JPH02116202A - 円偏波同時送受信用複合アンテナ - 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】 本発明は、二つの周波数の同時送受に用いられる複合ア
ンテプに係る。出力がはるかに大ぎい送信チャンネルか
ら、受信チ１？ンネルを分離するためには、−船釣に同
時送受信器が用いられている１゜アンテプにおいて作動
する部品の各々に一つの同時送受信器が必要であるから
、同時送受信器の数は作動する部品と同数ということに
なる。

同時送受信器は一般的に放射器よりもかさばり、重吊し
重い。このため同時送受信器を用いると、かなりの重Ｈ
ａとかざばりの増大を招き、特に空中で利用する場合に
は問題が多い。以上の理由から同時送受信器のかさばり
と重量を軽減するか、またはこれの使用を取り止めるこ
とが望ましい。

解決方法の一つば、送信・受信のために相対した偏波を
用いること、必要な分１ｉｌＩＩを行う偏波器（ｐｏｌ
ａｒｉｓａｔｉｏｎ）を用いることである３、ただしこ
うした解決方法は一般的には複雑な装置に適用できない
。

もう一つの解決方法は、技術関係のレボ−１−をしてい
る１］本の専門誌Ｉ　ＥＣＦの８６−Ｇｏにあるティー
、塩用他による記事に見られるものだが、これは円偏波
で機能を得るために同時送受器つぎの放射器の使用を提
案している１、この文献で提案されている放射器には送
信と受信の間に２０から３０デシベルの絶縁があり、望
ましい分離を補完するにｔま帯域フィルターを備え付け
ることが現段階では必要とされている１゜ 以上の二つの解決り法において、放射器は二つの簡易な
放射器の組み合わせで作られており、その−゛つは送信
機能を持ち、もう一つは受信機能を持っている１、この
二つは、同一面を占めるにうに［夫された構成によ）で
組み立てられている。、最初の製品では、金属被覆され
た誘電材のプレート二枚でできた同時送受用の二重パッ
チ（ＰＡＴＣｌ−１）で放射器が作られている１、上の
パッチと下のパッチ間の周波数選択度を利用しているの
である。

こうした解決方法は興味深いが、これは放射器の構造を
複雑化さゼるものであり、そのため重量とかさぼりを増
大させてしまうことになる。

インピーダンス、交差偏波の諸性能と構成は給電シス１
ムの不均整によ）で害を被る。これに加えて、二つのパ
ッチとそれらの同時送受の二重接続を行うためにはこの
着想を大いに見直す必要がある。

もう−・つの解決方法は、１９８４年９月１７日に出願
のフランスで特許第３４．　　１４１８９において述べ
られている（第２　５７０５４６にて公開）。それは螺
旋状多心線アンｊすで、−本−本が独立した放射素線で
できており、それらが一つの芯の回りを螺旋状に取り巻
いているものである。木線は一本一本が規則性をもって
角形にずらさせており、このアンアブにおいて少なくと
も二本の放射素線は、別の送信器または別の受信器に連
続的に接続されている。

この解決り法は周波数選択度の高いものではなく、増幅
率の１」スを生ずる。

本発明は従来の同時送受信器の使用を取り止めるという
問題とともに上の述べた諸問題を回避することができる
ような前述した型のアンテプを対象としている。さらに
、本発明は相り変調用受動部品をめぐる諸問題を取扱う
ことを目毒しているのだが、それによって送信・受信機
能のために分離した二゛つの７ンｊす・セットを用いな
いですますようにするための決定的な要因を生み出すこ
とができよう。

本発明によって、軸の交差偏波を無くすことができると
同時に、対称的な放射を構成することができる。

本発明の対象は、円偏波同時送受用混合アンアノ−であ
る。これが特に注目されるのは、少なくとも直交型（垂
直方向と水平方向）線形偏波放射器一対を持ち、この一
対の放射器が９０’の位相差で給電されているという点
、ならびに、対をなす放射器ごとにそれらの放射器間で
直交型偏波を呈しながら、異なった二つの周波数でそれ
ぞれの放射器が受信したり送信したりするという点であ
る。

放射器のうち一つは、垂直偏波である第一周波数（Ｆ１
）ど水平偏波である第二周波数（Ｆ２）で作動し、もう
一方の放射器は水平偏波である第一周波数（Ｆ１）と、
垂直偏波である（Ｆ２）で作動１ノでいるわ（プである
。

円偏波放射器を利用づることよって、異なる周波数間の
偏波された二つの信号を同時に受信・転送することがで
き、しか５１それらが相互干渉しあうこともないのであ
る。

本発明により、さまざまな周波数のうちの−っが受信に
割り当てられ、別の周波数が送信に割り当てられるよう
なアンアブを作ることができる１゜本発明に、」、す、
送信・受信を問わず、二つの周波数に用いることができ
るアンアブを作ることもできる。

本発明により、二対の放射器を持つ混合アンテナを作る
ことができる。

本発明のもうｍ−つの特徴からすれば、３デシベルのハ
イブリッド・カップラーでできている給電出力の配電盤
を使うことができる１、これによって周波数ごとに二つ
の円偏波を得ることができる。

都合のよいことには、７ンテプ網に接した部位では、無
補整の出力配電盤を使うことができる１゜本発明により
、実用にあたって、極小の帯状のプリント回路のパッチ
によって放射器を作ることができる。この場合１、フィ
ーダー線が放射器と同一面に位置Ｊることになる。都合
のよいことには、フィーダー線はパッチと同じ基板の」
二にプリントされるのである。

また、各周波数のフィーダー線は異なる面に弓かれるが
、このことによって、一つの周波数帯が別の周波数帯に
重なるような相ｎ変調による偶発的な接続の可能ｆｊを
少なくすることができる。１添イ」図面を参照しながら
、本発明のその他の特徴や長所を以下に述べる。

本発明は、直交型線形偏波放射器を少なくとも一対備え
た混合アンテナまたはアンテプ網の利用に基づいている
が、これらの二つの放射器は相ｎに関係を持つように配
置され、円偏波をなすように給電されている。対をなす
二つの放射器の給電９０°の相互位相差のもとて簡単に
なされるので、同時送受器を使うまでもなく同時に送信
・受信することが可能である。

線形偏波放射器部品を用いて円偏波を発生さゼる可能性
については、Ｊ○ｌ−Ｉ　Ｎ　　ＨＵ　Ａ　Ｎ　Ｇが、
雑誌ｒｌＦＥＥ　　アンアナと伝達に関Ｊ−る概要Ｊ　
１９８９年９月のＡＰ−３４巻第９号に発表した［線形
偏波式の部品による円偏波発生の技術ｉで述べられてい
る。図１から図４までがこの円偏波アンアブの説明に使
われている、。

第１図は、偏波の方式が共面・直交型で、一対の放射状
に配された部品だけを備えている７ンテプ網の最初の一
つを示している。この二つの部品は、１と２にプリント
された回路のパッチで作ることができるのだが、お豆い
に直交するように配置され、９０°の位相差で給電され
る。第一の部品１は位相差無しで給電され、第二の部品
２は９０°の位相差で給電されるわけである。

第２図（よＩＭ交型偏波放射器の二対の部品からなるセ
ットを示している、１垂直偏波Ｊ−る５、６の部品ない
しパッチは、水平偏波する３、４のパッチと組み合わせ
て用いられる。水平偏波する部品３゜４の励振は、垂直
偏波する部品５．６の励振に対して９０°の位相差を呈
する。励振の方向や位相によって右ないし左への円偏波
を得ることができる。

本発明では、対をなす二つの放射器の諸周波数のうちか
ら一つの周波数を選択することによって円偏波を生じさ
せるような型の給電を利用づることを考えている。第３
図は、直交型線形偏波を生じさせる対をな寸部品７，８
だけからできたアンｉ“ノーの給電回路を図示している
。図示された対をなす放射器はどちらも、直交型線形励
振の諸方式に従い、二つの周波数Ｆ１．Ｆ２を送・受信
する。

こうして放射器としての部品１は周波数Ｆ１で給電され
るが、それによって水平の線形偏波に沿って放射するの
である。また周波数Ｆ２は垂直の線形偏波に沿って放射
する。換言すれば、各放射器は異なった二つの周波数の
もとに、直交型線形偏波のＩｈ式を担うわ【プである。

各周波数に対する給電の位相差は、分周器または出力３
デシベルのハイブリッド配電盤であるＤ１、１）２のよ
うな配電盤によって引き起こされる。同様にして、位相
差を生み出すために、別の配電盤または異なったフィー
ダー線の長さに見合ったＴ分周器のような出力分周器を
使うこともできる。

パッチ７．８への周波数Ｆ１．Ｆ２での給電は、二つの
パッチのセットが各々のパッチにさまざまな周波数が分
割されるのに応じて左右に円偏波を生みだすのと同断で
ある。

対をなす放射器はどれであれ、増幅率の軽減を避ｔノさ
せるような仕方゛で、直交する方向にその二つがある三
周波数のインピーダンスで調整・接続されることが必要
である。放射器の役目をもつパッチＬ１，１２のサイズ
に見合った選択をすることにより、共鳴周波数が決めら
れる。

線形偏波放射器を設けるため、適当な放射器のあらゆる
型、たとえば、プリント回路た交差双極子・スリット・
円錐形放射器などを、図に示された極小の帯状のパッチ
などの代わりに用いることができる。

同様にして、パッチの場合であれば、二層にプリントし
たパッチを用いることもできよう。この場合、相互接続
以上に密着した円偏波する二重励振用パッチとの間より
も部品間の空きが少なくなっている。

給電線網はこれらの部品と同一面に設けることができる
。プリント回路という形で作られた部品である場合、給
電線網は同じ基板にプリントされる。同様にして、平面
状の部品の場合なら常に、さまざまなフィーダー線が異
なった層に引かれることがわかる。特に、分離された二
層で二つの周波数に対応して給電線網を引くことができ
る。１これによって、なんらかの相互変調による接続の
可能性ないしはある周波数帯から別の周波数帯への不安
定な信号が発生するのを少なくさせることになる。

第３図に示されたアンテナには、一対の部品だけが用い
られているが、一つの周波数を送信にあて、もう一つの
周波数を受信にあてるような同時送受においても、二つ
の周波数での送信又は受信においても、どちらでも利用
することができる。

一対の放射器だけを有するような混合アンアブの場合、
つまり第３図のような場合だが、目視線に沿って完全に
円をなすように放射を偏波させることができる。しかし
放射の構成は対称的とはならない。

同様にして、第４図に示したように、二対の放射器を有
するアンテナ網を利用することができる。

この場合、構成それ自体が対称的があるから放射の構成
は対称的となり、従って二対の部品からなるこのような
アンテナがより好ましいのである１゜「分周器を用いて
出力の分割がなされた場合、円偏波によって一つの周波
数だけしか利用できない。反対に、３デシベルのハイブ
リッド・カップラーを用いたなら、必要だと分かれば、
周波数ごとに二゛つの円偏波を生じさせることができる
。

第４図に示された方式では、同一の層にあらゆるフィー
ダー線を引くことができる。そのフィーダー線は放射器
と同時にプリントされる回路の形で作られる３、同様に
して微小の帯状（極小小片）の形、線状（線状小片〉の
形、または基板となる面の下の直交軸（ｓｑｕａｒｅ　
ａｘｅ）の形で作られる。。

本発明により、旧式の技術による同時送受用の複雑なア
ンテナと比較して極めて簡易なアンテナを作ることがで
きることがわかる。そのうえ、その給電方法は線形偏波
式二重放射器のいかなる型とも互換性があるのである。

本発明によるアンテナが簡易である理由の一つは、放射
器の概念を変更する必要がないということにある。

放射器の性能の最適化、特に交差偏波と相互接続の軽減
に関してのその最適化により、放射の構成の対称性を改
善することもできる。

送信回路の中に設けられた相互変調する受動部品は受信
チャンネルから切り離されるが、このことは、送・受信
チャンネルが同時送受より以航に同じ給電網を用いたよ
うな旧式のアンテナ網の場合とは違っている。これによ
って送信−受信機能のために分離された二つのアンテナ
網を用いるこ　ｑ とを回避するための、決定的な要因が生み出されるに違
いない。

本発明による同時送受信網の給電方法は、周波数帯Ｆの
ネットワークを有し、データ伝達の中継衛星・活動中の
ネットワーク△ＲＡＭｌ５・放射器１−ＯＣ８ｒＡＲな
どに給電することができる。

上の記述は全く限定的でない例としてのみ提示されるの
であり、また、本発明の範囲をはみでることなく、この
記述に書き替えまたは別の応用例をもたらすことができ
るのは明白なことである。

本発明は、特に対をなす線形偏波放射器を有する７ンデ
プ網に適用できるわけだが、それはその対の方向や位相
差が適当である限りにおいてのことである。その上に指
摘した通り、線形に、または省略的にであっても偏波化
した放射器のあらゆる型に本発明を適用することができ
る。

Ｔ分周器やハイブリッド分周器を利用することにより無
補整の分割をなすことが必要かもしれないが、特にそれ
は相ｎ接続の条件が対称的でなく、安定したシステムと
の交差偏波を導入しつるネットワークに接する部分では
必要だろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は円偏波をなす一対の放射器を示す図、第２図は
円偏波をなすために配置され給電された二対の放射器を
示す図、第３図は第１図のアンテプをざらに訂細に承り
図、第４図は第２図のアンｊすをさらに６Ｔ細に示す図
である。 １．２，３．４．５．６．７，８．・・・直交型線形偏
波放射器。 特許出願人　アジャンス　スパスヤル ユーロピＩＩン

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一対の直交型（垂直方向および水平方
   向）線形偏波放射器（１、２；３、５；４、６；７、８
   ）を有する型の円偏波多重複合アンテナで、対をなす放
   射器ごとに一つの放射器ともう一つの放射器との間で直
   交型偏波を呈しながら異なった二つの周波数で送・受信
   を行い、９０°の相対的位相差とともに給電される同じ
   一対の放射器二つを為し、この一対の放射器は垂直偏波
   においては第一周波数（Ｆ１）で、水平方向においては
   第二周波数（Ｆ２）で作動する放射器と、水平方向にお
   いては第二周波数（Ｆ２）で作動するもうひとつの放射
   器とからなる円偏波同時送受信用複合アンテナ。
2. （２）一つの周波数が送信に、もう一つの周波数が受信
   に割り当てられる請求項１記載の複合アンテナ。
3. （３）二つの周波数（Ｆ１、Ｆ２）で送信・受信どちら
   でも作動する請求項１記載の複合アンテナ。
4. （４）二対の放射器（３、５；４、６）を有する請求項
   １記載の複合アンテナ。
5. （５）給電出力の配電盤（Ｄ１、Ｄ２）が３デシベルの
   ハイブリッド・カップラーである請求項１乃至４のうち
   いずれか一項記載の複合アンテナ。
6. （６）複合アンテナの近くに無補整出力の配電盤を設け
   た請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の複合アンテ
   ナ。
7. （７）放射器と同一面のフィーダー線が引かれる請求項
   １乃至６のうちいずれか一項記載の複合アンテナ。
8. （８）放射器が基板上のプリント回路の形で作られ、同
   時にまたフィーダー線が同じ基板上にプリント回路とし
   て引かれている請求項７記載の複合アンテナ。
9. （９）二つの周波数（Ｆ１、Ｆ２）の給電が異なった層
   でなされる請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の複
   合アンテナ。