JPS58173902A - 回転形移相器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は広帯域化、低損失化を図った導波管回転形移
相器に関するものである。

従来、この種の装置として第１図、第２図に示すものが
あった。第１図において、（１）は入力テーパ導波管、
（２Ｋ）、、　（２ｂ）は円形導波管、（３１）　、　
（３ｂ）は抵抗膜、（４す１（４ｂ）は９０°位相差板
用円形導波管、（５ａ）　、　（５ｂ）は９０°位相差
板で、入力電界の成分に対し４５°の角度で設置されて
いる。また（６）は１８００位相差板用円形導波管、（
７）は１８００位相差板で、人力電界の　成分に対し角
度φで設置されている。また（８）は出力テーバ導波管
である。

一方、第２図において、（１）は入力テーパ導波管、（
２ａ）、（２ｂ）は円形導波管、（３ａ）　、　（３ｂ
）は抵抗膜、（９）は位相差板用円形導波管、（１０）
は位相差板、（８）は出力テーパ導波管である。

次に動作について説明する。ここで第１図および第２図
の回転形移相器を説明する前に第３図を用いて位相差板
の座標系について説明する。第３図において、（１０）
はδ度位相差板、（９）は円形導波管、Ｅは電界ベクト
ルである。ここで、δ変位相差板００）のδ度を次の様
に定義する。

８度−位相差板に平行な電界の透過位相６　−位相差板
に垂直な電界の透過位相衣に、第３図に示したδ度位相
差板（ｌ■が円形導波管（９）内に挿入された場合の入
力電界と出力筒、界との関係を求める。ここで、第３図
に示す入力側において、入力電界をＥｘｉ、Ｅｙｉ、そ
の位相差板に沿う座標系における成分をＥ　ｘｉ’、Ｅ
ｙｉ’、また出力側における出力電界をＥｘｏ、Ｅｙｏ
、その位相差板に沿う座標系における成分をＥｘｏ’、
Ｅｙｏ’とすると、（１）ないしく３）式が成立する。

ここでφはＣＸ、Ｙ）座標系と位相差板の（Ｘ。

ｙ）座標系とのなす角度である。

上記（１）ないしく３）式より、 を得、まとめると、 となる。これが任製のδ度位相差板（１０）の（ｘ、γ
）座標系における入出力電界の関係である。

次に第１図において、回転形移相器の９０°位相差板の
場合はφ＝４５°に設定されることにより、δ＝π／２
．φ＝π／４から（５）式を用いてを得る。

一方、１８０°位相差板の場合、δ−πよりを得る。こ
れより回転形移相器の入出力関係は（６）。

（７）式より、 （４） となり、これより例えば入力電界Ｅｙｉに対する出力電
界Ｅγ０は、 １２φ−ｊπ／　。

Ｅｙｏ＝ｅ　　ｅ　　２Ｅｙｔ　　　　　　　Ｑｌとな
り、１８０°位相差板の回転角φの２倍の位相シフトを
受ける。

次＋ｉ　ｇＪ２図の場合について説明する。第２図の位
相差板（【Ｏ）をδ度位相差板とすると、その入出力関
係は（５）式で与えられる。これによると、例えばδ＝
７０°の場合、回転角、即ち位相差板（１のの設定角と
位相シフトとの関係は第４図に示すように設定角が００
から９０’まで変化する間に位相シフトは７０°から０
°に変化する。

゛従来の□回転形移相器は以上の様に構成されていたの
で、Ｍ　１１ｇｌのものの場合は大型化し、広帯域で用
いる場合９０°位相差板、１８０°位相差板とも広帯帯
にわたって９０°移相、１８００移相を実現することが
不可能なため、交叉偏波、即ち基本となる入出力偏波が
ｙ軸とするとき不要偏波のＸ方向の成分が発生し損失番
こつながるとともに、特に大に問題がある。一方、第２
図のものの場合、位相シフトとしての回転角番こ対する
精度を特に必要としないときには広帯域用に有利である
が、前記交叉成分の発生が著しい。即ち（５）式におい
て入力電界方向が例えばＸ方向の場合、Ｅｙｉ＝Ｑ　　
より出力成分は、 より、その主偏波成分としての損失Ｌ（ｄＢ）は、Ｌ　
＝　１０１０ｙ（１−１Ｅｙｏ　ｌ　　）＝　１０’ｏ
Ｌｉ（１−ｓｉｎ’！−５ｉｎ”２φ）０りより求まり
、前記δ−７００の場合、第５図に示すようにφ＝４５
°において約４．５ｄＢとなる。この損失は第１図の場
合と同様に第２図の抵抗膜（３ａ）及び（３ｂ）に吸収
されるが、やはり大電力の場合、実現性に問題がある。

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、特性の等しい２枚の位相差板を円
形導波管内に入出力電界方向に対称に設置することによ
り、大電力の場合でも広帯域にわたって低損失で位相を
シフトすることができる回転形移相器を提供することを
目的としている。

以下、この発明の一実施例を図について説明すう。　　
　　　　　　°゛ 第６図は本発明の一実施例による回転形移相器を示し、
図において、（１０ａ）　、　（１０ｂ）は円形導波管
（９ａ）　、（９ｂ）内に第７図のようにｙ軸に対称に
角度各々φにて設置された位相差板で、両者の特性は全
く等しいものである。

次に動作について説明する。

位相差板（１０ａ）及び（１０ｂ）の特性は（５１式中
のφを＋φおよび一φとすることにより与えられる。

それ数円形導波管（９ａ）、（９ｂ）　２本の合成時の
入出力特性は としたとき、 により与えられる。ここにおいて、入力電界はＥｙｉの
みで、　Ｅｘｉ＝０　　であるため、出力としてはＥｙ
ｏ　−（Ｄ”−Ｂ２）Ｅｙ　ｉ　　　　　　　　ＱωＥ
ｘｏ　＝　Ｂ　（Ａ−Ｄ）　Ｅｙ　ｉ　　　　　　　　
　　　Ｑ６１であり、Ｅｘｏは交叉成分でこれは損失と
なる。ここで損失Ｌ（ｄＢ）は、 ｔ（ｄｎ）＝　１０　ｌｏｆ　（１−ＩＥｘｏ　ｌ２）
−１ｏ　’ｏｆ　（１−ＩＢ（Ａ−Ｄ）　ｌ’）で与え
られる。

また、主偏波成分の位相シフトは で与えられる。ただし、Ｉｍ（Ｂ２−　Ｂ２）はＢ２　
Ｂ２の虚数部の値、Ｒｅ　（Ｄ”−Ｂ”）はＤ”−Ｂ”
　ノ実数部ノ値テある。

ここで、前記第２図の場合と比較するためにδ＝３５°
の位相差板（１０ａ）および（ｌｏｂ）を用いたときの
位相シフト及び損失について第８図及び第９　図に示す
。両図より位相シフトについては第４図との比較で数度
異なるのみで、回転形移相器としての機能・性能を有し
、一方、損失については第５図との比較で殆んど無視で
きる量であることが判る。このため抵抗膜（３ａ）　、
（３ｂ）で吸収される交叉偏波成分は微少となり、大電
力を用いるときにも問題とならない。

なお、上記実施例では一組の対称な３５°位相差板を用
いて７００位相差板を形成した場合について説明したが
、δ−１７，５°の位相差板４枚、すなわち２組を用い
て７０°位相差板を形成することもできる。このとき損
失Ｌ（ｄＢ）は近似的にとなり、最大オ損失は位相差板
１組の場合よりも更に小さくすることができる。すなわ
ち、２枚構成７０°位相差板の場合最大損失０．０３６
ｄＢのものが、４枚構成７０°位相差板の場合０．００
４７ｄＢにまで小さくできる。

以上のように、この発明によれば位相特性の等しい２枚
の位相差板を入力電界の王偏波面に対して対称に円形導
波管内に設置したので、交叉偏波成分の発生が少く、即
ち損失が小さく、また広帯域の大電力用回転形移相器が
得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の回転形移相器の構成図、第
３図は位相差板の座標系を示す図、第４図は従来の回転
形移相器の位相シフト特性を示す図、第５図は従来の回
転形移相器の損失特性を示す図、第６図はこの発明の一
実施例による回転形移相器の構成図、第７図は第６図の
断面図、第８図は本実施例装置の位相シフト特性を示す
図、第９図は本実施例装置の損失特性を示す図である。 （９ａ）　（９ｂ）−・・円形導波管、（１０ａ）（１
０ｂ）”位相差板。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代　　理　　人　　　葛　　野　　信　　　−第１図 りｈ 第２図 只 −喝ご家Ｓ ″　　３ Ｌｎ　　　＋ｓ　　の　　Ｎ　、　　〇−鷲ヱ冑

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　円形導波管と、この円形導波管内に入力電界
   の偏波面に対して対称な角度をなすよう相前後して設置
   された位相特性の等しい２枚の位相差板とを備えたこと
   を特徴とする回転形移相器。