JPH0533841B2 - - Google Patents

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の水平、垂直の両直線偏
波及び一直線偏波の伝送系で用いられる同軸導波
管変換器に関するものである。

（従来技術） 従来のＬ字状アンテナの同軸導波管変換器は、
第１０図及び第１１図に示すように、円形の主導
波管１を備え、該導波管１の端板２には該導波管
１の中心の管軸に対応して孔３が設けられ、該孔
３にはＬ字状アンテナ４の管軸平行部分４Ａの基
部が誘電体５を介して同心状に支持され、該管軸
平行部分４Ａの先端側の部分は端板２に対して直
行する向きで主導波管１内にその管軸に沿って突
出されている。Ｌ字状アンテナ４は孔３中心を通
つて主導波管１の管軸に平行な該管軸平行部分４
Ａと、該管軸平行部分４Ａの先端に屈曲部４Ｂを
介して管軸に直交する向きで設けられた管軸直交
部分４Ｃとから成っている。主導波管１の端板２
の外には、Ｌ字状アンテナ４の管軸平行部分４Ａ
の基端部を中心導体とする同軸コネクタ６が接続
されている。

（発明が解決しようとする問題点） このようなＬ字状アンテナの同軸導波管変換器
においては、Ｌ字状アンテナ４のインピーダンス
については、主導波管１の図示しない入力端から
入射したTE₁₁モードの直線偏波の主電界が該Ｌ
字状アンテナ４の管軸直交部分４Ｃと平行の受信
状態の場合、該管軸直交部分４Ｃの開放端４Ｄは
高インピーダンスであり、屈曲部４Ｂは管軸直交
部分４Ｃの長さが受信周波数帯の中心周波数の波
長の約1/4波長なので低インピーダンスとなるわ
けであるが、導波管端板２から屈曲部４Ｂまでの
管軸平行部分４Ａの長さが約1/4波長を必要とす
るので屈曲部４Ｂは高インピーダンスとなり、イ
ンピーダンスが屈曲部４Ｂで矛盾する問題点があ
る。また、管軸平行部分４Ａは他の電磁波が管内
に存在する場合は、干渉も受け易い問題点があ
る。

本発明の目的は、Ｌ字状アンテナの屈曲部のイ
ンピーダンスの矛盾を解決することができ、且つ
該Ｌ字状アンテナの管軸平行部分での他の電磁波
の干渉を防止できる同軸導波管変換器を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するための本願の第１及び第
２の発明の構成を実施例に対応する第１図乃至第
９図を参照して説明する。

本願の第１の発明は、主導波管１の端板２から
該主導波管１内に突出されているＬ字状アンテナ
４の管軸平行部分４Ａの外周を、前記端板２から
突出させた同軸管７で同軸状に包囲し、該同軸管
７の先端にはＱ変成用切欠部７Ａを設けたことを
特徴としている。

本願の第２の発明は、主導波管１の端板２から
該主導波管１内に突出されているＬ字状アンテナ
４の管軸平行部分４Ａの外周を、前記端板２から
突出させた同軸管７で同軸状に包囲し、該同軸管
７の先端にはＱ変成用切欠部７Ａを設け、且つ前
記Ｌ字状アンテナ４及び前記同軸管７を支持した
前記端板２は前記主導波管１に対して回転自在と
したことを特徴としている。

第１の発明のように、Ｌ字状アンテナ４の管軸
平行部分４Ａを同軸管７で包囲すると、屈曲部４
Ｂが導波管端板２から約1/4波長の位置にあつて
も、該屈曲部４Ｂは同軸インピーダンス相当の低
インピーダンスになり、インピーダンスの矛盾が
なくなる。また、同軸管７の先端にはＱ変成用切
欠部７Ａを設けたので、同軸管７を主導波管１内
に設けてもインピーダンスの整合がとれて、広帯
域のインピーダンス整合が得られる。

また、第２の発明のように端板２を主導波管１
に対して回転自在にすると、該端板２を回転する
ことによりＬ字状アンテナ４の管軸直交部分４Ｃ
の向きを可変できて、該管軸直交部分４Ｃを直線
偏波の主電界の向きに合致するように調整して最
良の状態で受信できるようにすることができ、ま
た90゜回転することにより他の直線偏波の受信も
できるようになる作用を、前述した第１の発明の
作用のほかに得ることができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説
明する。なお、前述した第１０図及び第１１図と
対応する部分には同一符号を付して示している。

第１図及び第２図は本発明の第１実施例を示し
たものである。本実施例の同軸導波管変換器は、
円形の主導波管１の端板２から該主導波管１内に
突出されているＬ字状アンテナ４の管軸平行部分
４Ａの外周が該端板２から突出された同軸管７で
同軸状に包囲され、且つ該同軸管７の先端のＬ字
状アンテナ４の管軸直交部分４Ｃ側に位置する面
にはＱ変成用切欠部７Ａが設けられている点に特
徴がある。このＱ変成用切欠部７Ａは、本実施例
では同軸管７の先端がその側面からみてＬ字状に
切欠いて形成されている。その切欠き寸法は、Ｌ
字状アンテナ４の管軸直交部分４Ｃの影響もある
ので、1/4波長としなくともＱ変成器の働きをす
る。

このように、導波管端板２から屈曲部４Ｂまで
約1/4波長の長さを必要とするＬ字状アンテナ４
の管軸平行部分４Ａを、同軸管７で同軸状に包囲
すると、該管軸平行部分４Ａは導波管モードから
直接影響を受けにくくなる。また、屈曲部４Ｂは
同軸インピーダンス相当の低インピーダンスとな
るが、該屈曲部４ＢはＱ変成用切欠部７Ａの存在
により同軸インピーダンスよりは高いが管軸直交
部分４Ｃのインピーダンスよりは低いインピーダ
ンスにすることができるので、管軸直交部分４Ｃ
に対して、Ｑ変成器の働きをし、広帯域のインピ
ーダンス整合線路となる。

かかる同軸導波管変換器においては、主導波管
１の図示しない入力端から入射した垂直、水平の
直線偏波のうち、Ｌ字状アンテナ４の管軸直交部
分４Ｃと主電界が平行する直線偏波９は該管軸直
交部分４Ｃで受信され、同軸管７内を通つて同軸
コネクタ６に出力される。次に、Ｌ字状アンテナ
４の管軸直交部分４Ｃと主電界が直交する直線偏
波８は受信されずに端板２で電源側に反射する。

このような同軸導波管変換器においては、同軸
管７の外径は信号周波数の主導波管１内での基本
波TE₁₁モードが同軸管７の外形を中心導体とす
るTEMモードに変換されにくく、インピーダン
ス整合及び直交偏波の分離度に悪影響を及ぼさな
い細さであることが好ましい。

また、同軸管７の先端のＱ変成用切欠部７Ａの
寸法は、主導波管１の内径、使用周波数、Ｌ字状
アンテナ４の寸法等から実験的に求める。また、
同軸管７の先端のＱ変成用切欠部７Ａで半円状に
残す部分は、管軸直交部分４Ｃの反対側にするの
が一番効果的であるが、その位置に対して90゜程
度はずれて存在しても効果はある。同軸管７とＬ
字状アンテナ４の管軸平行部分４Ａとの間の電波
伝播部はインピーダンス整合に都合が良ければ中
空でも、或は図示のように誘電体５を挿入して
も、いずれでもよい。中空の場合でも、孔３の部
分が同軸コネクタ６内の部分には、同軸状に支持
のため誘電体５は必要である。

第３図は本発明の第２実施例を示したものであ
る。この実施例では、Ｑ変成用切欠部７Ａをテー
パ状に形成した例を示したものである。その他の
構造は第１実施例と同様になつている。

第４図及び第５図は本発明の第３実施例を示し
たものである。この実施例では、主導波管１が正
方形導波管の場合の例を示したものである。その
他の構造は、第１実施例と同様になつている。

第６図及び第７図は本発明の第４実施例を示し
たものである。この実施例では、主導波管１が矩
形導波管であつて、Ｌ字状アンテナ４及び同軸管
７を端板２に偏心させて設けた例を示したもので
ある。その他の構造は、第１実施例と同様になつ
ている。

第８図及び第９図は本発明の第５実施例を示し
たものである。この実施例では、端板としてチヨ
ーク形端板を使用し、該端板２をその軸心のまわ
りで回転自在となるようにして円形の主導波管１
内に配置し、該端板２の裏面中央に取りつけた回
転軸１０を軸受板１１の中心に回転自在に支持さ
せ、該軸受板１１は主導波管１に支持させた例を
示したものである。これに伴つて、Ｌ字状アンテ
ナ４及び同軸管７は端板２の中心から偏心させて
設けている。その他の構造は第１実施例と同様に
なつている。

このような同軸導波管変換器は、回転軸１０を
回すと、端板２と共にＬ字状アンテナ４が主導波
管１の管軸のまわりに回転され、Ｌ字状アンテナ
４の管軸直交部分４Ｃの向きを変えることができ
る。従つて、Ｌ字状アンテナ４の管軸直交部分４
Ｃの向きを調整することにより、該管軸直交部分
４Ｃを直線偏波の主電界の向き８又は９に合致す
るように調整することができ、最良の状態で受信
を行うことができる。また、端板２を90゜回転す
ることにより他の直線偏波も受信できるようにな
る。また、端板２をチヨーク形端板とすると、該
端板２と主導波管１との間の隙間からの電磁波の
漏れを防止できる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明に係る同軸導波管変
換器では、Ｌ字状アンテナの管軸平行部分を同軸
管で包囲したので、該Ｌ字状アンテナの屈曲部が
導波管端板から約1/4波長の位置にあつても、該
屈曲部は同軸インピーダンス相当の低インピーダ
ンスになり、該屈曲部のインピーダンス矛盾を解
決することができる。また、本発明によれば、主
導波管内で悪影響を及ばすカツトオフ共振モード
との結合が同軸管の存在によりなくなる利点があ
る。かつまた本発明では、同軸管の先端には特に
Ｑ変成用切欠部を設けたので、主導波管内に同軸
管を設けてもインピーダンス整合がとれて、広帯
域のインピーダンス整合を得ることができる。

更に、第２の発明ではＬ字状アンテナ及び同軸
管を支持した端板を主導波管に対して回転自在に
支持したので、該端板を回転することによりＬ字
状アンテナの管軸直交部分の向きを可変できて、
該管軸直交部分を直線偏波の主電界の向きに合致
するように調整して最良の状態で受信できるよう
にすることができる。また、該端板を90゜回転す
ることにより他の直線偏波の受信も行うことがで
きる。特に、本発明ではＬ字状アンテナそのもの
を直接回転するのではなく、端板を介して回転す
るようにしているので、Ｌ字状アンテナが端板に
偏心して取付けられていても、回転時に管軸直交
部分が主導波管に当らないようにして回転させる
ことができて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る同軸導波管変換器の第１
実施例の縦断面図、第２図は第１図の−線断
面図、第３図は本発明の第２実施例の縦断面図、
第４図は第３実施例の縦断面図、第５図は第４図
の−線断面図、第６図は本発明の第４実施例
の縦断面図、第７図は第６図の−線断面図、
第８図は本発明の第５実施例の縦断面図、第９図
は第８図の−線断面図、第１０図は従来の同
軸導波管変換器の縦断面図、第１１図は第１０図
の−線断面図である。 １……主導波管、２……端板、３……孔、４…
…Ｌ字状アンテナ、４Ａ……管軸平行部分、４Ｂ
……屈曲部、４Ｃ……管軸直交部分、７……同軸
管、７Ａ……Ｑ変成用切欠部、１０……回転軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主導波管の端板に孔があけられ、該孔には同
   軸状にＬ字状アンテナの管軸平行部分が貫通さ
   れ、該Ｌ字状アナテナの管軸平行部分の先端側は
   前記主導波管内にその管軸に平行する向きで突出
   され、前記Ｌ字状アンテナは前記管軸平行部分と
   該管軸平行部分の先端に屈曲部を介して前記管軸
   に直交する向きで設けられた管軸直交部分とから
   成つている同軸導波管変換器において、前記Ｌ字
   状アンテナの前記管軸平行部分の外周が前記主導
   波管の前記端板から突出された同軸管で同軸状に
   包囲され、該同軸管の先端にはＱ変成用切欠部が
   設けられていることを特徴とする同軸導波管変換
   器。 ２ 主導波管の端板に孔があけられ、該孔には同
   軸状にＬ字状アンテナの管軸平行部分が貫通さ
   れ、該Ｌ字状アナテナの管軸平行部分の先端側は
   前記主導波管内にその管軸に平行する向きで突出
   され、前記Ｌ字状アンテナは前記管軸平行部分と
   該管軸平行部分の先端に屈曲部を介して前記管軸
   に直交する向きで設けられた管軸直交部分とから
   成つている同軸導波管変換器において、前記Ｌ字
   状アンテナの前記管軸平行部分の外周が前記主導
   波管の前記端板から突出された同軸管で同軸状に
   包囲され、該同軸管の先端にはＱ変成用切欠部が
   設けられ、且つ前記Ｌ字状アンテナ及び前記同軸
   管を支持した前記端板は前記主導波管に対しその
   軸心のまわりに回転自在になつていることを特徴
   とする同軸導波管変換器。