JPS6012823B2 - 交差偏波自動補償装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、９０度位相差板（入／４板）と１８０度位
相差板（入／２板）の２種の偏波変換器を用いた降雨等
による交差偏波の補償を行なう交差偏波自動補償装置に
関し、特に上記偏波変換器の駆動方式の改良を目的とす
るものである。

互いに逆旋の関係にある二つの円偏波が降雨等の非対称
要因を持つ伝ぱん路空間を通過してアンテナで受信され
る場合、これら二つの偏波間に混信が発生するが、入／
４板、入／２板、追尾受信機及びサーボ機構を用いると
、入射偏波を自動的に二つの直交した直線偏波に変換す
ることができ、この混信を改善することができる。

第１図は、入射偏波を直線偏波に変換する回路の一例を
、その一波に対して示したものである。第１図において
、アンテナ１に入射する偏波は、降雨等により、惰円偏
波となり、入／４板２と入／２板３を通過したあと、端
子１４におけるＸ軸成分とＹ軸成分を偏分波器４により
分波し、それぞれの成分を端子１９，２０に出力する。

又これらの成分の一部を結合器５，８により追尾受信機
９に供ｖ給する。この時端子２０に出力される混信成分
を零とし、端子１９にのみ直線偏波出力を得ようとすれ
ば、受信機入力端子１５を基準入力、１６を誤差入力と
すればよい。追尾受信機９は、誤差信号の基準信号と同
相成分と直交成分を検出するため、それらをそれぞれ端
子１７，１８に出力し、サーボ増幅回路１０，１１を介
して、誤差成分が零となるように駆動機構６，７を駆動
すると、駆動機構に結合された＾／４板２と入／４板３
が回転し、安定位置に達した時には、端子２０の混信成
分が消滅する。これは、端子１７の誤琶葦信号が誤差振
幅情報を持ち、１８の誤差信号が誤差位相情報を持つた
め、端子１８の信号が零となるように＾／４板２を駆動
し、端子１７の信号が零となるように＾／２板３を駆動
すると、＾／４板は、入射楕円偏波を直線偏波に変換し
、入／２板は、変換された端子１３の直線偏波を端子１
４において、×軸と一致するように偏波を回転させるた
めである。端子１２における入射偏波の形状に対する入
／４板と＾／２板の安定位置関係を第２図、第３図、第
４図、第５図に示す。第２図から第５図に示すように、
安定位置は、１つの階円偏波に対して４ケ所存在する。
第２図第３図は、入／４板を入射惰円偏波の長軸方向に
挿入した場合を示し、第４図、第５図は、短藤方向に挿
入した場合を示す。＾／２板は、入／４板により変換さ
れた直線偏波を×軸に一致するように座標変換を行なう
ものであり、入／２板回転角度に対し、その２倍の角度
だけ直線偏波が回転するため、×軸に一致するように偏
波回転を行なう場合には、１つの直線偏波に対し、互い
に９０度離れた２ケ所に安定位置が存在する。ところで
、＾／４板と入／２板が理想的に９０度と１８０度の位
相差を持ち得れば、前記４ケ所の安定位置のいずれでも
問題ないが、現実には、広帯域に渡って理想的な偏波変
換器を作ることは困難で、その位相に周波数特性を持つ
ことになる。

その場合には、入／４板と入／２板の角度差が小さくな
ればなるほど、２つの偏波変換器による位相誤差が増大
するため、交差偏波補償性能が悪くなる。第２図と第３
図では、第３図のほうが性能よく、第４図と第５図では
、第４図のほうが性能がよい。

これら４ケ所の安定位置に対して、＾／４板の挿入方向
を入射俺円偏波の長軸方向とするか短軸方向とするかは
、端子１８に出力される誤差信号の極性に対して入／４
板の回転方向を右回りか左回りかのいずれかに決定する
と、一意的に定まるので、２ケ所の安定位置を除外する
ことができる。

ところが入／２板については、２ケ所の安定位置のいず
れかに駆動されるかわからず、常に補償性能のよい安定
位置に駆動することはできない。この発明は、これらの
欠点を解消するためなされたもので、入／２板の安定位
置を常に、入／４板との角度差が大きくなる位置に選び
、構成が簡単でしかも交差偏波補償性能のよい偏波変換
器駆動装置を提供するものである。

以下第６図に示すこの発明の一実施例について説明する
。

第６図において、１〜２０までは、第１図と同一である
。２１は＾／４板２に結合された角度検出機構であり、
２２は入／２板３に結合された角度検出機構である。

２３は、２１，２２により検出される角度の差が規定値
以下かどうかを判定する角度差検出回路である。

２４は端子１７のレベルが規定値以下かどうかを判定す
るレベル検出回路であり、２５は、端子２７，２８の信
号により、端子２９もしくは３０の信号を端子３１に出
力する切替回路である。

２６は、端子２７に信号が入ったときに端子１７の信号
磁性と逆極性で規定のレベルを持った信号を端子３０１
こ出力するサンプルホールド回路である。

入／４板の駆動方式は、前述の方式と同様であるので、
ここでは、＾／２板の駆動方式について説明する。

まず、アンテナ１に、ある階円偏波が入射した時に、入
／４板を、その入射偏波を直線偏波に変換する安定位置
に固定し、＾／２板を半回転させた場合の端子１７にお
ける誤差信号特性を第７図に示す。

第７図において８は入／２板角度、Ｅは誤差電圧であり
、特性曲線上で、０＝００と±９００の位置が誤差が零
となる安定位置である。

±ＶＩは、追尾受信機回路における飽和電圧である。今
入／２板が点Ａの位暦にいるとすれば、その時の誤差が
４・さくなる方向に入／２板が駆動されるので十９ぴの
位置で安定し、又点Ｂの位置にいるとすれば、ｏｏ位置
で安定する。ところが入／４板と入／２板の位置関係に
より、領域１は、入／４板と入／２板の角度差が大きく
なる領域であり、領域２はそれが小さくなる領域である
とすると、補償性能を上げるためには、＾／２板を領域
１内の点Ｃの位置で安定させる必要がある。入／２板が
最初点Ａの位置にいる場合には、第６図に示す角度差検
出回路が、入／４板と入／２板の角度差が小さくなる領
域２にいる事を検出するので、その出力により、サンプ
ルホールド回路２６は、端子１７の信号極性が今負であ
るので正の信号を端子３０１こ出力する。その信号電圧
は、入／２板が最大速度で回転する電圧に設定すること
が望ましい。次に角度差検出回路２３の出力は、切換回
路２５にも供給されているので、この切換回路は、端子
３０の信号を端子３１に出力するように動作する。従っ
て、この信号はサーボ増幅回路１０を通して、入／２板
を第７図に示す矢印の方向に最大速度で駆動する。入／
２板が点Ｂの位置まで駆動されると、端子１７の誤差電
圧は、十Ｖ２となり、その時レベル検出回路２４は、入
力レベルが規定値（十Ｖ２）となった事を検出するので
端子２８の出力により、切替回路２５を動作させ端子２
９の信号を端子３１に出力する。これにより、追尾受信
機９の誤差出力１７が再びサーボ増幅回路１０‘こ供給
されることになるので、入／２板は点Ｃの位置（ｏｏ）
で安定する。このようにサーボ増幅回路の入力信号を切
替えることにより、入／２板を常に領域１内の安定位置
に駆動でき、補償性能を上げることができる。

なお以上は、交差偏波の補償を行なう回路における偏波
変換器の駆動方式について説明したが、この発明は、こ
れに限らず、２つの安定点のうち１つを除外する必要の
あるシステムに使用してもよい。以上のように、この発
明によれば、入／４板と＾／２板の角度差を常に大きく
保つことができるので、交差偏波の補償性能が向上し、
かつ、そのための構成が簡単で安価に出来るなどの利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の偏波変換器駆動方式を示すブロック図
、第２図〜第５図は、入射惰円偏波に対する＾／４板と
入／２板の安定位置関係を示す図、第６図は、この発明
の一実施例を示す図、第７図は、入／２板の回転角度に
対する追尾受信機の誤差電圧特性を示す図である。 図中１はアンテナ、２は入／４板、３は入／２板、４は
偏分波器、５，８は結合器、６，７は駆動機構、９は追
尾受信機、１０，１１はサーボ増幅器、１２〜２０，２
７〜３１は端子、２１，２２は角度検出機構、２３は角
度差検出回路、２４はしベル検出回路、２５は切換回路
、２６はサンプルホールド回路である。 なお図中、同一部分には同一符号を付して示してある。
第１図 第７図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 降雨等の非対称要因によって発生する交差偏波を、
   λ／４板とλ／２板を用いた偏波変換器と、追尾受信機
   からの誤差信号により上記λ／４板とλ／２板をそれぞ
   れ駆動するサーボ機構とを用いて自動的に補生する交差
   偏波自動補償装置において、上記λ／４板とλ／２板の
   回転角度を検出し、その角度差が所定値以下かどうかを
   判定する角度差検出回路と、この角度差検出回路で検出
   した角度差が所定値以下の場合には追尾受信機からの誤
   差出力の極性と逆極性で所定のレベルを持った信号を出
   力し、上記角度差が所定値をこえた場合には追尾受信機
   からの誤差出力を出力する切換回路を備え、上記切換回
   路の出力を上記λ／２板を駆動するサーボ機構へ入力し
   て、上記λ／２板の安定位置をλ／４板との角度差が大
   きくなる位置に駆動するようにした交差偏波自動補償装
   置。