JPH1032401A - 円偏波一次放射器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造に使用する金型を簡易化する。 【解決手段】 ホーン部20が円形導波管22の一端に結合
されている。円形導波管22の他端部内に、円形導波管22
の管軸を通る基準面の両側にそれぞれ上記基準面に平行
に、円形導波管22と一体に１対の円−矩形導波管変成器
が形成されている。上記管軸に対して等距離に、かつ上
記基準面に対してそれぞれ約45度の角度をなす１対の円
偏波器40が、上記管軸に平行に伸延するように、円−矩
形導波管変成器26と一体に厚さが同一に形成されてい
る。円偏波器40のホーン部20側にある端部のみにテーパ
状の整合部40が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円偏波を送受信す
る際に、パラボラ反射鏡やオフセットパラボラ反射鏡と
共に使用する円偏波一次放射器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、円偏波一次放射器としては、例え
ば図１３（ａ）、（ｂ）に示すようなものがあった。こ
の円偏波一次放射器では、ホーン部２が円形導波管４の
一端に、これと一体に形成されている。円形導波管４の
他端には、これとは別個に形成された円−矩形導波管変
成器６が取り付けられている。円形導波管４の内部にお
いて、円−矩形導波管変成器６よりもホーン部２に近い
位置に、円形導波管４と一体に１対の円偏波器８が設け
られている。これら円偏波器８のホーン部側には、円形
導波管８内に円偏波器８を設けたことによって生じた段
差によるインピーダンスの不整合を解消するために、整
合部としてテーパ１０が形成されている。また、円偏波
器８と円−矩形導波管変成器６との間の段差によるイン
ピーダンスの不整合を解消するため、円偏波器８の円−
矩形導波管変成器６側には、整合部としてテーパ１２が
形成されている。

【０００３】また、図１４（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、円偏波器８の代わりに、円形導波管４とは別個に形
成した誘電体板１４を、円形導波管４内に設けるものも
ある。この誘電体板１４でも、整合部としてテーパ１０
ａ、１２ａが形成されている。図１３（ａ）、（ｂ）に
示した円偏波一次放射器と類似の部分には、同一符号を
付して、その説明を省略する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１３（ａ）、（ｂ）
に示された円偏波一次放射器では、円偏波器８を円形導
波管４と一体に形成しているので、円偏波器８の両端に
それぞれ整合部１０、１２を形成しなければならない。
そのため、円−矩形導波管変成器６以外の部分を形成す
るための金型が複雑になる。特に、整合部１０と１２と
でのテーパの向きが異なるので、円形導波管４内に入れ
る金型を割型にする必要がある。従って、円偏波一次放
射器のコストが高くなる。

【０００５】さらに、電気性能を安定化するため、割型
の合わせ面にできるバリを除去する加工治具と、その加
工工程とが必要であり、製造が面倒である。また、円−
矩形導波管変成器６を別個に形成しなければならないの
で、円−矩形導波管変成器６における円形導波管４との
接合面の精度が悪ければ、電気性能が悪化する。従っ
て、上記接合面の精度の管理を厳しく行わなければなら
ず、製造がさらに面倒になる。その上、円−矩形導波管
変成器６と円形導波管４との接合面を防水構造とするた
めにパッキングを設けなければならず、益々製造が面倒
になる。

【０００６】図１４（ａ）、（ｂ）に示された円偏波一
次放射器では、円形導波管４とは別個に形成した誘電体
板１４を円偏波器として使用しているので、溝を円形導
波管４内に形成するか、或いは治具を使用して、誘電体
板１４を円形導波管４内に挿入しなければならず、この
円偏波一次放射器においても、製造が面倒であった。し
かも、円形導波管４の所定の位置に確実に誘電体板１４
を挿入することができず、円偏波一次放射器の電気性能
がバラツキやすかった。また、誘電体板１４には、電気
性能が良いものを使用しなければならず、コストが高く
なっていた。

【０００７】本発明は、上記の各課題を解決した円偏波
一次放射器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ホーン部と、このホーン部が一端に結合された円形導波
管と、この円形導波管の他端部内に、前記円形導波管の
管軸を通る基準面の両側にそれぞれ上記基準面に平行
に、上記円形導波管と一体に形成された１対の円−矩形
導波管変成器と、上記管軸に対して等距離に、かつ上記
基準面に対してそれぞれ約４５度の角度をなし、かつ上
記管軸に平行に伸延するように、円−矩形導波管変成器
と一体に厚さが同一に形成された１対の円偏波器と、こ
れら円偏波器の前記ホーン部側にある端部のみに形成さ
れたテーパ状の整合部とを、具備している。

【０００９】請求項１記載の発明によれば、円形導波管
内に、これと一体に円−矩形導波管変成器が形成されて
いる。従って、円形導波管と、円−矩形導波管変成器と
を別個に形成する必要がない。また、円−矩形導波管変
成器と円偏波器とが一体に厚さが同一になるように形成
されている。従って、円−矩形導波管変成器と円偏波器
との間に段差は形成されない。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の円
偏波一次放射器において、上記１対の円−矩形導波管変
成器における上記１対の円偏波器に対応する位置と、こ
れらの位置の上記管軸に対して対称な位置にそれぞれ設
けられた柱状部が設けられたものである。柱状部が設け
られているので、円偏波器が設けられていても、円−矩
形導波管変成器の形状が対称になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本実施の形態の円偏波一次放射器
は、例えばＳＨＦ帯の衛星放送信号を受信するために、
オフセットパラボラ反射鏡等と共に使用されるものであ
る。この円偏波一次放射器は、図１乃至図５に示すよう
に、オフセットパラボラ反射鏡の焦点位置に配置される
導電性を有する材質、例えば金属製のホーン部２０を有
している。ホーン部２０は、内部が中空の円錐台状に形
成されている。

【００１２】ホーン部２０は、円形導波管２２の一端に
一体に形成されている。なお、ホーン部２０を円形導波
管２２と別個に形成し、ホーン部２０を円形導波管２２
に結合してもよい。円形導波管２２も導電性を有する材
質、例えば金属製である。円形導波管２２の他端には、
例えば衛星放送受信用コンバータに、この円偏波一次放
射器を結合するためのフランジ２４が一体に形成されて
いる。このフランジ２４は、図８に示すようにほぼ矩形
に形成されている。

【００１３】円形導波管２２においてフランジ２４が設
けられている端部の内部に、１対の円−矩形導波管変成
器２６が、円形導波管２２と一体に形成されている。円
−矩形導波管変成器２６は、図８に示すように、円形導
波管２２の管軸を通る基準面２８の両側に、基準面２８
から等距離の位置に互いに平行に配置された壁面であ
る。これら壁面は、円形導波管２２のフランジ２４側の
肉厚を厚くすることによって形成されている。これら円
−矩形導波管変成器２６の上下両端は、図８から明らか
なように、基準面２８に対して所定の角度、例えば４５
度の角度をなす２つの面３０、３２より若干離れた位置
に位置するように形成されている。

【００１４】１対の円−矩形導波管変成器２６は、フラ
ンジ２４が形成されている端部から、管軸に沿ってホー
ン部２０側に所定の長さにわたって形成されている。こ
のように円−矩形導波管変成器２６が円形導波管２２と
一体に形成されているので、円−矩形導波管変成器２６
と円形導波管２２との間の接合不良は生じず、電気性能
が安定する。また、円形導波管２２と別個に円−矩形導
波管変成器２６を形成する必要がなく、製造が容易にな
る上に、円形導波管と円−矩形導波管変成器との接合面
が存在せず、接合面に防水処理を施す必要もない。

【００１５】円−矩形導波管変成器２６の上下両端に
は、それぞれ上記２つの面３０、３２と交差し、かつ管
軸側を向くように合計４つの柱状部３４が、円−矩形導
波管変成器２６とそれぞれ一体に形成されている。これ
ら柱状部３４は、管軸方向に沿って円−矩形導波管変成
器２６と同一の長さ寸法を有している。一方の円−矩形
導波管変成器２６の上端にある柱状部３４が、他方の円
−矩形導波管変成器２６の下端にある柱状部３４と管軸
を対称軸として点対称に配置されている。

【００１６】同様に、一方の円−矩形導波管変成器２６
の下端にある柱状部３４が、他方の円−矩形導波管変成
器２６の上端にある柱状部３４と管軸を対称軸として点
対称に配置されている。また、これら柱状部３４が上下
にそれぞれ設けられた１対の円−矩形導波管変成器２６
は、基準面２８に対して線対称に形成されている。

【００１７】基準面３２上にある２つの柱状部３４と一
体に、１対の円偏波器３６が形成されている。即ち、基
準面２８及びこれと直角な基準面３８に対してそれぞれ
約４５度の角度をなすように、１対の円偏波器３６が形
成されている。これら円偏波器３６は、管軸の方向に沿
って所定の長さにわたって形成され、円形導波管２２の
内壁にも一体化されている。そして、これら円偏波器３
６は、柱状部３４と同じ厚さ寸法に形成されている。従
って、円偏波器３６と柱状部３４との間には段差が存在
しない。このように円偏波器３６は、２つの柱状部３４
と一体に、従って円−矩形導波管変成器２６と一定に形
成されている。

【００１８】これら円偏波器３６のホーン部２０側の端
部には、整合部としてテーパ４０がそれぞれ形成されて
いる。これらテーパ４０は、円偏波器３６側からホーン
部２０側に向かうに従って厚さが薄くなるように形成さ
れている。

【００１９】円偏波器３６と円−矩形導波管変成器２６
とが一体に形成されているので、整合部としては、この
テーパ４０が設けられているだけであり、円−矩形導波
管変成器２６側には設けられていない。従って、この円
偏波一次放射器を、例えばダイカストによって製造する
場合、円形導波管２２内部に設ける金型は割型にする必
要がない。割型を使用していないので、合わせ面が形成
されず、合わせ面にできるバリ等を除去する必要もな
い。

【００２０】なお、柱状部３４を設けてあるのは、柱状
部３４を設けずに、円偏波器３８を設けると、正面側及
び背面側から見た場合、円−矩形導波管変換器２６と円
偏波器３８のフランジ２４への投射形状が基準面２８及
び３８に対して対称形状にならず、円偏波性能が劣化す
るためである。さらに、この円偏波一次放射器を製造す
る場合、金型をホーン部２０側から抜く構造とするため
である。

【００２１】図１１に、この円偏波一次放射器の周波数
対軸比特性を示す。同図から明らかなように、この円偏
波一次放射器では、衛星放送の受信帯域である１１．７
ＧＨｚから１２ＧＨｚにおいて１ｄＢ以下の軸比性能が
得られている。また、図１２に、この円偏波一次放射器
の周波数対ＶＳＷＲ特性を示す。同図から明らかなよう
に、この円偏波一次放射器では、衛星放送の受信帯域で
ある１１．７ＧＨｚから１２ＧＨｚにおいて１．２以下
のＶＳＷＲが得られている。従って、パラボラ反射鏡や
オフセットパラボラ反射鏡と組み合わせて、パラボラア
ンテナまたはオフセットパラボラアンテナを構成した場
合、充分な性能が得られる。

【００２２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、円形導波
管内に、これと一体に円−矩形導波管変成器が形成され
ている。従って、円形導波管と、円−矩形導波管変成器
とを別個に形成する必要がなく、これらの合わせ面が存
在しないので、合わせ面での電気的特性の劣化が生じる
ことがない。また、合わせ面が存在しないので、合わせ
面に一般に生じるバリも存在しない。従って、バリを除
去する工程が不要となり、製造が容易になる。さらに、
円形導波管と円−矩形導波管変成器との合わせ面が存在
しないので、合わせ面に防水構造を施す必要もない。ま
た、円−矩形導波管変成器と円偏波器とが一体に厚さが
同一になるように形成されているので、円−矩形導波管
変成器と円偏波器との間に段差は形成されず、円−矩形
導波管変成器と円偏波器との間に整合部を設ける必要が
ない。従って、例えばダイカストによって製造する場合
にも、割金型を使用する必要がなく、金型の構造を簡易
化することができる。

【００２３】請求項２記載の発明は、柱状部が設けられ
ているので、円偏波器を設けても、円−矩形導波管変成
器の形状が基準面に対して対称となる。従って、円偏波
性能が良好になる。また、柱状部は、円−矩形導波管変
成器の両端部にそれぞれ設けられている。もし、円偏波
器が設けられていない側の円−矩形導波管変成器の端部
にのみ柱状部を設けたなら、製造の際にホーン部側から
のみ金型を抜くことができず、割金型を使用しなければ
ならず、製造が面倒になる。しかし、請求項２記載の発
明では、円−矩形導波管変成器の両端部にそれぞれ設け
られているので、金型の構成を簡略化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による円偏波一次放射器の実施の形態の
中央縦断面図である。

【図２】同実施の形態の中央横断面図である。

【図３】同実施の形態の正面図である。

【図４】同実施の形態の平面図である。

【図５】同実施の形態の左側面図である。

【図６】図５におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図７】図５におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図８】この実施の形態の背面図である。

【図９】図８におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【図１０】図８におけるＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

【図１１】この実施の形態の軸比対周波数特性図であ
る。

【図１２】この実施の形態のＶＳＷＲ対周波数特性図で
ある。

【図１３】（ａ）は従来の円偏波一次放射器の一例の背
面図、（ｂ）は同縦断側面図である。

【図１４】（ａ）は従来の円偏波一次放射の他の例の背
面図、（ｂ）は同縦断側面図である。

【符号の説明】

２０ ホーン部 ２２ 円形導波管 ２６ 円−矩形導波管変成器 ３４ 柱状部 ３６ 円偏波器 ４０ テーパ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホーン部と、 このホーン部が一端に結合された円形導波管と、 この円形導波管の他端部内に、前記円形導波管の管軸を
   通る基準面の両側にそれぞれ上記基準面に平行に、上記
   円形導波管と一体に形成された１対の円−矩形導波管変
   成器と、 上記管軸に対して等距離に、かつ上記基準面に対してそ
   れぞれ約４５度の角度をなし、かつ上記管軸に平行に伸
   延するように、円−矩形導波管変成器と一体に厚さが同
   一に形成された１対の円偏波器と、 これら円偏波器の前記ホーン部側にある端部のみに形成
   されたテーパ状の整合部とを、具備する円偏波一次放射
   器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の円偏波一次放射器におい
   て、上記１対の円−矩形導波管変成器における上記１対
   の円偏波器に対応する位置と、これらの位置の上記管軸
   に対して対称な位置にそれぞれ柱状部が設けられた円偏
   波一次放射器。