JPS5994901A - 周波数選択板 - Google Patents
周波数選択板Info
- Publication number
- JPS5994901A JPS5994901A JP20287282A JP20287282A JPS5994901A JP S5994901 A JPS5994901 A JP S5994901A JP 20287282 A JP20287282 A JP 20287282A JP 20287282 A JP20287282 A JP 20287282A JP S5994901 A JPS5994901 A JP S5994901A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency selection
- board
- selection plate
- frequency selecting
- frequency
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/0006—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
- H01Q15/0013—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices said selective devices working as frequency-selective reflecting surfaces, e.g. FSS, dichroic plates, surfaces being partly transmissive and reflective
- H01Q15/0033—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices said selective devices working as frequency-selective reflecting surfaces, e.g. FSS, dichroic plates, surfaces being partly transmissive and reflective used for beam splitting or combining, e.g. acting as a quasi-optical multiplexer
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は空間的に電磁波を合波する周波数選択板におい
て小型でかつ透過波の散乱の少ない構成に関するもので
ある。
て小型でかつ透過波の散乱の少ない構成に関するもので
ある。
従来の周波数選択板を用いて電磁波を合波する方法を第
１図に示す。説明のため周波数選択Ｒ 板により反射される周波数帯を 、透過される周波数帯
をｆＴ とし、それぞれの１次放射器を周波数選択板
に対して対称の位置に置く場合を考える。第１図におい
て１は周波数選択板−２は周波数帯ｈｔ の電波を放射
する１次放射器、３は周波数帯ｆＴ の電波を放射する
１次放射器、４は１次放射器２から周波数選択板の周囲
端部に入射した電磁波が反射された場合の反射波の方向
を示す見通（線であり、対称性により１次放射器３から
の透過波の見通し線にも一致する。
１図に示す。説明のため周波数選択Ｒ 板により反射される周波数帯を 、透過される周波数帯
をｆＴ とし、それぞれの１次放射器を周波数選択板
に対して対称の位置に置く場合を考える。第１図におい
て１は周波数選択板−２は周波数帯ｈｔ の電波を放射
する１次放射器、３は周波数帯ｆＴ の電波を放射する
１次放射器、４は１次放射器２から周波数選択板の周囲
端部に入射した電磁波が反射された場合の反射波の方向
を示す見通（線であり、対称性により１次放射器３から
の透過波の見通し線にも一致する。
５は合波された電波のビームのうち実際に必要とされる
角度範囲、６は１次放射器３からのビーム幅を示してい
る。一般に周波数選択板の寸法は、製作、配置の容易性
の観点から小さい方が有利である。第１図において周波
数選択板の最小の必要寸法は１次放射器２からの信号を
反射した場合、これが角度範囲５全体を照射するための
条件によって決まる。この条件は見通し線４と所要角度
箱Ｂ５が一致するような寸法の周波数選択板ｌを使用す
ることを意味する。一方、一般的に周波数選択板１は透
過波に対して全く自由空間と同じく作用するのではなく
、特有の位相変化を与える。したがって周波数選択板の
大きさが有限である場合にはこの位相変化が原因となり
必要角度範囲５における透過波のパターンは散乱され、
周波数選択板のない場合のパターンとは異なったものと
なる。第２図にこの散乱の様子を実際の有限寸法周波数
選択板の透過パターンで示す。第２図において実線（７
と７′）は周波数選択板がない時の透過波パターン、点
＃（８と８りは周波′Ｉｆｉ？択板があるために変形を
うけた透過波パターンである。７と８は振幅に関する曲
線であり ｒｌｔ、Ｂｙ は位相に関する曲線である。
角度範囲、６は１次放射器３からのビーム幅を示してい
る。一般に周波数選択板の寸法は、製作、配置の容易性
の観点から小さい方が有利である。第１図において周波
数選択板の最小の必要寸法は１次放射器２からの信号を
反射した場合、これが角度範囲５全体を照射するための
条件によって決まる。この条件は見通し線４と所要角度
箱Ｂ５が一致するような寸法の周波数選択板ｌを使用す
ることを意味する。一方、一般的に周波数選択板１は透
過波に対して全く自由空間と同じく作用するのではなく
、特有の位相変化を与える。したがって周波数選択板の
大きさが有限である場合にはこの位相変化が原因となり
必要角度範囲５における透過波のパターンは散乱され、
周波数選択板のない場合のパターンとは異なったものと
なる。第２図にこの散乱の様子を実際の有限寸法周波数
選択板の透過パターンで示す。第２図において実線（７
と７′）は周波数選択板がない時の透過波パターン、点
＃（８と８りは周波′Ｉｆｉ？択板があるために変形を
うけた透過波パターンである。７と８は振幅に関する曲
線であり ｒｌｔ、Ｂｙ は位相に関する曲線である。
第２図で縦軸の左側の目盛は相対振幅強度を、右側の目
盛は位相を、横軸はビーム中心方向から測った角度をそ
れぞれ示す。第２図では周波数選択板の位相遅延量が約
５０°であることを示している。第２図から周波数選択
板が存在することにより振幅パターン、位相パターン共
に周波数選択板が存在しない時のパターンから大きく変
化することがわかる。
盛は位相を、横軸はビーム中心方向から測った角度をそ
れぞれ示す。第２図では周波数選択板の位相遅延量が約
５０°であることを示している。第２図から周波数選択
板が存在することにより振幅パターン、位相パターン共
に周波数選択板が存在しない時のパターンから大きく変
化することがわかる。
一般に周波数選択板の透過特性としては透過波の信号に
全く影智を与えず、−次放射器３からの放射パターンが
そのｔま保持されることが望ましいわけであり、少なく
とも使用角度範囲５の内側ではこのパターン変形を抑制
する必要がある。この有限寸法周波数選択板による散乱
現象を抑圧するためには、周波数選択板の寸法を前述の
最小寸法より十分大きくかつ１次放射器３からの透過波
のビーム幅６より十分大きくすれば良い。したがって従
来透過信号のパターンを角度範囲５の内側で乱れのない
（周波数選択板がない時とほぼ等しい）ものとするため
に第１図のように所要角度範囲５より幾何光学的に十分
大きくかつ透過信号のビーム幅６より十分大きい周波数
選択板を製作し配置する必要があった。しかしそのよう
な寸法の大きな周波数選択板の製作は難しくなり、また
配置にも支障を来たす。また１次放射器２からの電磁波
の反射については、効率のよい反射を行なわせるために
、周波数選択板はある一定以上の大きさは必要ではある
が、大きければよいというものではなく、例えば周波数
選択板からの反射波を更に、 ３ 。
全く影智を与えず、−次放射器３からの放射パターンが
そのｔま保持されることが望ましいわけであり、少なく
とも使用角度範囲５の内側ではこのパターン変形を抑制
する必要がある。この有限寸法周波数選択板による散乱
現象を抑圧するためには、周波数選択板の寸法を前述の
最小寸法より十分大きくかつ１次放射器３からの透過波
のビーム幅６より十分大きくすれば良い。したがって従
来透過信号のパターンを角度範囲５の内側で乱れのない
（周波数選択板がない時とほぼ等しい）ものとするため
に第１図のように所要角度範囲５より幾何光学的に十分
大きくかつ透過信号のビーム幅６より十分大きい周波数
選択板を製作し配置する必要があった。しかしそのよう
な寸法の大きな周波数選択板の製作は難しくなり、また
配置にも支障を来たす。また１次放射器２からの電磁波
の反射については、効率のよい反射を行なわせるために
、周波数選択板はある一定以上の大きさは必要ではある
が、大きければよいというものではなく、例えば周波数
選択板からの反射波を更に、 ３ 。
反射鏡で再反射させる場合にはできるだけ小さい方が好
ましく、従って最適値が存在するのであるが、上述のよ
うに透過波の散乱現象を抑圧しようとすると、最適値を
選ぶ自由度が制約を受けるという欠点がある。
ましく、従って最適値が存在するのであるが、上述のよ
うに透過波の散乱現象を抑圧しようとすると、最適値を
選ぶ自由度が制約を受けるという欠点がある。
本発明はこれまで示したように周波数選択板の寸法を透
過波の特性補償のために大きく設定しなければならない
という欠点を解決するために、有限寸法周波数選択板部
の周囲に周波数選択板と同じ位相遅延特性を有する誘電
体板部を付加したもので、以下図面について詳細に説明
する。
過波の特性補償のために大きく設定しなければならない
という欠点を解決するために、有限寸法周波数選択板部
の周囲に周波数選択板と同じ位相遅延特性を有する誘電
体板部を付加したもので、以下図面について詳細に説明
する。
第３図（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例で、図（＝）
はと同じ位相変化を与える誘電体板部である。なお誘電
体板部の形状、装着法等を変えた例を第３図（、）、（
ｄ）に示す。図（０）は側面図、図（ｄ）は正面図であ
る。これを用い電磁波を合波するためには、次の手順で
各部の寸法を決定する。
はと同じ位相変化を与える誘電体板部である。なお誘電
体板部の形状、装着法等を変えた例を第３図（、）、（
ｄ）に示す。図（０）は側面図、図（ｄ）は正面図であ
る。これを用い電磁波を合波するためには、次の手順で
各部の寸法を決定する。
、 ４ 。
まず周波数選択板部１１ の寸法は１次放射器２から
の％磁波の反射に対して最適化した寸法とする。
の％磁波の反射に対して最適化した寸法とする。
次に周囲に付加する誘電体板の大きさは、１次放射器３
からの透過波のパターンが散乱されないように十分大き
な寸法に、またその厚さは透過波に周波数選択板と同じ
位相変化を与えるように設定する。なお入射角とともに
位相変化量が場所によって異なる場合にはこれに応じて
誘電体の厚さも場所により変えれば良い。
からの透過波のパターンが散乱されないように十分大き
な寸法に、またその厚さは透過波に周波数選択板と同じ
位相変化を与えるように設定する。なお入射角とともに
位相変化量が場所によって異なる場合にはこれに応じて
誘電体の厚さも場所により変えれば良い。
第４図は本発明を用いて電磁波を合波する方法を示した
ものである。第４図において周波数選択板部ＩＩ は１
次放射器３からの透過波のビーム幅６に依らずに１次放
射器２からの反射波の特性のみを考慮して寸法が決めら
れ従来のものより小形に出来る。一方周囲の誘電体板部
９の寸法は１次放射器３からの透過波のビーム幅６およ
び必要角度範囲６を考慮して太き目に設定されている。
ものである。第４図において周波数選択板部ＩＩ は１
次放射器３からの透過波のビーム幅６に依らずに１次放
射器２からの反射波の特性のみを考慮して寸法が決めら
れ従来のものより小形に出来る。一方周囲の誘電体板部
９の寸法は１次放射器３からの透過波のビーム幅６およ
び必要角度範囲６を考慮して太き目に設定されている。
この構成における透過波のパターンを第５図に示す。周
囲を誘電体板部９で拡大した周波数選択板を透過した振
幅パターン８は何もない時の振幅パターン７からの変形
が十分に小さく抑圧されていることがわかる。また位相
パターン８′ はほぼビームの全角度範囲において何も
ない時の位相パターン７１ を平行移動したものとみ
なすことができＳ１次放射器３からの透過波は１次放射
器３から放射された後周波数選択板によりほとんど散乱
を受けずに合波されることが確かめられる。
囲を誘電体板部９で拡大した周波数選択板を透過した振
幅パターン８は何もない時の振幅パターン７からの変形
が十分に小さく抑圧されていることがわかる。また位相
パターン８′ はほぼビームの全角度範囲において何も
ない時の位相パターン７１ を平行移動したものとみ
なすことができＳ１次放射器３からの透過波は１次放射
器３から放射された後周波数選択板によりほとんど散乱
を受けずに合波されることが確かめられる。
以上説明したように本発明の周波数選択板は周囲に設け
た誘電体板部の作用により透過波の散乱を抑圧すること
ができるので、散２乱を抑圧する目的で周波数選択板を
大きくするという必要がなく、製造が容易であるという
利点を有する。
た誘電体板部の作用により透過波の散乱を抑圧すること
ができるので、散２乱を抑圧する目的で周波数選択板を
大きくするという必要がなく、製造が容易であるという
利点を有する。
さらに次に示すような設計の自由度が生じる。
第６図は本発明の１実施例であり異なる周波数帯を共用
するアンテナに応用したものである。
するアンテナに応用したものである。
１０は主反射鏡、１１は主反射鏡の一部で１次放射器２
からの信号により照射される部分である。１２は主反射
鏡１０により反射された１次放射器３からの電磁波のビ
ーム、１３は主反射鏡の一部１１により反射されたビー
ムを示している。
からの信号により照射される部分である。１２は主反射
鏡１０により反射された１次放射器３からの電磁波のビ
ーム、１３は主反射鏡の一部１１により反射されたビー
ムを示している。
本構成例では本発明周波数選択板の周波数選択板部１！
の寸法と周囲誘電体板部９０寸法とを独立に決定できる
ため主反射鏡１０と１次放射器２からの電磁波に対する
開口１１とをそれぞれ１次放射器３からの信号と１次放
射器２からの信号とに対して最適な大きさに設定できる
。
の寸法と周囲誘電体板部９０寸法とを独立に決定できる
ため主反射鏡１０と１次放射器２からの電磁波に対する
開口１１とをそれぞれ１次放射器３からの信号と１次放
射器２からの信号とに対して最適な大きさに設定できる
。
従来の周波数選択板を用いて同等の透過波の特性を得る
には１次放射器３からの信号のビーム６より大きな周波
数選択板ＩＮが必要となり設計、製作が難しかった。さ
らにこのように大きな周波数選択板を用いると主反射鏡
で反射した後の１次放射器２からの信号のビーム１３が
再び周波数選択板１′によって遮えぎられてしまりが、
本発明の例（第３図（Ｑ）、（ｄ））のように付加する
誘電体の形状を選択することにより第６図の、 ７ 。
には１次放射器３からの信号のビーム６より大きな周波
数選択板ＩＮが必要となり設計、製作が難しかった。さ
らにこのように大きな周波数選択板を用いると主反射鏡
で反射した後の１次放射器２からの信号のビーム１３が
再び周波数選択板１′によって遮えぎられてしまりが、
本発明の例（第３図（Ｑ）、（ｄ））のように付加する
誘電体の形状を選択することにより第６図の、 ７ 。
よ’ＩＫブロッキングのない構成も容易ｅ（実現できる
。
。
なお以上の説明は周波数選択板を空間的な合波器として
用いる例について示したが、可逆性によりこれを分波器
として用いる場合にも同様にその効果を説明できる。
用いる例について示したが、可逆性によりこれを分波器
として用いる場合にも同様にその効果を説明できる。
第１図は従来の周波数選択板による２つの信号の合波方
法を示す図。 第２図は第１図の構成による透過波パターンの散乱状況
の計算値をグラフ化した図。 第３図は本発明の周波数選択板の構成図で、図（ａ）は
平板状のものの側面図であり、図（ｂ）はその正面図で
ある。図（０）は誘電体板部を屈折させた場合の側面図
であり、図（句はその正面図である。 第４図は本発明の周波数選択板を用いて、２つの信号を
合波する方法を示す図。 第５図は第４図の方法による透過波のパターンの散乱状
況の計算値をグラフ化した図。 第６図は本発明の周波数選択板を周波数帯共用アンテナ
へ応用した例を示す図。 １・・・・・・周波数選択板、１′−・・・・・本発明
周波数選択板の周波数選択板部、２・・・・・・反射信
号の１次放射器、３・・・・・・透過信号の１次放射器
、４・・・・・・周波数選択板の見通し線、５・・・・
・・合波信号の所要角度範囲、６・・・・・・透過波の
ビーム幅、７．７Ｉ・・・・・・周波数選択板のない時
の透過波パターン、８．８１・・・・・・周波数選択板
のある時の透過波パターン、９・・・・・・誘電体板部
、１０・・・・・・主反射鏡面、１１・・・・・・主反
射鏡の一部で周波数選択板からの反射波を反射する部分
、１２・・・・・・主反射鏡１０により反射された１次
放射器３からの電磁波のビーム、１３・・・・・・主反
射鏡の一部１１により反射されたビーム 代理人 弁理士 本 間 崇
法を示す図。 第２図は第１図の構成による透過波パターンの散乱状況
の計算値をグラフ化した図。 第３図は本発明の周波数選択板の構成図で、図（ａ）は
平板状のものの側面図であり、図（ｂ）はその正面図で
ある。図（０）は誘電体板部を屈折させた場合の側面図
であり、図（句はその正面図である。 第４図は本発明の周波数選択板を用いて、２つの信号を
合波する方法を示す図。 第５図は第４図の方法による透過波のパターンの散乱状
況の計算値をグラフ化した図。 第６図は本発明の周波数選択板を周波数帯共用アンテナ
へ応用した例を示す図。 １・・・・・・周波数選択板、１′−・・・・・本発明
周波数選択板の周波数選択板部、２・・・・・・反射信
号の１次放射器、３・・・・・・透過信号の１次放射器
、４・・・・・・周波数選択板の見通し線、５・・・・
・・合波信号の所要角度範囲、６・・・・・・透過波の
ビーム幅、７．７Ｉ・・・・・・周波数選択板のない時
の透過波パターン、８．８１・・・・・・周波数選択板
のある時の透過波パターン、９・・・・・・誘電体板部
、１０・・・・・・主反射鏡面、１１・・・・・・主反
射鏡の一部で周波数選択板からの反射波を反射する部分
、１２・・・・・・主反射鏡１０により反射された１次
放射器３からの電磁波のビーム、１３・・・・・・主反
射鏡の一部１１により反射されたビーム 代理人 弁理士 本 間 崇
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （ 照射される電波の１部の周波数帯のみを選択的に反射し
残りを透過する周波数選択板部と、該周波数選択板の周
辺部に付加され、該周波数選択板が透過する周波数帯の
電波に対して与える位相変化量に等しい位相変化を透過
波に対して与える誘電体板部とより構成されることを特
徴とする周波数選択板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20287282A JPS5994901A (ja) | 1982-11-20 | 1982-11-20 | 周波数選択板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20287282A JPS5994901A (ja) | 1982-11-20 | 1982-11-20 | 周波数選択板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994901A true JPS5994901A (ja) | 1984-05-31 |
Family
ID=16464589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20287282A Pending JPS5994901A (ja) | 1982-11-20 | 1982-11-20 | 周波数選択板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994901A (ja) |
-
1982
- 1982-11-20 JP JP20287282A patent/JPS5994901A/ja active Pending
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