JPH11308005A - 偏波分波装置 - Google Patents
偏波分波装置Info
- Publication number
- JPH11308005A JPH11308005A JP10891998A JP10891998A JPH11308005A JP H11308005 A JPH11308005 A JP H11308005A JP 10891998 A JP10891998 A JP 10891998A JP 10891998 A JP10891998 A JP 10891998A JP H11308005 A JPH11308005 A JP H11308005A
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- JP
- Japan
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- polarization
- slots
- waveguide
- circular waveguide
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 衛星放送受信に使用する偏波分波装置におい
て、水平偏波と垂直偏波間のアイソレーションを改善す
る。 【解決手段】 ホーン型の開口1aを有する円形導波管１
の管壁であって、円形導波管の軸線を中心にして９０度
の間隔の位置に軸方向を長辺にしたスロット２〜５を設
け、同スロットそれぞれの外側に前記円形導波管の軸方
向と直角で他端を閉塞する方形導波管６〜９を配置する
とともに、前記各スロットに直交し、かつ、前記各方形
導波管及び前記円形導波管を２分割する位置に回路基板
10を配置し、同回路基板に前記９０度間隔の４つのスロ
ットのうちの隣接する２つのスロットそれぞれと直角と
なる方向に偏波受信用のプローブ11、12をそれぞれ形成
し、水平偏波又は垂直偏波を前記回路基板上の前記プロ
ーブで受信する。また、方形導波管６、８の管長Lsを
（２ｎ＋１）×λｇ／４とする。
て、水平偏波と垂直偏波間のアイソレーションを改善す
る。 【解決手段】 ホーン型の開口1aを有する円形導波管１
の管壁であって、円形導波管の軸線を中心にして９０度
の間隔の位置に軸方向を長辺にしたスロット２〜５を設
け、同スロットそれぞれの外側に前記円形導波管の軸方
向と直角で他端を閉塞する方形導波管６〜９を配置する
とともに、前記各スロットに直交し、かつ、前記各方形
導波管及び前記円形導波管を２分割する位置に回路基板
10を配置し、同回路基板に前記９０度間隔の４つのスロ
ットのうちの隣接する２つのスロットそれぞれと直角と
なる方向に偏波受信用のプローブ11、12をそれぞれ形成
し、水平偏波又は垂直偏波を前記回路基板上の前記プロ
ーブで受信する。また、方形導波管６、８の管長Lsを
（２ｎ＋１）×λｇ／４とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は偏波分波装置に係
り、より詳細には、衛星放送受信における水平偏波と垂
直偏波間のアイソレーションの改善に関する。
り、より詳細には、衛星放送受信における水平偏波と垂
直偏波間のアイソレーションの改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＢＳ（放送衛星）やＣＳ（通信衛星）等
の衛星放送信号の形態として、右旋又は左旋の円偏波、
及び水平又は垂直の直線偏波とがある。偏波分波装置
は、上記各偏波が混在する受信電波から水平偏波又は垂
直偏波を受信することをその機能とするものである。但
し、上記円偏波については偏波変換器で直線偏波に変換
後、水平偏波又は垂直偏波として受信する。従来の偏波
分波装置は、図３に示すように、ホーン型の開口（フィ
ードホーン11）を有する円形導波管12に直交する回路基
板13上にそれぞれ直角に配置した水平偏波受信用のプロ
ーブ14及び垂直偏波受信用のプローブ15によりそれぞれ
水平偏波又は垂直偏波に係る信号を受信するようにして
いた。
の衛星放送信号の形態として、右旋又は左旋の円偏波、
及び水平又は垂直の直線偏波とがある。偏波分波装置
は、上記各偏波が混在する受信電波から水平偏波又は垂
直偏波を受信することをその機能とするものである。但
し、上記円偏波については偏波変換器で直線偏波に変換
後、水平偏波又は垂直偏波として受信する。従来の偏波
分波装置は、図３に示すように、ホーン型の開口（フィ
ードホーン11）を有する円形導波管12に直交する回路基
板13上にそれぞれ直角に配置した水平偏波受信用のプロ
ーブ14及び垂直偏波受信用のプローブ15によりそれぞれ
水平偏波又は垂直偏波に係る信号を受信するようにして
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図３の構成の
場合、プローブ14と同15とを同じ平面上であって、且
つ、互いに近接して設けていることから水平偏波と垂直
偏波間のアイソレーション（交差偏波識別度）が十分と
はいえず、その改善が望まれていた。このアイソレーシ
ョンの改善策として、プローブを立体的に配置すること
が考えられるが、構造が複雑になったり、または高価に
なるという欠点があった。本発明はこのような背景から
なされたものであり、簡易な構造で、かつ、アイソレー
ション特性の改善を図った偏波分波装置を提供すること
を目的とするものである。
場合、プローブ14と同15とを同じ平面上であって、且
つ、互いに近接して設けていることから水平偏波と垂直
偏波間のアイソレーション（交差偏波識別度）が十分と
はいえず、その改善が望まれていた。このアイソレーシ
ョンの改善策として、プローブを立体的に配置すること
が考えられるが、構造が複雑になったり、または高価に
なるという欠点があった。本発明はこのような背景から
なされたものであり、簡易な構造で、かつ、アイソレー
ション特性の改善を図った偏波分波装置を提供すること
を目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ホーン型の開
口を有する円形導波管の管壁であって、円形導波管の軸
線を中心にして９０度の間隔の位置に軸方向を長辺にし
たスロットを設け、同スロットそれぞれの外側に前記円
形導波管の軸方向と直角で他端を閉塞する方形導波管を
配置するとともに、前記各スロットに直交し、かつ、前
記各方形導波管及び前記円形導波管を２分割する位置に
回路基板を配置し、同回路基板に前記９０度間隔の４つ
のスロットのうちの隣接する２つのスロットそれぞれと
直角となる方向に偏波受信用のプローブをそれぞれ形成
してなり、前記開口より入力された水平偏波又は垂直偏
波を前記回路基板上の前記プローブで受信するようにし
た偏波分波装置を提供するものである。
口を有する円形導波管の管壁であって、円形導波管の軸
線を中心にして９０度の間隔の位置に軸方向を長辺にし
たスロットを設け、同スロットそれぞれの外側に前記円
形導波管の軸方向と直角で他端を閉塞する方形導波管を
配置するとともに、前記各スロットに直交し、かつ、前
記各方形導波管及び前記円形導波管を２分割する位置に
回路基板を配置し、同回路基板に前記９０度間隔の４つ
のスロットのうちの隣接する２つのスロットそれぞれと
直角となる方向に偏波受信用のプローブをそれぞれ形成
してなり、前記開口より入力された水平偏波又は垂直偏
波を前記回路基板上の前記プローブで受信するようにし
た偏波分波装置を提供するものである。
【０００５】また、前記９０度間隔の４つのスロットの
うちの前記受信用のプローブを形成していない他の２つ
のスロットそれぞれの外側に配置してなる方形導波管そ
れぞれの管長を、（２ｎ＋１）×λｇ／４の長さとす
る。
うちの前記受信用のプローブを形成していない他の２つ
のスロットそれぞれの外側に配置してなる方形導波管そ
れぞれの管長を、（２ｎ＋１）×λｇ／４の長さとす
る。
【０００６】また、前記回路基板を、シールドカバーで
覆うようにする。
覆うようにする。
【０００７】また、前記シールドカバーを、前記方形導
波管と一体に形成する。
波管と一体に形成する。
【０００８】また、前記偏波受信用プローブそれぞれ
を、前記各方形導波管の閉塞壁よりλｇ／４の位置にエ
ッチングにて形成する。
を、前記各方形導波管の閉塞壁よりλｇ／４の位置にエ
ッチングにて形成する。
【０００９】また、前記円形導波管の内部空間部分に、
円偏波を直線偏波に変換する偏波変換器を設け、右旋又
は左旋の円偏波を受信できるようにする。
円偏波を直線偏波に変換する偏波変換器を設け、右旋又
は左旋の円偏波を受信できるようにする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を実施例
にもとづき図面を参照して説明する。図１は本発明によ
る偏波分波装置の一実施例を示す要部断面図で、（Ａ）
は側断面図、（Ｂ）は後方より見た部分断面図である。
また、図２は図１に関する電界分布の説明図である。図
１において、１は円形導波管で、ホーン型の開口（フィ
ードホーン）1aを備えている。また、この円形導波管１
の管壁には、同円形導波管１の軸線を中心にして９０度
の角度間隔の位置に軸方向を長辺にした４つのスロット
（２、３、４、５）を設けている。また、６、７、８、
９はそれぞれ閉塞壁6a、7a、8a、9aを有する方形導波管
であり、前記４つのスロット（２、３、４、５）それぞ
れと対応して前記円形導波管１の外部に設けている。
にもとづき図面を参照して説明する。図１は本発明によ
る偏波分波装置の一実施例を示す要部断面図で、（Ａ）
は側断面図、（Ｂ）は後方より見た部分断面図である。
また、図２は図１に関する電界分布の説明図である。図
１において、１は円形導波管で、ホーン型の開口（フィ
ードホーン）1aを備えている。また、この円形導波管１
の管壁には、同円形導波管１の軸線を中心にして９０度
の角度間隔の位置に軸方向を長辺にした４つのスロット
（２、３、４、５）を設けている。また、６、７、８、
９はそれぞれ閉塞壁6a、7a、8a、9aを有する方形導波管
であり、前記４つのスロット（２、３、４、５）それぞ
れと対応して前記円形導波管１の外部に設けている。
【００１１】上記方形導波管７、同９には下記の偏波受
信用のプローブ11、12を設ける。また、方形導波管６及
び同８の管長Lsをそれぞれ以下の長さにする。管長Ls＝
［（2n＋１）・λｇ／４］ここに、λｇは方形導波管内
波長であり、ｎ＝０、１、２、３……である。このよう
に設定するのは、これら方形導波管６及び同８側への電
波の漏れを防止するためである。なお、これら方形導波
管６及び同８の目的及び効果等については後述する。ま
た、10は回路基板であり、前記４つのスロット（２、
３、４、５）それぞれに直交して配置し、前記円形導波
管１、及び前記方形導波管６乃至同９を２分割するよう
にしている。この回路基板10には図示のように前記スロ
ット２、スロット５と直角となる方向に偏波受信用のプ
ローブ11、プローブ12それぞれをエッチングにて形成し
ている。
信用のプローブ11、12を設ける。また、方形導波管６及
び同８の管長Lsをそれぞれ以下の長さにする。管長Ls＝
［（2n＋１）・λｇ／４］ここに、λｇは方形導波管内
波長であり、ｎ＝０、１、２、３……である。このよう
に設定するのは、これら方形導波管６及び同８側への電
波の漏れを防止するためである。なお、これら方形導波
管６及び同８の目的及び効果等については後述する。ま
た、10は回路基板であり、前記４つのスロット（２、
３、４、５）それぞれに直交して配置し、前記円形導波
管１、及び前記方形導波管６乃至同９を２分割するよう
にしている。この回路基板10には図示のように前記スロ
ット２、スロット５と直角となる方向に偏波受信用のプ
ローブ11、プローブ12それぞれをエッチングにて形成し
ている。
【００１２】上記のプローブ11は垂直偏波受信用の受信
プローブであり、プローブ12は水平偏波受信用の受信プ
ローブであり、また、それぞれの位置（Lv、Lh）は図示
のように、閉塞壁7a、同9aよりそれぞれλg ／４（λg
は方形導波管内波長）に設定する。このプローブ11及び
プローブ12は前記方形導波管７と方形導波管９とでなす
内角部に設け、回路部を纏めて小型化している。また、
プローブ12については同図の点線で示す位置に設けても
よい。この場合においても性能的には同等となる。13は
シールドカバーで、前記円形導波管１、方形導波管９等
と一体に形成し、前記回路基板10に搭載される回路部品
等（図示せず）を覆い、不要輻射又はノイズ等の飛び込
みを防止するようにしている。14は偏波変換器であり、
右旋又は左旋の円偏波を水平又は垂直の直線偏波に変換
するものである。
プローブであり、プローブ12は水平偏波受信用の受信プ
ローブであり、また、それぞれの位置（Lv、Lh）は図示
のように、閉塞壁7a、同9aよりそれぞれλg ／４（λg
は方形導波管内波長）に設定する。このプローブ11及び
プローブ12は前記方形導波管７と方形導波管９とでなす
内角部に設け、回路部を纏めて小型化している。また、
プローブ12については同図の点線で示す位置に設けても
よい。この場合においても性能的には同等となる。13は
シールドカバーで、前記円形導波管１、方形導波管９等
と一体に形成し、前記回路基板10に搭載される回路部品
等（図示せず）を覆い、不要輻射又はノイズ等の飛び込
みを防止するようにしている。14は偏波変換器であり、
右旋又は左旋の円偏波を水平又は垂直の直線偏波に変換
するものである。
【００１３】以上の構成において、つぎにその動作を説
明する。ＣＳ等の衛星からの水平若しくは垂直の直線偏
波に係る電波は受信アンテナに備えてなる反射板（図示
せず）にて誘導され、円形導波管１の前面に備えてなる
ホーン型の開口（フィードホーン）1aに入力される。上
記入力された直線偏波に係る電波はスロット２及びスロ
ット５により垂直偏波（スロット２）と水平偏波（スロ
ット５）とにそれぞれ分波され、方形導波管７及び方形
導波管９に入力される。方形導波管７及び方形導波管９
に入力された水平偏波および垂直偏波は、各閉塞壁7a、
同9aにより反射され、回路基板10に形成された各プロー
ブ11、プローブ12でそれぞれ受信され、基板上に設けた
回路にそれぞれ入力される。
明する。ＣＳ等の衛星からの水平若しくは垂直の直線偏
波に係る電波は受信アンテナに備えてなる反射板（図示
せず）にて誘導され、円形導波管１の前面に備えてなる
ホーン型の開口（フィードホーン）1aに入力される。上
記入力された直線偏波に係る電波はスロット２及びスロ
ット５により垂直偏波（スロット２）と水平偏波（スロ
ット５）とにそれぞれ分波され、方形導波管７及び方形
導波管９に入力される。方形導波管７及び方形導波管９
に入力された水平偏波および垂直偏波は、各閉塞壁7a、
同9aにより反射され、回路基板10に形成された各プロー
ブ11、プローブ12でそれぞれ受信され、基板上に設けた
回路にそれぞれ入力される。
【００１４】次に、方形導波管６及び同８の目的及び効
果等につき図２を基に説明する。図２（Ａ）は、図１に
おいてスロットを２つ（符号２、５）と仮定した場合の
円形導波管１内の垂直方向を例にした電界分布図であ
る。また、図２（Ｂ）は図１（Ｂ）に対応するものであ
り、スロットが４つの場合の円形導波管１内の垂直方向
を例にした電界分布図である。各図の左右のポイントの
電界分布を見た場合、図２（Ａ）においてはスロットの
有無の相違から左右の電界分布は非対象となるが、図２
（Ｂ）においてはスロットが対象に存在するために電界
分布は対象となる。従って、上記の左右各ポイントの電
界を水平成分と垂直成分とに分けたベクトル図で描くと
各図の（イ）、（ロ）のようになる。これら図からわか
るように、図２（Ａ）の場合、Ｅh1＞Ｅh2となり、双方
の差成分が存在することになる。この差成分は水平偏波
を意味し、アイソレーションを劣化させる要因となる。
これに対し、図２（Ｂ）の場合には，Ｅh3＝Ｅh4となっ
て両者キャンセルし、差成分は存在しない。つまり、ア
イソレーションが良好となる。なお、各図のＥv1〜Ｅv4
hは垂直偏波成分である。
果等につき図２を基に説明する。図２（Ａ）は、図１に
おいてスロットを２つ（符号２、５）と仮定した場合の
円形導波管１内の垂直方向を例にした電界分布図であ
る。また、図２（Ｂ）は図１（Ｂ）に対応するものであ
り、スロットが４つの場合の円形導波管１内の垂直方向
を例にした電界分布図である。各図の左右のポイントの
電界分布を見た場合、図２（Ａ）においてはスロットの
有無の相違から左右の電界分布は非対象となるが、図２
（Ｂ）においてはスロットが対象に存在するために電界
分布は対象となる。従って、上記の左右各ポイントの電
界を水平成分と垂直成分とに分けたベクトル図で描くと
各図の（イ）、（ロ）のようになる。これら図からわか
るように、図２（Ａ）の場合、Ｅh1＞Ｅh2となり、双方
の差成分が存在することになる。この差成分は水平偏波
を意味し、アイソレーションを劣化させる要因となる。
これに対し、図２（Ｂ）の場合には，Ｅh3＝Ｅh4となっ
て両者キャンセルし、差成分は存在しない。つまり、ア
イソレーションが良好となる。なお、各図のＥv1〜Ｅv4
hは垂直偏波成分である。
【００１５】以上は垂直方向の電界分布をもとに説明し
たが、水平方向の電界分布（図示せず）に対しても同様
となり、スロットが２つの場合には差成分の垂直偏波が
存在し、スロットが４つの場合には両者キャンセルす
る。このように、スロットを４つ設けることで電界分布
が対象となって不要な水平偏波成分又は垂直偏波が存在
しなくなり、アイソレーションが良好となる。但し、ス
ロットを４つとした場合にはスロット３、同４からの電
波漏れを防止する必要があり、このため方形導波管６及
び同８を設け、その導波管長を前述のように、［（2n＋
１）・λｇ／４］とする。以上は受信電波を直線偏波と
したが、円偏波受信の場合には、図１に示すように、円
形導波管１の内部に偏波変換器14を設けておき、円偏波
を水平又は垂直の直線偏波に変換後、前記同様にプロー
ブ11又はプローブ12で受信すればよい。
たが、水平方向の電界分布（図示せず）に対しても同様
となり、スロットが２つの場合には差成分の垂直偏波が
存在し、スロットが４つの場合には両者キャンセルす
る。このように、スロットを４つ設けることで電界分布
が対象となって不要な水平偏波成分又は垂直偏波が存在
しなくなり、アイソレーションが良好となる。但し、ス
ロットを４つとした場合にはスロット３、同４からの電
波漏れを防止する必要があり、このため方形導波管６及
び同８を設け、その導波管長を前述のように、［（2n＋
１）・λｇ／４］とする。以上は受信電波を直線偏波と
したが、円偏波受信の場合には、図１に示すように、円
形導波管１の内部に偏波変換器14を設けておき、円偏波
を水平又は垂直の直線偏波に変換後、前記同様にプロー
ブ11又はプローブ12で受信すればよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、円
形導波管に４つのスロット及び方形導波管を設けたの
で、水平偏波受信用のプローブと垂直偏波受信用のプロ
ーブとの物理的距離が従来に比し離れる一方、円形導波
管内の電界分布も対象となって不要な水平偏波成分又は
垂直偏波が存在しなくなり、アイソレーションを良好な
ものとすることができる。従って、本発明は衛星放送受
信に欠かせない偏波分波装置の性能向上に寄与しうるも
のといえる。
形導波管に４つのスロット及び方形導波管を設けたの
で、水平偏波受信用のプローブと垂直偏波受信用のプロ
ーブとの物理的距離が従来に比し離れる一方、円形導波
管内の電界分布も対象となって不要な水平偏波成分又は
垂直偏波が存在しなくなり、アイソレーションを良好な
ものとすることができる。従って、本発明は衛星放送受
信に欠かせない偏波分波装置の性能向上に寄与しうるも
のといえる。
【図１】本発明による偏波分波装置の一実施例を示す要
部断面図で、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は後方より見た
部分断面図である。
部断面図で、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は後方より見た
部分断面図である。
【図２】図１に関する電界分布の説明図である。
【図３】従来の偏波分波装置の一例を示す要部断面図
で、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は後方より見た部分断面
図ある。
で、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は後方より見た部分断面
図ある。
１ 円形導波管 1a ホーン型開口（フィードホーン） ２、３、４、５ スロット ６、７、８、９ 方形導波管 6a、7a、8a、9a 閉塞壁 10 回路基板 11、12 プローブ 13 シールドカバー 14 偏波変換器
Claims (6)
- 【請求項１】 ホーン型の開口を有する円形導波管の管
壁であって、円形導波管の軸線を中心にして９０度の間
隔の位置に軸方向を長辺にしたスロットを設け、同スロ
ットそれぞれの外側に前記円形導波管の軸方向と直角で
他端を閉塞する方形導波管を配置するとともに、前記各
スロットに直交し、かつ、前記各方形導波管及び前記円
形導波管を２分割する位置に回路基板を配置し、同回路
基板に前記９０度間隔の４つのスロットのうちの隣接す
る２つのスロットそれぞれと直角となる方向に偏波受信
用のプローブをそれぞれ形成してなり、前記開口より入
力された水平偏波又は垂直偏波を前記回路基板上の前記
プローブで受信するようにしたことを特徴とする偏波分
波装置。 - 【請求項２】 前記９０度間隔の４つのスロットのうち
の前記受信用のプローブを形成していない他の２つのス
ロットそれぞれの外側に配置してなる方形導波管それぞ
れの管長を、（２ｎ＋１）×λｇ／４の長さとしたこと
を特徴とする請求項１記載の偏波分波装置。 - 【請求項３】 前記回路基板を、シールドカバーで覆う
ようにしてなることを特徴とする請求項１記載の偏波分
波装置。 - 【請求項４】 前記シールドカバーを、前記方形導波管
と一体に形成してなることを特徴とする請求項２記載の
偏波分波装置。 - 【請求項５】 前記偏波受信用プローブそれぞれを、前
記各方形導波管の閉塞壁よりλｇ／４の位置にエッチン
グにて形成したことを特徴とする請求項１記載の偏波分
波装置。 - 【請求項６】 前記円形導波管の内部空間部分に、円偏
波を直線偏波に変換する偏波変換器を設け、右旋又は左
旋の円偏波を受信するようにしたことを特徴とする請求
項１記載の偏波分波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10891998A JP3948110B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 偏波分波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10891998A JP3948110B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 偏波分波装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11308005A true JPH11308005A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3948110B2 JP3948110B2 (ja) | 2007-07-25 |
Family
ID=14496983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10891998A Expired - Fee Related JP3948110B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 偏波分波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3948110B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100439401B1 (ko) * | 2001-12-08 | 2004-07-09 | 삼성전기주식회사 | 수직/수평 편파간 아이솔레이션 기능을 보강한 피드혼 |
| CN111697344A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-22 | 上海航天测控通信研究所 | 一种k-v波段极化分离装置及其制作方法 |
| CN113193342A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-30 | 西安电子科技大学 | 一种双圆极化宽带宽波束天线 |
-
1998
- 1998-04-20 JP JP10891998A patent/JP3948110B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100439401B1 (ko) * | 2001-12-08 | 2004-07-09 | 삼성전기주식회사 | 수직/수평 편파간 아이솔레이션 기능을 보강한 피드혼 |
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