JPS6382101A

JPS6382101A - 受信ヘッドエンド

Info

Publication number: JPS6382101A
Application number: JP62229929A
Authority: JP
Inventors: ジャン・ピエール・モーリス・コルミエル; フィリップ・ニコラ・ホルバ
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1987-09-16
Publication date: 1988-04-12
Also published as: DE3785120T2; DE3785120D1; FR2604304B1; US4806945A; FR2604304A1; EP0260766B1; EP0260766A1

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】本発明はマイクロ波伝搬軸に沿ってフロントデポラライ
ザ、導波管コレクタ、モードスイッチ、コンバータおよ
び２つの共役偏波の１つを交互に選択する制御手段を具
え、異なるチャネルに対して同時に２つの共役偏波を与
えるよう形成したマイクロ波用受信ヘッドエンドに関す
るものである。

本発明はこの種受信ヘッドエンドを装備したパラボラア
ンテナおよび受信ステーションに応用できる。

このような形式のアンテナは特に、例えば１０ないし１
３ＧＨｚの周波数バンドのテレビジョン信号のような静
止衛星からの無線信号を受信するのに使用される。

一方、最近における衛星テレビジョン放送の普及に伴い
、上記周波数通過帯域の経済的使用に関する追求が行わ
れるようになり、特に１つのチャネルおよび１つの衛星
に対して同時に２つの直交偏波または共役円偏波を用い
てこれを実現する方法の研究がなされてきた。

゛一般大衆”形のアンテナは、１つの衛星により伝送さ
れるすべてのテレビジョン番組にアクセスさせるため最
もコスト的効果のある方法でこれら２つの偏波のいずれ
かを交互に選択するに適した構造とすることが要求され
る。

フランス国特許第２３７７７１１号には、テレビジョン
番組の選択に、２つの可動装置、すなわちコンバータお
よびフロントデポラライザを使用するようにした受信ヘ
ッドエンドが記載されている。

この場合には、コンバータが可動のため出カケープルが
捩回され、したがって、ケーブルは損耗するおそれがあ
る。ところが、ケーブルは同軸ケーブルで、それ程可撓
性に富んでいないため、ケーブルには取扱い上邪魔にな
る余長のフリーループをもたせなければならず、さらに
コンバークを制御するモータはケーブルを捩回させるに
充分な程強力でなければならない。これらの種々の拘束
により受信ヘッドエンドは高価なものとなり、かつ他方
ではかさばった構造となるため、入射波に対抗してマス
ク（陰影）を生じ、そのパラボラ上への投影が受信品質
に有害な影響を及ぼす。

本発明の目的はこれらの欠点を除去した受信ヘッドエン
ドを提供しようとするものである。

これがため、本発明受信ヘッドエンドによるときは、伝
搬軸のまわりを回動可能に装着した該フロントデポララ
イザをπ／２の角度にわたり単回転させることにより該
選択制御手段を実現し、受信ヘッドエンドのほかのすべ
ての構成素子を固定させたことを特徴とする。

このようにフロントデポラライザを単回転させることに
より、２つの種類の偏波の選択をきわめて、高品質で、
しかも安価に実現することができる。

また、このような構造とするときは、フロントデポララ
イザは軽量で回転が容易となり、これによりパラボラへ
の投影を最小値にまで減少させることができる。

このような受信ヘッドエンドは、２つの偏波形式、すな
わち、直線偏波Ｘ、　Ｙと呼ばれる第１形式または円偏
波り、　Ｇと呼ばれる第２形式のうち１つ電波を受信す
るよう配置する。実際上は、単一のフロントデポラライ
ザの回転は、１つのケースでは直線偏波ＸまたはＹの選
択を許容し、他のケースでは円偏波りまたはＧの選択を
許容するが、２つの偏波形式の双方の選択を許容するこ
とはない。

いずれの場合の使用にも適するようにするため、本発明
受信ヘッドエンドによるときは、導波管コレクタに、形
式変換デボラライザを取付けた外匣部または取付けない
外匣部を設け、核外回部内の形式変換デポラライザの有
無により２つの偏波形式のうち１つの形式のマイクロ波
を受信させるようにしたことを特徴とする。

このようにするときは、受信ヘッドエンドはさらにコス
ト効果のある方法ですべての偏波形式のマイクロ波を受
信し、選択することができる。この場合、形式変換デポ
ラライザを付加したり、付加しなかったりすることは、
一般大衆による家庭用途に対しては欠点とはならない。

実際上、所定の時間には、アンテナはどのチャネルに関
しても、−〇− 常にＸ、　Ｙ偏波またはり、　Ｇ偏波を放射する１つの
衛星または衛星群にのみ指向させることができる。換言
すれば、そこにはＸ、　Ｙ偏波およびり。

Ｇ偏波が伝送されるという事態は起こらず、また利用者
の所にアンテナを設置する際、アンテナの目標方向にお
いて形式変換デポラライザを付加することは容易である
。

したがって、本発明による受信ヘッドエンドは形式変換
デポラライザがあるかないかの２つの態様となる。

このような受信ヘッドエンドは、通常、例えば屋根とか
バルコニーのような屋外に設置したパラボラアンテナの
焦点の位置で使用される。完全な受信ステーションの場
合は、さらに屋内のチャネル選択装置を含む。この場合
、受信ヘッドエンドは、該フロントデポラライザの回転
運動を制御するモータを設け、該チャネル選択装置に前
記モータを制御する手段を設けるようにすると特に好都
合である。

以下図面により本発明を説明する。

第１図は加入者宅に設置する家庭用受信ステーションの
概要図である。この受信ステーションは通常、屋内に配
置するチャネル選択装置（ＥＳＣ）　と、バルコニー（
Ｂ）上に設置する例を示したパラボラアンテナ（Ｐ）の
焦点位置に前記アンテナ（Ｐ）の軸に沿って取付けた受
信ヘッドエンド（ＴＲ）とを含む。

また、パラボラ反射器の軸は矢印の方向に向かって衛星
（ＳＡＴ）　に指向させ、入射マイクロ波（ＭＯ＋）が
パラボラの焦点に向かって反射されるようにする。受信
ヘッドエンド（ＴＲ）はアンテナの主要部分を形成する
。その理由はその位置において衛星よりのマイクロ波を
集束して有用な電気信号を生成するからである。この信
号は同軸ケーブル（ＣＯＡＸ）を介して屋内装置（ＥＳ
Ｃ）に伝送される。また、前記受信ヘッドエンド（ＴＲ
）は通常３つの取付支持部（ＰＦ）によりパラボラ反射
器に堅固に連結する。

第１図に示す各構成素子自体は既知であるが、ここで強
調すべきは、あるいくつかの構成素子がマイクロ波とパ
ラボラの間で作用する遮蔽効果または投影効果（ンヤド
ウキャストエフェクト）のため、それらが無意識のうち
にユニットの適正な機能に有害な影響をおよぼしている
ということである。上記構成素子とは、ここでは前述の
取付支持部（ＰＦ）、ケーブル（ＣＯＡＸ）および受信
ヘッドエンド（ＴＲ）を意味する。ユニットの価格を低
下させ、マイクロ波の受信品質を改善するためには、こ
れら構成素子の作動品質を保持しながら、それらの重量
、容積、複雑さを減らすことが得策であること明らかで
、例えば、受信ヘッドエンド（ＴＲ）の重量を減少させ
ることにより、この容積および支持部（ＰＦ）の寸法を
減らすことができ、かくして投影効果を低減させること
ができる。

前述の特許明細書に記載されたアンテナのような従来技
術によるアンテナにおいては、特に、上述の欠点の原因
となるコンバータのような種々の可動部分を有する。す
なわち、強力なモータの必要性、ケーブルの捩回、その
他の理由から、導波管用として使用される回転ジヨイン
トの技術を用いてコンバータの回転を回避することにつ
いても既知であるが、この技術は回転中電気的導通が保
持されていなければならないため、高度の技巧を必要と
する。また、この方法は高価な解決法であり、したがっ
て前述の技術的問題の満足な解決法とはなり得ない。

本発明は受信ヘッドエンドを簡易化して安価で、効率が
良く、しかも耐久性のある一般消費者用アンテナを提供
することを目的とする。

この目的は、受信ヘッドエンドの可動構成部分の数を最
小にし、かつパラボラ反射器上への投影を最小にするこ
とにより達成することができる。

本発明によると受信ヘッドエンドは可動構成部分として
はフロントデポラライザ１つがあるのみで、その要件を
充足できる。

誘電体シートよりなる一般のデポラライザの場合には、
左程邪魔にならない小モータが容易に回転できる軽量構
成素子である。

このようなアンテナの基本作動モードについては、アン
テナの指向する衛星の特性により、２つの動作態様（バ
ージョン）を第２図に詳細に示しである。

−１０−一受信ヘッドエンド（ＴＲ）は可動フロントデポラライザ
（ＰＯＭ）　、導波管コレクタ（ＣＯＧ）　、モードス
イッチ（ＳＭ）およびコンバータ（ＣＤ）を含み、選択
された信号はケーブル（ＣＯＡＸ）を介して電気的に伝
送される。

下に示す表はデポラライザにおけるマイクロ波の変換を
示す。入射マイクロ波（ＭＯＩ）は出力マイクロ波（Ｍ
ＯＳ）に変換されてデポラライザを離れる。すなわち、２つの
対の共役円偏波（右旋円偏波りおよび左旋円偏波Ｇ）は
２つの対の直線偏波（水平偏波Ｘおよび垂直偏波Ｙ）と
なり、反対に２つの対の直線偏波は２つの対の共役円偏
波となる。この場合、ポラライザ／デポラライザの位置
により、２つの位置ＰおよびＰがπ／２離れている場合
は入射波Ｄ１はそれぞれＹまたはＸとなり、入射波Ｇ１
はそれぞれＸまたはＹとなる。

円偏波および直線偏波の２つの偏波形式は相互に排他的
である。

第１態様（２ａおよび２ｂ）は、２つの共役入射偏波、
左施偏波および布施偏波（Ｇｉおよびり、　）を有する
円偏波形式のマイクロ波（ＭＯＩ）を送信する衛星用と
して適しており、利用者は特定の時間には、単一の番組
、ずなわち単一偏波、Ｄｌ　またはＧ、のいずれか１つ
のみに関心を示すに過ぎない。本発明はこの事実を用い
たものである。

第２図ａは可動デポラライザ（ＰＯＭ）の第１位置（Ｐ
）　において、いかにして入射円偏波（Ｄ、　、　Ｇ、
　）が直線偏波（Ｘ、　Ｙ）になるかを示すもので、導
波管（ＣＯＧ）を通過後、モードスイッチ（ＳＭ）は単
一偏波Ｘを保持し、次いてコンバーク（Ｃ０）により電
気信号に変換される。この電気信号は第２図ａの場合に
は右旋円偏波ＤＩを表わす。

第２図すの場合は、第２図ａの場合と同じであるが、フ
ロントデポラライザ（ＰＯＭ）が第２位置（Ｐ）を有し
、導出される電気信号は左旋円偏波Ｇ、を表わす。

第２図Ｃおよび第２図ｄは２つの対の入射偏波、ずなわ
ち水平偏波および垂直偏波（ＸｌおよびＹｌ）を有する
直線偏波形式のマイクロ波を送信する衛星用として適す
る受信ヘッドエンドの動作態様（バージョン）に対応す
るもので、受信ヘッドエンドの構造は形式の変換を行う
た必導波管コレクタ（ＣＯＧ）内に固定デポラライザ（
ＰＯＦ）を付加したこと以外は第２図ａおよび第２図す
のそれと同様である。この場合、入射波Ｘｉ　、　Ｙｉ
　は可動デポラライザ（ＰＯＭ）を通過して円偏波（Ｄ
およびＧ）となり、次いで、固定デポラライザ（ＰＯＦ
）を通過して円偏波（ＤおよびＧ）となり、次いで、固
定デポラライザ（ＰＯＦ）　によりこれらの円偏波を直
線偏波（ＸおよびＹ）に変換し、ケーブル（ＣＯＡＸ）
に導出される電気信号が第２図Ｃの場合には入射波＝１
２− Ｘｉ、第２図ｄの場合には入射波Ｙ１を表すようにする
。

このような２つの動作態様をもつ受信ヘッドエンドを実
現することについては、各個別構成素子が簡単で、しか
もよく知られているため、なんら特別の問題を生じるこ
とはない。実際上、本発明により実現される技術的改良
は、２つの作動位置に関して軸のまわりにπ／２の角度
にわたって回転しうる簡単なフロントデポラライザ（Ｐ
ＯＭ）を使用し、さらに選択的に固定デポラライザ（ｐ
ｏｐ）を付加したり、しなかったりすることができると
いうこの簡単な事実に存する。この簡易化した動作可能
性は、異なる偏波形式のマイクロ波を受信するのにこれ
まで行われている複雑な設計の特性にぼぼ近いものであ
る。

この場合、ケーブル（［：０ＡＸ）が扱口されないとい
うことはかなりの利点をもたらす。すなわち、−方では
機械的損傷を受けることがなく、他方では陰影が投影し
ないようにケーブルを固定することが可能となる。

デポラライザとしては前述の特許に記載されているよう
な曲線状デポラライザよりむしろ誘電体シート形状のデ
ポラライザを使用することが望ましい。

また、可動デポラライザの周囲には受信ヘッドエンドの
内部を悪い気象条件から保護するためレードームを配置
することが望ましい。

第３図は種々の受信ヘッドエンド構成素子の空間的配置
を示す。

第３図ａおよび第３図すは円偏波用、すなわち単一デポ
ラライザを有する受信ヘッドエンドの２つの作動位置を
示し、第３図Ｃおよび第３図ｄは直線偏波用、すなわち
２つのデポラライザを有する受信ヘッドエンドの２つの
作動位置を示す。

固定デポラライザ（ＰＯＦ）の面はコンバータ入力（Ｃ
ｏ）の導波管の主軸に関して４５°の角度だけ傾斜させ
る。

また、可動デポラライザ（ＰＯＭ）の面は、第３図ａお
よび第３図Ｃのように固定デポラライザ（ＰＯＦ）と同
一平面内にあるようにするか、第３図すおよび第３図ｄ
のように固定デポラライザ（Ｐ叶）に垂直な平面内にあ
るようにする。

図においては、デポラライザを１つの点で直角端部の形
状を有する誘電体薄板として示しであるが、この形状に
限定されるものではなく、例えば、導波管の寸法および
作動周波数等の種々のパラメータの函数として多少経験
的に選択した多くの形式のデポラライザがあること当然
である。

また、可動デポラライザの動きを機械化することも好都
合である。この場合、デポララ・イザの動きは摩擦によ
る妨害をうけるのみであるため、その機械化には小さい
モータがあれば充分であり、したがって機械化それ自体
になんら特殊な技術的問題は生じない。

第４図はこのような機械化装置の一実施例を示す斜視図
で、この図には第１図示受信ヘッドエンド（ＴＲ）の部
分のみを表示しである。

図において使用している符号文字は可動デポラライザ（
ＰＯＭ）　、導波管コレクタ（ＣＯＧ）　、選択可能な
固定デポラライザ（ＰＯＦ）　、コンバータ（ＣＤ）な
ど第２図と同じである。突起部（ＡＩ）は取付支持部（
第１図のＰＦ）の取付はポイントに対応する。

制御モータ（ＣＯＭ）は導波管の胴部に直接取付けるよ
うにし、モータの軸に沿って固着させたピニオン（Ｐ）
を可動デポラライザ（ＰＯＭ）　に強固に固定した歯車
付きセグメント（ＳＤ）と噛合させるようにする。モー
タは内部の選択装置（第１図のＥＳＣ）により既知の方
法で制御する。図に示す歯車付きのセグメン）　（ＳＤ
）は１つの実施例を示すもので、２つの方向のいすかに
交互に回転し、ピニオン（Ｐ）が歯車付きセグメン）　
（ＳＤ）の端部に達したとき、例えば過大電流消費を除
去して自動的に停止するよう形成したモータとともにデ
ポラライザ（ＰＯＭ＞を駆動する働きをする。

前記の歯車付きセグメントは、実際上、ある単一方向に
回転するモータならびに可動デポラライザが所望の位置
に達したときモータを停止させる適当な装置を有するス
プロケットホイールにより形成することもできる。

以上の説明から分かるように、本発明に係る受信ヘッド
エンドは、モータを一緒にしたとしてもきわめてコンパ
クトであり、したがって、そのパラボラ反射器上への投
影を相当量縮小させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は受信ステーションの概要を示す図、第２図は本
発明による受信ヘッドエンドの２つの動作態様（バージ
ョン）の各々の２つの作動モードを示す図、第３図は受信ヘッドエンドの構成素子の位置を示す図、第４図は本発明受信ヘッドエンドを示す斜視図である。ＥＳＣ・・・チャネル選択装置ＴＲ・・・受信ヘッドエンドＰ・・・パラボラアンテナＢ・・・バルコニーＳＡＴ・・・衛星ＭＯＩ・・・入射マイクロ波ｃｏＡｘ・・・同軸ケーブル＝１８− ＰＦ・・・取付支持部ＰＯＭ・・・可動フロントデポラライザＣＯＧ・・・導
波管コレクタＳＭ・・・モードスイッチＣＯ・・・コンバータＰＯＦ・・・固定デボラライザＡＩ・・・突起部（ラグ）ＣＯＭ・・・制御モータＰ・・・ピニオン（小歯車）ＳＤ・・・歯車付きセグメント特許出願人　　　　エヌ・ベー・フィリップス・フルー
イランペンファブリケン

Claims

【特許請求の範囲】１、マイクロ波伝搬軸に沿って配置したフロントデポラ
ライザ、導波管コレクタ、モードスイッチコンバータお
よび２つの共役偏波の１つを交互に選択する制御手段を
具え、異なるチャネルに対して同時に２つの共役偏波を
供給しうるよう形成したマイクロ波用受信ヘッドエンド
において、マイクロ波伝搬軸のまわりを回動可能に装着したフロン
トデポラライザをπ／２の角度にわたり単回転させるこ
とにより該選択制御手段を実現し、受信ヘッドエンドの
他のすべての構成素子を固定させるようにしたことを特
徴とする受信ヘッドエンド。２、フロントデポラライザのπ／２の角度にわたる回転
を１つの方向および他の方向に交互に行うことにより、
１つの選択位置から他の選択位置への位置変更を行うよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
受信ヘッドエンド。３、回転するフロントデポラライザにレードームを設け
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
に記載の受信ヘッドエンド。４、マイクロ波に２つの偏波形式、すなわち直線偏波Ｘ
、Ｙの第１偏波形式または円偏波Ｄ、Ｇの第２偏波形式
のいずれかを任意にもたせうるようにし、該導波管コレ
クタに形式変換デポラライザを取付けた外匣部または取
付けない外匣部を設け、該外匣部内の形式変換デポララ
イザの有無により２つの偏波形式のうち１つの偏波形式
のマイクロ波を受信させるようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の
受信ヘッドエンド。