JPH06232602A - 一次放射器 - Google Patents

一次放射器

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JPH06232602A
JPH06232602A JP1884393A JP1884393A JPH06232602A JP H06232602 A JPH06232602 A JP H06232602A JP 1884393 A JP1884393 A JP 1884393A JP 1884393 A JP1884393 A JP 1884393A JP H06232602 A JPH06232602 A JP H06232602A
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JP
Japan
Prior art keywords
circular waveguide
slot
circular
polarized wave
conductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP1884393A
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English (en)
Inventor
Kenichi Odaka
賢一 小高
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 交差偏波特性が良好で、小型化が可能な円偏
波受信用一次放射器を提供することを目的とする。 【構成】 一端に電磁波導入用開口部1を設け、他端に
誘電体基板5を設けて閉塞した円形導波管2と、同円形
導波管2内に設けられた円偏波/直線偏波変換器(図に
おいては、金属塊3及び4)と、同誘電体基板5に設け
られたマイクロストリップライン(図においては、アー
ス導体8と信号導体9)とスロット7からなるマイクロ
ストリップスロットアンテナとからなり、前記円偏波/
直線偏波変換器で変換した直線偏波を前記マイクロスト
リップスロットアンテナに結合させて、前記マイクロス
トリップラインを介してマイクロストリップラインモー
ドで信号を出力するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波の受信装置
に関し、特に円偏波を受信可能とした一次放射器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の一次放射器においては、図5に示
すように、円形導波管21の管軸と直交する同一面内に
位置するようにして、円形導波管21の外部から内部に
相互に直交する向きにしてプローブ23とプローブ24
を挿入し、円形導波管21に導入された円偏波の水平偏
波成分をプローブ23に結合させるようにし、垂直偏波
成分をプローブ24に結合させるようにして、プローブ
23及び24から取り出した信号を信号処理部に各々入
力して、同信号処理部で一方の信号の伝送路を長くして
信号を伝送路で遅延させて位相を合致させて合成するこ
とにより、円偏波が受信できるようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、プローブ2
3とプローブ24を円形導波管21の管軸と直交する同
一面内に位置するようにして配置しているため、プロー
ブ23及び24間の距離が近接状態となり交差偏波特性
が劣り、円形導波管21の外部に信号処理部を設け、同
信号処理部で位相を合致させて合成していたため、小型
化することが困難で、また、同信号処理部の長くした信
号の伝送路等により損失が発生するといった問題点もあ
った。本発明は、交差偏波特性が良好で、位相を合致さ
せて合成するといった信号処理部を削除することにより
損失の発生を防止し、小型化することが容易な一次放射
器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に示すように、一端
に電磁波導入用開口部1を設け、他端に誘電体基板5を
設けて閉塞した円形導波管2と、同円形導波管2内に設
けられた円偏波/直線偏波変換器(図においては、金属
塊3及び4)と、同誘電体基板5に設けられたマイクロ
ストリップライン(図においては、アース導体8と信号
導体9)とスロット7からなるマイクロストリップスロ
ットアンテナとからなり、前記円偏波/直線偏波変換器
で変換した直線偏波を前記マイクロストリップスロット
アンテナに結合させて、前記マイクロストリップライン
を介してマイクロストリップラインモードで信号を出力
するようにしたものである。
【0005】
【作用】本発明は上記したように、誘電体基板5を使用
して円形導波管2を終端するようにし、円偏波/直線偏
波変換器(図においては、金属塊3及び4)で受信希望
の円偏波のみを直線偏波に変換し、誘電体基板5に設け
たスロット7で直線偏波を出力できるようにし、誘電体
基板5に設けたマイクロストリップライン(図において
は、アース導体8と信号導体9)に直線偏波を結合させ
て、同マイクロストリップラインを介してマイクロスト
リップラインモードで信号を出力するようにしており、
従来例のように円形導波管の外部に信号処理部を設け、
同信号処理部で位相を合致させて合成していたものと比
較し、交差偏波特性を良くし、信号処理部で生ずる損失
の発生を防止し、小型化することが可能となる。
【0006】
【実施例】図1(A)は、本発明の一実施例を示す一次
放射器の一部切欠き斜視図であり、(B)は(A)の切
断線A−Aから見た断面図である。同図において、円形
導波管2の管軸から垂直に上方に向かう軸をY軸とし、
管軸から水平に左方に向かう軸をX軸とし、各々反対方
向に向かう軸を−Y軸及び−X軸とする(以下、図2〜
図5において同じ)。円形導波管2としては、TE11
モードの電磁波を伝播できる形状のものを使用し、一端
に電磁波を効率的に導入できるようにホーン形状の開口
部1を設け、他端に誘電体基板5を設けて円形導波管2
を閉塞し、同円形導波管2内に一対のかまぼこ型の金属
塊3及び4からなる円偏波/直線偏波変換器を設け、同
一対のかまぼこ型の金属塊3及び4で円形導波管2内に
導入した円偏波を直線偏波に変換できるようにしてい
る。
【0007】誘電体基板5にはマイクロストリップスロ
ットアンテナが設けられており、マイクロストリップス
ロットアンテナは、円形導波管2との接触面にアース導
体8を設け、裏面にY軸と平行となる向きに信号導体9
を設けて、マイクロストリップラインを構成し、アース
導体8の面にX軸と平行となる向きにして円形導波管2
のほぼ中央に位置するように略長方形状のスロット7を
設け、スロット7の長手方向と信号導体9とが直交する
向きに配置した構造としている。金属塊3及び4は、か
まぼこ型の円弧面を内側にして円形導波管2の対向する
内壁面に一対にして設け、円形導波管2の開口部1から
見た金属塊3及び4の中心を結んだ中心線がX軸とY軸
を2分する角度となるように配置して、金属塊3及び4
で変換した直線偏波の電界の向きが、前記マイクロスト
リップスロットアンテナのスロット7と直交する向きと
なるようにしている。
【0008】スロット7の長手方向を前記直線偏波の半
波長の長さより長くすることにより、スロット7を介し
て直線偏波を出力することができ、同直線偏波を信号導
体9とアース導体8で構成されたマイクロストリップラ
インに結合させて、マイクロストリップラインモードで
信号を出力し、LNBの入力回路に入力して円偏波が受
信できるようにしている。従って、誘電体基板5を円形
導波管2の終端面として使用し、同誘電体基板5に設け
たマイクロストリップラインに直線偏波を結合させて信
号を出力するようにしているため、一次放射器の構造を
簡素化することができ、小型化が可能となる。
【0009】図2(A)は、本発明のその他の実施例を
示す一次放射器の一部切欠き斜視図であり、(B)は、
(A)のマイクロストリップスロットアンテナ部分の部
分拡大図であり、図中、図1で示したものと同一のもの
は同一の記号で示している。図1の実施例との相違点
は、誘電体基板5上にダイポールアンテナ6を設けた点
である。金属塊3及び4で変換した直線偏波の信号出力
手段として、片面に導体10を設けた誘電体基板11か
らなるダイポールアンテナ6を誘電体基板5上に導体1
0側を外側にして接合し、導体10がY軸と平行となる
向きに円形導波管2のほぼ中央に位置するように配置し
ている。従って、金属塊3及び4で変換した直線偏波の
電界の向きと、導体10が平行した向きとなり、導体1
0の垂直方向の長さを前記直線偏波の半波長の長さとほ
ぼ等しくすることにより、導体10に直線偏波を結合さ
せ、導体10とマイクロストリップスロットアンテナの
信号導体9とを電磁結合させて、出力を取り出すことが
できる。ダイポールアンテナ6としては、誘電体基板1
1の代わりにフイルム基板等を使用するようにしても良
い。
【0010】図3は、円偏波の電界の向きを説明する説
明図である。円形導波管2に図に示すように、Y軸方向
に電界Eを有する右旋円偏波が導入されたとする。電界
Eを有する右旋円偏波は互いに直角を成す偏波成分Ex
とEyとを有する電磁波として円形導波管2内を伝播す
るが、位相関係は偏波成分Eyの方が90度遅延した状
態にある。電界成分Eyは金属塊3及び4で狭くなった
空間を伝播するため位相速度が速くなり、金属塊3及び
4の円形導波管の管軸方向に沿った長さを位相が90度
進む長さとすれば、円偏波を直線偏波に変換する円偏波
/直線偏波変換器となり、金属塊3及び4を通り過ぎた
所では、偏波成分ExとEyとが同相となるため、右旋
円偏波はY軸方向に電界Eを有する直線偏波に変換され
る。従って、直線偏波をダイポールアンテナ6に結合さ
せることもできるし、あるいはダイポールアンテナ6を
使用していない場合は、スロット7を介して信号導体9
に直線偏波を結合させて、信号を出力することができ
る。
【0011】このとき、円形導波管2に図に示すよう
に、前記右旋円偏波の交差偏波となる左旋円偏波がY軸
方向に電界Eを有する状態で導入されたとする。電界E
を有する左旋円偏波は互いに直角を成す偏波成分Exと
Eyとを有する電磁波として円形導波管2内を伝播する
が、位相関係は偏波成分Exの方が90度遅延した状態
にある。電界成分Eyは前記理由により金属塊3及び4
で位相が90度進んだ状態となり、金属塊3及び4を通
り過ぎた所では、偏波成分Exに対して同振幅で逆相と
なるため、打ち消しあって左旋円偏波は伝播しない。従
って、交差偏波成分である左旋円偏波は受信されず、右
旋円偏波のみを受信することが可能となり、交差偏波特
性を良くすることができる。左旋円偏波受信する場合
は、円形導波管2の開口部1から見た金属塊3及び4の
中心を結んだ中心線が、−X軸とY軸を2分する角度に
なるように金属塊3及び4を配置すれば、前記と同様な
作用により交差偏波特性を良くして左旋円偏波を受信す
ることが可能となる。
【0012】図4(A)は、本発明のその他の実施例を
示す一次放射器の一部切欠き斜視図であり、(B)は
(A)の切断線B−Bから見た断面図であり、図中、図
1で示したものと同一のものは同一の記号で示してい
る。図1の実施例との相違点は、円偏波/直線偏波変換
器として誘電体板14を用いた点である。誘電体板14
は略長方形状の誘電体板を使用し、長手方向が円形導波
管2の管軸と平行となるように配置し、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14の短辺方向の長さ
は円形導波管2の内径とほぼ同じ長さとして、円形導波
管2の内壁で挟持して固定するようにし、円形導波管2
の開口部1から見た誘電体板14の短辺が、X軸とY軸
を2分する角度になるように配置している。短辺方向の
端面の形状を移相回路として整合がとれるようにするた
め略V字型としているが、整合がとれるようであれば他
の形状にしても良い。円偏波/直線偏波変換器は、図1
及び図4に記載した金属塊3及び4、あるいは誘電体板
14の他に、金属板等を使用して構成するようにしても
良い。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
円形導波管2内に設けた円偏波/直線偏波変換器で円偏
波を直線偏波に変換し、誘電体基板5を円形導波管2の
終端面として使用し、同誘電体基板5に設けたマイクロ
ストリップラインに直線偏波を結合させて信号を出力す
るようにしているため、構造を簡素化することができ、
小型化が可能で交差偏波特性の良好な一次放射器を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は、本発明の一実施例を示す一次放射器
の一部切欠き斜視図であり、(B)は(A)の切断線A
−Aから見た断面図である。
【図2】(A)は、本発明のその他の実施例を示す一次
放射器の一部切欠き斜視図であり、(B)は、(A)の
マイクロストリップスロットアンテナ部分の部分拡大図
である。
【図3】円偏波の電界の向きを説明する説明図である。
【図4】(A)は、本発明のその他の実施例を示す一次
放射器の一部切欠き斜視図であり、(B)は(A)の切
断線B−Bから見た断面図である。
【図5】従来例を示す、一次放射器の一部切欠き斜視図
である。
【符号の説明】
1 開口部 2 円形導波管 3 金属塊 4 金属塊 5 誘電体基板 6 ダイポールアンテナ 7 スロット 8 アース導体 9 信号導体 10 導体 11 誘電体板 12 導体 13 誘電体板 14 誘電体板 20 開口部 21 円形導波管 22 終端面 23 プローブ 24 プローブ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端に電磁波導入用開口部を設け、他端
    に誘電体基板を設けて閉塞した円形導波管と、同円形導
    波管内に設けられた円偏波/直線偏波変換器と、同誘電
    体基板に設けられたマイクロストリップラインとスロッ
    トからなるマイクロストリップスロットアンテナとから
    なり、前記円偏波/直線偏波変換器で変換した直線偏波
    を前記マイクロストリップスロットアンテナに結合させ
    て、前記マイクロストリップラインを介してマイクロス
    トリップラインモードで信号を出力することを特徴とす
    る一次放射器。
  2. 【請求項2】 前記誘電体基板に設けられたマイクロス
    トリップスロットアンテナが、前記円形導波管側の面を
    アース導体面とし、同アース導体面に信号出力用の略長
    方形状の前記スロットを配置し、同アース導体面の裏面
    に、前記スロットと交差する向きに信号出力用導体を設
    けたものからなり、前記スロットの長手方向が、前記円
    偏波/直線偏波変換器で変換された直線偏波の電界の向
    きと直交する向きに配置したことを特徴とする請求項1
    記載の一次放射器。
  3. 【請求項3】 片面に導体を設けた誘電体基板からなる
    ダイポールアンテナを、導体側を外側にして前記誘電体
    基板上に接合し、前記導体と前記円偏波/直線偏波変換
    器で変換された直線偏波の電界の向きとが平行となるよ
    うに配置し、同直線偏波を前記ダイポールアンテナに結
    合し、同ダイポールアンテナと前記マイクロストリップ
    スロットアンテナとを電磁結合せしめて信号を出力する
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の一次放射器。
  4. 【請求項4】 前記円偏波/直線偏波変換器が略かまぼ
    こ型の金属塊からなり、前記円形導波管の対向する内壁
    面に一対にして設け、前記円形導波管の開口部から見た
    金属塊同士の中心を結んだ中心線と、前記スロットとが
    成す角度を約45度に配置したことを特徴とする請求項
    1、2又は3記載の一次放射器。
  5. 【請求項5】 前記円偏波/直線偏波変換器が略長方形
    状の誘電体板からなり、前記円形導波管の開口部から見
    た同誘電体板の短辺と、前記スロットの長手方向とが成
    す角度を約45度に配置したことを特徴とする請求項
    1、2又は3記載の一次放射器。
JP1884393A 1993-02-05 1993-02-05 一次放射器 Pending JPH06232602A (ja)

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JP1884393A JPH06232602A (ja) 1993-02-05 1993-02-05 一次放射器

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JP1884393A JPH06232602A (ja) 1993-02-05 1993-02-05 一次放射器

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JP1884393A Pending JPH06232602A (ja) 1993-02-05 1993-02-05 一次放射器

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5841404A (en) * 1997-02-04 1998-11-24 Yen; Kerl Electromagnetic wave transmitting and transferring device with high polarization isolation performance
JP2007180992A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Sharp Corp 2衛星受信用フィードホーン、衛星放送受信用コンバータ、およびアンテナ
CN108336502A (zh) * 2018-04-09 2018-07-27 南京邮电大学 一种船锚结构的全介质反射型双频带极化转换器

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