発振信号と混合されて、それぞれ水平偏波中間周波信号、垂直偏波中間 周波信号に変換され、中間周波増幅部６４で増幅された後、水平偏波中間周波信 号、垂直偏波中間周波信号として、それぞれチューナ（図示せず）に供給される 。

【００２１】 図９は、これら直線偏波フィードホーンの別の使用状態を示したもので、この フィードホーンで受信された水平及び垂直偏波信号のいずれから一方が、高周波 切換器６６で選択され、この選択された信号が、高周波増幅部６０ａで増幅され 、局部発振部６２の局部発振信号と混合されて、中間周波信号に変換され、中間 周波増幅部６４ａで増幅された後、チューナに供給される。なお、高周波増幅部 ６０ａ、中間周波増幅部６４ａは、供給される信号が水平または垂直偏波の信号 １種類だけであるので、１系統のものであり、図８の高周波増幅部６０、中間周 波増幅部６４は、水平及び垂直偏波の信号双方が供給されるので、２系統のもの である。

【００２２】 上記の第２、第４の実施例では、上側に水平偏波用プローブ３８１を設け、下 側に垂直偏波用プローブ４０１を設けたが、逆に上側に垂直偏波用プローブ４０ １を設け、下側に水平偏波用プローブ３８１を設けてもよい。また、第２及び第 ４の実施例では、垂直偏波用プローブ４０１と水平偏波用プローブ３８１との間 隔は、λ_g ／４としたが、３λ_g ／４、５λ_g ／４のように、λ_g ／４の奇数倍 の長さとしてもよい。

【００２３】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、同時に水平及び垂直偏波の信号を受信するこ とができるので、一々切換作業をする必要がなく、しかも切換のための駆動部や コイル等が不要となるので構成を簡略化することができ、コストを低減すること ができる上に、小型化することができる。さらに、図９のように高周波切換器を 用いれば、高周波増幅部、中間周波増幅部は、共に１種類の信号のみを増幅する ものであればよいので、さらに小型化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による直線偏波フィードホーンの第１の
実施例の平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】本考案による直線偏波フィードホーンの第２の
実施例の平面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図５】本考案による直線偏波フィードホーンの第３の
実施例の縦断面図である。

【図６】本考案による直線偏波フィードホーンの第４の
実施例の縦断面図である。

【図７】第４の実施例のＶＳＷＲ対周波数特性図であ
る。

【図８】各実施例の使用状態の一例を示すブロック図で
ある。

【図９】各実施例の使用状態の他の例を示すブロック図
である。

【図１０】従来の直線偏波フィードホーンの一例を示す
縦断面図である。

【図１１】従来の直線偏波フィードホーンの他の例を示
す縦断面図である。

【図１２】従来の直線偏波フィードホーンのさらに別の
例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

３８ 水平偏波用プローブ ４０ 垂直偏波用プローブ ３８１ 水平偏波用プローブ ４０１ 垂直偏波用プローブ ４４ 導波管部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 導波管部と、この導波管部の周囲に設け
   られた誘電体基板と、この誘電体基板より上記導波管部
   内に突出した状態に、かつ互いに９０度の角度をなす状
   態に配置された水平及び垂直偏波用プローブと、を具備
   する直線偏波フィードホーン。
2. 【請求項２】 請求項１記載の直線偏波フィードホーン
   において、上記水平偏波用プローブと上記垂直偏波用プ
   ローブとが、上記導波管部の管軸方向に約ｎ・λ_g ／４
   （ｎは正の奇数、λ_g は管内波長）の間隔を隔てて配置
   されていることを特徴とする直線偏波フィードホーン。