JPH02260901A - 円偏波発生器 - 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］ 本発明は円偏波発生器の改良に関する。

［発明の概要コ 導波管内に２個の４５゛移相器を配設することにより、
直交する２つの偏波の夫々と整合がとれ、しかも両側波
の移相差が９０″となるようにした円偏波発生器である
。

［従来の技術］ 第４図は従来の円偏波発生器の一例で、１は円形導波管
、２は誘電体板である。この円偏波発生器において１円
形導波管１の置Ｌモードで、ＡＡ’方向に電界を有する
偏波を偏波Ａ、ＢＢ’方向に電界を有する偏波を偏波Ｂ
としてＡＡ’及びＢＢ’　と４５°をなす方向に電界を
有する直線偏波の電磁波が入射した場合を考えると、こ
れは振幅と位相が共に等しい偏波Ａと偏波Ｂの波に分解
できる。そして誘電体板２があるために、偏波Ａの管内
波長が偏波Ｂの管内波長よりも短くなる。

そのため出力端において偏波Ａと偏波Ｂの間に移相差が
生じる。この移相差が９０°で、しかも偏波Ａと偏波Ｂ
の振幅が等しいとき円偏波となって出力される。

ところで一般に円偏波発生器は直線偏波、円偏波変換を
効率よく行なうために、損失の低い誘電体か、あるいは
金属導体のみで構成されている。

入力反射係数は偏波Ａ及び偏波Ｂの両方に対して小さい
方が良い６両者の反射係数が共にＯに近い値の時、透過
係数の大きさは両者とも１に近い値となる、このとき偏
波Ａと偏波Ｂの振幅が等しいという条件が満足される。

従って円偏波発生器の満足すべき条件は次の３つである
。

（ｉ）偏波Ａの反射係数が十分小さい。

（ｉｉ）偏波Ｂの反射係数が十分小さい。

（ｉｕ）偏波Ａと偏波Ｂの間の移相差が十分９０゜に近
い。

［発明が解決しようとする課題］ 従来、円偏波発生器として多種多様のものが開発されて
いる０例えば前記第４図の誘電体板２を挿入するものは
構造が簡単で、製作が容易であるが、上記条件を満足す
るように誘電体板２の入出力端のテーパ一部２′の形状
を定めなければならない、そのため試行実験の繰り返し
で長い開発期間を要し、しかもテーパ一部２′の形状を
工夫しただけでは満足な特性を得ることは難しい。

また他の従来例として第５図に示す如く、導波管１内に
金属板３を挿入する形式のものもあるが、これもテーパ
一部の形状が問題であるばかりでなく、移相差が周波数
の上昇に伴って減少する特性を有するので、広帯域の直
線偏波、円偏波変換が回置である。

更に他の従来例として第６図に示すように、管壁の一部
に導体のひれ４を設けて広帯域な特性の円偏波発生器や
２周波数帯域共用円偏波発生器として利用されているも
のもあるが、形状が複雑でＡＡ’面内にねじ等の導体棒
５を特定の間隔で配列することにより広帯域とすること
が可能なものがある。しかしこの従来例でも構造が複雑
となる上に、製造上のばらつきを補正するために各ねじ
５の挿入長を調節しなければならないので量産には向い
ていない。

現在、円偏波発生器は、例えば家庭用の衛星放送受信用
アンテナの一部にも使用されており、製作が容易で量産
に適し、かつ特性の優れたものが求められているが、上
述したように未だかかる要求に答えられるものは実現さ
れていない。

［発明の目的］ 従って本発明の目的は前述した従来例の欠点を解決する
ため、構造が簡単で量産に適し短期間で開発できる円偏
波発生器を提供することにある。

［ｌＫ題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するため、導波管内に、該導波
管における直交する２つの偏波のうち、−方の偏波の整
合がとれ、かつ両偏波の移相差が夫々４５°となるよう
な移相器を２個配設すると共に両移相器の距離が他方の
偏波の整合がとれるように設定したことを要旨とする。

［作用］ 上記２つの移相器により前記条件（ｉ）又は（ｉｔ）と
（ｆｉｔ）との２つの条件を同時に満足させることがで
き、両移相器の距離を適当に調節することによって他の
１つの条件も満足させることが可能になる。

［実施例］ 以下図面に示す実施例を参照して本発明を説明する。第
１図及び第２図は本発明による円偏波発生器の一実施例
を示し、円型導波管１内に、ＡＡ’と管軸とを含む平面
上にほぼ６角形の誘電体板６゜６′から成る２つの移相
器が所定距離ｄだけ隔てて挿入されている。

前記第４図のような従来の単一の誘導体挿入型の円偏波
発生器で、前述の（ｉ　）、　（ｉｉ）、（ｆｉｔ）の
３つの条件を同時に満足するような移相器（誘電体板）
のテーパ一部の形状を求めることは廻しい。

しかし前記（ｉ）あるいは（ｉｔ）のどちらか１つの条
件と、移相差に関する前記（ｉｎ）の条件とを同時に満
足するものは比較的簡単に作ることができる１例えば偏
波Ｂの反射係数が小さく、かっ偏波Ａと偏波Ｂの移相量
が４５°となる移相器として作用する誘電体６の形状が
求まったとする。この誘電体板を上述した第１図に示す
ように導波管１内のＡＡ″と管軸とを含む平面内に２枚
挿入すると、偏波Ｂの反射はやはり小さく全体の移相量
が９０°の移相器となる。このとき偏波Ａの反射の大き
さは２つの誘電体板６，６′の間隔ｄによって変化する
。そこで入力側の誘電体板６による偏波Ａの反射波と、
その後方の誘電体板６′による偏波Ａの反射波とが互い
に打ち消し合うように間隔ｄを調整すると、偏波Ａにつ
いても反射を十分小さくすることができる。

このようにして前記実施例は円偏波発生器の満たすべき
前記（ｉ　）、　（ｉｉ）、　（血）の条件を全て満足
したものとなることは明らかである。

なお、一方の偏波の反射が小さくかつ移相差が４５°と
なる移相器として用いられる誘電体板は前記はぼ６角形
以外の種々の形状とすることができ、またこのような誘
電体挿入型の移相器だけでなく、他の型式の移相器を用
いても同様な設計方法で所望の円偏波発生器を開発する
ことができる。

更に本発明によれば２つの周波数帯域で共用できる円偏
波発生器も実現可能である。例えば周波数がｆ□からｆ
２までの低い周波数帯と、ｆ、からｆ、までの高い周波
数帯で、直線偏波／円偏波変換を行なうには、次の６つ
の条件が満足されなければならない。

（１）　ｆｌからｆ□までの偏波Ａの反射係数が十分小
さい。

（２）ｆ工からｆ２までの偏波Ｂの反射係数が十分小さ
い。

（３）ｆ工からｆ２までの偏波Ａと偏波８間の位相差が
十分９０″に近い。

（４）ｆｌからｆ４までの偏波Ａの反射係数が十分小さ
い。

（５）ｆｌからｆ４までの偏波Ｂの反射係数が十分小さ
い。

（６）ｆｌからｆ４までの偏波Ａと偏波８間の移相差が
十分９０′に近い。

これらの６つの条件を同時に満足させることは大変難し
い。しかしく１）、（２）、（４）、（５）のうちのど
れか２つの条件と、移相差に関する（３）及び（６）の
条件を満足する移相器を作ることはそれほど困難なこと
ではない、−例として第６図の導体のひれ４を有する移
相器を用いて説明するが、他の型式の移相器を用いても
同様に設計することができるのは勿論である。

第３図は上述した方法で設計された本発明の他の実施例
で、７〜１０は前記第６図の型式の移相器を表わし、ｆ
ｌからｆ２及びｆｌからｆ４までの２つの周波数帯で移
相差が２２．５°で、かつ前記（２）及び（５）の条件
を満たすものとする。

まず、２つの移相器７及び８を用い、その間隔ｄ□を調
整して前記（１）の条件を満たすようにする。これによ
り移相器７，８はｆｌからｆ２及びｆｌからｆ４までの
２つの周波数帯での移相差が４５°でかつ（１）、（２
）及び（５）の条件を満たすものとなる。

更に他の２つの移相器９，１０の間隔もｄ□とすると、
これら移相器９，１０は移相器７，８と同じものとなる
。そして移相器８と９の間隔ｄ２を調整して前記（４）
の条件を満たすようにする。

かくして移相器７〜１０は前記（１）〜（６）の全ての
条件を同時に満足するものとなる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、２つの移相器を用
いるだけの極めて簡単な構造で特性の優れた円偏波発生
器なので、製作が容易で量産に適しており、実用上の効
果は多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図はその
断面図、第３図は本発明の他の実施例を示す断面図、第
４図乃至第７図は夫々従来の円偏波発生器を示す斜視図
である。 １・・・・・・・・・導波管、２，２′・・・・・・・
・・誘電体板、４・・・・・・・・・導体のひれ、５・
・・・・・・・・導体棒、６，６’・・・・・・・・・
誘電体板、７〜１０・・・・・・・・・移相器。 特許出願人　　　京セラ株式会社 代理人　弁理士　　永　１）　武　三　部第 図 第２ 図 第４ 図 第５図 第 図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　導波管内に、該導波管における直交する２つの偏波の
   うち、一方の偏波の整合がとれ、かつ両偏波の移相差が
   夫々４５゜となるような移相器を２個配設すると共に両
   移相器の距離が他方の偏波の整合がとれるように設定さ
   れたことを特徴とする円偏波発生器。