JPS6058701A - 偏分波器 - Google Patents
偏分波器Info
- Publication number
- JPS6058701A JPS6058701A JP16656483A JP16656483A JPS6058701A JP S6058701 A JPS6058701 A JP S6058701A JP 16656483 A JP16656483 A JP 16656483A JP 16656483 A JP16656483 A JP 16656483A JP S6058701 A JPS6058701 A JP S6058701A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- polarized wave
- port
- polarized
- wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/16—Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion
- H01P1/161—Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion sustaining two independent orthogonal modes, e.g. orthomode transducer
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (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】
この発明は、マイクロ波、ミリ波帯通信に要求される２
つの周波数帯のそれぞれの周波数帯毎に直交する２偏波
を励振する偏分波器の改良に関する。
つの周波数帯のそれぞれの周波数帯毎に直交する２偏波
を励振する偏分波器の改良に関する。
これまでにも、異なる２周波数帯のそれぞれにおいて、
直交する２つの偏波を励振する多くの偏分波器が実用に
供されていた。しかし、これら偏分波器では、直交偏波
間で大きな分離度を保持するために、共通導波管線路内
の電磁界分布を乱さないように対称性を維持せねばなら
ず、このため。
直交する２つの偏波を励振する多くの偏分波器が実用に
供されていた。しかし、これら偏分波器では、直交偏波
間で大きな分離度を保持するために、共通導波管線路内
の電磁界分布を乱さないように対称性を維持せねばなら
ず、このため。
構造が複雑になり、高価かつ寸法が犬になる欠点があっ
た。
た。
第１図は本発明の基となった偏分波器の一例である。図
において、ポート１１および１２より周波数ｆｌの電波
を入力させた時、Ｓがｆｌにおいては短絡面を形成し、
ｆｌの電波は、ポート３３へは伝播しないこととすると
、デート２２へ出力される。しかし、結合孔Ｃ，と０２
の間では、その附近で発生する主にＴＥ２．モードを介
して、結合がおきるのでｓｆ＋Ｈは１−）１２へ、又ｆ
ｘｖはポート１１へ結合が起ると同時に、ポート２２へ
の出力波はＶ偏波とＨ偏波が直交しない。又、ポート３
３よシの入力波ｆ２のＶ偏波とＨ偏波も、ポート２２へ
出力された時には直交でなくなるばかシか、結合孔Ｃ１
、Ｃ２によって高次モード波特にＴＨ２，モード波を発
生してしまう。
において、ポート１１および１２より周波数ｆｌの電波
を入力させた時、Ｓがｆｌにおいては短絡面を形成し、
ｆｌの電波は、ポート３３へは伝播しないこととすると
、デート２２へ出力される。しかし、結合孔Ｃ，と０２
の間では、その附近で発生する主にＴＥ２．モードを介
して、結合がおきるのでｓｆ＋Ｈは１−）１２へ、又ｆ
ｘｖはポート１１へ結合が起ると同時に、ポート２２へ
の出力波はＶ偏波とＨ偏波が直交しない。又、ポート３
３よシの入力波ｆ２のＶ偏波とＨ偏波も、ポート２２へ
出力された時には直交でなくなるばかシか、結合孔Ｃ１
、Ｃ２によって高次モード波特にＴＨ２，モード波を発
生してしまう。
これらの欠点を除去し、正しく直交するＶおよびＨ偏波
を得ることができる偏分波器として実用に供されている
例を第２図に示す。第２図（４）は第２図（Ｂ）のＰ１
〜Ｐ４で囲まれた部分を示している。
を得ることができる偏分波器として実用に供されている
例を第２図に示す。第２図（４）は第２図（Ｂ）のＰ１
〜Ｐ４で囲まれた部分を示している。
第２図において２周波数ｆ１のＶおよびＨ偏波はそれぞ
れ同位相同振幅に２等分されてから、Ｈ偏波は結合孔Ｃ
１とＣ３から、Ｖ偏波は結合孔Ｃ２とＣ４から共通導波
管内に励振される。このような構造の偏分波器ではポー
ト３３から入力されるｆｚのＶ偏波、Ｈ偏波とも結合孔
によって偏波が傾くことがな（＋ ＴＨ２１モ一ド等低
次の高次モード波は最小に抑制することができる。しか
し、この構造では、ポート１１．ポート１２にはそれぞ
れ電波を２等分するためのハイブリッドが必要なことか
ら、構造が複雑になシ、調整も難しくなるため、高価に
なるばかりでなく、コンパクト化ができない等の欠点が
あった。
れ同位相同振幅に２等分されてから、Ｈ偏波は結合孔Ｃ
１とＣ３から、Ｖ偏波は結合孔Ｃ２とＣ４から共通導波
管内に励振される。このような構造の偏分波器ではポー
ト３３から入力されるｆｚのＶ偏波、Ｈ偏波とも結合孔
によって偏波が傾くことがな（＋ ＴＨ２１モ一ド等低
次の高次モード波は最小に抑制することができる。しか
し、この構造では、ポート１１．ポート１２にはそれぞ
れ電波を２等分するためのハイブリッドが必要なことか
ら、構造が複雑になシ、調整も難しくなるため、高価に
なるばかりでなく、コンパクト化ができない等の欠点が
あった。
この発明の目的は１以上の考察にもとすいて。
安価、かつ、小形な、２周波数帯のそれぞれで直交する
２偏波を励振する９分離度が高い偏分波器を提供するこ
とにある。
２偏波を励振する９分離度が高い偏分波器を提供するこ
とにある。
この発明によれば、共通線路となる十字形導波管と、該
十字形導波管の４個の電界面にそれぞれ接続された４個
の入出力ポート導波管とを有し。
十字形導波管の４個の電界面にそれぞれ接続された４個
の入出力ポート導波管とを有し。
該４個の入出力ポート導波管の各々は、２つの周波数帯
のそれぞれにおける垂直偏波、水平偏波の各々を励振す
るものであることを特徴とする偏分波器が得られる。
のそれぞれにおける垂直偏波、水平偏波の各々を励振す
るものであることを特徴とする偏分波器が得られる。
この発明は、十字形導波管内では基本波モード（Ｔｇｔ
ｏモード）の電磁界分布を制御することによって、直交
する２つの偏波を励振した時に、十字形導波管の４個の
電界管面（Ｅ面）では互に直交偏波間の乱れを抑制する
ことを利用し、異る２つの周波数帯のそれぞれにおいて
垂直偏波、水平偏波を励振する４個の入出力ポート導波
管をそれぞれ４個のＥ面に設け、簡単な構造で２周波数
帯の分離、偏波の分離を可能ならしめた偏分波器である
。
ｏモード）の電磁界分布を制御することによって、直交
する２つの偏波を励振した時に、十字形導波管の４個の
電界管面（Ｅ面）では互に直交偏波間の乱れを抑制する
ことを利用し、異る２つの周波数帯のそれぞれにおいて
垂直偏波、水平偏波を励振する４個の入出力ポート導波
管をそれぞれ４個のＥ面に設け、簡単な構造で２周波数
帯の分離、偏波の分離を可能ならしめた偏分波器である
。
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第３図は２本発明において共通線路となる十字形導波管
の電磁界分布を示す。図に示すように。
の電磁界分布を示す。図に示すように。
Ｈ偏波が入力された時には１８．面＋８３面附近では電
磁界が零になり＋８１面８３面には電流が流れない。従
って、Ｓ１面、Ｓ３面に結合孔を設けても、Ｈ偏波はほ
とんど影響を受けない゛ことになる。
磁界が零になり＋８１面８３面には電流が流れない。従
って、Ｓ１面、Ｓ３面に結合孔を設けても、Ｈ偏波はほ
とんど影響を受けない゛ことになる。
第４図（Ｂ）は１本発明の一実施例にょる偏分波器を示
す。図で２周波数帯ｆｔ ｆｚが伝播する導波ノ 管は十字形導波管２２′である。この十字形導波管る断
面を示した図が第４図（Ａ）である。
す。図で２周波数帯ｆｔ ｆｚが伝播する導波ノ 管は十字形導波管２２′である。この十字形導波管る断
面を示した図が第４図（Ａ）である。
十字形導波管２２′の幅ａは周波数帯ｆ１ 、ｆｚでＴ
Ｅｌ、モードのみが伝播するように選び、十字形導波管
２２′の高さｂは周波数帯ｆｌ、ｆ２で伝播モードが生
じないよう、最大周波数での波長のｂ≦０．３ａ程度に
選ぶ必要があるのでｒｆｔとｆｚが離れていて上記の条
件を満足できないような場合は本発明の実行は難しくな
る。そして８幅ａは通常動作最大波長をλＣＬ ＋最小
波長をλＣＨとすると０．５５λＣＴ、≦ａ≦０．９５
λｃＨの範囲に選ぶ。
Ｅｌ、モードのみが伝播するように選び、十字形導波管
２２′の高さｂは周波数帯ｆｌ、ｆ２で伝播モードが生
じないよう、最大周波数での波長のｂ≦０．３ａ程度に
選ぶ必要があるのでｒｆｔとｆｚが離れていて上記の条
件を満足できないような場合は本発明の実行は難しくな
る。そして８幅ａは通常動作最大波長をλＣＬ ＋最小
波長をλＣＨとすると０．５５λＣＴ、≦ａ≦０．９５
λｃＨの範囲に選ぶ。
今、ポート１１よシｆ１を、結合孔Ｃ１を介して、励振
した場合、領域Ｉにのみ電磁界が分布し。
した場合、領域Ｉにのみ電磁界が分布し。
領域■の上、下部分には分布しないので、ポート１２、
ポート１４部の結合孔Ｃ２、Ｃ４の影響は受けない。又
、ポート１３より周波数帯ｆ２を。
ポート１４部の結合孔Ｃ２、Ｃ４の影響は受けない。又
、ポート１３より周波数帯ｆ２を。
結合孔Ｃ３を介して、領域■に励振する。しかし。
ポート１１と１３の間には結合が起きるので、ボー）１
１−にはｆｚで阻止特性を持つフィルタＦｌを設け、ポ
ート１３にはｆｌで阻止特性を持つフィルタＦ３を設け
、互のポート間の結合を起さないように工夫する必要が
ある。ｆｚ＞ｆｌの場合は、ポート１３の結合孔Ｃ３の
近くに設けるフィルタＦ３には＋ ｆ １ で伝送しな
い導波管やｆｚで伝送しｆｌでは阻止特性を供する帯域
通過フィルタを使用する。又、＆−）１１には、ワツフ
ルアイアン型の低域通過フィルタやｒ ｆｚでもＴＥｌ
。
１−にはｆｚで阻止特性を持つフィルタＦｌを設け、ポ
ート１３にはｆｌで阻止特性を持つフィルタＦ３を設け
、互のポート間の結合を起さないように工夫する必要が
ある。ｆｚ＞ｆｌの場合は、ポート１３の結合孔Ｃ３の
近くに設けるフィルタＦ３には＋ ｆ １ で伝送しな
い導波管やｆｚで伝送しｆｌでは阻止特性を供する帯域
通過フィルタを使用する。又、＆−）１１には、ワツフ
ルアイアン型の低域通過フィルタやｒ ｆｚでもＴＥｌ
。
モードのみが伝送可能な寸法に選べる場合はｆｔでの帯
域通過フィルタを接続することもある。
域通過フィルタを接続することもある。
全く同様にポート１４．ポート１２にも、フィルタＦ４
（フィルタＦ３と同じ特性をもつ）、フィルタＦ２
（フィルタＦｌ と同じ特性をもつ）を接続する。
（フィルタＦ３と同じ特性をもつ）、フィルタＦ２
（フィルタＦｌ と同じ特性をもつ）を接続する。
このようにして＋ｆｌ とｆ２を領域■および領域■に
それぞれ励振するととができる。
それぞれ励振するととができる。
この構造の偏分波器では、結合孔部で一時的に乱れる電
磁界分布が十字導波管２２′の中央部では無いので、領
域Ｉと領域■が直交している限り領域■を伝播領域とす
る伝播モードは生じない特徴を有する。従って、４個の
導波管電界面のそれぞれに独立した結合孔を設けても、
結合孔によって乱された電磁界分布によって交差偏波成
分となることは無く、かつ偏波が傾くこともない。
磁界分布が十字導波管２２′の中央部では無いので、領
域Ｉと領域■が直交している限り領域■を伝播領域とす
る伝播モードは生じない特徴を有する。従って、４個の
導波管電界面のそれぞれに独立した結合孔を設けても、
結合孔によって乱された電磁界分布によって交差偏波成
分となることは無く、かつ偏波が傾くこともない。
以上のように２本発明は、２周波数帯のそれぞれにおい
て、直交する２つの偏波を励振するために、十字形導波
管の直交する２つの領域の４個の壁面（電界面）には、
互に直交する相手側の偏波による電流が流れないことを
利用する。そして。
て、直交する２つの偏波を励振するために、十字形導波
管の直交する２つの領域の４個の壁面（電界面）には、
互に直交する相手側の偏波による電流が流れないことを
利用する。そして。
一方の領域Ｉのそれぞれの壁面に２周波数帯のそれぞれ
の偏波を励振するポートを設け、同様に他方の領域■に
対しても２周波数帯のそれぞれの偏波を励振するポート
を設け、かつ十字形導波管の寸法を適当に決めることに
よって、小形、軽量でかつ安価で優れた交差偏波特性が
得られるなどの効果を発揮するものである。
の偏波を励振するポートを設け、同様に他方の領域■に
対しても２周波数帯のそれぞれの偏波を励振するポート
を設け、かつ十字形導波管の寸法を適当に決めることに
よって、小形、軽量でかつ安価で優れた交差偏波特性が
得られるなどの効果を発揮するものである。
本発明による偏分波器は高周波数帯ｆ２＋低周波数帯ｆ
＋共送信波として議論したが、一方を送信一方を受信と
しても９両方共受信としても適用できる。又、説明は偏
分波器本体部でのみなされているが、共通導波管ポート
２２′に正方形導波管又は円形導波管への交換導波管を
接続した構成としても２本発明と同一の偏分波器となる
。
＋共送信波として議論したが、一方を送信一方を受信と
しても９両方共受信としても適用できる。又、説明は偏
分波器本体部でのみなされているが、共通導波管ポート
２２′に正方形導波管又は円形導波管への交換導波管を
接続した構成としても２本発明と同一の偏分波器となる
。
第１図は本発明の基となった偏分波器を示した図で、（
４）は（Ｂ）のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は囚のＢ−Ｂ断面
図である。 ボー）１．１．１２は低周波数帯ｆ１での垂直。 水平偏波を励振するだめの入出力端子、ポート２２は低
周波数帯ｆＩ ｒ高周波数帯ｆ２のそれぞれが垂直、水
平偏波で伝播する共通線路、ポート３３はｆ２が入力さ
れるボーＦ ｒ Ｃ１ｒ Ｃ２ハｆｌが励振される結合
孔、Ｓはｆｌでのショート面。 第２図は従来の偏分波器を示した図で、（４）は（Ｂ）
のｐ、−Ｆ４で囲まれた部分を示した斜視図、■）は全
体構成図である。 ＣＩ ＋ Ｃ２＋ Ｃａ ＋ Ｃ４はｆｌｖ ｒ ｆ２
Ｈを励振するための結合孔＋ Ｆｌ ｔ Ｆ２ ＋ Ｆ
３ ｒ Ｆ４は低周波数帯ｆ１ｖｒｆｘｇで通過、高周
波数帯Ｊ’ ２ Ｖ ｌ ｆ ２ Ｈ′で阻止特性を供
するフィルタを示す。ポート３３はｆ２ｖ＊ｆ２Ｈが入
力されるポート。ポート２２はｆｌｖ ｒ ｆｒｕ ｒ
ｆｚｖ ＋ ｆｚｎが入出力される共通導波管ポート
。Ｍｌ、Ｍ、はハイブリッドとして゛使用するマジック
ティ。 第３図は十字形導波管に偏波Ｈを入力した時。 幅ａの横方向内での電磁界分布を示す図である。 ８１ １８２ １８３ １８４は電界面と呼ぶ管壁。 十字形導波管は縦、横方向共幅はａ、高さはｂと（９） する。 第４図は本発明の一実施例による偏分波器を示した図で
、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は透視図である。 ＃−１１１は低周波数帯の垂直偏波ｆ１ｖを励振するポ
ート、ポート１２は水平偏波ｆ Ｉ Ｈを励振するポー
ト、ボー）１３．１４はそれぞれ高周波数帯ｆ２で垂直
、水平偏波を励振するためのポート。 Ｆ、、Ｆ２は同一周波数特性のフィルタで＋ｆｔｖ＋ｆ
Ｉ Ｈに対しては通過ｒ ｆｚｖ ｒ ｆ２Ｈに対し
ては阻止特性を供する。Ｆ３ 、Ｆ４はｆ２ｖ＋ｆ２Ｈ
に対して通過＋ｆｓｖ＋ｆｓｎに対しては阻止特性を供
する同一特性のフィルタ。領域■はｆ１ｖｒｆ２ｖのみ
が伝播する領域、領域■ではｆｚｎ、ｆｔｎのみが伝播
する領域。２２′は十字形導波管。 ０ η υ 第４図
４）は（Ｂ）のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は囚のＢ−Ｂ断面
図である。 ボー）１．１．１２は低周波数帯ｆ１での垂直。 水平偏波を励振するだめの入出力端子、ポート２２は低
周波数帯ｆＩ ｒ高周波数帯ｆ２のそれぞれが垂直、水
平偏波で伝播する共通線路、ポート３３はｆ２が入力さ
れるボーＦ ｒ Ｃ１ｒ Ｃ２ハｆｌが励振される結合
孔、Ｓはｆｌでのショート面。 第２図は従来の偏分波器を示した図で、（４）は（Ｂ）
のｐ、−Ｆ４で囲まれた部分を示した斜視図、■）は全
体構成図である。 ＣＩ ＋ Ｃ２＋ Ｃａ ＋ Ｃ４はｆｌｖ ｒ ｆ２
Ｈを励振するための結合孔＋ Ｆｌ ｔ Ｆ２ ＋ Ｆ
３ ｒ Ｆ４は低周波数帯ｆ１ｖｒｆｘｇで通過、高周
波数帯Ｊ’ ２ Ｖ ｌ ｆ ２ Ｈ′で阻止特性を供
するフィルタを示す。ポート３３はｆ２ｖ＊ｆ２Ｈが入
力されるポート。ポート２２はｆｌｖ ｒ ｆｒｕ ｒ
ｆｚｖ ＋ ｆｚｎが入出力される共通導波管ポート
。Ｍｌ、Ｍ、はハイブリッドとして゛使用するマジック
ティ。 第３図は十字形導波管に偏波Ｈを入力した時。 幅ａの横方向内での電磁界分布を示す図である。 ８１ １８２ １８３ １８４は電界面と呼ぶ管壁。 十字形導波管は縦、横方向共幅はａ、高さはｂと（９） する。 第４図は本発明の一実施例による偏分波器を示した図で
、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は透視図である。 ＃−１１１は低周波数帯の垂直偏波ｆ１ｖを励振するポ
ート、ポート１２は水平偏波ｆ Ｉ Ｈを励振するポー
ト、ボー）１３．１４はそれぞれ高周波数帯ｆ２で垂直
、水平偏波を励振するためのポート。 Ｆ、、Ｆ２は同一周波数特性のフィルタで＋ｆｔｖ＋ｆ
Ｉ Ｈに対しては通過ｒ ｆｚｖ ｒ ｆ２Ｈに対し
ては阻止特性を供する。Ｆ３ 、Ｆ４はｆ２ｖ＋ｆ２Ｈ
に対して通過＋ｆｓｖ＋ｆｓｎに対しては阻止特性を供
する同一特性のフィルタ。領域■はｆ１ｖｒｆ２ｖのみ
が伝播する領域、領域■ではｆｚｎ、ｆｔｎのみが伝播
する領域。２２′は十字形導波管。 ０ η υ 第４図
Claims (1)
- １、共通線路となる十字形導波管と、該十字形導波管の
４個の電界面にそれぞれ接続された４個の入出力ポート
導波管とを有し、該４個の入出力ポート導波管の各々は
、２つの周波数帯のそれぞれにおける垂直偏波、水平偏
波の各々を励振するものであることを特徴とする偏分波
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16656483A JPS6058701A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 偏分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16656483A JPS6058701A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 偏分波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6058701A true JPS6058701A (ja) | 1985-04-04 |
Family
ID=15833598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16656483A Pending JPS6058701A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 偏分波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6058701A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03165101A (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-17 | Nec Corp | 偏分波器 |
| JPH08139502A (ja) * | 1994-11-14 | 1996-05-31 | Nec Corp | 円偏波発生器 |
| JPH0955602A (ja) * | 1995-08-14 | 1997-02-25 | Nec Corp | 導波管型分波器 |
| US7091804B2 (en) * | 2002-04-02 | 2006-08-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Rotary joint |
-
1983
- 1983-09-12 JP JP16656483A patent/JPS6058701A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03165101A (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-17 | Nec Corp | 偏分波器 |
| JPH08139502A (ja) * | 1994-11-14 | 1996-05-31 | Nec Corp | 円偏波発生器 |
| JPH0955602A (ja) * | 1995-08-14 | 1997-02-25 | Nec Corp | 導波管型分波器 |
| US7091804B2 (en) * | 2002-04-02 | 2006-08-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Rotary joint |
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