JPH01151803A - 円一直線偏波変換器 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、円形導波管と長さの異なる１対の同軸ライ
ンからなる伝送路との組合せからなる円−直線偏波変換
器に関するものである。

〈従来技術〉 従来の円−直線偏波変換器としては、例えば第７図（ａ
）　、　（ｂ）に示すように、円形導波管ｌ内に図示の
ような形状の誘電体板２を４５°の角度に設置したもの
や、第８図（ａ）　、　（ｂ）に示すように同じく円形
導波管ｌ内に１対のカマボッ形の金属板３．３を設けた
もの等がある。いずれの円−直線偏波変換器も、入力側
４から供給されるＥ、で表わされる円偏波の一方の直線
偏波成分を直交する他方の直線偏波成分に対して出力側
５で位相が丁度９０°遅らせるようにすることにより、
出力側５からＥ２で表わされる直線偏波な取出すことが
できる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記のような構造の従来の円−直線偏波変換器では、良
好な変換特性を得るためには管軸方向に相当に長い導波
管を必要とし、オフセットパラボラアンテナ等の衛星放
送用アンテナの１次放射器として用いる場合は、この１
次放射器の小形化の障害°になったていた。また、上記
のように導波管は相当な長さを必要とするのて、これを
円偏波アレーアンテナの１素子として使用することは事
実上不可能であった。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明による円−直線偏波変換器は、一端が閉塞した
導波管よりなる円偏波の入出力部と、上記導波管内にお
ける電波の進行方向に対して垂直の面内で上記導波管の
壁面を貫通して該導波管内に向けて互いに直角をなして
突出する同軸ラインの中心導体からなる１対のプローブ
と、上記導波管の外側部に設けられた直線偏波の入出力
端子と、該入出力端子に接続された同軸ラインよりなる
結合用伝送路と、該結合用伝送路と上記各プローブとを
接続する同軸ラインよりなる第１および第２の伝送路と
を具備している。そして、上記第１の伝送路は第２の伝
送路よりも、上記第１の伝送路を経て伝送された電波の
位相が上記第２の伝送路を経て伝送された電波の位相よ
りも実質的に９０°遅れるように釣人ｇ／４（但しλｇ
は伝送−波長）だけ長く作られている。

〈作　用〉 この発明の円−直線偏波変換器では、導波管内において
１対のプローブにより円偏波を直交する２方向の成分と
して取出し、第１の伝送路を経て伝送される電波の位相
を第２の伝送路を経て伝送される電波の位相に対して９
０°遅相させて両者を結合用伝送路で合成することによ
り入出力端子より直線偏波を取出すことができる。逆に
入出力端子より直線偏波な供給すると、導波管で構成さ
れた入出力部より円偏波を取出すことができる。

〈実施例の説明〉 以下、図示の実施例によってこの発明の円−直線偏波変
換器を説明する。第１図乃至第４図において、１０は導
電体で作られたこの発明の円−直線偏波変換器の本体で
、例えば上下の２部分１０ａ、１０ｂを結合して構成さ
れている０部分１０ａと１０ｂの接合面には後述する各
伝送路となる同軸ラインを挟持する半円形の溝が形成さ
れている。１２は円偏波の入出力部となる下端が閉塞さ
れた円形導波管で、その内壁面を貫通して同一平面内で
同軸ラインの中心導体からなるプローブ１３．１４が互
いに直角をなして当該円形導波管内に突出している。

本体１０の外側部には直線偏波の入出力端子１５が設け
られており、該入出力端子１５には第３図に示すように
同軸ラインからなる結合用伝送路１６が接続されている
。第３図で、１７は同軸ラインの中心導体、１８は誘電
体層、１９は外側導体である。

結合用伝送路１６とプローブ１３．１４との間は上記伝
送路１６と同じ同軸ラインからなる第１の伝送路２１と
第２の伝送路２２とによりそれぞれ接続されている。こ
＼で、第１の伝送路２１は第２の伝送路２２に比して、
上記第１の伝送路２１によって伝送される電波の位相が
上記第２の伝送路２２によって伝送される電波の位相よ
りも実質的に９０″遅れるようにλｇ／４（但しλｇは
伝送波長）だけ長く作られている。その他の各部の寸法
について示すと、ひ、はプローブ１３．１４が放射素子
として働くために約λｇ’／４（但しλｇ′は円形導波
管内の管内波長）とされている。

上記の円−直線偏波変換器で、円形導波管１２側の開口
部２３より第１図のＥ、で示すような円偏波を送り込む
と、該円偏波は円形導波管１２内において、直交する１
対のプローブ１３．１４により直交するする２成分とし
て取出される。そして、第１の伝送路２１を経て伝送さ
れる電波は第２の伝送路２２を経て伝送される電波に比
して９０″位相が遅れるから１両方の電波を結合用伝送
路１６で合成することにより、入出力端子１５からＥ２
で表わされる直線偏波を取出すことができる。逆に入出
力端子１５から直線偏波を供給すると、円形導波管１２
側の開口部２３から円偏波を取出すことができる。

第５図はこの発明の円−直線偏波変換器の原理を円錐ホ
ーンアンテナに実施した例で１円形導波管３０の直径０
□は１６ｍｍ、長さ０．は入ｇ／４　、ホーン部３１の
開孔径Ｄ３は２５膳膳、ホーン部の長さＬｌは１５Ｈ１
全長Ｌ２は約３５ｓ■である。

この円錐ホーンアンテナの円偏波特性は第６図に示す通
りで、設計周波数ｆ、（１２ＧＨｚ）を中心として５０
０ＭＨ，の帯域にわたり偏波の軸比が０．８ｄＢ以下、
交差偏波保護比は２８ｄＢ以上（通常、２５ｄＢ以下で
実用不可）であった。実用上、軸比はｌｄＢ以下であれ
ば充分で、この発明の原理を利用した円錐ホーンアンテ
ナは、小形であるにも拘らず良好な特性をもつことが確
められた。

〈効　果〉 この発明の円−直線偏波変換器では、円偏波を構成する
２つの成分に対して、同軸ラインの設けられた同一平面
内で位相差を与えることができるから、従来の導波管形
のように電波の進行中に２つの成分に対して位相差を与
える通常１〜２λｇ′の長さを有する円−直線偏波変換
器に比してり。

（−λｇ’／４）にまで短縮することができる。従って
、例えば衛星放送用アンテナの１次放射器に適用してこ
れを著しく小形化することができ、またこの円−直線偏
波変換器を多数配列した円偏波アレーアンテナの構成も
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による円−直線偏波変換器の一実施例
の斜視図、第２図は第１図の円−直線偏波変換器の横断
面図であって、第３図のローロ線に示す方向の横断面図
、第３図は第２図のイーイ線方向の縦断面図、第４図は
第２図のバー八線方向の縦断面図、第５図はこの発明の
原理を利用した円錐ホーンアンテナの概略構造を示す縦
断面図、第６図は第５図の円錐ホーンアンテナの軸比特
性を示す図、第７図（ａ）、（ｂ）は従来の導波管形用
−直線偏波変換器の斜視図および側面図、第８図（ａ）
、（ｂ）は従来の他の形式の導波管形用−直線偏波変換
器の斜視図および側面図である。 １２・・・・円形導波管、１３．１４・・・・プローブ
、１５・・・・直線偏波の入出力端子、１６・・・・結
合用伝送路、２１・・・・第１の伝送路、２２・・・・
第２の伝送路。 特許出願人　デイエックスアンテナ株式会社代　理　人
　　清　水　　　哲　　ほか２名第１０　　　　　　　
　　舅２団 第５回 第７０ 第８０ （ａ） （ｂ） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　一端が閉塞した導波管よりなる円偏波の入出力
   部と、上記導波管内における電波の進行方向に対して垂
   直の同一面内で上記導波管の壁面を貫通して該導波管内
   に向けて互いに直角をなして突出する同軸ラインの中心
   導体からなる１対のプローブと、上記導波管の外側部に
   設けられた直線偏波の入出力端子と、該入出力端子に接
   続された同軸ラインよりなる結合用伝送路と、該結合用
   伝送路と上記各プローブとを接続する同軸ラインよりな
   る第１および第２の伝送路とからなり、上記第１の伝送
   路は第２の伝送路よりも、上記第１の伝送路を経て伝送
   された電波の位相が上記第２の伝送路を経て伝送された
   電波の位相よりも実質的に９０゜遅れるように約λｇ／
   ４（但しλｇは伝送波長）だけ長く設定された円−直線
   偏波変換器。