JPH0550802U - 導波管結合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 垂直偏波および水平偏波の電波を信号処理基
板に結合する結合装置において各偏波で十分な結合が得
られ、また良好なアイソレーションが得られることを目
的とする。 【構成】 導波管１の短絡面に導波管１とともに結合装
置のテーパ部分を形成する金属導体４を設け、垂直偏波
用プローブ２と水平偏波用プローブ３を導波管１の管軸
に垂直な同一面内に設置した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、衛星放送、衛星通信等の受信に用いられる垂直偏波と水平偏波に共 用のパラボラアンテナの一次放射器の導波管と伝送線路を結合する導波管結合装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図７は従来のこの種の導波管結合装置の構造を示す。一端に短絡面を設けた導 波管１内に垂直偏波用プローブ２と水平偏波用プローブ３をそれぞれ導波管１の 管軸に垂直に、かつ、互いに直交する方向に挿入、設置したもので、ここで、そ れぞれの偏波において十分な結合を得、かつ、各偏波間で良好なアイソレーショ ンを得るために、垂直偏波用プローブ２と水平偏波用プローブ３の間隔をλｇ／ ２（λｇ：管内波長）に設定する必要があった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の上記のような導波管結合装置では、垂直偏波用プローブ２と水平偏波用 プローブ３の間にλｇ／２の間隔を設けねばならないため、信号処理基板に２本 のプローブを接続するとマイクロストリップ線路が長くなり電波の減衰量が多く なるという問題点があった。また、十分な結合が得られるようにプローブを導波 管内に深く挿入すると、不要な偏波面の電波も多少結合し、垂直偏波と水平偏波 間のアイソレーションが悪くなるという問題点があった。本考案は上記の問題点 を解決するためになされたもので、各偏波で十分な結合が得られ、各偏波間で良 好なアイソレーションが得られる導波管結合装置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】

本考案は、垂直偏波用プローブと水平偏波用プローブを導波管の管軸に垂直な 同一面内に設置し、短絡面に短絡面から導波管開口部に向かうに従い断面積が減 少していく形状の金属導体を設けたものである。

【０００５】

【作用】

上記のような構成にすると、短絡面から延びた金属導体は同軸の伝送線路とな り、その先端から短絡面に近づくに従って断面が徐々に拡大していくので、電波 は整合よくモード変換され、そのモード変換された電波は垂直偏波、水平偏波に 応じて垂直偏波用プローブ、水平偏波用プローブに結合される。この場合、各プ ローブの先端と導波管の中心軸との間の間隔を金属導体が設置されてない場合に 比べて大きくしても、金属導体が存在するために、各プローブにおいて結合が十 分行なわれる。従って、垂直偏波用プローブと水平偏波用プローブを同一平面上 に設置しても、偏波間のアイソレーションが十分得られる状態で、各偏波におい て十分な結合が得られる。

【０００６】

【実施例】

図１は本考案の一実施例の構造を示す断面図、図２は図１の実施例を垂直に切 断した断面図で、図は円形導波管の例を示し、１，２，３は図７の同一符号と同 一又は相当するものを示し、４は導波管の短絡面に設けた円錐状金属導体である 。

【０００７】 本考案の実施例は円形導波管１中で垂直偏波ＴＥ₁₁モードと水平偏波ＴＥ₁₁モ ードをそれぞれ垂直偏波用プローブ２、水平偏波用プローブ３に結合させる構造 になっていて、円錐状金属導体４は導波管１内部にテーパ状の円錐状金属導体を 形成したものである。テーパ状部分での反射を少なくするには、その長さをλｇ ／２以上とするとよい。一方、電波を結合させるプローブは短絡面からλｇ／４ の位置に設置するので、円錐状金属導体４の長さは短絡面からプローブまでの距 離の２倍以上とすると良い特性が得られる。各プローブを介して導波管と結合さ れるマイクロストリップ線路では、通常、特性インピーダンスを５０〜７５Ω程 度に設定する。一方、導波管の特性インピーダンスは３００Ω程度である。各プ ローブでの整合を良好にするためには、プローブでの導波管の特性インピーダン スをプローブの特性インピーダンスに近づけるとよい。本考案の円錐状金属導体 を設けた構造では、プローブでの特性インピーダンスを、円形導波管構造に比べ 低くすることができるため、プローブでの整合が良好な導波管結合装置が得られ る。円錐状金属導体を設けた導波管部での電波は垂直偏波、水平偏波がそれぞれ 同軸線路の垂直偏波ＴＥ₁₁モード、水平偏波ＴＥ₁₁モードになっている。そのた めに、垂直偏波では垂直偏波用プローブ２の位置で電界は最大になり、水平偏波 用プローブ３の位置で電界は零になる。そして水平偏波は逆のことが言える。ま た、垂直偏波用プローブ２の先端と水平偏波用プローブ３の先端の間隔を大きく とれるため、各プローブ間の相互干渉が小さくなっている。従って、本考案の導 波管結合装置では、垂直偏波と水平偏波のアイソレーションが良好となる。また ２本のプローブが管軸に垂直な同一面上に設置されているので、２本のプローブ から信号処理基板のマイクロストリップ線路の長さを短くして接続することがで きる。

【０００８】 図３は本考案のその実施例の構造を示す断面図、図４は図３の実施例を垂直に 切断した切断図で、図は矩形導波管の例を示し、１，２，３は図１，２の同一符 号と同一又は相当するものを示し、５は導波管の短絡面に設けた四角錐状金属導 体である。この場合も図１，２に示す実施例の場合と同様に、管軸に垂直な同一 面上に設置した垂直偏波用プローブ２と水平偏波用プローブ３の間で十分なアイ ソレーションが得られる。ただし、矩形導波管での電波の伝送モードは、垂直偏 波ＴＥ₁₀モードと水平偏波ＴＥ₀₁モードである。

【０００９】 図５は本考案のその他の実施例の構造を示す断面図、図６は図５の実施例を垂 直に切断した断面図で、図において１，２，３は図１，２の同一符号と同一又は 相当するものを示し、６は導波管の短絡面に設けた段階的に断面積が変化してい く金属導体である。金属導体６は横方向の長さがλｇ／４の円板が積み重ねられ た形状になっていて、この部分はλｇ／４インピーダンス変成器を形成している 。従って、この金属導体６によって電波は整合よく伝送されることになる。その 他の動作については、図１，２の場合と同様である。

【００１０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、垂直偏波用プローブと水平偏波用プロ ーブを管軸に垂直な同一面内に設置しても、各プローブにおいて十分な結合が得 られるとともに、各プローブ間で十分なアイソレーションが得られ、プローブか ら信号処理基板のマイクロストリップ線路までの距離を短くして接続することが でき、電波の減衰をおさえるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の構造を示す断面図である。

【図２】図１の実施例を垂直に切断した断面図である。

【図３】本考案の他の実施例の構造を示す断面図であ
る。

【図４】図３の実施例を垂直に切断した断面図である。

【図５】本考案のその他の実施例の構造を示す断面図で
ある。

【図６】図５の実施例を垂直に切断した断面図である。

【図７】従来のこの種の導波管結合装置の一例の構造を
示す断面図である。

【符号の説明】

１ 導波管 ２ 垂直偏波用プローブ ３ 水平偏波用プローブ ４ 円錐状金属導体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に短絡面を設けた導波管内にプロー
   ブを２本それぞれ該導波管の管軸に垂直に、かつ、互い
   に直交する方向に挿入、設置して、該プローブにより垂
   直偏波と水平偏波の偏波面の異なる電波を１つの導波管
   で伝送線路と結合する導波管結合装置において、 該２本のプローブを導波管の管軸に垂直な同一面内に設
   置し、該短絡面から導波管開口部に向かうに従い断面積
   が減少していく形状の金属導体を設けたことを特徴とす
   る導波管結合装置。