JPH11112201A - 分波器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信信号を分離・合成する分波器の構成を簡
単にし小型化する。 【解決手段】 両端３，４の断面寸法が異なる主導波管
１１と、主導波管１１の周囲にそれぞれ等配された４本
の副導波路１２ａ〜１２ｄとを備え、送信主信号が主導
波管１１より入力され、受信主信号および受信高次モー
ド信号が副導波路１２ａ〜１２ｄより出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主導波管内に混在
する送信信号の主信号（以下、送信主信号という）、受
信信号の主信号（以下、受信主信号という）および受信
信号の高次モード信号（以下、受信高次モード信号とい
う）を分離・合成する分波器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】衛星通信用の地球局アンテナの衛星追尾
方式の１つに、高次モード検出モノパルス方式がある。
受信信号には、アンテナが衛星方向からずれるにしたが
って、円形ＴＭ０１モード、円形ＴＥ２１モードなどの
高次モード信号のレベルが相対的に大きくなるという性
質がある。高次モード検出モノパルス方式は、このよう
な性質を利用して、受信高次モード信号のレベルが小さ
くなるようにアンテナ方向を制御する衛星追尾方式であ
る。ところが、１次ホーンの給電部である主導波管内に
は、送信主信号、受信主信号および受信高次モード信号
が混在している。このため、高次モード検出モノパルス
方式を用いるには、これらの各信号から受信主信号のみ
ならず、受信高次モード信号を分離して抽出する機能が
必要となる。

【０００３】図９は従来の分波器の構成を示すブロック
図である。図９に示されるように、共通端子１０３と送
信信号専用端子１０４との間に高次モード結合器１０１
ａおよび送受分波器１０１ｂが接続され、高次モード結
合器１０１ａには高次モード端子１０６をもつ高次モー
ド信号合成回路１０２ａが接続され、送受分波器１０１
ｂには右旋円偏波端子１０５ａおよび左旋円偏波端子１
０５ｂをもつ受信主信号合成回路１０２ｂが接続されて
いる。送信信号専用端子１０４から入力された送信主信
号は共通端子１０３から出力され、共通端子１０３から
入力された受信主信号は右旋円偏波と左旋円偏波とに分
離された後、それぞれ右旋円偏波端子１０５ａおよび左
旋円偏波端子１０５ｂから出力され、共通端子１０３か
ら入力された受信高次モード信号は高次モード信号端子
１０６から出力される。

【０００４】図１０は、図９に示された分波器の一部の
構成を示す側面図である。図１０に示されるように、主
導波管１１１は、両端の断面寸法がＤ１１およびＤ１２
のテーパ導波管と、両端の断面寸法がＤ１２およびＤ１
３のステップ導波管とが接続されて形成されている。な
お、Ｄ１１＞Ｄ１２＞Ｄ１３である。主導波管１１１の
両端のうち、断面寸法がＤ１１である方が図９に示され
た共通端子１０３であり、断面寸法がＤ１３である方が
図９に示された送信信号専用端子１０４である。主導波
管１１１のテーパ部分にはスロット１１３ａ，１１３
ｂ，１１３ｃ，１１３ｄ（図示せず）を介して４本の副
導波管１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄがそれ
ぞれ接続され、主導波管１１１のステップ部分にはスロ
ット１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ（図示せ
ず）を介して４本の副導波管１１９ａ，１１９ｂ，１１
９ｃ，１１９ｄがそれぞれ接続されている。なお、副導
波管１１２ｄ，１１９ｄは主導波管１１１の背面に接続
されているため、図示されていない。

【０００５】図９に示される高次モード結合器１０１ａ
は、主導波管１１１のテーパ部分と各スロット１１３ａ
〜１１３ｄとによって構成され、図９に示される送受分
波器１０１ｂは主導波管１１１のステップ部分と各スロ
ット１２０ａ〜１２０ｄとによって構成されている。ま
た、図９に示される高次モード信号合成回路１０２ａは
各副導波管１１２ａ〜１１２ｄによって主導波管１１１
に接続され、図９に示される受信主信号合成回路１０２
ｂは各副導波管１１９ａ〜１１９ｄによって主導波管１
１１に接続されている。

【０００６】導波管内における電波の伝搬は、その導波
管の断面寸法によって制限される。すなわち、高い周波
数の信号は低い周波数の信号よりも断面寸法が小さい導
波管を通過でき、基本モード信号は高次モード信号より
も断面寸法が小さい導波管を通過できる。送信信号は受
信信号よりも周波数が高いため、送信信号は受信信号よ
りも断面寸法が小さい導波管を通過でき、同じ受信信号
であっても基本モード信号である主信号は高次モード信
号よりも断面寸法が小さい導波管を通過できる。したが
って、受信高次モード信号および受信主信号を遮断する
断面寸法をそれぞれＤｘ，Ｄｙとすると、図１０おい
て、断面寸法がＤ１１＞Ｄｘ＞Ｄ１２＞Ｄｙ＞Ｄ１３と
なるように主導波管１１１を設計すれば、テーパ形状に
より受信高次モード信号が遮断され、ステップ形状によ
り受信主信号が遮断される。また、全ての副導波管１１
２ａ〜１１２ｄ，１１９ａ〜１１９ｄには送信主信号の
通過を阻止するフィルタが組み込まれている。

【０００７】このため、送信信号専用端子１０４から入
力された送信主信号は、各副導波管１１２ａ〜１１２
ｄ，１１９ａ〜１１９ｄには結合せず、共通端子１０３
に伝送される。また、共通端子１０３から入力された受
信主信号は各副導波管１１２ａ〜１１２ｄ，１１９ａ〜
１１９ｄに結合し、共通端子１０３から入力された受信
高次モード信号は各副導波管１１２ａ〜１１２ｄに結合
する。その後、各副導波管１１２ａ〜１１２ｄに結合し
た受信主信号および受信高次モード信号は、高次モード
信号合成回路１０２ａによって分離され、高次モード端
子１０６から受信高次モード信号が出力される。また、
各副導波管１１９ａ〜１１９ｄに結合した受信主信号
は、受信主信号合成回路１０２ｂによって右旋円偏波と
左旋円偏波とに分離され、それぞれ右旋円偏波端子１０
５ａおよび左旋円偏波端子１０５ｂから出力される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の分
波器では、主導波管１１１に混在する各信号を分離する
のに、高次モード結合器１０１ａおよび送受分波器１０
１ｂが必要であり、さらに副導波管１１２ａ〜１１２ｄ
および副導波管１１９ａ〜１１９ｄによってそれぞれ接
続された高次モード信号合成回路１０２ａおよび受信主
信号合成回路１０２ｂが必要だった。このため、分波器
の構成が複雑になるとともに、分波器が大型になるとい
う問題があった。本発明はこのような課題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、分波器の構成を
簡単にするとともに、分波器を小型化することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、主導波管内の送信主信号、受信主信号
および受信高次モード信号を分離および合成する分波器
において、主導波管は両端の断面寸法が異なる導波管で
あり、この主導波管の周囲にそれぞれ等配された４本の
副導波路を備え、送信主信号が主導波管より入力され、
受信主信号および受信高次モード信号が副導波路より出
力される。

【００１０】したがって、受信主信号および受信高次モ
ード信号を分離して取り出すのに、従来の分波器で必要
だった高次モード結合器１０１ａと送受分波器１０１ｂ
の両方を用いなくてもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を用いて詳細に説明する。ここでは、ＴＥ１１
モードの送信主信号、ＴＥ１１モードの受信主信号およ
びＴＥ２１モードの受信高次モード信号を分離する分波
器について説明する。図１は本発明による分波器の一実
施の形態の構成を示すブロック図である。図１に示され
るように、共通端子３と送信信号専用端子４との間に送
受分波器１が接続され、この送受分波器１に受信信号合
成回路２が接続されている。また、受信信号合成回路２
は右旋円偏波端子５ａ、左旋円偏波端子５ｂおよび高次
モード端子６を備えている。

【００１２】送信信号専用端子４から入力された送信主
信号は、送受分波器１を通過して共通端子３から出力さ
れる。また、共通端子４から入力された受信主信号およ
び受信高次モード信号は、送受分波器１から受信信号合
成回路２に結合する。その後、受信主信号は受信信号合
成回路２で右旋円偏波と左旋円偏波とに分離され、それ
ぞれ右旋円偏波端子５ａと左旋円偏波端子５ｂとから出
力される。一方、受信高次モード信号は高次モード端子
６から出力される。

【００１３】図２は、図１に示された分波器の一部の構
成を示す斜視図である。また、図３は図２に示された分
波器の一部の断面図であり、分波器を構成する主導波管
の管軸を含む平面で分波器の一部を切断したときの断面
を示している。図２および図３に示されるように、主導
波管１１は断面寸法がＤ１からＤ２に徐々に小さくなる
テーパ導波管と、断面寸法がＤ２で一定の導波管とが接
続されて形成されている。この主導波管１１の断面は円
形である。主導波管１１の両端のうち、断面寸法がＤ１
である一方の端子が図１に示された共通端子３であり、
断面寸法がＤ２である他方の端子が図１に示された送信
信号専用端子４である。

【００１４】主導波管１１のテーパ部分には、共通端子
３から入力された受信主信号を反射して、そこから先へ
の受信主信号の通過を遮断する面が存在する。これを受
信主信号の遮断面２２という。また、この受信主信号の
遮断面２２から共通端子３側に所定の距離Ｌを隔てて平
面２３が存在する。

【００１５】この平面２３と主導波管１１との交線を含
む主導波管１１の周囲に、４本の副導波管１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ，１２ｄが等配されている。すなわち、各副
導波管１２ａ〜１２ｄはこの交線上に９０゜毎に配置さ
れている。各副導波管１２ａ〜１２ｄは方形導波管であ
り、各副導波管１２ａ〜１２ｄは主導波管１１の壁面に
対して垂直に接続されている。また、ＴＥ１１モードの
受信主信号とＴＥ２１モードの受信高次モード信号が共
に各副導波管１２ａ〜１２ｄに結合するように、各副導
波管１２ａ〜１２ｄは、各副導波管１２ａ〜１２ｄの方
形断面の両短辺がそれぞれ共通端子３および送信信号専
用端子４に向くように接続されている。

【００１６】そして、各副導波管１２ａ〜１２ｄはそれ
ぞれ、所定の寸法のスロット（結合孔）１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ，１３ｄによって主導波管１１と結合されて
いる。各スロット１３ａ〜１３ｄは主導波管１１の管軸
２１に対して垂直な方向のスロットであり、各スロット
１３ａ〜１３ｄの中心は平面２３上にある。また、各副
導波管１２ａ〜１２ｄおよび各スロット１３ａ〜１３ｄ
の何れか一方、またはその両方は、送信主信号の通過を
阻止する手段を備えている。例えば、各副導波管１２ａ
〜１２ｄにフィルタを組み込むことによって、送信主信
号の通過を阻止することができる。また、各スロット１
３ａ〜１３ｄの形状により送信主信号の通過を阻止する
ことも可能である。

【００１７】なお、図２において、副導波管１２ｄは主
導波管１１の背面に接続されているため、図示されてい
ない。また、スロット１３ａ〜１３ｄのうちスロット１
３ｂのみが図示されている。

【００１８】主導波管１１の共通端子３側は送信主信
号、受信主信号、受信高次モード信号の全てが通過でき
るように断面寸法Ｄ１が設定され、送信信号専用端子４
側は送信主信号のみが通過できるように断面寸法Ｄ２が
設定されている。また、受信主信号の遮断面２２と各ス
ロット１３ａ〜１３ｄの中心を含む平面２３との距離Ｌ
は、主導波管１１内における受信主信号の４分の１波長
の奇数倍に相当する距離に設定されている。ただし、こ
の距離Ｌは、主導波管１１および副導波管１２ａ〜１２
ｄの形状、大きさ、材料などによって、多少、受信主信
号の４分の１波長の奇数倍からずれることがある。

【００１９】なお、受信高次モード信号の遮断面は、受
信主信号の遮断面２２と平面２３との間に存在する。ま
た、図１に示された送受分波器１は、主導波管１１のテ
ーパ部分とスロット１３ａ〜１３ｄとによって構成され
る。

【００２０】次に、図２および図３に示された主導波管
１１および副導波管１２ａ〜１２ｄ内における送信主信
号、受信主信号および受信高次モード信号の伝搬につい
て簡単に説明する。各副導波管１２ａ〜１２ｄまたは各
スロット１３ａ〜１３ｄは送信主信号の通過を阻止する
手段を備えているため、主導波管１１の送信信号専用端
子３から入力された送信主信号は、各副導波管１２ａ〜
１２ｄに結合することなく共通端子４へと伝送される。
一方、共通端子４から入力された受信主信号および受信
高次モード信号は、主導波管１１のテーパ部分に存在す
るそれぞれの遮断面で反射されるため、送信信号専用端
子３には伝送されず、各副導波管１２ａ〜１２ｄに結合
する。

【００２１】このとき、主導波管１１と各副導波管１２
ａ〜１２ｄとを結合するスロット１３ａ〜１３ｄは、受
信主信号の遮断面２２から、受信主信号の４分の１波長
の奇数倍程度の距離に配置されているため、受信主信号
の各副導波管１２ａ〜１２ｄへの結合量は大きくなる。

【００２２】ただし、各スロット１３ａ〜１３ｄと受信
高次モード信号の遮断面との距離は、主導波管１１内に
おける受信高次モード信号の４分の１波長の奇数倍とは
ならないため、各副導波管１２ａ〜１２ｄに結合する受
信高次モード信号の結合量は多少低下する。しかし、受
信高次モード信号は通信用の信号ではなく、衛星追尾の
ための角度誤差信号として利用される信号であるから、
図１に示された高次モード端子６から取り出される受信
高次モード信号のレベルが多少低下しても、実用上支障
をきたすことはない。

【００２３】なお、図２に示された主導波管１１は、テ
ーパ導波管に断面寸法が一定の導波管が接続されたもの
であるが、主導波管１１にステップ導波管を使用しても
よいことは言うまでもない。

【００２４】次に、図１に示された受信信号合成回路２
について説明する。図４は受信信号合成回路２の構成を
示すブロック図である。図４に示される主導波管１１お
よび副導波管１２ａ〜１２ｄは、図２に示された主導波
管１１、副導波管１２ａ〜１２ｃおよび主導波管１１の
背面に接続された副導波管１２ｄを、図３に示された平
面２３で切断したときの断面を示している。主導波管１
１内には、ＴＥ１１モードの受信主信号と、ＴＥ２１モ
ードの受信高次モード信号が伝搬している。

【００２５】図４に示されるように、対向する副導波管
１２ａ，１２ｃがマジックＴ（第１のハイブリッド）１
４ａの２つの入力端子＃１，＃２にそれぞれ接続され、
他の対向する副導波管１２ｂ，１２ｄがマジックＴ（第
２のハイブリッド）１４ｂの２つの入力端子＃１，＃２
にそれぞれ接続されている。また、マジックＴ１４ａ，
１４ｂの各和信号端子（一方の出力端子）＃３が、それ
ぞれ接続導波管（第１の接続導波管）１５ａ，１５ｂに
よってハイブリッド（第３のハイブリッド）１７の２つ
の入力端子に接続され、マジックＴ１４ａ，１４ｂの各
差信号端子（他方の出力端子）＃４が、それぞれ接続導
波管（第２の接続導波管）１６ａ，１６ｂによってマジ
ックＴ（第４のハイブリッド）１８の２つの入力端子＃
１，＃２に接続されている。

【００２６】ハイブリッド１７は右旋円偏波端子５ａお
よび左旋円偏波端子５ｂの２つの出力端子を備えてい
る。また、マジックＴ１８の和信号端子（出力端子）＃
３は高次モード端子６となり、差信号端子＃４はダミー
終端７されている。なお、副導波管１２ａ〜１２ｄにつ
いては、それぞれの長さの差をｎλとする。接続導波管
１５ａおよび１５ｂ、接続導波管１６ａおよび１６ｂに
ついても同様とする。ここで、λは副導波管１２ａ〜１
２ｄおよび接続導波管１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ
内における受信主信号および高次モード信号の波長であ
り、ｎは整数である（以下、同様である）。また、接続
導波管１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂは方形導波管で
ある。

【００２７】図５は、図４に示されたマジックＴ１４
ａ，１４ｂ，１８の斜視図である。図４に示された入力
端子＃１，＃２、和信号端子＃３および差信号端子＃４
は、図５に示される各端子＃１〜＃４に対応する。マジ
ックＴ１４ａ，１４ｂ，１８には、入力端子＃１，＃２
に同振幅・同位相の入力があると、和信号端子＃３のみ
から出力し、入力端子＃１，＃２に同振幅・逆位相の入
力があると、差信号端子＃４のみから出力するという性
質がある。また、ハイブリッド１７には、入力信号を右
旋円偏波と左旋円偏波とに分離する機能を有するハイブ
リッドが使用される。例えば、ブランチライン形、ショ
ートスロット形、多孔形などのハイブリッドが使用され
る。

【００２８】次に、図４に示された受信信号合成回路２
の動作について説明する。図６は受信信号合成回路２の
動作を説明するための説明図であり、主導波管１１内の
受信信号が副導波管１２ａ，１２ｃに結合してマジック
Ｔ１４ａに入力されるまでの受信信号の電界の位相変化
を模式的に示している。図６（Ａ）はＴＥ１１モードの
受信主信号の電界を示しており、図６（Ｂ）はＴＥ２１
モードの受信高次モード信号の電界を示している。図６
において、副導波管１２ａおよび１２ｃの長さの差はｎ
λであるから、スロット１３ａからマジックＴ１４ａの
入力端子＃１までの距離と、スロット１３ｃからマジッ
クＴ１４ａの入力端子＃２までの距離の差はｎλであ
る。したがって、各スロット１３ａ，１３ｃを通過する
受信信号の位相差は、マジックＴ１４ａの各入力端子＃
１，＃２を通過する受信信号の位相差に保存される。

【００２９】ＴＥ１１モードの受信主信号の場合、図６
（Ａ）に示されるように、各スロット１３ａ，１３ｃに
おける電界の向きは同じであり、各スロット１３ａ，１
３ｃを通過する受信主信号はそれぞれ同位相である。し
たがって、マジックＴ１４ａの各入力端子＃１，＃２か
ら入力される受信主信号はそれぞれ同位相であるから、
受信主信号は和信号端子＃３のみから出力される。一
方、ＴＥ２１モードの受信高次モード信号の場合は、図
６（Ｂ）に示されるように、各スロット１３ａ，１３ｃ
における電界の向きは逆であり、各スロット１３ａ，１
３ｃを通過する受信高次モード信号はそれぞれ逆位相で
あるから、受信高次モード信号はマジックＴ１４ａの差
信号端子＃４のみから出力される。このようにして、受
信主信号および受信高次モード信号はマジックＴ１４ａ
によって分離される。マジックＴ１４ｂについても同様
である。

【００３０】図４において、マジックＴ１４ａ，１４ｂ
の各差信号端子＃４からは、それぞれ同位相の受信高次
モード信号が出力される。接続導波管１６ａ、１６ｂの
長さの差はｎλであるから、マジックＴ１８には各入力
端子＃１，＃２からそれぞれ同位相の受信高次モード信
号が入力される。したがって、受信高次モード信号は和
信号端子＃３のみから出力される。各マジックＴ１４
ａ，１４ｂによって分離された受信高次モード信号を、
マジックＴ１８によって合成することにより、高次モー
ド端子６から出力される受信高次モード信号のレベルを
大きくすることができる。

【００３１】一方、マジックＴ１４ａ，１４ｂの各和信
号端子＃３からは、それぞれ同位相の受信主信号が出力
される。接続導波管１５ａ，１５ｂの長さの差はｎλで
あるから、ハイブリッド１７には２つの入力端子から同
位相の受信主信号が入力される。各入力端子から入力さ
れた受信主信号は、ハイブリッド１７内で一旦合成され
た後、右旋円偏波と左旋円偏波とに分離されて、それぞ
れ右旋偏波端子５ａと左旋円偏波端子５ｂとから出力さ
れる。

【００３２】なお、対向する副導波管１２ａおよび１２
ｃ、１２ｂおよび１２ｄ、接続導波管１５ａおよび１５
ｂ、接続導波管１６ａおよび１６ｂの各対における長さ
の差は（２ｎ＋１）λ／２であってもよい。この場合、
マジックＴ１４ａ、１４ｂの各和信号端子＃３からは受
信高次モード信号が出力され、各差信号端子＃４からは
受信主信号が出力されることになるから、図４において
ハイブリッド１７およびマジックＴ１８が接続される位
置が逆になる。また、導波管回路の場合、その曲がり方
などで信号の位相を反転させることができる。したがっ
て、副導波管１２ａ〜１２ｄ、接続導波管１５ａ，１５
ｂ，１６ａ，１６ｂの長さに拘泥しなくても、上記した
のと同様の効果を得ることが可能である。

【００３３】さらに、図４に示された受信信号合成回路
２では、マジックＴ１４ａ，１４ｂ，１８の代わりに、
マジックＴと同様の機能を有するハイブリッドであるラ
ットレースリングなどを使用することもできる。以上説
明した分波器は、ＴＥ１１モードの送信主信号、ＴＥ１
１モードの受信主信号およびＴＥ２１モードの受信高次
モードを分離する分波器である。

【００３４】次に、本発明の他の実施の形態として、Ｔ
Ｅ１１モードの送信主信号、ＴＥ１１モードの受信主信
号およびＴＭ０１モードの受信高次モード信号を分離す
る分波器について説明する。図７は本発明による分波器
の他の実施の形態の一部の構成を示す斜視図である。主
導波管１１に接続される４本の副導波管１２ｅ，１２
ｆ，１２ｇ，１２ｈは方形導波管であり、各副導波管１
２ｅ〜１２ｈの方形断面の両長辺がそれぞれ共通端子３
および送信信号専用端子４に向くように接続されてい
る。ただし、副導波管１２ｈは主導波管１１の背面に接
続されているため、図示されていない。各副導波管１２
ｅ〜１２ｈは、それぞれスロット１３ｅ，１３ｆ，１３
ｇ，１３ｈによって主導波管１１と結合されている。た
だし、図８にはスロット１３ｅ〜１３ｈのうち、スロッ
ト１３ｆのみが図示されている。

【００３５】図８は、図７に示された主導波管１１およ
び各副導波管１２ｅ〜１２ｈの断面図であり、主導波管
１１および各副導波管１２ｅ〜１２ｈを各スロット１３
ｅ〜１３ｈの中心を含む平面で切断したときの断面を示
している。図８に示される点線矢印は、ＴＭ０１モード
の受信高次モード信号の磁界である。主導波管１１内の
磁界は、主導波管１１の管軸を中心に同心円上に形成さ
れている。図７に示されるように各副導波管１２ｅ〜１
２ｈを主導波管１１に接続することによって、図８に示
されるように、主導波管１１内の磁界と各副導波管１２
ｅ〜１２ｈ内の磁界とが連続するため、受信高次モード
信号は主導波管１１から各副導波管１２ｅ〜１２ｈに結
合する。

【００３６】対向するスロット１３ｅ，１３ｇおよびス
ロット１３ｆ，１３ｈにおける磁界の向きはそれぞれ逆
向きである。したがって、対向するスロット１３ｅ，１
３ｇおよびスロット１３ｆ，１３ｈを通過するときのＴ
Ｍ０１モードの受信高次モード信号はそれぞれ逆位相で
ある。対向するスロット１３ｅ，１３ｇおよびスロット
１３ｆ，１３ｈを通過する受信高次モード信号がそれぞ
れ逆位相であることは、図１に示された分波器の場合と
同じである。なお、本実施の形態の分波器の他の構成お
よびその動作は、図１に示された分波器の相当部分の構
成およびその動作と同様であるから、その説明は省略す
る。

【００３７】以上、ＴＥ２１モード、ＴＭ０１モードの
受信高次モード信号を分離できる分波器について説明し
たが、本発明は、円形導波管に発生する他のモードの受
信高次モード信号を分離する場合にも応用できる。ま
た、図２および図７に示された主導波管１１の断面形状
は円形であるが、主導波管１１の断面形状は、主導波管
１１を管軸２１を中心に９０゜回転させたときに、元の
導波管１１と重なるような断面形状であればよい。した
がって、主導波管１１の断面形状は円形に限らず、例え
ば正方形など、４の倍数の頂点を有する正多角形であっ
てもよい。また、図２、図４および図７に示された副導
波管１２ａ〜１２ｈおよび接続導波管１５ａ，１５ｂ，
１６ａ，１６ｂには、同軸線路などの導波路を使用する
ことができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
信主信号および受信高次モード信号が、送受分波器に接
続された副導波路に結合し、分離・合成されてから出力
されるので、従来の分波器で必要だった高次モード結合
器１０１ａと送受分波器１０１ｂの両方を用いる必要が
ない。したがって、分波器の構成を簡単にすることがで
きるとともに、分波器を小型化することができる。ま
た、請求項３記載の発明によれば、受信主信号の遮断面
からおよそ受信主信号の４分の１波長の奇数倍の位置に
スロットを設けることにより、抽出される受信主信号の
レベルを大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による分波器の一実施の形態の構成を
示すブロック図である。

【図２】 図１に示された分波器の一部の構成を示す斜
視図である。

【図３】 図１に示された分波器の一部の断面図であ
る。

【図４】 図１に示された受信信号合成回路の構成を示
すブロック図である。

【図５】 図４に示されたマジックＴの斜視図である。

【図６】 図４に示された受信信号合成回路の動作を説
明するための説明図である。

【図７】 本発明による分波器の他の実施の形態の一部
の構成を示す斜視図である

【図８】 図８に示された主導波管および各副導波管の
断面図である。

【図９】 従来の分波器の構成を示すブロック図であ
る。

【図１０】 従来の分波器の一部の構成を示す側面図で
ある。

【符号の説明】

１…送受分波器、２…受信信号合成回路、３…共通端
子、４…送信信号専用端子、５ａ…右旋円偏波端子、５
ｂ…左旋円偏波端子、６…高次モード端子、１１…主導
波管、１２ａ〜１２ｈ…副導波管、１３ａ〜１３ｈ…ス
ロット、１４ａ，１４ｂ，１８…マジックＴ、１５ａ，
１５ｂ，１６ａ，１６ｂ…接続導波管、１７…ハイブリ
ッド、２１…管軸、２２…受信主信号の遮断面、２３…
平面、Ｄ１，Ｄ２…主導波管の断面寸法、Ｌ…遮断面２
２と平面２３との距離、＃１，＃２…マジックＴの入力
端子、＃３…和信号端子、＃４…差信号端子。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主導波管内の送信主信号、受信主信号お
   よび受信高次モード信号を分離および合成する分波器に
   おいて、 前記主導波管の周囲にそれぞれ等配された４本の副導波
   路を備え、 前記主導波管は、両端の断面寸法が異なる導波管であ
   り、 前記送信主信号は前記主導波管より入力され、前記受信
   主信号および前記受信高次モード信号は前記副導波路よ
   り出力されることを特徴とする分波器。
2. 【請求項２】 前記副導波路は、所定の寸法のスロット
   により前記主導波管とスロット結合されることを特徴と
   する請求項１記載の分波器。
3. 【請求項３】 前記スロットは、前記主導波管における
   前記受信主信号の遮断面からおよそ前記受信主信号の４
   分の１波長の奇数倍の位置に設けられることを特徴とす
   る請求項２記載の分波器。
4. 【請求項４】 前記副導波路は、方形導波管で形成され
   ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の分波
   器。
5. 【請求項５】 前記送信主信号および前記受信主信号
   は、ＴＥ１１モードの信号であり、 前記受信高次モード信号は、ＴＥ２１モードまたはＴＭ
   ０１モードの信号であることを特徴とする請求項１乃至
   請求項３いずれか記載の分波器。
6. 【請求項６】 衛星通信地球局のアンテナの１次ホーン
   に用いられることを特徴とする請求項１記載の分波器。
7. 【請求項７】 前記受信高次モード信号は、衛星追尾の
   制御に用いられることを特徴とする請求項１記載の分波
   器。
8. 【請求項８】 一方の端子が送信主信号、受信主信号お
   よび受信高次モード信号を通過させる断面寸法を持つと
   ともに他方の端子が送信主信号のみを通過させる断面寸
   法を持つ主導波管と、 この主導波管における前記受信主信号の遮断面から前記
   主導波管の一方の端子側に所定の距離にある平面と前記
   主導波管との交線を含む前記主導波管の周囲にそれぞれ
   等配された４本の副導波路と、 前記主導波管と前記各副導波路とを結合する４個の結合
   孔と、 ２つの入力端子が前記４本の副導波路のうちの対向する
   ２本の前記副導波路にそれぞれ接続された第１のハイブ
   リッドと、 ２つの入力端子が前記４本の副導波路のうちの他の対向
   する２本の前記副導波路にそれぞれ接続された第２のハ
   イブリッドと、 ２つの入力端子が前記第１および第２のハイブリッドの
   各一方の出力端子にそれぞれ接続された第３のハイブリ
   ッドと、 ２つの入力端子が前記第１および第２のハイブリッドの
   各他方の出力端子にそれぞれ接続された第４のハイブリ
   ッドとを備え、 前記主導波管の断面形状は、前記主導波管を前記主導波
   管の管軸を中心に９０゜回転させたときに元の導波管と
   重なる断面形状であり、 前記各副導波路および前記各結合孔の一方またはその両
   方は、前記送信主信号の通過を阻止する手段を備え、 前記第１および第２のハイブリッドは、前記各副導波路
   に結合した前記受信主信号および受信高次モード信号を
   分離して前記一方の出力端子から前記受信主信号を出力
   するとともに前記他方の出力端子から前記受信高次モー
   ド信号を出力する手段を備え、 前記第３のハイブリッドは、入力された前記受信主信号
   を合成および分離して２つの出力端子から前記受信主信
   号の右旋円偏波および左旋円偏波をそれぞれ出力する手
   段を備え、 前記第４のハイブリッドは、入力された前記受信高次モ
   ード信号を合成して出力端子から出力する手段を備える
   ことを特徴とする分波器。
9. 【請求項９】 前記所定の距離は、前記受信主信号の４
   分の１波長の奇数倍に相当する距離であることを特徴と
   する請求項８記載の分波器。
10. 【請求項１０】 前記主導波管の断面形状は、円形また
    は４の倍数の頂点を有する正多角形であることを特徴と
    する請求項８記載の分波器。
11. 【請求項１１】 前記第１、第２および第４のハイブリ
    ッドは、マジックＴまたはラットレースリングであるこ
    とを特徴とする請求項８記載の分波器。