JPH0927701A - 同軸導波管変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同軸導波管変換器において、小型化を図ると
ともに、交差偏波特性および通過損失の調整を可能とす
る。 【解決手段】 円形導波管５と矩形導波管６との連結部
に第２の直線偏波を第１のプローブ３の方向から第２の
プローブ４の方向に反射する整合手段７ａを交換可能に
設け、矩形導波管６の壁面に整合手段７ａの位置の移動
範囲を制限する凹部１６を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は同軸導波管変換器に
関し、特に互いに直交する第１と第２の直線偏波を受信
するための同軸導波管変換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば特開平５−２６７９０３
号公報に示されているように、互いに直交する２種類の
独立した直線偏波（水平偏波、垂直偏波）を受信するた
めの屋外アンテナに搭載される衛星放送受信用屋外コン
バータが知られている。

【０００３】図１０は従来の衛星方法受信用屋外コンバ
ータに使用される同軸導波管変換器の斜視図であり、図
１１、図１２はそれぞれ平面図、断面図である。円形導
波管５と、円形導波管５と一体的に連結され円形導波管
５に対してほぼ直交する方向に延びるように形成された
矩形導波管６と、円形導波管５の所定位置に円形導波管
５によって挟み込まれるように取付けられたテフロンか
らなる基体１０と、前記基体１０の表面上に形成された
マイクロストリップ回路基板８と、基体１０の下表面上
に形成され、矩形導波管６の上面を構成するアース面９
と、基体１０とマイクロストリップ回路基板８とマイク
ロストリップライン１３ｂとから構成され、円形導波管
５の内部に突出するように形成された第１のプローブ３
と、マイクロストリップライン１３ａに接続され、矩形
導波管６の内部に突出して形成された第２のプローブ４
と、円形導波管５と矩形導波管６との連結部分の角部に
形成された整合用反射リブ７ｃと短絡端末Ａ面１１と、
短絡端末Ｂ面１２とを備えている。

【０００４】第１のプローブ３は水平偏波１を検出する
ためのものであり、第２のプローブ４は垂直偏波２を検
出するためのものである。短絡端末Ａ面１１は水平偏波
１を反射して第１のプローブ３に検出させるためのもの
である。第１のプローブ３と短絡端末Ａ面１１とは１／
４波長分の間隔を隔てて設置されている。整合用反射リ
ブ７ｃは垂直偏波２のみを第２のプローブ４の方向へ９
０°反射するためのものである。また短絡端末Ｂ面１２
は整合用反射リブ７ｃによって反射された垂直偏波２を
さらに反射して第２のプローブ４に検出させるためのも
のである。第２のプローブ４と短絡端末Ｂ面１２とは１
／４波長分の間隔を有している。

【０００５】次に動作について説明する。互いに直交す
る２種類の直線偏波（水平偏波１、垂直偏波２）は円形
導波管５に伝達される。第１のプローブ３と平行な水平
偏波１は第１のプローブ３と１／４波長分離れた短絡端
末Ａ面１１によって反射され、その結果反射されていな
い水平偏波１と反射された水平偏波１とが整合される。
この整合された水平偏波１が第１のプローブ３によって
検出されマイクロストリップライン１３ｂに伝達され
る。

【０００６】また垂直偏波２は第１のプローブ３によっ
てほとんど影響を受けることなく円形導波管５内を伝送
する。そして垂直偏波２は水平偏波１にほとんど影響を
与えない整合用反射リブ７ｃによってその不整合と通過
損失が低減される。この状態で垂直偏波２は矩形導波管
６内に９０°曲げられて伝送される。垂直偏波２は短絡
端末Ｂ面１２によって反射され、その結果反射されてい
ない垂直偏波２と反射された垂直偏波２とが整合され
る。この整合された垂直偏波２は第２のプローブ４によ
って検出され、マイクロストリップライン１３ａに伝達
される。

【０００７】また本従来技術では円形導波管５とそれに
対して直交する矩形導波管６とを一体的に形成した直交
変換器形状を用いるとともに、円形導波管５と矩形導波
管６とにそれぞれ第１のプローブ３および第２のプロー
ブ４を設けるように構成する。

【０００８】さらに第１のプローブ３の出力端と第２の
プローブ４の出力端とを同一平面上に配置することによ
り、１つのマイクロストリップ回路基板８のみの構成と
している。さらに矩形導波管６の上面部分をマイクロス
トリップ回路基板８の基体１０の裏面を構成するアース
面９によって構成し、部品数の低減および装置の小型化
を実現している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、図１０
に示した従来の同軸導波管変換器は、小型化を図るとと
もに２つのプローブがそれぞれ他方のプローブに影響を
及ぼすのを有効に防止することによって良好な交差偏波
特性を得るために、第２の直線偏波を第２の導波管に導
くための整合手段である整合用反射リブ７ｃを備えた構
造としている。

【００１０】しかし整合用反射リブ７ｃによって反射・
整合される垂直偏波２の通過損失の良好な帯域はやや狭
帯域であるため、現在、衛星放送や衛星通信で使用され
ている全帯域（１０．７〜１２．７５ＧＨｚ）をカバー
することはできない。整合用反射リブの形状を変える
と、それぞれの衛星放送で使用される帯域（たとえば日
本ＢＳ（broadcasting satellite）は１１．７〜１２．
２ＧＨｚ）に合わせることができるが、従来の技術で
は、矩形導波管６と一体に形成されるため矩形導波管全
体を変更しなければならなくなりコストアップになる。

【００１１】また実際、衛星放送受信用屋外コンバータ
に本同軸導波管変換器が使用されるときは、第１のプロ
ーブ３、第２のプローブ４で受信した水平・垂直の両偏
波はマイクロストリップライン１３ｂ、１３ａに伝送さ
れ、さらにその後段にある高周波ローノイズアンプ回路
（ＬＮＡ）に伝送される。高周波ローノイズアンプ回路
には、トランジスタが使用されるが、部品のばらつき等
により、不整合が生じる場合があり、反射波がマイクロ
ストリップライン１３ｂ、１３ａに返り、第１のプロー
ブ３、第２のプローブ４に送られ導波管内に送られる。
従来の技術では、第１のプローブ３と整合用反射リブ７
ｃが接近しているため、前述の反射波が互いに干渉し交
差偏波特性を劣化させる場合がある。交差偏波特性を良
好にするためには、第１のプローブ３と整合用反射リブ
７ｃ間の距離を調整し、反射波の互いの影響を打消し合
うようにしなければならない。しかし従来の技術では矩
形導波管６と整合用反射リブ７ｃが一体化しており、移
動できないため不可能であった。

【００１２】それゆえに本願の請求項１および２に記載
の同軸導波管変換器は、矩形導波管全体を変更すること
なく、同軸導波管変換器の特性を各衛星放送の周波数帯
域に合わせることのできる同軸導波管変換器を提供する
ことを目的とする。

【００１３】請求項３に記載の同軸導波管変換器は、矩
形導波管全体を変更することなく、同軸導波管変換器の
特性を各衛星放送の周波数帯域に合わせることができ、
さらに交差偏波特性を良好にすることができる同軸導波
管変換器を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に記載の
同軸導波管変換器は、互いに直交する第１と第２の直線
偏波を受信するための同軸導波管変換器であって、円形
導波管内に設けられ前記第１の直線偏波を検出する第１
のプローブと、前記第１のプローブと所定の間隔を隔て
てほぼ平行に設けられた第１の短絡部とを有する第１変
換部と、前記円形導波管と連結され前記円形導波管に対
してほぼ直交する矩形導波管と、前記矩形導波管の所定
位置に設けられた前記第２の直線偏波を検出するための
第２のプローブと、前記第２のプローブと所定の間隔を
隔ててほぼ平行に設けられた第２の短絡部とを有する第
２変換部と、前記第１のプローブの出力端と、前記第１
のプローブの前記出力端と同一の平面上に形成される前
記第２のプローブの出力端と、前記円形導波管と前記矩
形導波管との連結部に交換可能に設けられ、前記第２の
直線偏波を前記第１のプローブの方向から前記第２のプ
ローブの方向へ反射する整合手段とを含むことを特徴と
する。

【００１５】請求項２に記載の同軸導波管変換器は、請
求項１に記載の同軸導波管変換器であって、前記整合手
段は下端部にねじ部を有し、前記矩形導波管は前記第１
の短絡部において前記ねじ部が挿入される貫通孔を有す
る壁面を含み、前記整合手段と前記矩形導波管とを前記
ねじ部を用いて固定する固定手段とを備えたことを特徴
とする。

【００１６】請求項３に記載の同軸導波管変換器は、請
求項２に記載の同軸導波管変換器であって、前記矩形導
波管の前記壁面には前記整合手段の位置の移動範囲を制
限する凹部が形成されていることを特徴とする。

【００１７】請求項１に記載の同軸導波管変換器におい
ては、矩形導波管と、第２の直線偏波を第１のプローブ
の方向から第２のプローブの方向へ反射する整合手段と
を別ピースとし、この整合手段を円形導波管と矩形導波
管との連結部に交換可能に設ける構成を採っている。

【００１８】したがって、整合手段で反射・整合される
垂直偏波の通過損失の良好な帯域が狭帯域であるため
に、衛星放送等で使用されている全帯域をカバーするこ
とができない場合であっても、整合手段のみを交換する
ことにより、矩形導波管全体を変更することなく同軸導
波管変換器の特性を各衛星放送の周波数帯域に合わせる
ことができる。

【００１９】請求項２に記載の同軸導波管変換器におい
ては、請求項１に記載の発明の作用に加え、整合手段の
下端部にはねじ部が形成され、矩形導波管の第１の短絡
部における壁面には貫通孔が空けられているので、ねじ
部を用いて固定する固定手段により整合手段を矩形導波
管に交換可能に固定することができる。

【００２０】したがって、整合手段で反射・整合される
垂直偏波の通過損失の良好な帯域が狭帯域であるため
に、衛星放送等で使用されている全帯域をカバーするこ
とができない場合であっても、ねじ部により固定されて
いる整合手段のみを交換することにより、矩形導波管全
体を変更することなく、同軸導波管変換器の特性を各衛
星放送の周波数帯域に合わせることができる。

【００２１】請求項３に記載の同軸導波管変換器におい
ては、請求項２に記載の発明の作用に加え、矩形導波管
の壁面には整合手段の位置の移動範囲を制限する凹部が
形成されているので、整合手段の位置の微調整をすると
きに、極端に位置が移動してしまうことを防止すること
ができる。

【００２２】したがって、実際に衛星放送受信用屋外コ
ンバータにこの同軸導波管変換器が使用されるときに、
トランジスタ等の部品ばらつき等により、不整合が生じ
る場合であっても、また第１のプローブと整合手段が接
近しているために反射波が互いに干渉して交差偏波特性
が劣化する場合であっても、整合手段の位置の微調整が
容易に行なえるので、反射波の互いの影響を打消し合う
ように第１のプローブと整合手段の間の距離が調整され
ることにより、交差偏波特性を良好にすることができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下本願の実施例を図面を参照し
ながら詳細に説明する。

【００２４】図１は、本願の実施例の第１の整合手段を
取付けた同軸導波管変換器の内部構造を示した斜視図で
あり、図２は平面図であり、図３は断面図である。基本
的構造および動作原理は従来の技術において先述したも
のと同様である。

【００２５】すなわち同軸導波管変換器は、円形導波管
５と、円形導波管５と一体的に結合器され円形導波管５
に対してほぼ直交する方向に延びるように形成された矩
形導波管６と、円形導波管５の所定位置に円形導波管５
によって挟み込まれるように取付けられたテフロンから
なる基体１０と、基体１０の表面上に形成されたマイク
ロストリップ回路基板８と、基板１０の下表面上に形成
され矩形導波管６の上面を構成するアース面９と、基体
１０とマイクロストリップ回路基板８とマイクロストリ
ップライン１３ｂとから構成され円形導波管５の内部に
突出するように形成された第１のプローブ３と、マイク
ロストリップライン１３ａに接続され矩形導波管６の内
部に突出して形成された第２のプローブ４と、円形導波
管５と矩形導波管６との連結部分に交換可能に設けられ
た第１の整合手段である整合用反射リブ７ａと、短絡端
末Ａ面１１と、短絡端末Ｂ面１２とを含む。

【００２６】第１のプローブ３は水平偏波１を検出する
ためのものであり、第２のプローブ４は垂直偏波２を検
出するためのものである。短絡端末Ａ面１１は水平偏波
１を反射して第１のプローブ３に検出させるためのもの
である。第１のプローブ３と短絡端末Ａ面１１とは１／
４波長分の間隔を隔てて設置されている。整合用反射リ
ブ７ａは垂直偏波２のみを第２のプローブ４の方向へ９
０°反射するためのものである。また短絡端末Ｂ面１２
は整合用反射リブ７ａによって反射された垂直偏波２を
さらに反射して第２のプローブ４に検出させるためのも
のである。第２のプローブ４と短絡端末Ｂ面１２とは１
／４波長分の間隔を有している。

【００２７】次に改善部分の構造を説明する。整合用反
射リブ７ａは、同軸導波管変換器の矩形導波管６とは別
ピースとして構成されており、その下端部にねじ部１４
を有する。矩形導波管は第１の短絡部１１においてねじ
部１４が挿入される貫通穴１７を有する壁面１８を含
む。整合用反射リブ７ａは、貫通穴１７に挿入され、ナ
ット１５で固定されている。また矩形導波管６の壁面１
８には整合用反射リブ７ａの位置の移動範囲を制限する
凹部１６が形成されている。

【００２８】次に基本的構造の動作について説明する。
互いに直交する２種類の直線偏波（水平偏波１、垂直偏
波２）は円形導波管５に伝達される。第１のプローブ３
と平行な水平偏波１は第１のプローブ３と１／４波長分
離れた短絡端末Ａ面１１によって反射され、その結果反
射されていない水平偏波１と反射された水平偏波１とが
整合される。この整合された水平偏波１が第１のプロー
ブ３によって検出され、マイクロストリップライン１３
ｂに伝達される。また垂直偏波２は第１のプローブ３に
よってほとんど影響を受けることなく円形導波管５内を
伝送する。

【００２９】そして垂直偏波２は水平偏波１にほとんど
影響を与えない整合用反射リブ７ａによってその不整合
と通過損失が低減される。この状態で垂直偏波２は矩形
導波管６内に９０°曲げられて伝送される。垂直偏波２
は短絡端末Ｂ面１２によって反射され、その結果反射さ
れていない垂直偏波２と反射された垂直偏波２とが整合
される。この整合された垂直偏波２は第２のプローブ４
によって検出され、マイクロストリップライン１３ａに
伝達される。

【００３０】また円形導波管５とそれに対して直交する
矩形導波管６とが一体的に形成される直交変換器形状が
用いられており、円形導波管５に第１のプローブ３が設
けられ、矩形導波管６に第２のプローブ４が設けられて
いる。さらに第１のプローブ３の出力端と第２のプロー
ブ４の出力端とが同一平面上に配置されることにより、
マイクロストリップ回路基板８は１つで足りる構成とな
る。

【００３１】さらに矩形導波管６の上面部分がマイクロ
ストリップ回路基板８の基板１０の裏面を構成するアー
ス面９によって構成されることにより、部品点数の低減
および装置の小型化が実現されている。

【００３２】次に改善部の動作を説明する。図３および
図５を参照して、整合用反射リブ７ａは、ボルト１５を
外すことにより、貫通穴１７から離脱され、異なる形状
および特性を有している第２の整合手段である整合用反
射リブ７ｂが貫通穴１７へ挿入され、ボルト１５を締め
ることにより固定される。

【００３３】以上のように、整合用反射リブ７ａは、形
状および特性の異なった整合用反射リブ７ｂに交換され
ることが可能となる。

【００３４】図６は実施例の整合用反射リブ７ａによる
第２のプローブの変換損失の特性図である。整合用反射
リブ７ａは、１１．７ＧＨｚ〜１２．２ＧＨｚで損失が
少なく、１１．７ＧＨｚ〜１２．２ＧＨｚの衛星放送受
信に適していることが示されている。

【００３５】図７は実施例の整合用反射リブ７ｂによる
第２のプローブの変換損失の特性図である。整合用反射
リブ７ｂは１２．５ＧＨｚ〜１２．７５ＧＨｚで損失が
少なく、１２．５ＧＨｚ〜１２．７５ＧＨｚの衛星放送
受信に適していることが示されている。

【００３６】以上のように整合用反射リブを異なる形状
のものに交換することができるので、本願の同軸導波管
変換器はあらゆる衛星放送の受信に適合可能となる。

【００３７】次に図２および図３を参照して、整合用反
射リブ７ａはボルト１５が緩められることにより、ボル
ト１５を中心として回動可能となり、位置調整を行なう
ことが可能となる。このとき凹部１６により整合用反射
リブ７ａの回動可能な範囲が規制される。

【００３８】図４および図５を参照して、整合用反射リ
ブ７ｂも、ボルト１５が緩められることにより上記と同
様に動作する。

【００３９】図８を参照して、整合用反射リブの位置調
整前および調整後における第２のプローブの交差偏波特
性図を示す。整合用反射リブの位置の微調整により、交
差偏波特性が改善されていることが示されている。図９
を参照して、第２のプローブの交差偏波特性の改善例を
示す。

【００４０】以上のように、整合用反射リブの位置調整
のための回動範囲が凹部により規制されるので、交差偏
波特性の改善を容易に行なうことができる。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本願の請求項１に記載の同
軸導波管変換器は、整合手段を交換可能に設ける構成を
有している。整合手段で反射・整合される垂直偏波の通
過損失の良好な帯域が狭帯域であるために、衛星放送等
で使用されている全帯域をカバーすることできない場合
であっても、整合手段のみを各々の受信帯域の異なる衛
星信号に適した整合手段に交換すれば、同軸導波管変換
器の特性を各衛星放送の周波数帯域に合わせることがで
きる。その結果、矩形導波管全体を変更することなく、
同軸導波管変換器の特性を各衛星放送の周波数帯域に合
わせることができる同軸導波管変換器を提供することが
できる。

【００４２】また請求項２に記載の同軸導波管変換器に
よれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、整合手段
が有するねじ部により、整合手段を固定する構成を有し
ているので、整合手段で反射・整合される垂直偏波の通
過損失の良好な帯域が狭帯域であるために、衛星放送等
で使用されている全帯域をカバーすることができない場
合であっても、ねじ部により固定されている整合手段の
みを各々の受信帯域の異なる衛星信号に適した整合手段
に交換すれば、同軸導波管変換器の特性を各衛星放送の
周波数帯域に合わせることができる。その結果、矩形導
波管全体を変更することなく、同軸導波管変換器の特性
を各衛星放送の周波数帯域に合わせることができる同軸
導波管変換器を提供することができる。

【００４３】また請求項３に記載の同軸導波管変換器に
よれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、整合手段
の位置の移動範囲を制限する凹部が矩形導波管の壁面に
形成されているので、整合手段の位置の微調整をすると
きに極端に位置が移動してしまうことを防止することが
できる。

【００４４】したがって、実際に衛星放送受信用屋外コ
ンバータにこの同軸導波変換器が使用されるときに、ト
ランジスタ等の部品ばらつき等により、不整合が生じる
場合であっても、また第１のプローブと整合手段が接近
しているために反射波が互いに干渉して交差偏波特性が
劣化する場合であっても、整合手段の位置の微調整が容
易に行なえるので、反射波の互いの影響を打消し合うよ
うに第１のプローブと整合手段との間の距離が調整され
ることにより、交差偏波特性を良好にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の整合手段による同軸導波管変換器の内部
構造を示した斜視図である。

【図２】第１の整合手段による同軸導波管変換器の平面
図である。

【図３】第１の整合手段による同軸導波管変換器の断面
図である。

【図４】第２の整合手段による同軸導波管変換器の平面
図である。

【図５】第２の整合手段による同軸導波管変換器の断面
図である。

【図６】第１の整合手段による第２のプローブの変換損
失特性図である。

【図７】第２の整合手段による第２のプローブの変換損
失特性図である。

【図８】第１の整合手段による第２のプローブの交差偏
波特性改善例を示す図である。

【図９】第２の整合手段による第２のプローブの交差偏
波特性改善例を示す図である。

【図１０】従来の同軸導波管変換器の内部構造を示した
斜視図である。

【図１１】従来の同軸導波管変換器の平面図である。

【図１２】従来の同軸導波管変換器の断面図である。

【符号の説明】 １ 水平偏波 ２ 垂直偏波 ３ 第１のプローブ ４ 第２のプローブ ５ 円形導波管 ６ 矩形同導波管 ７ａ、７ｂ、７ｃ 整合手段 ８ マイクロストリップ回路基板 ９ アース面 １０ 基体 １１ 短絡端末Ａ面 １２ 短絡端末Ｂ面 １３ａ、１３ｂ マイクロストリップライン １４ 整合手段におけるねじ部 １５ 固定手段であるナット １６ 矩形導波管における凹部 １７ 貫通穴 １８ 壁面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに直交する第１と第２の直線偏波を
   受信するための同軸導波管変換器であって、 円形導波管内に設けられ前記第１の直線偏波を検出する
   第１のプローブと、前記第１のプローブと所定の間隔を
   隔ててほぼ平行に設けられた第１の短絡部とを有する第
   １変換部と、 前記円形導波管と連結され前記円形導波管に対してほぼ
   直交する矩形導波管と、前記矩形導波管の所定位置に設
   けられた前記第２の直線偏波を検出する第２のプローブ
   と、前記第２のプローブと所定の間隔を隔ててほぼ平行
   に設けられた第２の短絡部とを有する第２変換部と、 前記第１のプローブの出力端と、 前記第１のプローブの前記出力端と同一の平面上に形成
   される前記第２のプローブの出力端と、 前記円形導波管と前記矩形導波管との連結部に交換可能
   に設けられ、前記第２の直線偏波を前記第１のプローブ
   の方向から前記第２のプローブの方向へ反射する整合手
   段とを含む同軸導波管変換器。
2. 【請求項２】 前記整合手段は下端部にねじ部を有し、
   前記矩形導波管は前記第１の短絡部において前記ねじ部
   が挿入される貫通孔を有する壁面を含み、 前記整合手段と前記矩形導波管とを前記ねじ部を用いて
   固定する固定手段とを備えた請求項１に記載の同軸導波
   管変換器。
3. 【請求項３】 前記矩形導波管の前記壁面には前記整合
   手段の位置の移動範囲を制限する凹部が形成されている
   請求項２に記載の同軸導波管変換器。