JPH0529801A - 円偏波及び直線偏波共用一次放射器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円偏波、及び直線偏波を使用している衛星か
らの電波を共に受信可能な、円偏波及び直線偏波共用一
次放射器を提供することを目的とする。 【構成】 円形導波管２の開口部１側に第１位相差発生
手段（金属塊３及び４）と、回転式の第２位相差発生手
段（誘電体板７）とからなる複合位相器を設け、円形導
波管２の終端面５側の円形導波管２の側面に方形導波管
９を接合し、円偏波を受ける場合、第１位相差発生手段
で直線偏波に変換し、同直線偏波の位相が変化しない向
きに誘電体板７を回転させて、方形導波管９から信号を
出力し、直線偏波を受ける場合、同直線偏波の２つの偏
波成分間に対する第１位相差発生手段で発生させた位相
差を、誘電体板７を回転させて同相にして方形導波管９
から直線偏波の一方の信号を出力し、誘電体板７を回転
させて、前記位相差が約１８０度となるようにして、方
形導波管９から直線偏波の他方の信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円偏波を使用している
衛星放送（ＢＳ）と、直線偏波を使用している通信衛星
（ＣＳ）とを、共に受信可能とした円偏波及び直線偏波
共用一次放射器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＢＳ及びＣＳ共用アンテナは図１
４（Ａ）に示すように、同一リフレクタ２０にＢＳ用の
一次放射器２１とＣＳ用の一次放射器２２を並べて取り
付け、リフレクタ２０の焦点をずらせて、リフレクタ２
０の一端の焦点にＢＳ用の一次放射器２１が位置するよ
うにし、リフレクタ２０の他端の焦点にＣＳ用の一次放
射器２２が位置するようにして、リフレクタ２０の向き
を各々の衛星の向きにして、ＢＳの電波及びＣＳの電波
を受信するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、リフレクタ２
０の焦点がずらせてあるため各々の一次放射器で得られ
る利得が低下するといった問題点があり、また、同一リ
フレクタ２０に２個の一次放射器を取り付けているた
め、構造が複雑となるといった問題点もあった。本発明
は、ＢＳとＣＳ用に共用できる一次放射器とし、図１４
（Ｂ）に示すように一次放射器２４をリフレクタ２３の
焦点に配置して、ＢＳを受信するときにはリフレクタ２
３を放送衛星の方向に向け、ＣＳを受信するときにはリ
フレクタ２３を通信衛星の方向に向けて、ＢＳの電波と
ＣＳの電波が同一の一次放射器２４で受信できるように
し、構造が簡単で価格の安い、経済的な受信システムを
提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の一実施
例を示す円偏波及び直線偏波共用一次放射器の一部切欠
き斜視図であり、同図に示すように、一端を電磁波が導
入し得る開口部１とし、他端に終端面５を設けた円形導
波管２において、円形導波管２の内部に導入された電磁
波の出力手段（図１においては、方形導波管９）を前記
終端面５側に設け、円形導波管２の開口部１側の内壁側
に固定式の第１位相差発生手段（図１においては、金属
塊３及び４）を設け、同第１位相差発生手段を配した位
置にほぼ相対するように管軸側に、円形導波管２の管軸
を中心として回転可能とした第２位相差発生手段（図１
においては、誘電体板７）を設けて、円偏波の電磁波が
導入された場合は、前記第１位相差発生手段で直線偏波
に変換し、前記第２位相差発生手段を回転させて、前記
直線偏波の直交する２つの偏波成分間の位相が変化しな
い向きとして、前記出力手段から信号を取り出し、直線
偏波が導入された場合は、水平及び垂直偏波の内どちら
か一方に対しては、同直線偏波の直交する２つの偏波成
分間に対して前記第１位相差発生手段で発生させた位相
差を、前記第２位相差発生手段を回転させて同相となる
向きとして、前記出力手段から信号を取り出し、直線偏
波の他方に対しては、前記位相差が、前記第１位相差発
生手段と前記第２位相差発生手段とで約１８０度となる
ような向きに前記第２位相差発生手段を回転させて、前
記出力手段から信号を取り出すようにしている。

【０００５】

【作用】本発明は上記した構成により、円偏波を使用し
ている放送衛星（ＢＳ）と、直線偏波を使用している通
信衛星（ＣＳ）の電波とを、共用にした一次放射器で受
けて受信するようにしている。図１は本発明の一実施例
を示す円偏波及び直線偏波共用一次放射器の一部切欠き
斜視図であり、同図において、円形導波管２の管軸から
上部方向に向かう軸をＹ軸とし、同上の管軸から左部方
向に向かう軸をＸ軸とし、各々反対方向に向かう軸を−
Ｙ軸と−Ｘ軸（図示せず）とする（以下、図２〜図１３
において同じ）。放送衛星と通信衛星は静止軌道が異な
るため、受信時は各々の衛星の向きにアンテナを向ける
ため、円偏波と直線偏波の電波は同時に円偏波及び直線
偏波共用一次放射器に入ってくることはない。

【０００６】従って、先ずＣＳ受信時の作用について次
に説明する。位相器としては、図１に示すように、第１
位相差発生手段（図１においては、金属塊３及び４）
と、第２位相差発生手段（図１においては、誘電体板
７）とで構成された複合型位相器を使用するようにして
おり、図４は、円形導波管２に導入された、水平偏波と
垂直偏波の電界分布を示す説明図であり、同図に示すよ
うに、Ｘ軸とＹ軸を２分する向きに水平偏波Ehが導入さ
れ、また、−Ｘ軸とＹ軸を２分する向きに垂直偏波Evが
導入されたとする。

【０００７】図５（Ａ）〜（Ｄ）は、水平偏波Ehと、垂
直偏波Evの電界ベクトルの分解図であり、（Ａ）は水平
偏波Ehの位相器の入力端における電界ベクトル分解図、
（Ｂ）は垂直偏波Evの位相器の入力端における電界ベク
トル分解図、（Ｃ）は水平偏波Ehの電界ベクトルのＸ軸
成分の位相を１８０度遅延させた、位相器の出力端にお
ける電界ベクトル分解図、（Ｄ）は垂直偏波Evの電界ベ
クトルのＸ軸成分の位相を１８０度遅延させた、位相器
の出力端における電界ベクトル分解図である。位相器の
入力端における水平偏波Ehの電界ベクトルの分解図は、
（Ａ）図に示すように、導入された水平偏波の電界ベク
トルをEhとすると、同電界ベクトルEhは、Ｘ軸方向にベ
クトル成分Ehx を有し、Ｙ軸方向にベクトル成分Ehy を
有する電磁波に分解することができ、また、垂直偏波Ev
の電界ベクトルの分解図は、（Ｂ）図に示すように、導
入された垂直偏波の電界ベクトルをEvとすると、−Ｘ軸
方向にベクトル成分Evx を有し、Ｙ軸方向にベクトル成
分Evy を有する電磁波に分解することができる。

【０００８】（Ａ）図に示す水平偏波Ehと、（Ｂ）図に
示す垂直偏波Evに対して位相器を使用して、電界ベクト
ルのＸ軸成分の位相を１８０度遅延させた場合は、水平
偏波Ehの電界ベクトルEhは（Ｃ）図に示すように、−Ｘ
軸方向にベクトル成分−Ehxを有し、Ｙ軸方向にベクト
ル成分Ehy を有する電磁波にすることができ、また、垂
直偏波Evの電界ベクトルEvは（Ｄ）図に示すように、Ｘ
軸方向にベクトル成分−Evx を有し、Ｙ軸方向にベクト
ル成分Evy を有する電磁波にすることができる。位相器
を通り抜けた電磁波の出力手段として、図４に示すよう
に円形導波管２の終端面５側の側面に方形導波管９を接
合し、円形導波管２の開口部からみた方形導波管９の中
心線（図示せず）がＹ軸と−Ｘ軸を２分する向きに配置
すれば、（Ａ）図に示す水平偏波Ehは、位相器で位相が
変わらないようにし（位相差零）、（Ｂ）図に示す垂直
偏波Evは、位相器でＸ軸成分の位相を１８０度遅延させ
て、（Ｄ）図に示すような電界分布にすることにより、
方形導波管９で水平偏波Eh、あるいは垂直偏波Evの信号
を取り出すことができる。

【０００９】次に位相器の作用について説明する。図６
（Ａ）及び（Ｂ）は、複合型位相器の金属塊３及び４の
作用についての説明図であり、円形導波管２の内部を伝
播するＴＥ１１モードの電磁波の直交する２つの偏波成
分に対し、（Ａ）図に示すように、位相器内を伝播する
電磁波のＹ軸方向の電界成分をEy1 とし、Ey1 の波長を
λy1とし、（Ｂ）図に示すように、Ｘ軸方向の電界成分
をEx1 とし、Ex1 の波長をλx1とすれば、円形導波管２
の内部の左右に設けられた金属塊３及び４で狭まくなっ
た空間を、Ey1 成分は伝播するため、波長が伸びて、λ
y1＞λx1となる。従って、Ey1 の方がEx1 よりも電磁波
が伝播する位相速度が速くなる。Ey1 の位相速度をVy1
とし、Ex1 の位相速度をVx1 とすれば、 Vx1＜Vy1 ───（１）

【００１０】図７（Ａ）及び（Ｂ）は、複合型位相器の
誘電体板７の作用についての説明図であり、誘電体板７
の端面の長手方向をＹ軸と平行にしてあり、円形導波管
２の内部を伝播するＴＥ１１モードの電磁波の直交する
２つの偏波成分に対し、（Ａ）図に示すように、位相器
内を伝播する電磁波のＹ軸方向の電界成分をEy2 とし、
位相速度をVy2 とし、（Ｂ）図に示すように、Ｘ軸方向
の電界成分をEx2 とし、位相速度をVx2 とすると、誘電
体板７と平行した電界を有するEy2 は伝播する位相速度
が遅くなり、Ex2 の位相速度は誘電体板７の影響を受け
ないで伝播する。 従って、 Vy2 ＜ Vx2─────
──（２） 図６と図７の位相器の形状から、 Vx1≒ Vx2─────
──（３） （１）及び（２）式から、 Vy2 ＜ Vx1、 Vx2＜Vy1 ─
──（４）

【００１１】次に金属塊３及び４と、誘電体板７を使用
した複合型の位相器の作用について説明する。図８
（Ａ）〜（Ｄ）は、金属塊３及び４と、誘電体板７を使
用した複合型位相器の作用についての説明図であり、円
形導波管２の内部を伝播するＴＥ１１モードの電磁波の
直交する２つの偏波成分に対し、（Ａ）図と（Ｂ）図
は、誘電体板７の端面の長手方向をＹ軸と平行にしてあ
り、（Ａ）図に示すように、位相器内を伝播する電磁波
のＹ軸方向の電界成分をEy3 とし、位相速度をVy3 と
し、（Ｂ）図に示すように、位相器内を伝播する電磁波
のＸ軸方向の電界成分をEx3 とし、位相速度をVx3 と
し、（Ｃ）図と（Ｄ）図は、誘電体板７の端面の長手方
向をＸ軸と平行にしてあり、（Ｃ）図に示すように、位
相器内を伝播する電磁波のＹ軸方向の電界成分をEy4 と
し、位相速度をVy4 とし、（Ｄ）図に示すように、位相
器内を伝播する電磁波のＸ軸方向の電界成分をEx4 と
し、位相速度をVx4 とする。

【００１２】（Ｂ）図と（Ｃ）図を比較すると、共に位
相速度は誘電体板７の影響を受けずに伝播するため、
（１）式を参照し、 Vx3＜Vy4──（５） （Ｃ）図と（Ｄ）図を比較すると、Ey4 の位相速度は誘
電体板７の影響を受けないため、（２）式を参照し、
Vx4＜Vy4 ───────（６） （Ａ）図と（Ｃ）図を比較すると、Ey4 の位相速度は誘
電体板７の影響を受けないため、（２）式を参照し、
Vy3＜Vy4 ───────（７） （Ｂ）図と（Ｄ）図を比較すると、Ex3 の位相速度は誘
電体板７の影響を受けないため、（２）式を参照し、
Vx4＜Vx3 ───────（８） 従って、（５）と（８）式より、 Vx4＜Vx3 ＜Vy4
─（９） 図８（Ａ）及び（Ｂ）において、金属塊３及び４はEy3
の位相速度を、Ex3 の位相速度より進ませ、誘電体板７
は逆に、金属塊３及び４はEy3 の位相速度を、Ex3 の位
相速度より遅らせるため、金属塊３及び４と、誘電体板
７の形状によっては、次式のいずれかを選択することが
できる。 Vy3＜Vx3 ───────（１０ａ） Vy3＞Vx3 ───────（１０ｂ） Vy3＝Vx3 ───────（１０ｃ） また、図６、図７、図８から、 Vy4≒ Vy1──────
─（１１） Vx3≒ Vx1───────（１２）

【００１３】図８に示す、各々の電磁波の複合型位相器
を通過した後の位相を、 Ex3 の位相＝Θx3、 Ex4 の位相＝Θx4 Ey3 の位相＝Θy3、 Ey4 の位相＝Θy4 とすると、 誘電体板７の寸法の選定により、 Θx3−Θx4＝９０
度────（１３） 金属塊３及び４の寸法の選定により、Θy4−Θx3＝９０
度────（１４） 誘電体板７と金属塊３及び４の寸法の選定により、 Θx3−Θy3＝０度─────（１５） （１３）と（１４）式から、 Θy4−Θx4＝１
８０度───（１６） 従って、（１５）式から、誘電体板７の端面の長手方向
をＹ軸と平行にした場合、Ｘ軸方向とＹ軸方向の電界の
位相差は零とすることができる。また、（１６）式か
ら、誘電体板７の端面の長手方向をＸ軸と平行にした場
合、Ｘ軸方向とＹ軸方向の電界の位相差は１８０度とす
ることができる。（１４）、（１５）式から、複合型位
相器の電磁波の伝播方向の長さは、ほぼ９０度位相器と
同じ長さとすれば良く、誘電体板７を回転させることに
より、図５で説明したように、水平偏波Ehと、垂直偏波
Evの電界分布を相互に切り換えて出力することができ
る。

【００１４】図９（Ａ）及び（Ｂ）は、複合型位相器と
方形導波管９の接合位置関係を示す説明図であり、円形
導波管２の開口部１側からみた正面図を示している。金
属塊３及び４の円形導波管２の管軸方向に向かう中心線
と、方形導波管９の円形導波管２の管軸方向に向かう中
心線とが、約４５度の角度をなすように配置してあり、
円形導波管２にＸ軸とＹ軸を２分する向きに水平偏波Eh
が導入され、−Ｘ軸とＹ軸を２分する向きに垂直偏波Ev
が導入されたとする。（Ａ）図に示すように、誘電体板
７の長手方向をＹ軸と平行にした場合、Ｘ軸方向とＹ軸
方向の電界の位相差は零とすることができるため、金属
塊３及び４と、誘電体板７で構成された複合型位相器を
通り抜けた水平偏波Ehと、垂直偏波Evの電界分布は、導
入された状態とすることができるため、方形導波管９か
ら水平偏波Ehの信号を出力することができる。

【００１５】（Ｂ）図に示すように、誘電体板７の長手
方向をＸ軸と平行にした場合、Ｘ軸方向とＹ軸方向の電
界の位相差は１８０度とすることができるため、金属塊
３及び４と、誘電体板７で構成された複合型位相器を通
り抜けた水平偏波Ehと、垂直偏波Evの電界分布は、相互
に切り換えることができるため、方形導波管９から垂直
偏波Evの信号を出力することができる。方形導波管９を
−Ｘ軸と−Ｙ軸を２分する向きで円形導波管２に接合し
た場合は、誘電体板７の長手方向をＹ軸と平行にした場
合、方形導波管９から垂直偏波Evの信号を出力すること
ができ、誘電体板７の長手方向をＸ軸と平行にした場
合、方形導波管９から水平偏波Ehの信号を出力すること
ができる。

【００１６】次にＢＳ受信時の作用について、以下に説
明する。図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、円偏波に対する複合
型位相器の作用についての説明図であり、円偏波は、２
つの直交した直線偏波の合成とみなすことができ、この
２つの直交した直線偏波の振幅が等しく、位相が９０度
ずれている場合に円偏波となる。（Ａ）図に示すよう
に、Ｘ軸とＹ軸を２分する向きに電界ベクトルＥを有す
る円偏波が円形導波管２に導入されたとすると、円偏波
はＸ軸方向に直線偏波成分Exを有し、Ｙ軸方向に直線偏
波成分Eyとを有する電磁波として表すことができる。直
線偏波成分Exが、直線偏波成分Eyより位相が遅れている
場合は、左旋円偏波となり、直線偏波成分Eyが、直線偏
波成分Exより位相が遅れている場合は、右旋円偏波とな
る。

【００１７】（Ｂ）図及び（Ｃ）図は、ＢＳ受信時の複
合位相器の誘電体板７の配置を示す説明図であり、誘電
体板７の端面の長手方向の中心線が、Ｘ軸とＹ軸を２分
する向きに配置しており、円偏波の２つの直交した直線
偏波成分の電界は誘電体板７と平行して伝播する向きと
なっていないため、誘電体板７による位相差は発生しな
い。（Ｂ）図は円形導波管２の左右方向に金属塊３及び
４を配置しており、直線偏波成分Eyが、直線偏波成分Ex
より位相が遅れている右旋円偏波を導入すれば、式（１
４）に示すようにΘy4−Θx3＝９０度としているので、
複合位相器を通過した右旋円偏波の電磁波は、直線偏波
に変換することができる。（Ｃ）図は円形導波管２の上
下方向に金属塊１０及び１１を配置しており、直線偏波
成分Exが、直線偏波成分Eyより位相が遅れている左旋円
偏波を導入すれば、式（１４）に示すようにΘy4−Θx3
＝９０度としているので、複合位相器を通過した左旋円
偏波の電磁波は、直線偏波に変換することができる。

【００１８】以上説明したように、図１に示す実施例の
場合は、誘電体板７を回転させて図９（Ａ）に示す状態
にすることにより、水平偏波Ehの信号を方形導波管９か
ら出力することができ、誘電体板７を回転させて図９
（Ｂ）に示す状態にすることにより、垂直偏波Evの信号
を方形導波管９から出力することができ、誘電体板７を
回転させて図１０（Ｂ）に示す状態にすることにより、
右旋円偏波の電磁波を直線偏波に変換して、方形導波管
９から同直線偏波を出力することができる。あるいは、
図１０（Ｃ）に示すように、円形導波管２の上下方向に
金属塊１０及び１１を配置した複合位相器を使用して、
誘電体板７を回転させて同図のようにすれば、左旋円偏
波の電磁波を直線偏波に変換して、方形導波管９から同
直線偏波を出力することができる。従って、円偏波を使
用した衛星放送電波と、直線偏波を使用した通信衛星電
波とを、同一の一次放射器で受けて、方形導波管９から
信号を取り出してコンバータに入力し、コンバータで局
部発信周波数を変化させて選局することにより衛星放
送、あるいは通信衛星の電波を受信することが可能とな
る。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す円偏波及び
直線偏波共用一次放射器の一部切欠き斜視図であり、円
形導波管２の一端をホーン形状として電磁波を効率良く
円形導波管２に導入し得る開口部１とし、円形導波管２
の他端を導入された電磁波を反射せしめる終端面５と
し、開口部１側の円形導波管２の内部に複合型位相器を
設けている。前記複合型位相器は、円形導波管２の内壁
側に設けた固定式の第１位相差発生手段と、同第１位相
差発生手段を配した位置にほぼ相対するように管軸側
に、円形導波管２の管軸を中心として回転可能にして設
けた第２位相差発生手段とで構成している。従って、複
合型位相器の電磁波の伝播方向の長さを短くすることが
でき、円形導波管２として短い導波管を使用すれば良い
という利点がある。

【００２０】図１の実施例では、第１位相差発生手段と
して金属塊３及び４を使用しており、円形導波管２の内
部の円形表面の左部及び右部の対向する円弧が略平面に
なるように金属塊３及び４を取り付け、円形導波管２の
管軸方向に向かう金属塊３及び４の長さを、円形導波管
２の内部を伝播する電磁波のＴＥ１１モードの直交する
２つの偏波成分間の位相差をほぼ９０度にできる長さと
している。前記金属塊３及び４は、どちらか一方のみを
使用するようにしても良いが、この場合は、位相差を９
０度とするため金属塊の円形導波管２の管軸方向に沿っ
た長さを長くする必要がある。図１の実施例では、第２
位相差発生手段として誘電体板７を使用しており、円形
導波管２の管軸を中心とし誘電体板７を回転させること
ができるようにし、誘電体板７の長手方向の長さを円形
導波管２の内部を伝播する電磁波のＴＥ１１モードの直
交する２つの偏波成分間の位相差をほぼ９０度にできる
長さとしている。 誘電体板７の短辺方向の端面の形状
を略Ｖ字型としているが、位相回路としての整合がとれ
るようであれば、他の形状としても良い。誘電体板７の
回転機構としては、円形導波管２の終端面５の外側に駆
動部６を設け、駆動部６としては例えばモータ等を使用
し、同モータの回転と連動して回転する回転軸８を設け
て、誘電体板７の短辺方向の中心に取り付け、誘電体板
７を円形導波管２の管軸を中心として回転できるように
している。駆動部６を使用する代わりに、手動で誘電体
板７を回転させるようにしても良い。

【００２１】円形導波管２の内部に導入された電磁波の
出力手段として、複合型位相器と終端面５の間の円形導
波管２の側面に方形導波管９を接合している。図２は、
図１の正面図であり、円形導波管２の開口部１からみた
金属塊３及び４の円形導波管２の管軸方向に向かう中心
線（図示せず）と方形導波管９の円形導波管２の管軸方
向に向かう中心線（図示せず）とが約４５度の角度をな
すように方形導波管９を接合している。金属塊３及び４
の表面は略平面状としているが、円形導波管２の内部を
伝播する電磁波のＴＥ１１モードの直交する２つの偏波
成分間に位相差を発生させるためには、Ｘ軸方向とＹ軸
方向との内径差を設ければ良く、金属塊３及び４の表面
を平面状とする代わりに、表面を盛り上げて円形導波管
２の開口部１からみた形を円弧状にしても良く、加工の
しやすさによって選択が可能である。

【００２２】図３（Ａ）は、本発明のその他の実施例を
示す円偏波及び直線偏波共用一次放射器の一部切欠き斜
視図であり、図１に示す実施例との相違は、第１位相差
発生手段として金属塊１０及び１１を円形導波管の内部
の円形表面の上部及び下部の対向する円弧がほぼ平面に
なるようにして取り付けた点であり、その他の部分の構
成は図１の実施例と同様にしている。なお、図１及び図
３（Ａ）において、１７、１８、１９は切欠き線を示す
（以下、図１２及び図１３において同じ）。図３（Ｂ）
は、図３（Ａ）の正面図であり、円形導波管２の開口部
１からみた金属塊１０及び１１の円形導波管２の管軸方
向に向かう中心線（図示せず）と方形導波管９の円形導
波管２の管軸方向に向かう中心線（図示せず）とが約４
５度の角度をなすように方形導波管９を接合している。
水平偏波、及び垂直偏波を含む直線偏波信号と、右旋円
偏波を受ける場合は図１の実施例を選択し、水平偏波、
及び垂直偏波を含む直線偏波信号と、左旋円偏波を受け
る場合は図３の実施例を選択するようにして、目的によ
り使い分けるようにする。

【００２３】図１１（Ａ）及び（Ｂ）は、励振プローブ
１２を信号出力手段として用いた、本発明の実施例を示
す円偏波及び直線偏波共用一次放射器の正面図である。
励振プローブ１２は、方形導波管９を使用する場合と同
様に、複合位相器と終端面５の間の円形導波管２の側面
に取り付けるようにし、図１１（Ａ）に示すように、励
振プローブ１２の円形導波管２の管軸方向に向かう中心
線（図示せず）がＸ軸とＹ軸を２分する角度となるよう
に円形導波管２に取り付け、円形導波管２の内部の左右
に取りつけた金属塊３及び４の円形導波管２の管軸方向
に向かう中心線に対して、約４５度の角度をなすように
し、あるいは、図１１（Ｂ）に示すように、励振プロー
ブ１２の円形導波管２の管軸方向に向かう中心線（図示
せず）がＸ軸とＹ軸を２分する角度となるように円形導
波管２に取り付け、円形導波管２の内部の上下に取りつ
けた金属塊１０及び１１の円形導波管２の管軸方向に向
かう中心線に対して、約４５度の角度をなすようにして
おり、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）の場合のいずれ
も、方形導波管９を用いた場合と同様に、円形導波管２
に導入された電磁波から信号を取り出すことができる。

【００２４】図１２（Ａ）は、本発明のその他の実施例
を示す円偏波及び直線偏波共用一次放射器の一部切欠き
斜視図であり、図１において第１位相差発生手段として
使用している金属塊３及び４の代わりに、他の構造を使
用するようにしたものであり、（Ａ）図では略長方形の
金属板１３及び１４を使用しており、円形導波管２の内
部表面の上部と下部の対向する円弧の中心に取り付け、
金属板１３及び１４の短辺方向が円形導波管２の中心に
向かうようにし、円形導波管２の管軸方向に沿った金属
板１３及び１４の長辺方向の長さを、円形導波管２の内
部を伝播する電磁波のＴＥ１１モードの直交する２つの
偏波成分間の位相差をほぼ９０度とすることができる長
さとしている。図１２（Ｂ）は、前図（Ａ）の正面図で
あり、同図に示すように、円形導波管２の開口部からみ
た金属板１３及び１４の短辺の管軸方向に向かう中心線
（図示せず）と、方形導波管９の管軸方向に向かう中心
線（図示せず）とが約４５度の角度をなすように配置し
ており、短辺方向の端面の形状は、段差を中間に設けた
形状としているが、位相器として整合がとれるようであ
れば他の形状としても良い。また、前記金属板１３及び
１４は、どちらか一方のみを使用するようにしても良い
が、この場合は、位相差を９０度とするため前記金属板
の長辺方向の長さを長くする必要がある。

【００２５】図１３（Ａ）は、本発明のその他の実施例
を示す円偏波及び直線偏波共用一次放射器の一部切欠き
斜視図であり、図１において第１位相差発生手段として
使用している金属塊３及び４の代わりに、金属製ビス１
５及び１６を複数個使用するようにしており、円形導波
管２の内部表面の上部と下部の対向する円弧の中心に、
管軸方向に沿って並べて取り付け、各々の金属製ビスの
先端が円形導波管２の中心に向かうようにし、円形導波
管２の管軸方向に並べて取り付けた長さを、円形導波管
２の内部を伝播する電磁波のＴＥ１１モードの直交する
２つの偏波成分間の位相差をほぼ９０度とすることがで
きる長さとしている。図１３（Ｂ）は前図（Ａ）の正面
図であり、同図に示すように、円形導波管２の開口部か
らみた前記金属製ビスの管軸方向に向かう中心線（図示
せず）と、方形導波管９の管軸方向に向かう中心線（図
示せず）とが約４５度の角度をなすように配置してい
る。また、前記金属製ビスの列を上部と下部の２列とし
ているが、どちらか一方の列のみを使用するようにして
も良いが、この場合は、位相差を９０度とするため前記
金属製ビスの列の長さを長くする必要がある。図１２及
び図１３に示す位相差発生手段を使用しても、図１に使
用した金属塊３及び４と同様の効果を得ることができ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればＢ
Ｓ用及びＣＳ用に共用とした円偏波及び直線偏波共用一
次放射器を使用して、同一次放射器をリフレクタの焦点
に配置し、リフレクタの向きをＢＳ受信のときは放送衛
星の方向にし、ＣＳ受信のときは通信衛星の方向にし
て、ＢＳ及びＣＳを受信可能としており、従来のように
同一リフレクタにＢＳ用の一次放射器とＣＳ用の一次放
射器を並べて取り付け、リフレクタの焦点をずらせて、
リフレクタの一端の焦点にＢＳ用の一次放射器を配置
し、リフレクタの他端の焦点にＣＳ用の一次放射器を配
置して、リフレクタの向きを各々の衛星の向きにして、
ＢＳの電波及びＣＳの電波を受信するようにしたものよ
り、構造が簡単で価格の安い、経済的な受信システムを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す円偏波及び直線偏波共
用一次放射器の一部切欠き斜視図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】（Ａ）は本発明のその他の実施例を示す円偏波
及び直線偏波共用一次放射器の一部切欠き斜視図であ
り、（Ｂ）は同上の正面図である。

【図４】円形導波管２に導入された、水平偏波と垂直偏
波の電界分布を示す説明図である。

【図５】水平偏波Ehと、垂直偏波Evの電界ベクトルの分
解図であり、（Ａ）は水平偏波Ehの位相器の入力端にお
ける電界ベクトル分解図、（Ｂ）は垂直偏波Evの位相器
の入力端における電界ベクトル分解図、（Ｃ）は水平偏
波Ehの電界ベクトルのＸ軸成分の位相を１８０度遅延さ
せた、位相器の出力端における電界ベクトル分解図、
（Ｄ）は垂直偏波Evの電界ベクトルのＸ軸成分の位相を
１８０度遅延させた、位相器の出力端における電界ベク
トル分解図である。

【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、複合型位相器の金属塊３
及び４の作用についての説明図である。

【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、複合型位相器の誘電体板
７の作用についての説明図である。

【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は、金属塊３及び４と、誘電体
板７を使用した複合型位相器の作用についての説明図で
ある。

【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、複合型位相器と方形導波
管９の接合位置関係を示す説明図である。

【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は、円偏波に対する複合型位
相器の作用についての説明図である。

【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は、励振プローブ１２を信
号出力手段として用いた、本発明の実施例を示す円偏波
及び直線偏波共用一次放射器の正面図である。

【図１２】（Ａ）図は、本発明のその他の実施例を示す
円偏波及び直線偏波共用一次放射器の一部切欠き斜視図
であり、図１の金属塊３及び４を使用する代わりに金属
板１３及び１４を使用した例であり、（Ｂ）図は、
（Ａ）図の正面図である。

【図１３】（Ａ）図は、本発明のその他の実施例を示す
円偏波及び直線偏波共用一次放射器の一部切欠き斜視図
であり、図１の金属塊３及び４を使用する代わりに複数
の金属製ビスを使用した例であり、（Ｂ）図は、（Ａ）
図の正面図である。

【図１４】リフレクタと一次放射器の配置を示す説明図
であり、（Ａ）図は、従来例を示し、（Ｂ）図は、本発
明の実施例を示す。

【符号の説明】

１ 開口部 ２ 円形導波管 ３ 金属塊 ４ 金属塊 ５ 終端面 ６ 駆動部 ７ 誘電体板 ８ 回転軸 ９ 方形導波管 １０ 金属塊 １１ 金属塊 １２ 励振プローブ １３ 金属板 １４ 金属板 １５ 金属製ビス １６ 金属製ビス １７ 切欠き線 １８ 切欠き線 １９ 切欠き線 ２０ リフレクタ ２１ 一次放射器 ２２ 一次放射器 ２３ リフレクタ ２４ 一次放射器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端を電磁波が導入し得る開口部とし、
   他端に終端面を設けた円形導波管において、円形導波管
   の内部に導入された電磁波の出力手段を前記終端面側に
   設け、円形導波管の開口部側の内壁側に固定式の第１位
   相差発生手段を設け、同第１位相差発生手段を配した位
   置にほぼ相対するように管軸側に、円形導波管の管軸を
   中心として回転可能とした第２位相差発生手段を設け
   て、円偏波の電磁波が導入された場合は、前記第１位相
   差発生手段で直線偏波に変換し、前記第２位相差発生手
   段を回転させて、前記直線偏波の直交する２つの偏波成
   分間の位相が変化しない向きとして、前記出力手段から
   信号を取り出し、直線偏波が導入された場合は、水平及
   び垂直偏波の内どちらか一方に対しては、同直線偏波の
   直交する２つの偏波成分間に対して前記第１位相差発生
   手段で発生させた位相差を、前記第２位相差発生手段を
   回転させて同相となる向きとして、前記出力手段から信
   号を取り出し、直線偏波の他方に対しては、前記位相差
   が、前記第１位相差発生手段と前記第２位相差発生手段
   とで約１８０度となるような向きに前記第２位相差発生
   手段を回転させて、前記出力手段から信号を取り出すこ
   とを特徴とする円偏波及び直線偏波共用一次放射器。
2. 【請求項２】 前記出力手段が前記円形導波管の内部に
   導入されたどちらか一方の直線偏波の電界と結合可能な
   向きにして、前記円形導波管の側面に取り付けた方形導
   波管、又は励振プローブからなることを特徴とする請求
   項１記載の円偏波及び直線偏波共用一次放射器。
3. 【請求項３】 前記第１位相差発生手段が金属塊からな
   り、前記円形導波管の内部の円形表面の少なくとも一方
   の円弧が略平面になるように前記金属塊を取り付け、円
   形導波管の管軸方向に沿った前記金属塊の長さを円形導
   波管の内部を伝播する電磁波のＴＥ１１モードの直交す
   る２つの偏波成分間の位相差を約９０度とすることがで
   きる長さとし、円形導波管の開口部からみた前記金属塊
   の円形導波管の管軸方向に向かう中心線と、前記出力手
   段の円形導波管の管軸方向に向かう中心線とが約４５度
   の角度をなすように配置したことを特徴とする請求項１
   記載の円偏波及び直線偏波共用一次放射器。
4. 【請求項４】 前記第１位相差発生手段が少なくとも１
   枚の略長方形の金属板からなり、前記円形導波管の内壁
   に前記金属板の短辺方向が円形導波管の中心に向かうよ
   うにして取り付け、円形導波管の管軸方向に沿った前記
   金属板の長辺方向の長さを、円形導波管の内部を伝播す
   る電磁波のＴＥ１１モードの直交する２つの偏波成分間
   の位相差を約９０度とすることができる長さとし、円形
   導波管の開口部からみた前記金属板の短辺の円形導波管
   の管軸方向に向かう中心線と、前記出力手段の円形導波
   管の管軸方向に向かう中心線とが約４５度の角度をなす
   ように配置したことを特徴とする請求項１記載の円偏波
   及び直線偏波共用一次放射器。
5. 【請求項５】 前記第１位相差発生手段が複数の金属製
   ビスからなり、前記円形導波管の内壁の少なくとも一方
   に円形導波管の管軸方向に沿って並べて取り付け、各々
   の金属製ビスの先端が円形導波管の中心に向かうように
   し、円形導波管の管軸方向に沿って並べて取り付けた前
   記金属製ビスの列の長さを、円形導波管の内部を伝播す
   る電磁波のＴＥ１１モードの直交する２つの偏波成分間
   の位相差を約９０度とすることができる長さとし、円形
   導波管の開口部からみた前記金属製ビスの円形導波管の
   管軸方向に向かう中心線と、前記出力手段の円形導波管
   の管軸方向に向かう中心線とが約４５度の角度をなすよ
   うに配置したことを特徴とする請求項１記載の円偏波及
   び直線偏波共用一次放射器。
6. 【請求項６】 前記第２位相差発生手段が誘電体板から
   なり、前記円形導波管の管軸を中心として回転可能と
   し、同誘電体板の円形導波管の管軸方向に沿った長さ
   を、円形導波管の内部を伝播する電磁波のＴＥ１１モー
   ドの直交する２つの偏波成分間の位相差を約９０度とす
   ることができる長さとしたことを特徴とする請求項１記
   載の円偏波及び直線偏波共用一次放射器。