JPS6014501A - 偏分波器 - Google Patents

偏分波器

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Publication number
JPS6014501A
JPS6014501A JP12195383A JP12195383A JPS6014501A JP S6014501 A JPS6014501 A JP S6014501A JP 12195383 A JP12195383 A JP 12195383A JP 12195383 A JP12195383 A JP 12195383A JP S6014501 A JPS6014501 A JP S6014501A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
band
main waveguide
round
circular
Prior art date
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Pending
Application number
JP12195383A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyotsugu Ishii
石井 清嗣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS6014501A publication Critical patent/JPS6014501A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/16Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion
    • H01P1/161Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion sustaining two independent orthogonal modes, e.g. orthomode transducer

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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、広帯域に良好なインピーダンス整合特性と交
さ偏波特性とを要求される偏波分波器の改良に関する。
特に互いに直交する二つの偏波を共用するアンテナ給電
装置の偏分波器の改良に関する。
〔従来技術の説明〕
周知のように、互いに直交する二つの偏波でかつ二つの
周波数帯の信号を伝送する導波管として円形導波管が広
く使用されており、使用周波数帯が決定された場合に、
使用周波数帯域のうちの低域帯域に関しては、その最低
使用周波数を基本TI、”;姿態波のカットオフ周波数
の1.1倍以上に選定し、かつその低域帯金体がTK、
i姿態波のカットオフ周波数とTMoτ姿態波のカット
オフ周波数との間になるように、また使用周波数帯域の
うちの高域帯域に関しては、その帯域内に不要高次姿態
波のカットオフ周波数(特にTM、i姿態波)が存在し
ないよう円形導波管の内径を選定する。
偏分波器に関しても、この設計方法が基本的には適用さ
れている。説明のため、以下においては使用周波数帯と
して、現在衛星:Jj信にて使用されている4GH2帯
と6G11z帯との場合を考える。第1図に、従来の偏
分波器の主導波管として利用されている内径54mmの
円形導波管のモードチャートを示す。使用周波数帯域と
しては4 GH2帯は3.7GIg〜4.20)Iz 
、また6GH2帯は5.925GH2−&425GHz
である。このチャートより4GHz帯に関しては、4.
25GHz近傍にTMo、。姿態波のカットオフ周波数
、6()Hz帯については、477GI2近辺KTM、
”姿態波のカットオフ周波数が存在する。
最近、4GHz帯および6GHz帯の周波数帯域が拡張
された。すなわち、40H2帯は3.4GH2〜4.2
()Hz 。
また6GHz帯は5.850Hg −6−775GHz
の使用周波数帯域の給電装置の開発が要求され、各種の
工夫がなされている。周波数帯域が拡張された偏分波器
を開発するためには、第1図のモードチャートより4a
H2帯については、TI、i姿態波のカットオフ周波数
の低域への移動、TM0姿態波のカットオ1 フ周波数の高域への移動、また6GHz帯に関しては、
TM、、’姿態波のカットオフ周波数の高域への移動が
不可欠である。
第2図は従来の偏分波器の一例を示す図である。
第2図(1))、(C)はそれぞれ円形主導波管1の管
軸を含む面および円形主導波管1の管軸に垂直で結合孔
2の位置の断面図を示す。第2図(a)で左端より入力
する互いに直交する偏波の4GHz帯信号信号、E2 
は円形主導波管lを通り円形ステップ4により反射され
結付孔2.2′および3.3′を通りそれぞれ等振幅、
等位相で互いに直交する矩形副導波管5.5′および6
.6′に31′、E/として出力する。一方布端より入
力する互いに直交する偏波の60H2帯信号E3、E4
は円形ステップ4により円形主導波管1へ能率良く変換
され、結合孔2.2′、3.3′および矩形副導波管5
.5’、6.6’によっては伝送特性上何ら影響を受け
ずに左端に伝送され、互いに直交する偏波のE、’ 、
E4’となって出力する。
この説明は従来の500MHz帯域の40Hz帯および
6GH2帯では満足されるが、周波数帯域が拡張された
8 00 MH2以上・の帯域での使用を考える場合に
は、第1図のモードチャートより理解されるよう11C
,4GHI?帯についてはTI、7姿態波のカットオフ
周波数のより低域への移動、T MO,’姿態波のカッ
トオフ周波数のより高域への移動また6GEz帯忙つい
てはTM、、’姿態波のカットオフ周波数のより高域へ
の移動が必要に々る。
〔発明の目的〕
本発明は、以上の考察にもとすいて、広帯域にわたり良
好なインピーダンス整合特性と交さ偏波特性とを有する
偏分波器を提供することを目的とする。
〔発明のIVlgL) 本発明は、円形主導波管において互いに直交する二つの
偏波を共用する4GHzおよび6GI(z否信号のうち
4()H2帯信号を前記円形主導波管と結合孔を介して
接続されている矩形副導波管へ分岐する前記結合孔近傍
に前記円形主導波管内面上の円周方向に90度間隔で4
個の金属片を設けることにより、BOOMHz以上の周
波数帯域に拡張された4GH2帯および6GHz帯にて
、良好なインピーダンス整合特性と交さ偏波特性とを有
することを特徴とする。
〔発明の原理〕
本発明は、前記円形主導波管の前記結合孔近傍に4個の
金属片を前記結合孔近辺での前記円形主導波管の管軸の
方向に直角な断面が4隅を円弧状の正方形になるように
設けることにより、前記結合孔近辺での伝送姿態を正方
形導波管姿態に近づけ、正方形導波管の広帯域伝送特性
を利用し、広帯域なインピーダンス整合特性と交さ偏波
特性を可能にするものである。定性的な説明には、前記
円形主導波管の結合孔近傍を擬似的正方形導波管(−辺
の長さをaとする)とみなせる。周知のように、円形導
波管での伝送姿態TE、、。、TM。、’、TM、、’
はそれぞれ正方形導波管の伝送姿態TEo、’、TMl
、’、TM21’に対応する。正方形導波管の一辺の長
さaを適切に選定することにより、正方形導波管の伝送
姿態TEo、’のカットオフ周波数を円形主導波管の伝
送姿態TE、、°のカットオフ周波数以下に、正方形導
波管のTM、i、TM2iのカットオフ周波数を円形導
波管のTMo、ρ4 TMl、’のカットオフ周波数以
上にすることは可能である。以上の考察から円形主導波
管の結合孔近傍を擬似的正方形導波管とみなした場合の
前記円形主導波管の結合孔近傍部のモードチャートを第
3図に示す。第6図においては、aを48mmとしてお
り、周波数としては4GHz帯は3.4GH2−4,2
0Hz 、6G11z帯は5J35GHz 〜6.77
5GH2である。第1図と比較して4GH2帯および6
GHz帯の広帯域インピーダンス整合が可能であること
が理解される。また4個の前記金属片が対称に配置され
ている(すなわち擬似的に正方形導波管とみなせる)の
で広帯域に良好な交さ偏波特性を得るととも可能にする
ものである。
〔実施例による説明〕
以下、本発明の実施例について、図面を使用し詳細に説
明する。第4図(a)は本発明第一実施例偏分波器の斜
視図である。第4図(b)は前記円形主導波管1の管軸
を含む面の断面図、第4図(C)は前記円形主導波管1
の管軸に垂直な面で結合孔2の位置の断面図である。第
4図(a) において、偏分波器は4個の金属片7を設
けた円形主導波管1、円形導波管1と結合孔2.2′、
3.3′を介して接続されている4個の矩形副導波管5
.5’、6.6’、および円形ステップ4より構成され
ている。金属片7の円形導波管1の管軸方向の長さは使
用周波叡帯域にわたってインピーダンス不整合を生じな
いように最適な長さに選定されている。
第4図(a)の左端より入力される互いに直交する偏波
の4 GHz帯借号E1、E2 は円形姿態波から擬似
正方形姿態波に変換され、円形ステップ4にて反射され
結合孔2.2′および3.3′を介して互いに直交する
矩形副導波管5.5′および6.6′により、広帯域に
、能率良く、等振幅、かつ等位相で分波されB、I 、
H′2 として出力する。
また右端より入力される互いに直交する偏波の6GH2
帯信号E3、E4は円形ステップ4により擬似正方形姿
態波に広帯域に、能率良く変換され、結合孔2.2′、
3.3′および矩形副導波管5.5t6.6′によって
は伝送特性上何ら影響を受けずに円形主導波管1を通過
し左端へ伝送され、互いに直交する偏波のB、/ 、 
H,I となって出力する。
前記説明では互いに直交する2つの偏波でかつ二つの周
波数帯の信号を扱った場合であるが、互いに直交する2
つの偏波を共用し、かつ単一周波数帯の信号を扱うこの
発明の他の実施例を第5図および第6図に示す。第5図
(a)は本発明第二実施例偏分波器の斜視図である。第
5図(b)はその円形主導波管の結合孔の位置の断面図
を示す。第5図において、偏分波器は4個の金属片7を
設けた円形主導波管l、円形導波管1と結合孔2.2′
、3.3′を介して接続されている4個の矩形副導波管
5.5′、6.6′、円形ショート面8より構成されて
いる。この偏分波器の動作原理は第4図の実施例の説明
から同様に説明されるので繰返しの説明を省略する。
第6図は本発明第三実施例偏分波器の斜視図である。第
6図において偏分波器は二ケ所に4個の金属片7を設け
た円形主導波管l、円形主導波管1と結合孔2を介して
接続され互いに直交する二つの矩形副導波管9.10.
矩形副導波管9.10用の反射板11、円形ショート板
8とから構成されている。第6図左端より入力する互い
に直交する二つの偏波信号E4、E2のうちE、信号の
みは反射板11により反射され結合孔2を介して広帯域
にかつ能率良く矩形副導波管9に分波される。一方情号
B2は結合孔2、矩形副導波管9および反射板11によ
り伝送特性上例ら影響を受けずに矩形副導波管lOの方
向に伝送され、円形ショート板8に反射され、結合孔2
を介して矩形副導波管lOに広帯域にかつ能率良く出力
する。
〔発明の効果〕
以上のことから、本発明は、互いに直交する二つの偏波
を共用するアンテナ給電、装置に使用される偏分波器に
おいて、円形主導波管内の結合孔の位置近傍に前記円形
主導波管内面上の円周方向に90度間隔で4個の金属片
を備えることにより、広帯域にわたって良好なインピー
ダンス整合特性と交さ偏波特性を得ることができる優れ
た効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例偏分波器′のモードチャート。 第2図(a)は従来例偏分波器の斜視図。 第2図(b)は円形主導波管の管軸を含む結合孔の位置
近傍の断面図。 第2図(C)は円形主導波管の管軸に垂直な結合孔の位
置近傍の断面図。 第3図は本発明一実施例偏分波器のモードチャート。 第4図(a)は本発明第一実施例偏分波器の斜視図。 第4図(1))は円形主導波管の管軸を含み結付孔の位
置近傍の断面図。 第4図(C)は円形主導波管の管軸に垂直な結合孔の位
置近傍の断面図。 第5図(a)は本発明第二実施例偏分波器の斜視図。 第5図(b)は円形主導波管の管軸を含み結合孔の位置
近傍の断面図。 第6図は本発明第三実施例偏分波器の斜視図。 l・・・円形主導波管、2.2′、3.3′・・・結合
孔、4・・・円形ステップ、5.5′、6.6′、9.
10・・・矩形副導波管、7・・・金属片、8・・・円
形ショート板、11・・・反射板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 円形主導波管と、 前記円形主導波管の周面に円周方向で90度間隔に穿設
    された複数の結合孔と。 前記結合孔を介して前記円形主導波管に直交して接続さ
    れた矩形副導波管と を備えた偏分波器において、 前記結合孔の近傍の前記円形主導波管の内周面に円周方
    向で90度間隔IC4個の金属片が添設され、前記4個
    の金属片が添設された前記円形主導波管の管軸に垂直な
    断面が四隅を円弧状とした正方形に形成されたことを特
    徴とする偏分波器。
JP12195383A 1983-07-05 1983-07-05 偏分波器 Pending JPS6014501A (ja)

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JP12195383A JPS6014501A (ja) 1983-07-05 1983-07-05 偏分波器

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