JPH0555807A

JPH0555807A - 円偏波及び直線偏波共用一次放射器

Info

Publication number: JPH0555807A
Application number: JP21077391A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Kaminakada; 勝明上中田
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1991-08-22
Filing date: 1991-08-22
Publication date: 1993-03-05

Abstract

(57)【要約】【目的】円偏波、及び直線偏波（水平・垂直偏波）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。【構成】円形導波管２の開口部１側から終端面５に向
かって順に、第１位相回路（金属塊３及び４）と、回転
式の第２位相回路（誘電体板７）と、ＴＥ１１モードの
電磁波の直交成分に対する出力手段（方形導波管９及び
１０）とを設け、円偏波を受ける場合、第１位相回路で
直線偏波に変換し、誘電体板７を前記直線偏波の直交成
分間の位相が変化しない向きとして、一方の出力手段か
ら信号を出力し、直線偏波を受ける場合、同直線偏波の
直交成分に対して第１位相回路で発生させた位相差を、
誘電体板７を回転させて、同相にして他方の出力手段か
ら直線偏波の一方の信号を出力し、前記位相差が約１８
０度となるように、誘電体板７を回転させて、前記他方
の出力手段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２５にＢＳ用の
一次放射器２３とＣＳ用の一次放射器２４を並べて取り
付け、リフレクタ２５の焦点をずらせて、リフレクタ２
５の一端の焦点にＢＳ用の一次放射器２３が位置するよ
うにし、リフレクタ２５の他端の焦点にＣＳ用の一次放
射器２４が位置するようにして、リフレクタ２５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２７をリフレクタ２６の焦点に配置
して、ＢＳを受信するときにはリフレクタ２６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２
６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２７で受信できるようにすることに
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、同円形導波管２の内部に開口部１側か
ら終端面５に向かって、固定式の第１位相回路（図１に
おいては、金属塊３及び４）と、回転式の第２位相回路
（図１においては、誘電体板７）とを並べて設け、終端
面５側となる前記位相回路（図１においては、誘電体板
７）と前記終端面５の間に、円形導波管２の内部を伝播
する電磁波のＴＥ１１モードの垂直方向及び水平方向成
分に各々結合せしめる２つの出力手段（図１において
は、方形導波管９、及び方形導波管１０）を設けて、円
偏波の電磁波が導入された場合は、前記第１位相回路で
直線偏波に変換し、前記第２位相回路を回転させて同第
２位相回路中を伝播する電磁波の直交する２つの偏波成
分間の位相が変化しない向きとして、前記出力手段の一
方から信号を取り出すようにしている。

【０００５】直線偏波の電磁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
回路で発生させた位相差と、前記第２位相回路で発生さ
せた位相差を合わせて同相となる向きに前記第２位相回
路を回転させて、前記出力手段の他方から信号を取り出
し、直線偏波の他方に対しては、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位相回路と前記第
２位相回路とで発生させた位相差が合わせて約１８０度
となるように、前記第２位相回路を回転させて、前記出
力手段の他方から信号を取り出すようにしている。図１
の実施例では円形導波管２の内部の開口部１側から終端
面５に向かって順に、固定式の第１位相回路と回転式の
第２位相回路とを並べて設けているが、図３に示すよう
に、円形導波管２の内部の開口部１側から終端面５に向
かって順に、回転式の第２位相回路と固定式の第１位相
回路とを並べて設けるようにしても良い。

【０００６】

【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）の電波とを円偏波及び直線偏波共用一次
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、管軸から垂直
方向（上部方向）に向かう軸をＹ軸とし、管軸から水平
方向（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。

【０００７】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
位相回路（図１においては、金属塊３及び４）と、第２
位相回路（図１においては、誘電体板７）を円形導波管
２の内部の開口部１側から終端面５に向かって順に設け
ている。図５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、通信衛星は
水平偏波及び垂直偏波を通信に使用しており、通信衛星
からの水平偏波EhがＸ軸とＹ軸を２分する向きに導入さ
れ、垂直偏波Evが−Ｘ軸とＹ軸を２分する向きに導入さ
れたとする。

【０００８】最初に、円形導波管２に導入された、水平
偏波Eh及び垂直偏波Evに対する信号の出力方法について
説明する。図６（Ａ）〜（Ｄ）は、位相器の入出力端に
おける水平偏波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Ｙ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Ｙ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。

【０００９】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。（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Ｙ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、
垂直偏波Evの電界ベクトルは（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。

【００１０】位相器を通り抜けた電磁波の出力手段とし
て、図１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と方形導波管１０とを接合し、図５に示
すように、方形導波管９は、円形導波管２の開口部から
みた方形導波管９の円形導波管２の管軸方向に向かう中
心線（図示せず）がＹ軸と−Ｘ軸を２分する向きに配置
し、方形導波管１０は、円形導波管２の開口部からみた
方形導波管１０の円形導波管２の管軸方向に向かう中心
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Ｙ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、（Ｂ）図に示す垂直偏波Evは、位相
器で位相が変わらないようにし（位相差零）、（Ａ）図
に示す水平偏波Ehは、位相器でＹ軸成分の位相を１８０
度遅延させて、（Ｃ）図に示すような電界分布にするこ
とにより、方形導波管１０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。

【００１１】次に、第１位相回路と第２位相回路で構成
された位相器の作用について説明する。図７（Ａ）〜
（Ｄ）は、直線偏波に対する位相器の作用についての説
明図であり、（Ａ）及び（Ｂ）図は、第１位相回路に使
用する金属塊の配置を示しており、（Ａ）図は円形導波
管２の上下方向に金属塊３及び４を配置しており、
（Ｂ）図は円形導波管２の左右方向に金属塊１１及び１
２を配置した構造としている。（Ｃ）及び（Ｄ）図は、
第２位相回路に使用する円形導波管２の管軸を中心とし
て回転可能とした誘電体板７を回転させた位置を示して
おり、（Ｃ）図は垂直の向きとし、（Ｄ）図は水平の向
きにしている。

【００１２】この位相回路に、図６（Ａ）及び（Ｂ）に
示す、水平偏波Ehと、垂直偏波Evの電磁波が導入される
と、Ｘ軸方向のベクトル成分とＹ軸方向のベクトル成分
の位相速度は、（Ａ）図の場合、Ehy よりEhxの位相速
度が速く、Evy よりEvx の位相速度が速い。（Ｂ）図の
場合、Ehy がEhx より位相速度が速く、Evy がEvx より
位相速度が速い。（Ｃ）図の場合、Ehy よりEhx の位相
速度が速く、Evy よりEvx の位相速度が速い。（Ｄ）図
の場合、Ehy がEhx より位相速度が速く、Evy がEvx よ
り位相速度が速い。

【００１３】従って、金属塊の形状及び長さを選択し、
（Ａ）図の場合、Ehy がEhx に対して９０度遅れになる
ように設定すると、EvyもEvx に対して９０度遅れにな
る。（Ｂ）図の場合、Ehy がEhx に対して９０度進むよ
うに設定すると、Evy もEvxに対して９０度進む。ま
た、誘電体板７の形状及び長さを選択し、（Ｃ）図の場
合、Ehy がEhx に対して９０度遅れになるように設定す
ると、EvyもEvx に対して９０度遅れになる。（Ｄ）図
の場合、Ehy がEhx に対して９０度進むように設定する
と、Evy もEvxに対して９０度進む。（Ａ）〜（Ｄ）図
において、方形導波管９は、円形導波管２の開口部１側
からみた方形導波管９の管軸の中心線が、−Ｘ軸とＹ軸
を２分する向きにして、円形導波管２に接合しており、
方形導波管１０は、円形導波管２の開口部１側からみた
方形導波管１０の管軸の中心線が、Ｘ軸とＹ軸を２分す
る向きにして、円形導波管２に接合しており、方形導波
管９及び方形導波管１０に出力される信号は次の通りと
なる。

【００１４】第１位相回路が（Ａ）図で、第２位相回路
が（Ｃ）図の状態の場合、

【００１５】第１位相回路が（Ａ）図で、第２位相回路
が（Ｄ）図の状態の場合、

【００１６】第１位相回路が（Ｂ）図で、第２位相回路
が（Ｃ）図の状態の場合、

【００１７】第１位相回路が（Ｂ）図で、第２位相回路
が（Ｄ）図の状態の場合、従って、第１位相回路の金属塊の配置は、図（Ａ）及び
図（Ｂ）の２通りあるが、ＣＳの受信に関しては、誘電
体板７の回転により、水平偏波と垂直偏波を切り換え
て、方形導波管９、あるいは方形導波管１０から出力す
ることができる。また、円形導波管２の内部の開口部１
側から終端面５に向かった第１位相回路と第２位相回路
の並べ方は、第１位相回路を先にした場合と、第２位相
回路を先にした場合の２通りがあるが、どちらを選択し
ても以上に説明した作用は変わらない。

【００１８】次にＢＳ受信時の作用について、以下に説
明する。図８（Ａ）〜（Ｅ）は、円偏波に対する位相器
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）図に示す円は、円偏波の
電界ベクトルの軌跡を示しており、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。Ｘ軸方向の直線偏波が、Ｙ
軸方向の直線偏波より位相が遅れている場合、円偏波の
電界ベクトルＥは、矢印ｂの向きに回転し左旋円偏波と
なり、Ｙ軸方向の直線偏波が、Ｘ軸方向の直線偏波より
位相が遅れている場合、円偏波の電界ベクトルＥは、矢
印ａの向きに回転し右旋円偏波となる。

【００１９】（Ｂ）及び（Ｃ）図は、第１位相回路に使
用する金属塊の配置を示しており、（Ｂ）図は円形導波
管２の上下方向に金属塊３及び４を配置しており、
（Ｃ）図は円形導波管２の左右方向に金属塊１１及び１
２を配置した構造としている。（Ｄ）及び（Ｅ）図は、
第２位相回路に使用する円形導波管２の管軸を中心とし
て回転可能とした誘電体板７を回転させた位置を示して
おり、（Ｄ）図は、円形導波管２の開口部からみた誘電
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
る向きとし、（Ｅ）図は、円形導波管２の開口部からみ
た誘電体板７の端面の長手方向の中心線が−Ｘ軸とＹ軸
を２分する向きとしている。

【００２０】円形導波管２の内部の開口部１側から終端
面５に向かった第１位相回路と第２位相回路の並べ方は
２通りがあるが、誘電体板７を（Ｄ）図、あるいは
（Ｅ）図の状態にしているため、第２位相回路を開口部
１側に配置した場合は、円偏波の２つの直交した直線偏
波成分は、いずれも誘電体板７と平行した伝播状態とは
ならないため、誘電体板７による位相変化は発生せず、
円偏波のまま第１位相回路に入力される。第１位相回路
を開口部１側に配置した場合は、同第１位相回路で直線
偏波に変換され、同直線偏波が第２位相回路に入力さ
れ、同第２位相回路は、誘電体板７を（Ｄ）図、あるい
は（Ｅ）図の状態にしているため、入力された前記直線
偏波の２つの直交した偏波成分は、いずれも誘電体板７
と平行した伝播状態とはならないため、誘電体板７によ
る位相変化は発生せず、入力された前記直線偏波が第２
位相回路から出力される。従って、第１位相回路の作用
のみを考慮すれば良く、位相器の作用は次の通りとな
る。

【００２１】第１位相回路が（Ｂ）図で、第２位相回路
が、（Ｄ）か（Ｅ）図の状態の場合、

【００２２】第１位相回路が（Ｃ）図で、第２位相回路
が、（Ｄ）か（Ｅ）図の状態の場合、

【００２３】従って、方形導波管９、あるいは方形導波
管１０から出力する信号が左旋円偏波を変換したもの
か、あるいは右旋円偏波を変換したものかによって、第
１位相回路が（Ｂ）図のものか、または（Ｃ）図のもの
かを使い分けし、第１位相回路で円偏波を直線偏波に変
換し、方形導波管から前記直線偏波に変換された信号を
出力することができる。方形導波管９にＣＳコンバータ
を接続し、方形導波管１０にＢＳコンバータを接続した
場合で、衛星放送の右旋円偏波を受信する場合、表５か
ら第１位相回路が図８（Ｂ）のものを使用し、第２位相
回路を回転させて図８（Ｄ）か（Ｅ）の状態とすること
により、方形導波管１０から衛星放送信号を出力するこ
とができ、同出力をＢＳコンバータに入力することによ
り衛星放送を受信することが可能となる。

【００２４】また、通信衛星の垂直偏波を受信する場
合、表１から、第１位相回路が図７（Ａ）のもの〔前記
図８（Ｂ）と同じ〕を使用し、第２位相回路を回転させ
て、図７（Ｃ）の状態にすることにより、方形導波管９
から通信衛星の垂直偏波信号を出力することができ、同
出力をＣＳコンバータに入力することにより通信衛星か
らの垂直偏波を受信することが可能となる。さらに、表
２から、第２位相回路を回転させて、図７（Ｄ）の状態
にすることにより、方形導波管９の出力を垂直偏波信号
から水平偏波信号に切り換えることができ、通信衛星か
らの水平偏波を受信することが可能となる。

【００２５】あるいは、前記例でＢＳの左旋円偏波を受
信する場合、表６から第１位相回路が図８（Ｃ）のもの
を使用し、第２位相回路を回転させて図８（Ｄ）か
（Ｅ）の状態とすることにより、方形導波管１０から衛
星放送信号を出力することができ、同出力をＢＳコンバ
ータに入力することにより衛星放送を受信することが可
能となる。また、通信衛星の水平偏波を受信する場合、
表３から、第１位相回路が図７（Ｂ）のもの〔前記図８
（Ｃ）と同じ〕を使用し、第２位相回路を回転させて、
図７（Ｃ）の状態にすることにより、方形導波管９から
通信衛星の水平偏波信号を出力することができ、同出力
をＣＳコンバータに入力することにより通信衛星からの
水平偏波を受信することが可能となる。さらに、表４か
ら、第２位相回路を回転させて、図７（Ｄ）の状態にす
ることにより、方形導波管９の出力を水平偏波信号から
垂直偏波信号に切り換えることができ、通信衛星からの
垂直偏波を受信することが可能となる。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受信することが
できる。

【００２６】

【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側から終端面５に向かって順に、円形導波
管２の内部に固定式の第１位相回路と、回転式の第２位
相回路を設けている。図１の実施例では第１位相回路と
して金属塊３及び４で構成された９０度位相器を使用し
ており、円形導波管２の内部の円形表面の上部及び下部
の対向する円弧が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の管軸方向に沿った金属塊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Ｔ
Ｅ１１モードの直交する２つの偏波成分間の位相差を９
０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、９０度位相器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。

【００２７】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。図１の実施例では、第２位相回路として誘電
体板７で構成された９０度位相器を使用しており、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の円形導波管２の管軸方
向に沿った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９０度にできる長さとしている。

【００２８】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。誘電体板７の短辺
方向の端面の形状は、略Ｖ字形の形状としているが、位
相回路としての整合がとれるようであれば、他の形状に
しても良い。また、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。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、第２
位相回路と終端面５の間の円形導波管２の側面に方形導
波管９及び方形導波管１０を接合しており、図２は、図
１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１からみた金属塊３及び４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
なし、−Ｘ軸とＹ軸を２分する向きに方形導波管９を配
置し、方形導波管１０は、同方形導波管１０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分する向きとし、前記方形導波管９の円形導波
管２の管軸方向に向かう中心線に対して、直角となるよ
うに配置している。

【００２９】図３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と、誘電体板７との配置
を入れ換えた例である。円形導波管２の内部に、開口部
１側から終端面５に向かって順に、回転式の第２位相回
路と、固定式の第１位相回路とを設けており、回転式の
第２位相回路は、図１の回転軸８を延長して回転軸８ａ
とし、同回転軸８ａの先端に誘電体板７を取り付けて、
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ている。固定式の第１位相回路
は、図１の金属塊３及び４を終端面５側にずらして取り
付けており、その他の部分の構成は図１の実施例と同様
にしている。

【００３０】図４（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位相回
路として金属塊１１及び１２で構成された９０度位相器
を使用しており、円形導波管の内部の円形表面の左部及
び右部の対向する円弧が平面になるようにして、金属塊
１１及び１２を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。図４（Ｂ）は、図
４（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１１及び１２の管軸方向に向かう中心線（図
示せず）と、方形導波管９及び方形導波管１０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配置し、方形導波管９と方形導
波管１０の各々の円形導波管２の管軸方向に向かう中心
線同士が直角となるように配置している。

【００３１】図９は、本発明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、円形導波管２を終端
面５側に延長して円形導波管２ａとし、また、回転軸８
を終端面５側に延長して回転軸８ｂとし、円形導波管２
の内部に導入した電磁波の信号出力手段として用いる方
形導波管９及び１４を、円形導波管２の管軸方向に沿
い、誘電体板７と終端面５の間に位置するように、円形
導波管２の側面に並べて配置している点であり、その他
の部分の構成は図１の実施例と同様にしている。図１０
（Ａ）図は、図９の要部拡大図であり、（Ｂ）図は、
（Ａ）の正面図であり、方形導波管９は図１に示す実施
例と同様に、円形導波管２の開口部１からみた方形導波
管９の円形導波管２の管軸方向に向かう中心線が、−Ｘ
軸とＹ軸を２分する向きにして、結合用スリット１６を
介して円形導波管２に接合している。方形導波管９で
は、結合用スリット１６の開口面と平行な、Ｘ軸とＹ軸
を２分する向きに平行な電界を有する直線偏波の電磁波
を出力することができる。

【００３２】方形導波管１４は励振用プローブ１３を介
して電気的に円形導波管２と接続しており、プローブ１
３の一端は−Ｘ軸とＹ軸を２分する向きにして、円形導
波管２の内部に挿入しており、プローブ１３は−Ｘ軸と
Ｙ軸を２分する向きに平行な電界を有する直線偏波を電
気信号に変換し、同電気信号をプローブ１３の他端に伝
え、同プローブ１３の他端は方形導波管１４の内部に挿
入され、略Ｌ字状に形成されており、略Ｌ字状に形成さ
れた部分で電磁波を励振させる。方形導波管９は結合用
スリット１６を介して円形導波管２と接続し、方形導波
管１４はプローブ１３を介して円形導波管２と接続と接
続することにより、方形導波管９と方形導波管１４は円
形導波管２に対して同一方向から接合することができ、
従って、加工をし易くし、また、リフレクタに取り付け
る場合も同一方向に方形導波管が引き出してあるため、
取り扱いし易い。

【００３３】プローブ１３の取付位置は、円形導波管２
の管軸方向に沿った終端面５からの距離をプローブ１３
に結合させる電磁波の波長の略１／４の長さとし、方形
導波管１４に対する挿入の深さも同様に、プローブ１３
で励振させる電磁波の波長の略１／４の長さとし、その
他の円形導波管２に挿入する深さ、あるいはＬ字状に曲
げた部分の長さは、方形導波管１４の内部で効率良く電
磁波を励振できるように調整する。例えば、方形導波管
９に導入する電磁波が、円形導波管２の終端面５や、プ
ローブ１３からの反射波等の影響により不整合状態とな
らないようにして、効率良く方形導波管９に電磁波を導
入するため、略長方形の金属板１５を使用し、円形導波
管２の側面からみた取り付け位置を、方形導波管９の結
合用スリット１６と円形導波管２の終端面５間とし、円
形導波管２の開口からみた取り付け位置は、（Ｂ）図に
示すように、Ｘ軸とＹ軸を２分する向きにし、略長方形
の金属板１５の長手方向の両端を円形導波管２の内壁で
挟持させ、金属板１５の長手方向の略中央部分を半円状
に湾曲させて、同湾曲部に回転軸８を通して、回転軸８
は自在に回転できるようにしても良い。

【００３４】図１１（Ａ）は、本発明の他の実施例を示
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１１（Ｂ）は同上の正面図である。図１
及び図２に示す方形導波管９及び方形導波管１０の代わ
りに、励振用プローブ１７及び１８を信号取り出し手段
として用いている。プローブ１７及び１８は、方形導波
管９及び方形導波管１０を使用する場合と同様に、第２
位相回路と終端面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（Ｂ）に示すように、円形導波管
２の開口部１からみた金属塊３及び４の管軸方向に向か
う中心線（図示せず）と、プローブ１７及び１８の円形
導波管２の管軸方向に向かう各々の中心線（図示せず）
とが約４５度の角度をなすように円形導波管２に取り付
けている。

【００３５】プローブ１７の円形導波管２の管軸方向に
向かう中心線は、−Ｘ軸とＹ軸を２分する向きとしてお
り、−Ｘ軸とＹ軸を２分する向きに平行な電界を有する
直線偏波を電気信号に変換して出力することができ、プ
ローブ１８の円形導波管２の管軸方向に向かう中心線
は、Ｘ軸とＹ軸を２分する向きとしており、Ｘ軸とＹ軸
を２分する向きに平行な電界を有する直線偏波を電気信
号に変換して出力することができ、方形導波管９及び方
形導波管１０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。

【００３６】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において位相回路として使用してい
る金属塊３及び４の代わりに、他の位相回路を使用する
ようにしたものであり、（Ａ）図では略長方形の金属板
１９及び２０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
１９及び２０の短辺方向が円形導波管２の管軸に向かう
ようにし、円形導波管２の管軸方向に沿った金属板１９
及び２０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９０度とすることができる長さとしてい
る。図１２（Ｂ）は、図（Ａ）の正面図であり、円形導
波管２の開口部１からみた金属板１９及び２０の管軸方
向に向かう中心線（図示せず）と、方形導波管９及び方
形導波管１０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配置し、
方形導波管９と方形導波管１０の各々の円形導波管２の
管軸方向に向かう中心線同士が直角となるように配置し
ている。金属板１９及び２０の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１９及び２０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。

【００３７】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において位相回路として使用してい
る金属塊３及び４の代わりに、他の位相回路を使用する
ようにしたものであり、（Ａ）図では金属製ビス２１及
び２２を複数個使用しており、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、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の管軸に向かうようにし、円形導波管２の管軸方向
に沿って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９０度とすることができる長さとし
ている。

【００３８】図１３（Ｂ）は図（Ａ）の正面図であり、
円形導波管２の開口部１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及び
方形導波管１０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配置
し、方形導波管９と方形導波管１０の各々の円形導波管
２の管軸方向に向かう中心線同士が直角となるように配
置している。前記金属製ビスの列を円形導波管２の内部
表面の上部と下部の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に示す位相回路を
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。なお、図１、図３、図１１〜図
１３における３０及び３１、図４（Ａ）における３０及
び３２、図９における３０、３１及び３３、並びに図１
０（Ａ）における３３、３４、３５、３６及び３７は、
切欠き線を示す。

【００３９】

【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】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と、誘電体板７との配置を入れ換えた
例である。

【図４】（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の金属塊３及び４の配置を変えた例であり、
（Ｂ）は、正面図である。

【図５】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６】（Ａ）〜（Ｄ）図は位相器の入出力端における
水平偏波Ehと、垂直偏波Evの電界ベクトルの分解図であ
る。

【図７】（Ａ）〜（Ｄ）図は直線偏波に対する位相器の
作用についての説明図である。

【図８】（Ａ）〜（Ｅ）図は、円偏波に対する位相器の
作用についての説明図である。

【図９】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る。

【図１０】（Ａ）図は、図９の要部拡大図であり、
（Ｂ）図は、（Ａ）の正面図である。

【図１１】（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の方形導波管を使用する代わりに励振用プ
ローブを使用した例であり、（Ｂ）図は、（Ａ）図の正
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の金属塊を使用する代わりに金属板を使用
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の金属塊を使用する代わりに金属製ビスを
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２ａ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８ａ回転軸８ｂ回転軸９方形導波管１０方形導波管１１金属塊１２金属塊１３プローブ１４方形導波管１５金属板１６スリット１７プローブ１８プローブ１９金属板２０金属板２１金属製ビス２２金属製ビス２３一次放射器２４一次放射器２５リフレクタ２６リフレクタ２７一次放射器３０切欠き線３１切欠き線３２切欠き線３３切欠き線３４切欠き線３５切欠き線３６切欠き線３７切欠き線

Claims

【特許請求の範囲】

【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、同円形導波
管の内部の開口部と終端面間に、固定式の第１位相回路
と、回転式の第２位相回路とを並べて設け、終端面側と
なる前記位相回路と前記終端面の間に、円形導波管の内
部を伝播する電磁波のＴＥ１１モードの垂直方向及び水
平方向成分に各々結合せしめる２つの出力手段を設け
て、円偏波の電磁波が導入された場合は、前記第１位相
回路で直線偏波に変換し、前記第２位相回路を回転させ
て同第２位相回路中を伝播する電磁波の直交する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
段の一方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位相回路で発生させた位相差と、前記第２位相回路
で発生させた位相差を合わせて同相となる向きに前記第
２位相回路を回転させて、前記出力手段の他方から信号
を取り出し、直線偏波の他方に対しては、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位相回路
と前記第２位相回路とで発生させた位相差が合わせて約
１８０度となるように、前記第２位相回路を回転させ
て、前記出力手段の他方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。
【請求項２】前記円形導波管の内部の開口部側から終
端面に向かって、前記固定式の第１位相回路と前記回転
式の第２位相回路とを順次並べて設けたことを特徴とす
る請求項１記載の円偏波及び直線偏波共用一次放射器。
【請求項３】前記円形導波管の内部の開口部側から終
端面に向かって、前記回転式の第２位相回路と前記固定
式の第１位相回路とを順次並べて設けたことを特徴とす
る請求項１記載の円偏波及び直線偏波共用一次放射器。
【請求項４】前記２つの出力手段が前記円形導波管の
側面に設けた２つの方形導波管、又は励振用プローブ、
あるいは両者を組合せたもの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。
【請求項５】前記第１位相回路が金属塊で構成された
９０度位相器からなり、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ＴＥ
１１モードの直交する２つの偏波成分間の位相差を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。
【請求項６】前記第１位相回路が少なくとも１枚の略
長方形の金属板で構成された９０度位相器からなり、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
管の管軸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。
【請求項７】前記第１位相回路が複数の金属製ビスで
構成された９０度位相器からなり、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
管軸に向かうようにし、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。
【請求項８】前記第２位相回路が誘電体板で構成され
た９０度位相器からなり、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。