JPS5955601A - １／４波長の遅相素子及び右旋−左旋円偏波切換装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明は例えば円偏波用ノクラぎう送信アンテナアイ
いは受信アンテナに用いられる円偏波発生器を構成する
のに用いられる十波長の遅相素子及びとの遅相素子を用
いて円偏波発生器を左旋性と右旋性の両日偏波用に任意
に切シ換えるようにする装置に関する。、２ 背景技術とその藺題点 静止軌道上の衛星を用いてテレビ放送を行なう衛星放送
が考えられている。

この衛星放送電波はテレビジョン信号がＦＭ信号とされ
た例えば１２　ＧＨｚ程度のＳＨＦ帯の電波である。

この衛星放送電波を受信する装置は、例えば第１図に示
すような構成とされる。

第１図で（１）はＳＨＦ電波受信用の・ぐラデラアンテ
ナで、このアンテナ（１）で受信された８ＨＦ信号は屋
外ユニットに含まれる８ＨＦ−ＵＨＦコンバータ回路（
２）に供給されてＵＨＦ信号に変換される。この５ＨＦ
−ＵＨＦコン・々−タ回路（２）はストリップライン回
路構成とされる礒ので、アンテナ（１）よシのＳＨＦ信
号はマイクロ波増幅回路Ｑυを通じてミキサー回路（２
埠に供給される。このミキサー回路＠には高安定度の発
振器（ハ）の発振出力が供給され、これによｆｉｓＨＦ
帯の信号がＵＨＦ帯の信号に周波数変換される。この変
換出力は前置中間周波増幅回路ｔ２優を通じて出力端（
ハ）に導出される。

この出力端（ハ）に取シ出された受信信号は引き込み線
、例えば同軸ケープ／Ｉ／（３）によって屋内に導かれ
、室内ユニット（４）に供給される。この室内ユニット
（４）においては入力端（４Ｇを通じた信号がミキサー
回路（４０に供給され、一方、このミキサー回路（４υ
には周波数可変の局部発振器（４２からの受信者の選局
操作に応じた周波数の局部発振信号が供給され、このミ
キサー回路（４１）からは選局された放送局の信号が中
間周波信号に変換されて得られる。この中間周波信号は
中間周波増幅回路（４３を通じて周波数復調回路（偵に
供給されてＦＭされていたテレビジョン信−＠！ち復調
される。

復調されたテレビジョン信号は振幅変調回路（４ツに供
給されてあきチャンネルのＶＨＦテレビジョン信号に変
換され、これが出力端（４ｆ９を通じ、テレビジョン受
像機（５）のアンテナ入力端子に供給される。

したがって、各家庭テレビジョン受像機の特定のあきチ
ャンネルにおいて衛星テレビ放送を視聴することができ
るものである。

なお、映像信号入力端子を有するテレビジョン受像機や
テレビモニタを考慮し、復調したテレビジョン信号を映
像信号と音声信号とに分離して、映像信号は映像信号取
出回路（４７）を介して映像出力端子（４９Ｖ）に取シ
出し、音声信号はさらに音声ＦＭ復調回路（４８にて復
調して音声出力端子（４９Ａ）に導出する。

この場合の実際的に配置される装置の概要の一例を第２
図に示す。

第２図において、ａυはパラがラアンテナ（１）のパラ
デラ反射板で、この・臂うがう反射板Ｑ”ｔｙ＞焦点位
置には１次ホーンα乃と、ステップ変換器ａ′５と、５
ＨＦ−ＵＨＦＨＦコンパ−路部分（１４）とからなるＳ
ＨＥ’−ＵＨＦコンバータ装置０５１が設けられ、この
コンバータ装置ａＱからのＵＨＦ信号が同軸ケーブル（
１１９を介して室内ユニツ）（１？）に導かれる。

ところで、ＳＨＦテレビ放送電波としては円偏波電波が
用いられる。この円偏波には電波の進行方向を見て時間
とともに電界ベクトルが伝搬の方向に垂直な任意の固定
面上で右回シで回転する右旋円偏波と、左回シで回転す
る左旋円偏波とがあシ、一方が主偏波、他方が交叉偏波
として使用される。

円偏波を受信する場合には、１次ホーンαりとステップ
変換器ａ漕の部分において、これら左及び右旋円偏波は
互いに直交する直線偏波にされ、その一方の直線偏波の
成分が電波吸収体を構成する抵抗体によシ吸収され、こ
れによシ、左右円偏波のいずれか所望の円偏波のみの受
信出力を取シ出し、それを導波管モードよシストリップ
ラインモードに変換してコンバータ回路（１４］に供給
するようにする。

第３図は１次ホーンａ３とス会ツゾ変換器ａ３の部分を
示すもので、１次ホーンａ２は円形導波管（１２Ａ）に
て構成され、ステップ変換器ａ３はその入力側は円形導
波管（１３Ａ）　、出力側が方形導波管（１３Ｂ）とな
っており、円形導波管のＴＥ１１波が方形導波管のＴ］
１３１ｏ波に変換される。

１次ホーンａ２とステップ変換器ａ３とは、それぞれの
端部に設けられているフランジ（１２Ｆ）と（１３Ｆ’
）とが互につき合わされて、このフランジ（１２Ｆ　）
（１３Ｆ）の部分においてねじ止め等によシ結合される
。

１次ホーンへ２中には＋波長の遅相素子、例えば誘電体
テフロン板からなる十波長板α秒が設けられる。この十
波長板（１８は円偏波がこれを通過するときこの板（１
８に平行な電界成分が晋の遅相を受けるような性質を有
する。

円偏波は空間的に互いに直角で振幅の等しい電界Ｅｌ　
ｖ　Ｅ２の一方の位相が晋ずれることによ多発生し、電
波の進行方向をみて、第４図Ａの左側の図に示すように
電界成分Ｅ１よシ左側の電界成分Ｅ２が晋遅相するとき
は（図中遅相成分を破線をもって示す）左旋性になシ、
同図Ｂの左側の図に示すように電界成分Ｅ１が電界成分
Ｅ２に対して工遅相するときは右旋性になる。

１次ホーンａ２１の十波長板α樽が第４図Ａ、Ｈの真中
の図に示すように電界成分Ｅ１の方向に平行に配置され
ているときは、受信された円偏波が１次ホーン０りを通
過したとき、その円偏波が左旋性の場合には、成分Ｅ１
が号の遅相を受けるため、成分Ｅ１と成分Ｅ２の合成出
力Ｅ３は同図及び同図Ａの右側の図に示すように垂直方
向の電界成分に々る。一方、右旋性の場合には晋遅れて
いる成分Ｅ１がさらに晋の遅相を受けるため合計πの位
相推移を受けたことになり、成分Ｅ１と成分Ｅ２の合成
出力Ｅ４は、同図及び同図Ｂの右側の図に示すように水
平方向の電界成分になる。

このような互いに直交する電′界成分Ｅ３及びＥ４の直
線偏波はステップ変換器０階に供給されるが、このステ
ップ変換器０の円形導波管の部分内には薄い板状の抵抗
板翰が設けられ、この抵抗板翰に平行な方向の電界成分
が吸収されて、主偏波の直線偏波成分のみが取り出され
る。

したがって、左旋円偏波を受信するときは、抵抗板Ｑｌ
は電界成分Ｅ４の方向と平行になるように配され、右旋
円偏波を受信するときは、抵抗板（ＩＩは電界成分Ｅ３
の方向と平行になるように配される。

実際的には、左旋円偏波受信と右旋円偏波受信とを切り
換えるには１次ホーンαのとステップ変換器（１３との
結合回転位置を変えるようにする。

すなわちミ　１次ホーン（１渇とステップ変換器０３と
はフランジ（１２Ｆ）と（１３Ｆ　）とで結合されてい
るが、その結合は第５図に示すように９０’角間隔で設
けられたねじ穴に対して４個のねじ（６Ａ）　（６Ｂ）
　（６０）（６Ｄ）　（６Ｄは図示せず）をねじ込むこ
とによって行っている。そして、左旋円偏波と右旋円偏
波の切換は、１次ホーン（ｌりをステップ変換器０濁か
ら取シはすし、この１次ホーン０りを９０°回転させて
再びねじ（６Ａ）　（６Ｂ）　（６Ｃ）　（６Ｄ）によ
ってステップ変換器（１階と結合するようにするもので
ある。

ところで、１次ホーン（１りは円偏波発生器を構成する
が、これは従来は、第６図に示すように円形導波管（１
２Ａ）内に誘電体例えばテフロン板よりなる十波長板θ
樽が挿入され、決められた所定角度で固定されるもので
ある。

しかしながら、この十波長板（１１の導波管（１２Ａ）
内への位置合わせは非常にやっかいであり、また、１波
長板α槌は非常に薄く、このため、第７図に示すように
導波管（１２Ａ）内において、この十波長板ＱＦｔＪの
板面と交叉する方向に位置ずれを起こしやすく、調整に
非常に時間を要するという欠点があった。

また、円偏波発生器を左旋円偏波用と右旋円偏波用とで
切シ換えるためには、前述したようにねじ止めしてちる
１次ホーンとステップ変換器を取シはずして９０°回転
させ、再びねじ止めするものであシ、非常に手間がかか
シやっかいであった。

発明の目的 この発明は以上の点にかんがみ、円偏波発生器を構成す
る場合に、位置合わせが非常に容易で、しかも位置ずれ
を起こさないようにした十波長の遅相素子を提供すると
とも、に、これを用いて左旋円偏波と右旋円偏波とを容
易に切シ換えることができるようにした装置を提供しよ
うとするものである。

発明の概要 この出願の第１の発明は、マイクロ波信号に対して低損
失の材料からなる筒状体内に１波長の遅相手段が固定さ
れてなる十波長の遅相素子を提供することにより円偏波
発生器を構成する場合に位置調整が非常に容易で、しか
も位置ずれを起とさカいようにしたものである。

この出願の第２の発明は、上記十波長の遅相素子用いた
もので、この十波長の遅相素子が、上記筒状体の外径が
その内径にほぼ等しい円形導波管内に挿入されて円偏波
発生器が構成され、上記遅相素子はその節状体が上記円
形導波管に対して回転可能とされるも上記円形導波管に
上記筒状体が９０’角分だけ回転できるようにストツノ
クーが設けられ、上記遅相素子の９０°角回転の一方の
固定位置で上記円偏波発生器が右旋円偏波用、他方の固
定位置で上記円偏波発生器が左旋円偏波用と切シ換えら
れるようになされた右旋−左旋円偏波切換装置であって
これによシ、切換が非常に容易１になるものである。

実施例 以下、この発明の一実施例を図を参照しながら説明しよ
う。

第８図はこの発明による１波長の遅相素子の一例で、−
はとの遅相素子を全体として示している。

この遅相素子＠０は、マイクロ波信号に対して低損失で
ある材料からなる筒状体−内に、同じく低損失の材料か
らなる１波長板のが固定されて構成されている。この場
合、筒状体６υと１波長板霞とは例えばグラスチック等
を用いて一体成型とすることができる。まだ、第９図に
示すように筒状体（６１）に溝（６１ａ）　（６１ｂ）
を形成し、これら溝（６１ａ）　（６１ｂ）に１波長板
−を挿入し、筒状体−に固定するようにしてもよい。

円偏波発生器を構成するには、第１０図に示すように、
との遅相素子−を円形導波管−内に挿入する。この場合
、もちろん、円形導波管＠鴫の内径と遅相素子−の筒状
体−の外径とはほぼ等しく選定される。そして、遅相素
子−の十波長板襲が導波管（財）に対して定められた角
度位置に々るようにするには、筒状体−を導波管（６３
１内で回転させることによって行なう。

このようにして円偏波発生器を構成したときは、＋波長
板霞の円形導波管（至）内での位置調整が非常に容易に
でき、しかも、この十波長板（６りは筒状体のυに固定
されているから、円形導波管６階内で、１波長板１１１
ｉりがその板面に対し交叉する方向に位置ずれを起こす
ようなことはない。

この７波長の遅相素子を用いれば円偏波の右旋と左旋と
を簡単に切り換えるものが実現できる。

すなわち、第１１図〜第１３図はその一例を示す図であ
る。この場合には、第１１図に示すように、＋波長の遅
相素子（６〔の筒状体（６Ｉ）の電波取込口側の端部に
かぎ状の折シ曲げ部（財）がこの筒状体（６１）の外周
面に沿うように設けられる。この折り曲げ部（財）は、
円形導波管＠■の厚みを考慮して曲げられている。そし
て、十波長板（至）は、この筒状体−のこの折シ曲げ部
（６４）が設けられた側の端部より所定の位置に固定さ
れる。

そして、この折シ曲げ部（６４）の筒状体６υの外周面
に対向する面には突起−と霞とが設けられる。この突起
−と（６ｅとは１８０°異なる位置に設けられる。

一方、円形導波管−の外周部にはこの突起１３５）（６
ｅが嵌合されて係止されるストツ／母（６７ａ）及び（
６８ａ）さらにはストン、＋　（６７ｂ）及び（６８ｂ
）が設けられる。

この場合、ストッパ（６７ａ）と（６７ｂ）、ストン・
ぐ（６８ａ）と（６８ｂ）とは、互いに９００内間隔ず
れた位置とされ、ストッパ（６７ａ）と（６８ａ）、ス
トツバ（６７ｂ）と（６ｓｂ）とは、互いに１８００角
間隔ずれた位置となるようにされる。そして、具体的に
は第１３図に示すように、円形導波管−の外周面に／Ｉ
ｔぼ丁字形の溝１？）及び−（溝（財）は紙面上導波管
−の反対側であるので図示せず）が穿設される。この溝
（６７）及び（財）の円周方向の長さは９０°角間隔分
とされ、との円周方向の溝部の一端、他端がストッパ（
６７ａ）　（６７ｂ）及び（６８ａ）　（６８ｂ）とさ
れるものである。

そして、円形導波管−内に遅相素子−を取シ付けるには
、突起−を溝（６７）内に、突起ａｅを溝（財）内に入
れ、遅相素子−を円形導波管−に対して一方向に回転さ
せると、溝（６７）及び鏝に突起−及び６ｅが案内され
、遅相素子−が導波管−側に次第にしめっけられてゆき
、最後はいずれかのストッノク、例えばストツノ！　（
６７ａ）及び（６８ａ）に突起（６つ及びＩｎが落ち込
んで固定される。

次に、左旋−右旋円偏波の切換にあたっては、導波管−
に対して遅相素子（財）を今度は逆側に回転させる。す
ると、遅相素子＄１が９０’回転して他方のストン＝　
（６７ｂ）及び（６ｓｂ）に突起−及び−が落ち込んで
固定され、切換ができるわけである。

この場合、左旋−右旋円偏波の切換にあたっては円形導
波管（財）を回転させる必要はないから、従来のように
円偏波発生器、つまシ１次ホーンとステップ変換器とを
切シ離す必要はなく、シたがって、円偏波発生器を構成
する円形導波管とステップ変換器とは一体構造とするこ
とができる。このため、ステップ変換器内の抵抗体に対
して円偏波発生器の７波長板の位置は定まシ、溝（６？
）　（６８、っまｐ　ス）　ツバ（６７ａ）　（６７ｂ
）及びストッパ（６８ａ）　（６８ｂ）の位置決めが正
確にできる。

まだ、この種の装置は室外に設置されるので、ごみの混
入や腐蝕を防ぐため、気密にする必要があるが、従来は
１次ホーンとステップ変換器とは円偏波の切換のため切
シ離す構造にしなければならなかったので、気密構造に
するために種々工夫を施さなければならなかった。これ
に対し、この発明の場合には、１次ホーンとステップ変
換器とは一体化が可能であるから、気密が確実に保てる
という効果がある。

によってなすようにしているが、第１４図に示すように
、十波長の遅相素子を構成する筒状体［Ｆ］９の一端側
にキャップ（６１を一体に構成しておけば、この遅相素
子＠０を導波管６渇に挿着するだけで１次ホーンの開口
端側の気密もなすことができる。

なお、円偏波発生器は円偏波の送信アンテナにも用いら
れるものである。

発明の効果 以上述べたこの発明による１波長の遅相素子によれば、
円偏波発生器の構成素子として非常に良好なものが得ら
れる。すなわち、この発明による＋波長の遅相素子を用
いて円偏波発生器を構成したときは、■波長板−の円形
導波管（６■内での位置調整が非常に容易にでき、しか
も、この１波長板（６のは筒状体−に固定されているか
ら、円形導波管（財）内で、■波長板（６２１がその板
面に対し交叉する方向に位置ずれを起こすようなことは
ない。

そして、このＴ波長の遅相素子を用いれば円偏波の右旋
と左旋とを簡単に切り換えるものが実現できる。

すなわち、左旋−右旋円偏波の切換にあたっては、導波
管（６渇に対して遅相素子（６０の筒状体を９００回転
させるだけで切換ができるわけである。

この場合、左旋−右旋円偏波の切換にあたっては円形導
波管（６湯を回転させる必要はないから、従来のように
円偏波発生器、つまり１次ホーンとステップ変換器とを
切り離す必要はなく、シたがって、円偏波発生器を構成
する円形導波管とステップ変換器とは一体構造とするこ
とができる。このため、ステップ変換器内の抵抗体に対
して円偏波発生器の１波長板の位置は定まシ、溝（６７
）　ｆｉＥＤ　、つま１）ストツノ！　（６７ａ）　（
６７ｂ）及びストッパ（６８ａ）　（６８ｂ）の位置決
めが正確にできる。

また、この種の装置は室外に設置されるので、ごみの混
入や腐蝕を防ぐため、気密にする必要があるが、従来は
１次ホーンとステップ変換器とは円偏波の切換のため切
シ離す構造にしなければならなかったので、気密構造に
するために種々工夫を施さなければならなかった。これ
に対し、この発明の場合には、１次ホーンとステップ変
換器とは一体化が可能であるから、気密が確実に保てる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は衛星テレビ放送の受信装置の一例の系統図、第
２図はその具体的外観の一例を示す図、第３図は５ＨＦ
−ＵＨＦコンバータ装置の１次ホーン及びステップ変換
器の部分を説明するだめの図、第４図はその動作を説明
するための図、第５図は従来の右旋−左旋円偏波の切換
機構を説明するための斜視図、第６図及び第７図は従来
の１波長の遅相素子及びそれを用いた円偏波発生器を説
明するための図、第８図はこの発明による遅相素子の一
例を示す図、第９図は他の例を示す図、第１０図はこれ
を用い九円偏波発生器の構造を説明するための図、第１
１図〜第１３図はこの発明による右旋−左旋円偏波切換
装置の一例を説明するための図、第１４図は他の例を説
明するための図である。 ａｌ）は筒状体、報は１波長板、（６りは円形導波管、
（６７ａ）　（６７ｂ）　（６８ａ）　（６８ｂ）はス
トッパである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　マイクロ波信号に対して低損失の材料からなる筒
   状体内に１波長の遅相手段が固定されてなる１波長の遅
   相素子。 ２、　マイクロ波信号に対して低損失の材料からなる筒
   状体内に１波長の遅相手段が固定されてなる１波長の遅
   相素子が、上記筒状体の外径がその内径にほぼ等しい円
   形導波管内に挿入されて円偏波発生器が構成され、上記
   遅相素子はその筒状体が上記円形導波管に対して回転可
   能とされるも上記円形導波管に上記筒状体が９００角分
   だけ回転できるようにストンＩ？が設けられ、上記遅相
   素子の９０°角回転の一方の固定位置で上記円偏波発生
   器が右旋円偏波用、他方の固定位置で上記円偏波発生器
   が左旋円偏波用と切り換えられるよ、うになされた右旋
   −左旋円偏波切換装置。