JPH08139502A - 円偏波発生器 - Google Patents

円偏波発生器

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JPH08139502A
JPH08139502A JP30272094A JP30272094A JPH08139502A JP H08139502 A JPH08139502 A JP H08139502A JP 30272094 A JP30272094 A JP 30272094A JP 30272094 A JP30272094 A JP 30272094A JP H08139502 A JPH08139502 A JP H08139502A
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JP
Japan
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polarized wave
wave generator
circularly polarized
circular waveguide
circular
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Pending
Application number
JP30272094A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Gamo
真 蒲生
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 異なる2つの周波数帯の円偏波をそれぞれ好
ましい相対位相差の状態で発生することができ、かつ一
方では構造の複雑化を回避するとともに製造の容易化を
図り、小型でかつ低価格化を可能とする。 【構成】 2つの異なる周波数帯が通過領域となる主円
形導波管5と、その内部に設けた90度移相板6とで円
偏波発生器本体1を構成する。また、この円偏波発生器
本体1に接続され、一方の周波数帯を遮断領域とし他方
の周波数帯を通過領域とする副円形導波管9と、これに
設けた複数の移相素子10とで補正用移相器3を構成す
る。円偏波発生器本体1では2つの周波数帯の円偏波の
うち、一方はその相対位相差が好適な状態で発生する。
他方は補正用移相器3によりその相対位相差が好適な状
態に補正される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は円偏波発生器に関し、特
に衛星通信アンテナ装置等のように異なる2つの周波数
帯で共用する円偏波発生器に関する。
【0002】
【従来の技術】衛星通信の地球局アンテナでは、例えば
4GHz帯と6GHz帯とで直交偏波による通信を行っ
ており、そのために放射給電部にはこれら2つの周波数
帯に共用される円偏波発生器と直交偏波分波器が設けら
れる。ここで、円偏波発生器としては、図7に示す円偏
波発生器20のように、円形導波管21内に移相板22
を内装し、この移相板に平行な電界と垂直な電界との間
に90度の位相差を設けることにより円偏波を発生する
ものが用いられる。
【0003】図6は前記したように4/6GHz帯で共
用する円偏波発生器の一例を示す図である。主円形導波
管21は4/6GHzの信号を通過可能な直径に形成さ
れ、その内部には図7に示したように直径方向に石英ガ
ラス等からなる90度移相を行う移相板22を内装す
る。そして、この4/6GHz円偏波発生器20と同軸
に4GHz帯の直交偏波を分波する4GHz帯分波器2
3を接続し、更にこれと同軸に4GHz帯を遮断領域と
し6GHz帯を通過する直径の導波管に構成されて6G
Hz帯の直交偏波を分波する6GHz帯分波器24を接
続している。
【0004】しかしながら、図6,図7に示したように
溶融石英ガラス等の誘電体からなる移相板22を備える
円偏波発生器20では、図8に示すように、移相量に周
波数特性があるため、このままでは4/6GHz帯の双
方で所望の特性を得ることは難しい。このため、2周波
数帯での特性を満足させるための広帯域化を図るため
に、従来から種々の提案がなされている。
【0005】例えば、「高性能円偏波発生器」(アンテ
ナ・伝播研究会資料、資料番号A・P73−6(197
3年5月21日)、社団法人電子通信学会)には、図9
のように、円形導波管21の内壁に平行に対向する平面
部26を設けたスクイズ導波管とした構成や、図6に示
した例のように、主円形導波管21の管壁に複数の空洞
共振器25を設けた構成をとることで広帯域化を図った
ものが示されている。
【0006】或いは、他の従来技術として、図10に示
すように、例えば円偏波発生器として高い周波数帯の6
GHz帯の円偏波発生器31を用い、その一端側に6G
Hz帯分波器32を接続し、他端側に低い周波数帯の4
GHz帯分波器33を接続し、この4GHz帯分波器3
3には90度ハイブリッド34やマジックT35で構成
される導波管合成回路36を配設することで4GHz帯
の相対位相差を所望の値に調整することが行われてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の円
偏波発生器では、広帯域化を図るために円形導波管の内
部構成を特殊形状としたり、複数の空洞共振器を一体的
に設けた構成としたり、或いは導波管合成回路を接続し
ているため、全体構造が複雑化されて大型になり、或い
は製造工数が増えて製造が困難なものになり、結果とし
て製造コストが増大して高価格なものになるという問題
が生じている。
【0008】
【発明の目的】本発明の目的は、構造の複雑化を回避す
るとともに製造の容易化を図り、小型でかつ低価格の円
偏波発生器を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の円偏波発生器
は、2つの異なる周波数帯が通過領域となる主円形導波
管とその内部に設けた90度移相板とを備える円偏波発
生器本体と、この円偏波発生器本体に接続され、一方の
周波数帯を遮断領域とし他方の周波数帯を通過領域とす
る副円形導波管とこれに設けた複数の移相素子とを備え
る補正用移相器とを備える。
【0010】ここで、補正用移相器の複数の移相素子
は、その管壁に対して直径方向に貫通する複数本の導体
棒で構成され、その一部は円偏波発生器本体の移相板と
同じ方向に向けられ、他の一部はこれと直交する方向に
向けられる。また、補正用移相器の副円形導波管は、低
い周波数帯が遮断領域となり、高い周波数帯が通過領域
となる直径を有する。
【0011】また、本発明の円偏波発生器は、例えば、
円偏波発生器本体の主円形導波管にはこれと同径の円形
導波管が接続されて低い周波数帯用の直交偏波分波器が
設けられ、これに続いて前記補正用移相器の副円形導波
管が接続され、この副円形導波管にはこれと同径の円形
導波管が接続されて高い周波数帯用の直交偏波分波器が
設けられる。
【0012】
【作用】円偏波発生器本体で発生される異なる2つの周
波数帯の円偏波のうち、一方はその相対位相差が好適な
状態で発生され、他方は補正用移相器によりその相対位
相差が好適な状態に補正される。このため、円偏波発生
器の円形導波管を特殊形状にすること、あるいは空洞共
振器や導波管合成回路を付設することなく、異なる2つ
の周波数帯のそれぞれにおいて好適な相対位相差状態で
の円偏波を発生することが可能となる。
【0013】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の円偏波発生器の一実施例の外観斜
視図であり、図2(a)〜(d)はそれぞれ図1のAA
線、BB線、CC線、DD線の各拡大断面図である。こ
の実施例では4/6GHz帯の共用円偏波発生器として
構成した例であり、円偏波発生器本体1と、4GHz帯
分波器2と、補正用移相器3と、6GHz帯分波器4と
で構成されている。
【0014】円偏波発生器本体1は、図3に斜視図で示
すように、4/6GHz帯が通過領域となる直径を有す
る主円形導波管5と、この主円形導波管内5に直径方向
に配設された溶融石英ガラス等の誘電体からなる90度
移相を行う移相板6とで構成される。また、ここでは移
相板6は主円形導波管5の両端部に向けてその幅寸法が
勾配を持って低減されるように構成される。したがっ
て、この円偏波発生器本体1における移相量の特性は、
図7及び図8に示した従来構成のものに対し、低周波数
帯である4GHz帯の移相量特性に主眼をおいた特性と
されている。この詳細は後述する。
【0015】前記円偏波発生器本体1の主円形導波管5
には、同径の円形導波管7が同軸接続され、この円形導
波管7には一対の矩形導波管8a,8bが径方向に直交
するように接続され、これにより前記4GHz帯分波器
2が構成される。
【0016】前記4GHz帯分波器2の円形導波管7に
は、補正用移相器3が接続される。この補正用移相器3
は、図4に斜視図を示すように、4GHz帯を遮断領域
とし、6GHz帯を通過領域となる小径の直径を有する
副円形導波管9が同軸接続され、この副円形導波管には
その管壁に複数の移相素子10を配列している。この移
相素子10としては導体棒が用いられており、これらの
導体棒10は前記円偏波発生器本体1の移相板6と同じ
径方向、及びこれと直交する径方向の各円周位置におい
てそれぞれ副円形導波管9の直径方向に向けて管壁を貫
通するように設けられており、かつ各導体棒10は管軸
方向に並んで複数列(ここでは2列)に配列されてい
る。
【0017】更に、この副円形導波管9には、同径の円
形導波管11が同軸接続され、この円形導波管11には
一対の矩形導波管12a,12bが径方向に直交するよ
うに接続され、これにより前記6GHz帯分波器4が構
成される。
【0018】このように構成される円偏波発生器によれ
ば、円偏波発生器本体1において発生される円偏波は、
図5(a)のような相対位相差特性とされる。この相対
位相差特性においては、その位相差が90度に近い程、
優れた特性を示す。したがって、この特性では4GHz
帯において優れた特性とされていることが判る。これ
は、前記した円偏波発生器本体1における移相板6の形
状や厚さ等を調整して4GHzの移相量特性を主眼にし
て設計を行った結果である。このため、周波数帯が異な
る6GHz帯では、位相差は110度程度となってお
り、好ましい位相差から離れた状態にある。
【0019】したがって、円偏波発生器本体1で発生さ
れた円偏波のうち、4GHz帯の円偏波は好ましい位相
差の状態で4GHz帯分波器2において矩形導波管8
a,8bにより直交偏波として分波されることになる。
【0020】一方、6GHz帯の円偏波は、副円形導波
管9を通過されるため、補正用移相器3に入力されるこ
とになる。この補正用移相器3では、4GHz帯に対す
る6GHz帯の相対位相差、即ち図5(b)に示すよう
に、−20度程度の相対位相差に基づいてその補正を行
う。この補正に際しては、導体棒10が副円形導波管9
の管壁内へ突出される長さやその太さ、及び本数等によ
り移相量を任意に変化調整することが可能である。した
がって、この補正を行うことにより、前記した−20度
程度の相対位相差を補正する。この結果、図5(c)の
ように、6GHz帯の相対位相差が4GHz帯と同程度
の90度程度に補正され、優れた特性が示される。
【0021】そして、この相対位相差が補正された6G
Hz帯の円偏波は好ましい位相差の状態で6GHz帯分
波器4において矩形導波管12a,12bにより直交偏
波として分波されることになる。
【0022】このため、この円偏波発生器では、円偏波
発生器本体1において4GHz帯の好ましい位相差の円
偏波が発生されて直交偏波分波器2から各直交偏波が分
波でき、かつ円偏波発生器本体1で同時に発生された6
GHz帯の円偏波は補正用移相器3において好ましい移
相差の円偏波とされて直交偏波分波器4から各直交偏波
が分波される。したがって、円偏波発生器の導波管を特
殊形状にしたり、円偏波発生器に空洞共振器や導波管合
成回路を付勢しなくとも4/6GHz帯のそれぞれ好ま
しい位相状態の円偏波を得ることができる。これによ
り、構造が簡略化されて小型化が実現でき、かつ製造の
煩雑化が防止され、低価格な円偏波発生器を容易に得る
ことが可能となる。
【0023】ここで、前記実施例では本発明を4/6G
Hz帯の共用円偏波発生器に適用した例を示している
が、その他の周波数帯に用いられる円偏波発生器におい
ても同様に適用することができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、2つの異
なる周波数帯の円偏波を発生する円偏波発生器本体と、
一方の周波数帯を遮断領域とし他方の周波数帯を通過領
域とする副円形導波管とこれに設けた複数の移相素子と
を備える補正用移相器とで円偏波発生器を構成している
ので、円偏波発生器本体で発生される異なる2つの周波
数帯の円偏波のうち、一方はその相対位相差が好適な状
態で発生され、他方は補正用移相器によりその相対位相
差が好適な状態に補正できる。これにより、円偏波発生
器の円形導波管を特殊形状にすること、あるいは空洞共
振器や導波管合成回路等を付設することなく2つの周波
数帯のそれぞれにおいて好適な相対位相差状態での円偏
波を発生することが可能となり、構造の簡略化により小
型化が実現でき、かつ製造の容易化により低価格に製造
できる効果が得られる。
【0025】補正用移相器の複数の移相素子は、その管
壁に対して直径方向に貫通する複数本の導体棒で構成さ
れ、その一部は円偏波発生器本体の移相板と同じ方向に
向けられ、他の一部はこれと直交する方向に向けられる
構成とすることで、移相素子の太さや管壁内への突出長
さ、或いは移相素子の本数を調整することで、その移相
量を調整し、補正対象としての円偏波を好ましい相対位
相差に設定することが可能となる。
【0026】この場合、補正用移相器の副円形導波管
は、低い周波数帯が遮断領域となり、高い周波数帯が通
過領域となる直径を有することで、円偏波発生器本体で
低い周波数帯の円偏波を好ましい相対位相差として発生
させ、高い周波数帯の円偏波を補正用移相器において好
ましい相対位相差に補正することで、それぞれ好ましい
相対位相差の円偏波として出力することが可能となる。
【0027】また、本発明の円偏波発生器は、円偏波発
生器本体の主円形導波管に接続される円形導波管に直交
偏波分波器を設け、補正用移相器の副円形導波管に接続
される円形導波管に直交偏波分波器を設けることで、各
直交偏波分波器からはそれぞれ異なる周波数帯の直交偏
波を好適に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の外観図である。
【図2】図1のAA線、BB線、CC線、DD線の各拡
大断面図である。
【図3】図1の円偏波発生器本体の概略斜視図である。
【図4】図1の補正用移相器の概略斜視図である。
【図5】相対位相差とその補正された相対位相差を示す
図である。
【図6】従来の円偏波発生器の一例の外観図である。
【図7】円偏波発生器の基本構成を示すための断面図で
ある。
【図8】図7の円偏波発生器における移相量の特性を示
す図である。
【図9】従来の円偏波発生器の改良された導波管の内部
構造を示す断面図である。
【図10】従来の円偏波発生器の他の例の外観図であ
る。
【符号の説明】
1 円偏波発生器本体 2 4GHz帯分波器 3 補正用移相器 4 6GHz帯分波器 5 主円形導波管 6 移相板 9 副円形導波管 10 移相素子(導体棒)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの異なる周波数帯が通過領域となる
    主円形導波管とその内部に設けた90度移相板とを備え
    る円偏波発生器本体と、この円偏波発生器本体に接続さ
    れ、一方の周波数帯を遮断領域とし他方の周波数帯を通
    過領域とする副円形導波管とこれに設けた複数の移相素
    子とを備える補正用移相器とを備えることを特徴とする
    円偏波発生器。
  2. 【請求項2】 補正用移相器の複数の移相素子は、その
    管壁に対して直径方向に貫通する複数本の導体棒で構成
    され、その一部は円偏波発生器本体の移相板と同じ方向
    に向けられ、他の一部はこれと直交する方向に向けられ
    てなる請求項1の円偏波発生器。
  3. 【請求項3】 補正用移相器の副円形導波管は、低い周
    波数帯が遮断領域となり、高い周波数帯が通過領域とな
    る直径を有する請求項1または2の円偏波発生器。
  4. 【請求項4】 円偏波発生器本体の主円形導波管にはこ
    れと同径の円形導波管が接続されて低い周波数帯用の直
    交偏波分波器が設けられ、これに続いて前記補正用移相
    器の副円形導波管にはこれと同径の副円形導波管が接続
    されて高い周波数帯用の直交偏波分波器が設けられてな
    る請求項3の円偏波発生器。
JP30272094A 1994-11-14 1994-11-14 円偏波発生器 Pending JPH08139502A (ja)

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Citations (5)

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