JPH08181631A - デュプレクサ - Google Patents

デュプレクサ

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Publication number
JPH08181631A
JPH08181631A JP6318908A JP31890894A JPH08181631A JP H08181631 A JPH08181631 A JP H08181631A JP 6318908 A JP6318908 A JP 6318908A JP 31890894 A JP31890894 A JP 31890894A JP H08181631 A JPH08181631 A JP H08181631A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radio wave
probe
output
input
terminal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6318908A
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English (en)
Inventor
Kazuo Sato
和夫 佐藤
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Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Original Assignee
Yokogawa Denshikiki Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Denshikiki Co Ltd filed Critical Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Priority to JP6318908A priority Critical patent/JPH08181631A/ja
Publication of JPH08181631A publication Critical patent/JPH08181631A/ja
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  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な構成で、送信路と受信路との間に高い
アイソレーションが取れ、また大電力の電波を扱うこと
が可能で、さらには切り換え時間を要さないデュプレク
サを提供することを目的としている。 【構成】 波長λの電波TあるいはRを伝送し、片端に
電波を送信しまた受信する空中線が接続され、他端が終
端された導波管11の1つの面に、この面を貫通し、電
波を入力するプローブP1を形成し、プローブP1が形成
された面あるいは対向する同一の面の、プローブP1を
挟んでそれぞれλ/4の距離の位置に、その面を貫通
し、電波を出力するプローブP2およびP3を形成し、プ
ローブP3から出力される電波の位相を180°移相器
13が反転し、合成器12がプローブP2から出力され
る電波と180°移相器13からの出力とを合成して出
力するので、受信機6には受信電波Rのみが入力され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、パルスレーダ(一定
周期でパルス性の電波を送信し、反射してくる電波によ
って目標物を探査するレーダ)等に用いて好適なデュプ
レクサに関する。
【0002】
【従来の技術】電波を用いて目標物の探査その他を行う
レーダにおいては、一般に1つのアンテナを送信と受信
とで共用している。これは、探査精度を向上させるため
に電波の送受信点を一致させる必要がある一方、1つの
通信系に2つ以上のアンテナを備えることは物理的に課
題を残し、アンテナ同士が互いの指向性等に与える影響
も無視できないためである。
【0003】上述の送受信共用とは、1つのアンテナに
送信機の終段と受信機の入力段とを接続することであ
る。しかし単純に双方を接続した場合、強力な送信電波
によって受信電波に混信や干渉等の妨害をもたらし、受
信が不可能になったり、受信機の入力段が破壊される。
そこでアンテナと送信機と受信機との間に、デュプレク
サと呼ばれる二重化装置(アンテナ共用装置)を挿入す
る必要がある。
【0004】上述のデュプレクサにも目的によって幾つ
かの種類があるが、図2に従来のパルスレーダに用いら
れているデュプレクサの一例を示す。図中、1がデュプ
レクサであり、サーキュレータ2と切換スイッチ3aと
3bとから構成される。サーキュレータ2は、端子Aに
入力された信号を端子Bにのみ出力し、端子Bに入力さ
れた信号を端子Cにのみ出力し、また端子Cに入力され
た信号を端子Aにのみ出力する(即ち、1つの端子と隣
合った2つの端子の内、1方向にのみ電波を通過させ
る)特性を有している。
【0005】サーキュレータ2の端子Aには給電線4に
よってアンテナ5が接続されている。また端子Bにはス
イッチ3bを介して受信機6が、端子Cにはスイッチ3
aを介して送信機7が接続されている。制御装置8は、
送信機7の送信タイミングを制御するものである。なお
切換スイッチ3a、3bは、何れか一方のみがオンとな
るように構成されたスイッチである。この切換スイッチ
3a、3bにも、原理の異なる幾つかの種類があるが、
図2では制御装置8によってオン/オフのタイミングが
制御される。
【0006】一般にパルスレーダでは、図2に示す制御
装置8は送信機7に、数マイクロ秒の幅のパルス状の電
波Tを送信させ、目標物で反射してきた電波Rを受信機
6で受信する。また、この電波Tは数kHzの周期で送
信機7から送信される。この時、制御装置8はまず切換
スイッチ3aをオン、切換スイッチ3bをオフとし、送
信機7にパルス状電波Tを1つ送信させる。電波Tは切
換スイッチ3aを通過した後、サーキュレータ2の端子
Cから端子Aへと通過し、給電線4を介してアンテナ5
に供給され送信される。制御装置8は、送信機7から電
波Tの送信が完了すると、次に切換スイッチ3bをオン
とし、切換スイッチ3aをオフとする。
【0007】一方、目標物で反射してきた電波Rは、ア
ンテナ5によって受信され、給電線4を介してサーキュ
レータ2の端子Aから端子Bへと通過する。この後、電
波Rは切換スイッチ3bを通過して受信機6に入力され
る。制御装置8は、上述のような動作を数kHzの周期
で繰り返す。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら切換スイ
ッチ3a、3bは、オフ時の減衰が20〜30dB程度
しか期待できず、サーキュレータ2の各端子間の通過特
性も、完全に1方向であるとは言えないため、送信路と
受信路との間のアイソレーションは十分ではなかった。
また切換スイッチ3a、3bおよびサーキュレータ2は
その構造上、扱える電力には限りがある。さらに切換ス
イッチ3a、3bは、オンからオフまたはオフからオン
に完全に切り換わるまでに一定の時間を要すが、この時
間は送信電波Tのパルス幅より極めて大きい。このた
め、送受信点近傍の目標物を探知する場合に問題となっ
ていた。
【0009】この発明は上述のような背景の下になされ
たもので、簡易な構成で、送信路と受信路との間に高い
アイソレーションが取れ、また大電力の電波を扱うこと
が可能で、さらには切り換え時間を要さないデュプレク
サを提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項1に記載のの発明にあっては、波長λの電
波を伝送し、片端に前記電波を送信しまた受信する空中
線が接続され他端が終端された伝送手段と、前記伝送手
段に前記電波を入力する入力手段と、前記伝送手段から
前記電波を出力する第1および第2の出力手段と、前記
第1の出力手段から出力される前記電波を入力して、そ
の位相を反転させて出力する位相反転手段と、前記第2
の出力手段から出力される前記電波と前記位相反転手段
からの出力とを合成して出力する合成手段とを具備して
なり、前記第1の出力手段と前記第2の出力手段とは、
前記入力手段を挟んでそれぞれ前記波長λの4分の1の
距離の位置に形成されることを特徴とする。
【0011】また請求項2に記載の発明にあっては、請
求項1に記載のデュプレクサは、前記伝送手段は方形導
波管から構成され、前記入力手段は前記方形導波管の1
つの面である第1の面に形成され、前記第1および第2
の出力手段とはそれぞれ同一の面に形成され、且つ前記
入力手段が形成された面あるいは前記入力手段が形成さ
れた面に対向する面に形成されることを特徴とする。
【0012】また請求項3に記載の発明にあっては、請
求項1および請求項2に記載のデュプレクサは、前記入
力手段と前記第1および第2の出力手段とは、それぞれ
前記方形導波管の1つの面を貫通する棒状導体から構成
されることを特徴とする。
【0013】
【作用】波長λの電波を伝送し、片端に電波を送信しま
た受信する空中線が接続され、他端が終端された方形導
波管から構成された伝送手段の1つの面に、この面を貫
通する棒状導体から構成され、電波を入力する入力手段
を形成し、入力手段が形成された面あるいは対向する同
一の面の、入力手段を挟んでそれぞれ波長λの4分の1
の距離の位置に、その面を貫通する棒状導体から構成さ
れ、電波を出力する第1および第2の出力手段を形成
し、第1の出力手段から出力される電波の位相を位相反
転手段が反転し、合成手段が第2の出力手段から出力さ
れる電波と相反転手段からの出力とを合成して出力す
る。
【0014】
【実施例】以下に、本発明の一実施例について説明す
る。図1は本実施例のデュプレクサの構成を示す図であ
る。なお、本実施例は距離や方位を測定するためのパル
スレーダに適用されるものとし、送信電波Tと受信電波
Rとは同一の周波数であり、その波長(後述の導波管内
の実効波長)はλであるものとする。
【0015】図1において11は導波管(本実施例では
方形導波管)であり、本図では導波管11の左方に、図
示しないアンテナ(送受信共用アンテナ)が接続されて
いる。また導波管11には、導波管壁を貫通したピン状
のプローブP1と、プローブP1を挟んでアンテナ側にプ
ローブP2と、その反対側にプローブP3とが形成されて
いる。上述のプローブP1とプローブP2との距離、およ
びプローブP1とプローブP3との距離は、それぞれλ/
4になるように形成され、またプローブP2とプローブ
P3との距離はλ/2になるように形成されている。
【0016】プローブP1には、送信機7から送信電波
Tが入力される。一方、プローブP2は合成器12の端
子Aに接続され、プローブP3は180°移相器13を
介して合成器12の端子Bに接続されている。合成器1
2は方向性結合器等から構成されており、各端子の位相
およびインピーダンス整合を乱すことなく、端子Aの入
力波と端子Bの入力波とを合成して端子Cに出力する。
移相器13には様々な構成のものがあるが、入力端子と
出力端子との間にはλ/2分の位相遅延を有しており、
インピーダンス整合を乱すことなく入力波の位相を18
0°ずらして出力する。
【0017】導波管11の右端(即ち、アンテナとは反
対端)には終端器14が接続されている。この終端器1
4は、導波管11の一端に反射波を生じないように形成
された純抵抗からなり、プローブP2が形成されている
位置からの距離lを調整することにより、導波管11の
インピーダンスの整合をとるものである。この導波管1
1のプローブP1に送信電波Tが入力されると、導波管
11のアンテナ側とプローブP2とプローブP3とに送信
電波Tが現れ、アンテナからは送信電波Tが送信され
る。
【0018】プローブP2とプローブP3とは、ともにプ
ローブP1からλ/4の等距離に位置するため、双方に
同相の送信電波T成分が出力されるが、プローブP3は
180°移相器13を介して合成器12の端子Bに接続
されているため、送信電波Tは位相が反転する。即ち、
端子Bには送信電波−Tが入力される。一方、プローブ
P2は直接合成器12の端子Aに接続されているため、
端子Aには送信電波Tが入力される。
【0019】さて一方、導波管11のアンテナ側から受
信電波Rが入力されると、プローブP2とプローブP3と
に受信電波R成分が現れる。なお、プローブP1にも受
信電波Rが現れるが、プローブP1は受信系とは関連が
ないので無視する。プローブP3に現れた受信電波R
は、180°移相器13によって位相が反転するため、
合成器12の端子Bには受信電波−Rが入力される。一
方のプローブP2は、導波管11のアンテナ側から見る
とプローブP3よりも伝送路がλ/2長い。従ってプロ
ーブP2には受信電波−Rが現れることになり、プロー
ブP2が直接接続された合成器12の端子Aにも受信電
波−Rが入力される。
【0020】以上のように、合成器12の端子Aに入力
される信号Aは、 A=T+(−R) ・・・(1) である。一方、合成器12の端子Bに入力される信号B
は、 B=(−T)+(−R) ・・・(2) である。従って式(1)および式(2)より、合成器1
2の端子Cから出力される合成信号Cは、 C=A+B =T+(−R)+(−T)+(−R) =−2R ・・・(3) となり、送信電波T成分は打ち消され、受信電波R成分
のみとなる。この合成信号Cは受信機6に入力される。
【0021】このようにして、送信器7から出力される
送信電波Tは導波管11のアンテナ側へのみ伝送され、
受信機6へは受信電波Rのみが入力される。また、ピン
状のプローブP1、P2およびP3から構成されているの
で大電力を扱うことができ、さらには切り換え動作を伴
わないので切り換え時間を要さない。
【0022】なお、本実施例は導波管によるデュプレク
サの構成を示したが、本発明は導波管以外のものにあっ
ても適用範囲である。また、合成器や移相器等の構成
は、本実施例に示したものに限定されない。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、導
波管等の伝送路に入力手段と、入力手段を挟んでそれぞ
れ波長の4分の1の距離に2つの出力手段とを形成し、
2つの出力手段からの出力電波を位相手段や合成手段に
よって合成して出力するだけの簡易な構成で、送信路と
受信路との間に高いアイソレーションが取れ、また大電
力の電波を扱うことが可能で、さらには切り換え時間を
要さないデュプレクサが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかるデュプレクサの構成
を示す図である。
【図2】従来のデュプレクサの構成の一例を示す図であ
る。
【符号の説明】
11 導波管 12 合成器 13 180°移相器 P1、P2、P3 プローブ T 送信電波 R 受信電波

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 波長λの電波を伝送し、片端に前記電波
    を送信しまた受信する空中線が接続され他端が終端され
    た伝送手段と、 前記伝送手段に前記電波を入力する入力手段と、 前記伝送手段から前記電波を出力する第1および第2の
    出力手段と、 前記第1の出力手段から出力される前記電波を入力し
    て、その位相を反転させて出力する位相反転手段と、 前記第2の出力手段から出力される前記電波と前記位相
    反転手段からの出力とを合成して出力する合成手段とを
    具備してなり、 前記第1の出力手段と前記第2の出力手段とは、前記入
    力手段を挟んでそれぞれ前記波長λの4分の1の距離の
    位置に形成されることを特徴とするデュプレクサ。
  2. 【請求項2】 前記伝送手段は方形導波管から構成さ
    れ、 前記入力手段は前記方形導波管の1つの面である第1の
    面に形成され、 前記第1および第2の出力手段とはそれぞれ同一の面に
    形成され、且つ前記入力手段が形成された面あるいは前
    記入力手段が形成された面に対向する面に形成されるこ
    とを特徴とする請求項1に記載のデュプレクサ。
  3. 【請求項3】 前記入力手段と前記第1および第2の出
    力手段とは、 それぞれ前記方形導波管の1つの面を貫通する棒状導体
    から構成されることを特徴とする請求項1および請求項
    2に記載のデュプレクサ。
JP6318908A 1994-12-21 1994-12-21 デュプレクサ Withdrawn JPH08181631A (ja)

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JP6318908A JPH08181631A (ja) 1994-12-21 1994-12-21 デュプレクサ

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JP6318908A JPH08181631A (ja) 1994-12-21 1994-12-21 デュプレクサ

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JP6318908A Withdrawn JPH08181631A (ja) 1994-12-21 1994-12-21 デュプレクサ

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6037895A (en) * 1998-06-05 2000-03-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Vehicle mounted radar apparatus
JP2006208096A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Isao Ota マイクロ波送受信器及び距離計
JP2008306370A (ja) * 2007-06-06 2008-12-18 Hitachi Kokusai Electric Inc Tdd方式の無線送受信装置における送信電力廻り込み防止方式
JP2013205043A (ja) * 2012-03-27 2013-10-07 Mitsubishi Electric Corp レ−ダ装置

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