JPH08242101A

JPH08242101A - 偏波分波器

Info

Publication number: JPH08242101A
Application number: JP7060095A
Authority: JP
Inventors: Masamune Takeda; 政宗武田; Masatoshi Sugita; 正利杉田
Original assignee: Maspro Denkoh Corp
Current assignee: Maspro Denkoh Corp
Priority date: 1995-03-03
Filing date: 1995-03-03
Publication date: 1996-09-17

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】混在状態で入来する垂直偏波信号と水平偏波
信号とを、一つの基板添付面の側に相互に分離させた状
態で取り出すことのできる偏波分波器を提供する。【構成】導波管２１における一方の側の側壁の外面に
回路基板の添付面２４が備えてある。又導波管には管内
から添付面側の管外に垂直偏波信号と水平偏波信号とを
個別に取り出す為の信号取出手段が備えてある。信号取
出手段の構成は、導波管内の途中に垂直偏波信号の通過
は阻止し水平偏波信号を通過させる選択通過手段２２が
設けてあり、それよりも導入口側の添付面側の側壁に垂
直偏波信号取出用のプローブピン２８が装着してあり、
選択手段２２よりも反導入口側の導波管が、添付面側に
屈曲すると共にその屈曲した側の端が添付面に開口する
水平偏波信号導波用のコーナー導波管２３となってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同一の伝搬路を伝搬し
てきた互いに直交する垂直偏波と水平偏波の二つの直線
偏波の信号を相互に分波して取り出す為の偏波分波器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一端が垂直偏波信号と水平偏波信号とを
導入する為の導入口となっている導波管を有し、上記導
波管における一方の側の側壁の外面には回路基板添え付
け用の添付面を備えさせ、上記導波管には、その管内か
ら上記添付面側の管外に垂直偏波信号と水平偏波信号と
を個別に取り出す為の信号取出手段を備えさせ、該信号
取出手段は、上記導波管における添付面側の側壁に、二
つのプローブピンを、夫々該側壁を貫通ししかも導波管
の軸線と垂直な面内において相互に９０゜の角度を隔て
る状態に装着して、一方のプローブピンから垂直偏波信
号を取出し、他方のプローブピンから水平偏波信号を取
出すようにしている（例えば特開平４−３２９７０１号
公報参照）。

【０００３】上記従来の偏波分波器では、垂直偏波信号
と水平偏波信号とを個別に分けて取り出すことが出来る
為、両信号を同時に利用できる。しかもそれら垂直偏波
信号と水平偏波信号とを一つの添付面に取り出すことが
出来る。このことは、該添付面に添え付ける回路基板は
１枚の小型のものでよく、又接続作業の手間も比較的軽
減させる特長がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の偏波
分波器では、その製造に際して、垂直偏波と水平偏波と
の夫々について導波管の側壁に対するプローブピンの装
着作業を必要とする。その装着作業は、上記導波管の側
壁に透孔を穿設し、その透孔に絶縁体を装着すると共に
その絶縁体を介してプローブピンを取付けるといった手
間のかかる作業を必要とする。このような作業を上記の
ように垂直偏波と水平偏波との夫々について行わねばな
らず、二つのプローブピン分の手間数を必要として作業
を非常に面倒化させる問題点があった。

【０００５】本願発明の偏波分波器は上記従来技術の問
題点（技術的課題）を解決する為に提供するものであ
る。第１の目的は、混在して入力された垂直偏波信号と
水平偏波信号とを個別に分けて取り出すことが出来るよ
うにした偏波分波器を提供することである。第２の目的
は、上記垂直偏波信号と水平偏波信号とを、前者はプロ
ーブピンでもって後者はコーナー導波管でもって共に一
つの添付面の側に取り出すことが出来るようにし、もっ
て、上記添付面に添え付ける回路基板を１枚のもので、
しかも小型のものに出来るようにすることである。第３
の目的は、上記のように垂直偏波信号はプローブピンで
取り出し水平偏波信号はコーナー導波管で取り出す構成
にすることによって、製造に当たってのプローブピンの
装着が一つのプローブピンで足りるようにし、その装着
作業手間を上記従来技術のものに比べて半減化させて低
コスト化できるようにした偏波分波器を提供することで
ある。他の目的及び利点は図面及びそれに関連した以下
の説明により容易に明らかになるであろう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本願発明における偏波分波器は、一端が垂直偏波信
号と水平偏波信号とを導入する為の導入口となっている
導波管を有し、上記導波管における一方の側の側壁の外
面には回路基板添え付け用の添付面を備えさせ、上記導
波管には、その管内から上記添付面側の管外に垂直偏波
信号と水平偏波信号とを個別に取り出す為の信号取出手
段を備えさせている偏波分波器において、上記信号取出
手段の構成は、上記導波管内の途中に垂直偏波信号の通
過は阻止するが水平偏波信号の通過は許す選択通過手段
を設け、上記選択通過手段よりも導入口側においては、
上記添付面側の側壁に垂直偏波信号取出用のプローブピ
ンを装着し、上記選択手段よりも反導入口側の導波管
を、上記添付面側に屈曲した水平偏波信号導波用のコー
ナー導波管でもって構成すると共に、該コーナー導波管
におけるその屈曲した側の端を上記添付面に開口させて
水平偏波信号取出用の開口部とした構成のものである。

【０００７】

【作用】導入口から導波管内に垂直偏波信号と水平偏波
信号が入来すると、そのうちの前者は選択通過手段によ
ってそれ以降への進行が阻止され、プローブピンによっ
て添付面の側に取り出される。一方後者は上記選択通過
手段を通ってコーナー導波管に進み、その後端から添付
面の側に取り出される。

【０００８】

【実施例】以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。衛星通信の態様を示す図１において、１は地上の基
地局（親局とも呼ばれる）、２はそこのアンテナを示
す。３は地上において上記基地局１から離れた場所に設
けられた端末局（子局とも呼ばれる）、４はそこのアン
テナで、一例としてオフセットパラボラアンテナを示
し、５は反射鏡、６は反射鏡で反射された信号の受信装
置を示す。７は通信用の衛星で、例えば日本においては
ＪＣＳＡＴ、アメリカ合衆国においてはＧＳＴＡＲ等が
ある。

【０００９】上記構成のものにあっては、基地局１から
の例えばデータ通信の電波信号（周波数は例えば１４Ｇ
Ｈｚ帯域）は実線矢印で示すように衛星７に送られ、そ
こで１２ＧＨｚ帯域の信号に変換され、その変換された
信号が実線矢印のように端末局３に送られる。上記端末
局３に届く電波信号は、垂直偏波信号と水平偏波信号と
の相互に直交する二つの直線偏波の信号を含む。

【００１０】次に上記受信装置６の構成を示す図２、図
３について説明する。10は電波信号を受信する為の一次
放射器を示し、上記垂直偏波信号と水平偏波信号を分波
する為の偏波分波器11と、それに電波信号を導入する為
の周知のホーン12とから成る。13は回路収容室の側壁
で、偏波分波器11と一体に形成しており内側が回路収容
空間14となっている。15は上記回路収容空間に備えさせ
た回路基板を示す。16は回路収容室の側壁13に取付けた
伝送線接続用の端子で、回路基板15の垂直偏波側の中間
周波信号と水平偏波側の中間周波信号の各出力と電源回
路への電源入力とが夫々接続される多端子型のコネクタ
ーを用いている。17はそこに接続した伝送線で、例えば
多芯の同軸ケーブルである。18は上記回路収容室の開口
部を塞ぐ為の蓋で、例えばアルミダイカスト製であり、
止付部材例えばビス19でもって上記側壁13に着脱自在に
止付られる。

【００１１】次に上記偏波分波器11を詳細に示す図４、
図５について説明する。20は電波信号を導入する為の導
波管を示し、前半部は垂直偏波信号と水平偏波信号の導
入の為に円形導波管21でもって構成し、中間部には後述
の信号取出手段のための選択通過手段22を備えさせ、後
半部は水平偏波信号のみを通す為に断面矩形をした矩形
導波管であるコーナー導波管23でもって構成している。
20ａは該導波管20の導入口を示し、上記ホーン12を連ね
ている。上記導波管20は例えばアルミニウムのような導
電体材料をダイキャスト成形して形成される。24は上記
導波管20において上記収容空間14の側の側壁の外面を示
し、回路基板15を添え付けるための添付面としており、
回路基板15の下面とできるだけ広い領域において接触で
きるようにするために平坦面に形成している。

【００１２】次に25は上記導波管20の管内から上記添付
面24側の管外に垂直偏波信号と水平偏波信号とを個別に
取り出す為の信号取出手段で、前者を取り出す為の垂直
偏波信号取出手段26と後者を取り出す為の水平偏波信号
取出手段27とから構成している。先ず垂直偏波信号取出
手段26は、前記選択通過手段22とそれよりも導入口20ａ
側において上記添付面24側の側壁に取付けたプローブピ
ン28とでもって構成している。上記選択通過手段22は垂
直偏波信号の通過は阻止するが水平偏波信号の通過は許
す為のもので、例えば円形導波管モードの信号を矩形導
波管モードの信号に変換する円形矩形変換器を用いてい
るが、その他にステップ状絞りを用いたり格子板を用い
ても良い。上記円形矩形変換器は、上記円形導波管21の
出口とコーナー導波管23の入口との間での信号の伝達の
整合をとるようにしている。22ａは該変換器22において
円形導波管21側を向く面を示し、ここより後段へ向けて
の垂直偏波信号の伝搬を阻止する為のものであり、円形
導波管21を通る垂直偏波信号に対してショート面となる
ようにする為のものである。上記プローブピン28は円形
導波管21内の垂直偏波信号を取り出す為のものであり、
一端はその垂直偏波信号の取出のために円形導波管21内
に位置させ、他端は回路基板15に設けられた増幅回路
（後述する）の入力部との接続の為の接続端子部28ａと
して添付面24から突設させてある。次に上記プローブピ
ン28の取付構造を説明する。29はプローブピンの装着の
ための透孔を示し、そこに装着されるプローブピンが添
付面24と垂直となるようにする為に、該透孔24の軸線を
添付面24と垂直にしている。30は導波管20とプローブピ
ン28とを電気的に絶縁する為の絶縁体で、例えばポリテ
トラフルオロエチレン製のスリーブを用いる。

【００１３】次に水平偏波信号取出手段27は前記選択通
過手段22とコーナー導波管23とでもって構成している。
コーナー導波管23は選択通過手段22を通って入来した水
平偏波信号の進行方向を添付面24の側に向けるために、
添付面24の側に９０゜屈曲させてある。32は該コーナー
導波管23における水平偏波信号の出力部である後端の開
口部を示し、図示の如く添付面24に開口させてある。

【００１４】次に回路基板15について説明する。該回路
基板15は絶縁板38の表裏両面に夫々導体を貼着している
基板（周知のプリント基板と称されるもの）を用いてい
る。該基板15の下面39にはその全面に渡って上記導体を
もって構成したアース導体40（図６参照）を備えてい
る。上面には上記導体をもって構成した多数の信号導体
を備える。そしてそこに多数の回路素子を取付けて種々
の電子回路を構成している。尚上記信号導体は前記周波
数帯域の高周波信号をロス少なく伝送する為に周知のス
トリップラインをもって構成している。

【００１５】次に上記回路基板15上に構成された種々の
電子回路を示す図４について説明する。尚図では各電子
回路の存在する領域のみを示す。41は垂直偏波信号から
得られた高周波の電気信号を増幅する為の周知の高周波
増幅回路、42はその入力部を示し、前記プローブピン28
における接続端子部28ａを貫通させる為に基板15に形成
された透孔42ａと、貫通させた端子部28ａを半田付けす
る為のランド42ｂを備える。このような構成の入力部42
は基板15上での占有面積が小さく、従って基板15上の面
を他の部材の配置に有効利用可能にしている。43は増幅
回路41で増幅された高周波信号を中間周波の信号に周波
数変換する為のミキサー、44はその中間周波の信号を増
幅する為の中間周波増幅回路を夫々示す。45は水平偏波
信号から得られた高周波の電気信号を増幅する為の周知
の高周波増幅回路、46はその入力部を示す。該入力部46
には、前記水平偏波信号取出部であるコーナー導波管23
の開口部32に隣接して位置させるようにした取出手段例
えばプローブ47を備える。尚48は取出口32における回路
基板15の存在の影響を少なくする為に基板15に形成した
透孔、49はプローブ47の機械的な支持強度の増強の為に
基板15に残した支持部材を示す。50は増幅回路45で増幅
された高周波信号を中間周波の信号に周波数変換する為
のミキサー、51はその中間周波の信号を増幅する為の中
間周波増幅回路を夫々示す。52は上記各回路に動作用の
直流電流を供給する為の電源回路を示す。

【００１６】次に35は上記コーナー導波管23の後端を終
端して、後述のプローブ47での信号の取出を可能にする
為のキャップで、導電材料で形成している。36はキャッ
プ35における止付片で、キャップ35の周囲全体を後述す
るアース導体に接続する為にキャップの四周を囲うよう
に設けている。36ａはプローブ47との接触防止のための
凹部を示す。37はキャップを添付面24に止め付ける為の
止め部材でビスを例示する。

【００１７】次にキャップ35の止付部の詳細を示す図６
及び図７について説明する。54は基板15の上面に備えさ
せたアース導体で、キャップ35における止付片36をアー
ス電位に保つために備えさせたものであり、スルーホー
ルメッキをもって例示する接続体55を通して基板下面の
アース導体40に接続している。56も同じくキャップ35の
止付片36をアース電位に保つための接続体であって、一
端は止付片36との接触の為に基板15の上面に露出させ、
他端は基板15の下面のアース導体40に接続している。該
接続体56は例えばスルーホールメッキをもって構成して
おり、上記キャップ35の全周を均一なアース電位にする
為に、上記止付片36が重合する予定の場所に多数を備え
させている。

【００１８】次に上記受信装置６の組立を説明する。先
ず透孔29にプローブピン28を絶縁体30を介して装着す
る。次に種々の回路素子の取り付け及び配線を終えた回
路基板15を添付面24に乗せる。この場合、端子部28ａは
添付面24に対し垂直状態に突出しているので、基板15を
添付面24の上にその上方から降ろすのみで端子部28ａは
簡単に基板15の透孔42ａを貫通する。添付面24に乗せた
基板15は止付用のビス15ａでもって止付る。次に偏波分
波器11における垂直偏波信号の取出部であるプローブピ
ン28及び水平偏波信号の取出部である開口部32と、回路
基板15におけるそれらの入力部42，46との接続を行う。
この接続の場合、取出部28と入力部42との接続に関して
は、上記のように回路基板15を添付面24に添え付けた状
態では、垂直偏波信号取出用のプローブピン28における
接続端子部28ａが、基板15上の入力部42における透孔42
ａを貫通しているので、作業は上記端子部28ａを接続用
のランド42ｂに半田付けするのみで良い。又取出部32と
入力部46との接続に関しては、上記のような基板15の添
え付け状態では、既にプローブ47が取出部32に近接して
位置しているので、最早何等の作業も要しない。このよ
うに、取出部28，32と入力部42，46との接続は極めて僅
かな作業で簡単に行うことができる。上記接続を終えた
ならば、キャップ35をビス37でもって所定位置の止付孔
33に止付ると共に、回路基板15と端子16との所定の配線
を行う。そして蓋18を側壁13に乗せビス19でもって止付
る。これで受信装置６が完成する。

【００１９】上記受信装置６の作動を説明する。ホーン
12を通して垂直偏波信号と水平偏波信号が円形導波管21
に入来する。それらの信号は円形導波管21内を奥部へと
進む。垂直偏波信号に対しては変換部22の面22ａがショ
ート面となってコーナー導波管23がカットオフ導波管と
なる為、円形導波管21内を伝搬するＴＥ₁₁モードの垂直
偏波信号をプローブピン28により励振することが出来
る。その結果、プローブピン28にその垂直偏波信号に基
づく高周波の電気信号が得られる。該電気信号は高周波
増幅回路41の入力部42に入る。水平偏波信号は上記円形
導波管21を通った後、変換部22によって円形ＴＥ₁₁モー
ドから矩形ＴＥ₁₀モードに変換されてコーナー導波管23
に至り、そこで進行方向が９０゜折れ曲がって取出部32
に至る。取出部32においては、上記円形導波管21内での
垂直偏波の場合と同様に、キャップ35がショート面とな
り、プローブ47が水平偏波信号により励振され、プロー
ブ47に該水平偏波信号に基づく高周波の電気信号が得ら
れる。該電気信号は高周波増幅回路45の入力部46に入
る。上記高周波増幅回路41，45に入った電気信号は夫々
の回路で増幅され、更にミキサー43，50で周波数変換さ
れ、更に中間周波増幅回路44，51で増幅された後、端子
16から伝送線17に出力される。

【００２０】次に図１１は回路基板の異なる例を示すの
もである。図において61は垂直偏波信号の受信回路で、
前記高周波増幅回路41、ミキサー43及び中間周波増幅回
路44から成る。62は送信回路で、その入力端は前記図４
のコネクター16に接続するようにしてあり、出力端には
前記コーナー導波管の後端の開口部に位置させるように
した送信用のプローブ63を備えている。

【００２１】上記のような回路基板15ｅを前記回路基板
15に代えて用いることにより前記受信装置６は送信と受
信が可能なトランシーバーとなる。該トランシーバーを
備えた端末局３においては、図１において基地局１から
衛星７を通して実線矢印で示すように送られてくる垂直
偏波の電波信号（１２ＧＨｚ帯）を受信できる一方、該
端末局３からは例えば１４ＧＨｚ帯域の水平偏波の電波
信号を破線矢印で示すように衛星７に送ることができ
る。衛星７に送られた該１４ＧＨｚ帯域の水平偏波の電
波信号はそこで１２ＧＨｚ帯域の信号に変換され、その
変換された信号が破線矢印で示すように基地局１に送ら
れる。なお、図１１において、機能上前図のものと同一
又は均等構成と考えられる部分には、前図と同一の符号
にアルファベットのｅを付して重複する説明を省略し
た。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、導入
口20ａから垂直偏波信号と水平偏波信号とが混在して入
来してもそれらを個別に分けて取り出せるので、それら
の何れの信号も同時利用出来る特長がある。しかも上記
のように垂直偏波信号と水平偏波信号とを個別に分けて
取出すものであっても、それらの信号は共に一つの添付
面24の側に取り出すことが出来る特長がある。このこと
は、上記添付面24に添え付ける回路基板15を１枚の小型
のものに出来、偏波分波器の小型化に貢献できる効果が
ある。その上上記のように垂直偏波信号と水平偏波信号
とを個別にしかも一つの添付面24の側に取り出すもので
も、それらの取出は、前者はプローブピン28で、後者は
コーナー導波管23の単なる開口部32で行うようにしたの
で、製造に当たって装着作業手間のかかるプローブピン
28自体の導波管20にたいする装着作業は垂直偏波信号用
の一つのみで足り、従って組立の作業手間を前記従来技
術のものに比べて半減させられる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】衛星通信の態様を示す図。

【図２】受信装置の概要を示す斜視図。

【図３】図２におけるIII−III線断面図。

【図４】受信装置の一部破断分解斜視図。

【図５】一次放射器の縦断面図。

【図６】図５におけるVI部分の拡大図。

【図７】水平偏波用高周波増幅回路の入力部を示す平面
図。

【図８】図５におけるVIII−VIII線断面図。

【図９】図５におけるIX−IX線断面図。

【図１０】図９におけるＸ−Ｘ線断面図。

【図１１】回路基板の異なる例を示す斜視図。

【符号の説明】

21 円形導波管 22 選択通過手段 23 コーナー導波管 24 添付面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端が垂直偏波信号と水平偏波信号とを
導入する為の導入口となっている導波管を有し、上記導
波管における一方の側の側壁の外面には回路基板添え付
け用の添付面を備えさせ、上記導波管には、その管内か
ら上記添付面側の管外に垂直偏波信号と水平偏波信号と
を個別に取り出す為の信号取出手段を備えさせている偏
波分波器において、上記信号取出手段の構成は、上記導
波管内の途中に垂直偏波信号の通過は阻止するが水平偏
波信号の通過は許す選択通過手段を設け、上記選択通過
手段よりも導入口側においては、上記添付面側の側壁に
垂直偏波信号取出用のプローブピンを装着し、上記選択
手段よりも反導入口側の導波管を、上記添付面側に屈曲
した水平偏波信号導波用のコーナー導波管でもって構成
すると共に、該コーナー導波管におけるその屈曲した側
の端を上記添付面に開口させて水平偏波信号取出用の開
口部とした構成であることを特徴とする偏波分波器。