JPH09199903A - 衛星通信受信用低雑音増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直交偏波を使用する低雑音増幅器における直
交プローブ間での電磁結合に起因して生じる逆偏波から
の干渉を回避する。 【構成】 垂直偏波用低雑音増幅器３の出力及び水平偏
波用低雑音増幅器４の出力間に方向性結合器５、６及び
接続ライン９より成る垂直偏波成分相殺手段を設けて水
平偏波側に漏れ込んだ垂直偏波成分を除去する。更に方
向性結合器５及び６の出力間に方向性結合器７、８及び
接続ライン１０より成る水平偏波成分相殺手段を設けて
垂直偏波側に漏れ込んだ水平偏波成分を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衛星通信受信用の低雑
音増幅器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】衛星通信受信用に、パラボラアンテナの
焦点部にフィードホーンと共に低雑音増幅器が設置さ
れ、従来より使用されている。この種の技術の従来例と
して、例えば、特開平０３−２０９９０５号公報及び特
開平０３−１０２９２２号公報等に開示された技術が提
案されている。

【０００３】先づ第１の従来例として挙げられる特開平
０３−２０９９０５号公報に開示された従来技術は、入
力端子と、この入力端子に接続された入力整合回路と、
この入力整合回路に接続された増幅素子と、この増幅素
子に接続された出力整合回路と、この出力整合回路に接
続された出力端子とを備え、前記入力整合回路はマイク
ロストリップ線路よりなる伝送線路と、この伝送線路に
対して並列接続されたマイクロストリップパターンより
なる複数のスタブとにより形成し、これら複数のスタブ
のうち少なくともひとつは不要信号周波数で約４分の１
波長の長さをもつ容量性のスタブとし、増幅すべき信号
周波数帯域に対しては、前記入力整合回路は雑音整合回
路を形成し、かつ不要信号周波数に対しては、前記入力
整合回路はこれを減衰させるフィルタを形成した増幅器
を構成し、衛星通信用屋外装置においてこの増幅器を初
段に用いて構成した低雑音増幅器の入力端子を交差偏波
分波器の受信ポートに接続するとともに、この低雑音増
幅器の出力端子を受信側周波数変換器の入力端子に接続
するというものである。

【０００４】この第１の従来技術によれば、マイクロス
トリップパターンというきわめて簡単な構成によって、
不要信号を阻止すると共に、低雑音の増幅器を実現する
ことができる。

【０００５】次に第２の従来例として挙げられる特開平
０３−１０２９２２号公報に開示された従来技術は、交
差偏波分波器と低雑音増幅器をパラボラアンテナの焦点
部に設置し、送信用周波数変換器、受信用周波数変換
器、局部発振器、送信用電力増幅器を収納したハウジン
グをパラボラアンテナの焦点近傍に設置し、低損失の同
軸ケーブルによって、ハウジングと受信用低雑音増幅器
及び交差偏波分波器とを接続することによって構成され
ている。

【０００６】このような構成にすると、ハウジングをパ
ラボラアンテナの焦点部に設置しないために、送信用電
力増幅の出力パワー増大に伴う発熱量が増加し、これの
放熱のためにハウジングが大きくなったり、重量が増え
ても、アンテナの機械的安定性を損なうことが無く、さ
らに低雑音増幅器は、パラボラアンテナの焦点部に設置
しているために、雑音特性を劣化させずに済むので、良
好な受信性能が得られる。また、送信用電力増幅器と交
差偏波分波器との接続は、低損失の同軸ケーブルで接続
されているために、ケーブル損失による送信出力の低下
は、低く抑えることが可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】叙上のように、従来の
低雑音増幅器では、フィードホーンを直交直線偏波にて
送信と受信で共用するための分波器が入力部に設けられ
ている。また、受信専用の場合でも、直交直線偏波で同
一周波数を共用するための分波器が、同様に設けられて
いる。

【０００８】しかしながら、これらの従来技術において
は、分波器部分にて直交偏波用プローブ間で電磁結合を
生じ、交差偏波識別度が劣化する問題がある。

【０００９】また、直交偏波用プローブ間で発生する電
磁結合を軽減させるには、フィードホーンの軸方向で２
つのプローブを分離すれば良いが、この方法では分波器
の構造が立体的になり、マイクロストリップラインで構
成された低雑音増幅器との一体化が困難である。

【００１０】本発明は従来の上記実情に鑑みてなされた
ものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内在
する上記課題を解決することを可能とした新規な衛星通
信受信用低雑音増幅器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る衛星通信受信用低雑音増幅器は、低雑
音増幅器出力に逆偏波からの干渉波を相殺する手段を設
けて構成される。

【００１２】即ち本発明は、更に詳しくは、受信電波の
垂直偏波を検出する第１のプローブと、受信電波の水平
偏波を検出する第２のプローブと、前記垂直偏波の信号
を増幅する第１の低雑音増幅器と、前記水平偏波の信号
を増幅する第２の低雑音増幅器と、前記第１の低雑音増
幅器の出力に接続された第１の方向性結合器と、前記第
２の低雑音増幅器の出力に接続された第２の方向性結合
器と、前記第１、第２の方向性結合器を接続する第１の
接続ラインと、前記第１の方向性結合器に接続された第
３の方向性結合器と、前記第２の方向性接合器に接続さ
れた第４の方向性結合器と、前記第３、第４の方向性結
合器を接続する第２の接続ラインとを備えている。

【００１３】

【実施例】次に、本発明をその好ましい一実施例につい
て図面を参照しながら具体的に説明する。

【００１４】図１は、本発明の一実施例を示すブロック
構成図である。

【００１５】図において、参照符号１は垂直偏波用プロ
ーブ、２は水平偏波用プローブであり、アンテナのフィ
ードホーンからの電波を検出する。３及び４は、各偏波
用の低雑音増幅器であり、受信信号を所要の出力レベル
まで増幅する。低雑音増幅器３及び４の出力には、方向
性結合器５、７及び６、８がそれぞれ接続されている。

【００１６】方向性結合器５の結合出力は接続ライン９
を介して方向性結合器６の結合入力に接続されている。
また同様に、方向性結合器７の結合出力は接続ライン１
０を介して方向性結合器８の結合入力に接続されてい
る。各方向性結合器５及び７を接続する接続ライン９及
び１０の電気長は、方向性結合器の電気長を含んで、半
波長の整数倍とする。

【００１７】次に本発明の動作原理を図２を用いて説明
する。図２中の矢印は、信号レベルを模試的に表したも
ので、矢印の長さは相対的な信号強度を示す。

【００１８】図２を参照するに、理想的な垂直、水平偏
波プローブでは偏波間の結合無しで各偏波を分離するこ
とができるが、現実的には、逆偏波からの漏れ込みを生
じる。図２において、矢印Ｈは水平偏波信号を、矢印Ｖ
は垂直偏波信号をそれぞれ示す。また、矢印Ｈ′は垂直
偏波側に漏れ込んだ水平偏波成分を、矢印Ｖ′は水平偏
波側に漏れ込んだ垂直偏波成分をそれぞれ示す。

【００１９】方向性結合器５、方向性結合器６及び方向
性結合器５の結合出力を逆相にする機能を有する接続ラ
イン９により、水平偏波側に漏れ込んだ垂直偏波成分を
除去する垂直偏波成分相殺手段を構成している。

【００２０】方向性結合器５の結合出力には、結合度に
応じて垂直偏波信号Ｖ及び水平偏波成分Ｈ′よりもレベ
ルが下がった矢印Ｖと矢印Ｈ′、すなわち矢印ｖと矢印
ｈ′が出力される。これらの出力ｖ、ｈ′は、方向性結
合器６において、水平偏波用の低雑音増幅器４の出力信
号である矢印Ｈと矢印Ｖ′と合成される。矢印ｖと矢印
ｈ′は、方向性結合器６の結合度に応じてレベルが下が
る。合成においては、方向性結合器５、接続ライン９及
び方向性結合器６の総合での電気長が半波長の整数倍と
なっているので、矢印Ｈと矢印Ｖ′及び矢印ｖと矢印
ｈ′は逆相で合成される。この結果、干渉波成分である
矢印Ｖ′が、矢印ｖで相殺される。

【００２１】方向性結合器７、方向性結合器８及び方向
性結合器８の結合出力を逆相にする機能を備えた接続ラ
イン１０によって、垂直偏波側に漏れ込んだ水平偏波成
分を除去する垂直偏波成分相殺手段を構成している。

【００２２】同様の相殺効果が垂直偏波の増幅経路でも
生じる。方向性結合器８の結合出力には、結合度に応じ
て水平偏波信号Ｈ及び垂直偏波成分Ｖ′よりもレベルが
下がった矢印Ｈと矢印Ｖ′、すなわち矢印ｈと矢印ｖ′
が出力される。これらの出力は、方向性結合器７におい
て、垂直偏波用の低雑音増幅器３の出力信号である矢印
Ｖと水平偏波成分である矢印Ｈ′と合成される。矢印ｈ
と矢印ｖ′は、方向性結合器７の結合度に応じてレベル
が下がる。合成においては、方向性結合器８、接続ライ
ン１０及び方向性結合器７の総合での電気長が半波長の
整数倍となっているので、矢印Ｖと矢印Ｈ′及び矢印ｈ
と矢印ｖ′は逆相で合成される。この結果、干渉波成分
である矢印Ｈ′が、矢印ｈで相殺される。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各偏波の増幅出力結果では、干渉成分である逆偏波から
の漏れ込みが相殺される効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。

【図２】本発明の動作原理を説明するためのブロック図
である。

【符号の説明】

１…垂直偏波用プローブ ２…水平偏波用プローブ ３、４…低雑音増幅器 ５、６、７、８…方向性結合器 ９、１０…接続ライン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信電波の垂直偏波を検出する第１のプ
   ローブと、 受信電波の水平偏波を検出する第２のプローブと、 前記垂直偏波の信号を増幅する第１の低雑音増幅器と、 前記水平偏波の信号を増幅する第２の低雑音増幅器と、 前記第１の低雑音増幅器の出力に接続された第１の方向
   性結合器と、 前記第２の低雑音増幅器の出力に接続された第２の方向
   性結合器と、 前記第１、第２の方向性結合器を接続する第１の接続ラ
   インと、 前記第１の方向性結合器に接続された第３の方向性結合
   器と、 前記第２の方向性結合器に接続された第４の方向性結合
   器と、 前記第３、第４の方向性結合器を接続する第２の接続ラ
   インと、 を有することを特徴とした衛星通信受信用低雑音増幅
   器。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２の方向性結合器及び前
   記第１の接続ラインにより水平偏波側に漏れ込んだ垂直
   偏波成分を除去する垂直偏波成分相殺手段を構成するこ
   とを更に特徴とする請求項１に記載の衛星通信受信用低
   雑音増幅器。
3. 【請求項３】 前記第３及び第４の方向性結合器及び前
   記第２の接続ラインにより垂直偏波側に漏れ込んだ水平
   偏波成分を除去する水平偏波成分相殺手段を構成するこ
   とを更に特徴とする請求項１に記載の衛星通信受信用低
   雑音増幅器。
4. 【請求項４】 前記第１の接続ライン又は前記第２の接
   続ラインは、前記第１の方向性結合器の結合出力または
   前記第４の方向性結合器の結合出力を逆相にする機能を
   有することを更に特徴とする請求項２または請求項３に
   記載の衛星通信受信用低雑音増幅器。
5. 【請求項５】 前記第１の方向性結合器、第１の接続ラ
   イン及び第２の方向性結合器の総合での電気長または前
   記第４の方向性結合器、第２の接続ライン及び第３の方
   向性結合器の総合での電気長は、半波長の整数倍となっ
   ていることを更に特徴とする請求項２または請求項３に
   記載の衛星通信受信用低雑音増幅器。