JPH04172701A - 偏波信号の分離選択装置 - Google Patents
偏波信号の分離選択装置Info
- Publication number
- JPH04172701A JPH04172701A JP30017090A JP30017090A JPH04172701A JP H04172701 A JPH04172701 A JP H04172701A JP 30017090 A JP30017090 A JP 30017090A JP 30017090 A JP30017090 A JP 30017090A JP H04172701 A JPH04172701 A JP H04172701A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarized wave
- mode selector
- input
- signal
- phase
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- Pending
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- 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】
［産業上の利用分野］
本発明は、衛星通信個別受信装置や衛星放送受信装置に
おいて、アンテナとＬＮＢ （低雑音ブロックダウン・
コンバータ）との間に組み込み、アンテナで受信した水
平・垂直偏波信号や右旋・左旋円偏波信号を分離選択す
る装置に関するものである。
おいて、アンテナとＬＮＢ （低雑音ブロックダウン・
コンバータ）との間に組み込み、アンテナで受信した水
平・垂直偏波信号や右旋・左旋円偏波信号を分離選択す
る装置に関するものである。
［従来の技術］
衛星通信個別受信サービスでは直線偏波か、また衛星放
送受信サービスでは円偏波が採用されている。これらの
偏波信号を受信するためにはＬＮＢの前段に、通常、偏
波面切換器と呼ばれる偏波信号の分離選択装置を設ける
必要がある。
送受信サービスでは円偏波が採用されている。これらの
偏波信号を受信するためにはＬＮＢの前段に、通常、偏
波面切換器と呼ばれる偏波信号の分離選択装置を設ける
必要がある。
従来の偏波面切換器は、例えば第３図に示すように、位
相板１０とファラデー回転子１２との組合せによって実
現している。位相板ＩＯは９０°位相差を生じる誘電体
の板であり、ファラデー回転子１２はフェライト棒１４
の周囲にコイル１６を配置したものである。これらを導
波管１８に組み込んでアンテナとＬＮＢとの間に設ける
。９０°位相板ｌＯを入射電界に対し４５°の方向に入
れることによって受信した円偏波を直線偏波に変換する
。ファラデー回転子１２は、コイル１６を流れる電流を
制御することでファラデー回転角を変化させ偏波モート
を選択する。信号は導波管−同軸変換器（図示せず）に
より取り出される。
相板１０とファラデー回転子１２との組合せによって実
現している。位相板ＩＯは９０°位相差を生じる誘電体
の板であり、ファラデー回転子１２はフェライト棒１４
の周囲にコイル１６を配置したものである。これらを導
波管１８に組み込んでアンテナとＬＮＢとの間に設ける
。９０°位相板ｌＯを入射電界に対し４５°の方向に入
れることによって受信した円偏波を直線偏波に変換する
。ファラデー回転子１２は、コイル１６を流れる電流を
制御することでファラデー回転角を変化させ偏波モート
を選択する。信号は導波管−同軸変換器（図示せず）に
より取り出される。
［発明が解決しようとする課題］
しかし上記のような従来の偏波面切換器は、導波管の長
さ寸法か大きくなり（例えば６，８Ｃｍ程度）重量も大
きい欠点かある。また部品点数が多く厳しい加工・組立
精度か要求される複雑な構造のため、量産には不向きで
あり製作コストが高くなる。更に常時コイルに電流を流
し続けなければならないから消費電力も大きい。
さ寸法か大きくなり（例えば６，８Ｃｍ程度）重量も大
きい欠点かある。また部品点数が多く厳しい加工・組立
精度か要求される複雑な構造のため、量産には不向きで
あり製作コストが高くなる。更に常時コイルに電流を流
し続けなければならないから消費電力も大きい。
本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、小型化軽量化でき、低コストで且つ消費電力も少なく
できる偏波信号の分離選択装置を提供することである。
、小型化軽量化でき、低コストで且つ消費電力も少なく
できる偏波信号の分離選択装置を提供することである。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成できる本発明は、入力偏波信号の水平
偏波成分と垂直偏波成分とを個別に検出する直交モート
変換器と、検出された両部波成分をそれぞれ増幅する増
幅器と、増幅された両部波成分を入力とするモート選択
器を具備している偏波信号の分離選択装置である。
偏波成分と垂直偏波成分とを個別に検出する直交モート
変換器と、検出された両部波成分をそれぞれ増幅する増
幅器と、増幅された両部波成分を入力とするモート選択
器を具備している偏波信号の分離選択装置である。
ここでモード選択器は、入力する両部波成分をそれぞれ
２出力に分配する電力分配器と、分配された両部波成分
の一方同士か入力して位相と振幅の合成を行う９０°ハ
イブリッド方向性結合器からなる。またモード選択器か
らの出力信号をスイッチで切り換えるスイッチ手段を設
ける。
２出力に分配する電力分配器と、分配された両部波成分
の一方同士か入力して位相と振幅の合成を行う９０°ハ
イブリッド方向性結合器からなる。またモード選択器か
らの出力信号をスイッチで切り換えるスイッチ手段を設
ける。
［作用］
直交モード変換器は入力偏波信号の水平偏波成分と垂直
偏波成分とを個別に検出し、増幅器はそれぞれの偏波成
分を増幅する。各電力分配器は、それぞれの偏波成分を
２出力に分配する。
偏波成分とを個別に検出し、増幅器はそれぞれの偏波成
分を増幅する。各電力分配器は、それぞれの偏波成分を
２出力に分配する。
水平偏波及び垂直偏波の場合は、そのままの形で各電力
分配器から出力する。円偏波の場合は、９０°ハイブリ
ット方向性結合器て両部波成分の位相と振幅を合成する
ことにより右旋円偏波及び左旋円偏波の信号にして出力
する。
分配器から出力する。円偏波の場合は、９０°ハイブリ
ット方向性結合器て両部波成分の位相と振幅を合成する
ことにより右旋円偏波及び左旋円偏波の信号にして出力
する。
［実施例コ
第１図は本発明に係る偏波信号の分離選択装置の一実施
例を示すブロック図であり、第２図はそのモード選択器
の一例を示すブロック図である。
例を示すブロック図であり、第２図はそのモード選択器
の一例を示すブロック図である。
この装置は、アンテナ（図示せず）で受信された偏波信
号の水平偏波成分と垂直偏波成分とを個別に検出する直
交モード変換器２０と、検出された両部波成分をそれぞ
れ増幅する低雑音増幅器２２ａ、２２ｂと、増幅された
両信号の分配、及び位相と振幅の合成により水平偏波、
垂直偏波、右旋円偏波、左旋円偏波の各信号に分離する
モード選択器２４を具備している。
号の水平偏波成分と垂直偏波成分とを個別に検出する直
交モード変換器２０と、検出された両部波成分をそれぞ
れ増幅する低雑音増幅器２２ａ、２２ｂと、増幅された
両信号の分配、及び位相と振幅の合成により水平偏波、
垂直偏波、右旋円偏波、左旋円偏波の各信号に分離する
モード選択器２４を具備している。
直交モード変換器２０は、導波管２６内に互いに直交す
るように２本のプローブ２８ａ。
るように２本のプローブ２８ａ。
２８ｂを配置したものである。第１図では模式的に描い
であるため両プローブ２８ａ、２８ｂが同じ方向を向い
ているか、実際には互いに直交するように配置される。
であるため両プローブ２８ａ、２８ｂが同じ方向を向い
ているか、実際には互いに直交するように配置される。
この導波管２６は約２ｃｍ程度の長さて済む。ここでは
両プローブ２８ａ、２８ｂの間にモートフィルタ３０を
挿入している。このモードフィルタ３０は水平偏波成分
を阻止する機能を果たす。直交モート変換器２０の各同
軸端子は、それぞれ低雑音増幅器２２ａ、２２ｂの入力
端に接続される。低雑音増幅器２２ａ、２２ｂは低雑音
ＨＥＭＴ （を子移動度トランジスタ）のようなＧａＡ
ｓ （ガリウム−砒素）デバイスから構成される。各低
雑音増幅器２２ａ、２２ｂの出力は．モード選択器２４
の各入力端子に接続される。
両プローブ２８ａ、２８ｂの間にモートフィルタ３０を
挿入している。このモードフィルタ３０は水平偏波成分
を阻止する機能を果たす。直交モート変換器２０の各同
軸端子は、それぞれ低雑音増幅器２２ａ、２２ｂの入力
端に接続される。低雑音増幅器２２ａ、２２ｂは低雑音
ＨＥＭＴ （を子移動度トランジスタ）のようなＧａＡ
ｓ （ガリウム−砒素）デバイスから構成される。各低
雑音増幅器２２ａ、２２ｂの出力は．モード選択器２４
の各入力端子に接続される。
モード選択器２４は、各入力をそれぞれ２出力に分配す
る２個のウィルキンソン形の電力分配器３２ａ、３２ｂ
と、分配された両部波成分の一方同士か入力して位相と
振幅の合成を行うハイブリッド・リング３４からなる。
る２個のウィルキンソン形の電力分配器３２ａ、３２ｂ
と、分配された両部波成分の一方同士か入力して位相と
振幅の合成を行うハイブリッド・リング３４からなる。
これらはＭＭＩＣ（モノリシックマイクロ波集積回路）
で構成される。そのため電力分配器３２ａ。
で構成される。そのため電力分配器３２ａ。
３２ｂは平面的なＹ形電力分配器を用いている。
ハイブリット・リング３４は２人力分岐と２出力分岐を
もつ９０°ハイブリッド方向性結合器てあり、一方の入
力分岐から投入したマイクロ波は他方の入力分岐には現
れず、２つの出力分岐には互いに位相か９０° （π／
２）ずれて出力する特性をもつ。両電力分配器３２ａ、
３２ｂの２出力のうちの一方がそれぞれハイブリッド・
リング３４の２人力分岐に接続され、前記２出力のうち
の他方はそれぞれそのまま出力される。モード選択器２
４から出力するこれら４種の出力信号（水平偏波信号Ｈ
１右旋円偏波信号Ｒ１左旋円偏波信号Ｌ１垂直偏波信号
Ｖ）は、その後段のスイッチ手段３６で外部コントロー
ル信号により切り換えられ、ＬＮＢ （図示せず）へと
出力される。
もつ９０°ハイブリッド方向性結合器てあり、一方の入
力分岐から投入したマイクロ波は他方の入力分岐には現
れず、２つの出力分岐には互いに位相か９０° （π／
２）ずれて出力する特性をもつ。両電力分配器３２ａ、
３２ｂの２出力のうちの一方がそれぞれハイブリッド・
リング３４の２人力分岐に接続され、前記２出力のうち
の他方はそれぞれそのまま出力される。モード選択器２
４から出力するこれら４種の出力信号（水平偏波信号Ｈ
１右旋円偏波信号Ｒ１左旋円偏波信号Ｌ１垂直偏波信号
Ｖ）は、その後段のスイッチ手段３６で外部コントロー
ル信号により切り換えられ、ＬＮＢ （図示せず）へと
出力される。
次に本装置の動作について説明する。アンテナで受信さ
れた入力偏波信号の水平偏波成分Ｈか直交モード変換器
２０の第１のプローブ２８ａで検出され、その微弱な信
号は適当なレベルまで低雑音増幅器２２ａで増幅された
後．モード選択器２４のＨ入力端子■に印加される。垂
直偏波成分Ｖは第２のプローブ２８ｂで検出され、同様
にその微弱な信号は適当なレベルまで低雑音増幅器２２
ｂで増幅された後、モード選択器２４のＶ入力端子■に
印加される。
れた入力偏波信号の水平偏波成分Ｈか直交モード変換器
２０の第１のプローブ２８ａで検出され、その微弱な信
号は適当なレベルまで低雑音増幅器２２ａで増幅された
後．モード選択器２４のＨ入力端子■に印加される。垂
直偏波成分Ｖは第２のプローブ２８ｂで検出され、同様
にその微弱な信号は適当なレベルまで低雑音増幅器２２
ｂで増幅された後、モード選択器２４のＶ入力端子■に
印加される。
ここで水平直線偏波を受信した場合を考えると、モード
選択器２４のＨ入力端子■に信号か現れる。この信号は
電力分配器３２ａで分配され、その一方の端子■の信号
かそのままＨ出力端子■に出力する。垂直直線偏波を受
信する場合は、モード選択器２４のＶ入力端子■に信号
が現れる。この信号は電力分配器３２ｂで分配され、そ
の一方の端子■の信号がそのままＶ出力端子０に出力す
る。
選択器２４のＨ入力端子■に信号か現れる。この信号は
電力分配器３２ａで分配され、その一方の端子■の信号
かそのままＨ出力端子■に出力する。垂直直線偏波を受
信する場合は、モード選択器２４のＶ入力端子■に信号
が現れる。この信号は電力分配器３２ｂで分配され、そ
の一方の端子■の信号がそのままＶ出力端子０に出力す
る。
次に右旋円偏波を受信した場合、この右旋円偏波は垂直
偏波成分が水平偏波成分より位相π／２だけ進んだ直線
偏波の合成と考えてよい。
偏波成分が水平偏波成分より位相π／２だけ進んだ直線
偏波の合成と考えてよい。
従ってモード選択器２４のＨ入力端子■とＶ入力端子■
に位相差π／２で加えられる。先ずＶ入力端子■に加え
られた信号を見る。水平偏波成分の位相を０とすると、
電力分配器３２ｂで分配されて位相かπ／２だけ遅れる
から端子■では位相０となる。この信号はノλイブリッ
ド・リング３４に印加され、そのＲ出力端子■には位相
かπだけ遅れた信号か現れ、Ｌ出力端子■には位相がπ
／２だけ遅れた信号が現れる。またＨ入力端子■に加え
られた信号を見ると、電力分配器３２ａで分配されて位
相かπ／２だけ遅れるから端子■では位相か一π／２と
なる。
に位相差π／２で加えられる。先ずＶ入力端子■に加え
られた信号を見る。水平偏波成分の位相を０とすると、
電力分配器３２ｂで分配されて位相かπ／２だけ遅れる
から端子■では位相０となる。この信号はノλイブリッ
ド・リング３４に印加され、そのＲ出力端子■には位相
かπだけ遅れた信号か現れ、Ｌ出力端子■には位相がπ
／２だけ遅れた信号が現れる。またＨ入力端子■に加え
られた信号を見ると、電力分配器３２ａで分配されて位
相かπ／２だけ遅れるから端子■では位相か一π／２と
なる。
この信号はハイブリッド・リング３４に印加され、その
Ｒ出力端子■には位相か更にπ／２だけ遅れた信号か現
れるから全体として遅れた位相はπとなり、Ｌ出力端子
■には位相か更にπだけ遅れた信号か現れるから全体と
して遅れた位相は３π／２となる。上記の垂直偏波成分
と水平偏波成分を合成すると、Ｒ出力端子■では両部波
成分が同位相となるため加算された出力か生じるが、Ｌ
出力端子■では両部波成分が逆位相になるため打ち消し
合って信号は現れない。
Ｒ出力端子■には位相か更にπ／２だけ遅れた信号か現
れるから全体として遅れた位相はπとなり、Ｌ出力端子
■には位相か更にπだけ遅れた信号か現れるから全体と
して遅れた位相は３π／２となる。上記の垂直偏波成分
と水平偏波成分を合成すると、Ｒ出力端子■では両部波
成分が同位相となるため加算された出力か生じるが、Ｌ
出力端子■では両部波成分が逆位相になるため打ち消し
合って信号は現れない。
左旋円偏波を受信した場合は上記と逆になり、Ｌ出力端
子■に出力か生じるがＲ出力端子■では両部波成分か互
いに打ち消し合って信号は現れない。
子■に出力か生じるがＲ出力端子■では両部波成分か互
いに打ち消し合って信号は現れない。
結局、各出力端子■〜［相］の出力信号をスイッチ手段
３６で切り換えることによって、アンテナで受信した信
号のうちの所望のものをＬＮＢに結合できることになる
。
３６で切り換えることによって、アンテナで受信した信
号のうちの所望のものをＬＮＢに結合できることになる
。
［発明の効果］
本発明は上記のように直交モード変換器とモード選択器
とからなり、モード選択器は電力分配器とハイブリッド
結合器とを組み合わせて電子回路化した構成にしたため
、従来のような長い導波管か不要となる。本発明では電
子回路をＭＭＩＣ化できるため、アンテナ受信において
基本的に重要な小型化・軽量化が可能となり、安価に量
産できるし、また従来技術のようなコイルも不要なため
消費電力も小さくなる。
とからなり、モード選択器は電力分配器とハイブリッド
結合器とを組み合わせて電子回路化した構成にしたため
、従来のような長い導波管か不要となる。本発明では電
子回路をＭＭＩＣ化できるため、アンテナ受信において
基本的に重要な小型化・軽量化が可能となり、安価に量
産できるし、また従来技術のようなコイルも不要なため
消費電力も小さくなる。
第１図は本発明に係る偏波信号の分離選択装置の一実施
例を示すブロック図、第２図はそのモード選択器の一例
を示すブロック図である。 また第３図は従来技術の一例を示す説明図である。 ２０・・・直交モード変換器、２２ａ、２２ｂ・・・低
雑音増幅器、２４・・・モード選択器、２８ａ５２８ｂ
・・・プローブ、３２ａ、３２ｂ・・・電力分配器、３
４・・・ハイブリッド・リング、３６・・・スイッチ手
段。
例を示すブロック図、第２図はそのモード選択器の一例
を示すブロック図である。 また第３図は従来技術の一例を示す説明図である。 ２０・・・直交モード変換器、２２ａ、２２ｂ・・・低
雑音増幅器、２４・・・モード選択器、２８ａ５２８ｂ
・・・プローブ、３２ａ、３２ｂ・・・電力分配器、３
４・・・ハイブリッド・リング、３６・・・スイッチ手
段。
Claims (2)
- １．入力偏波信号の水平偏波成分と垂直偏波成分とを個
別に検出する直交モード変換器と、検出された両偏波成
分をそれぞれ増幅する増幅器と、増幅された両偏波成分
を入力とするモード選択器を具備し、該モード選択器は
、入力する両偏波成分をそれぞれ２出力に分配する電力
分配器と、分配された両偏波成分の一方同士が入力して
位相と振幅の合成を行う９０゜ハイブリッド方向性結合
器からなることを特徴とする偏波信号の分離選択装置。 - ２．モード選択器からの出力信号をスイッチで切り換え
るスイッチ手段を有する請求項１記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30017090A JPH04172701A (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 偏波信号の分離選択装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30017090A JPH04172701A (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 偏波信号の分離選択装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04172701A true JPH04172701A (ja) | 1992-06-19 |
Family
ID=17881589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30017090A Pending JPH04172701A (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 偏波信号の分離選択装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04172701A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0599108A1 (en) * | 1992-11-24 | 1994-06-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Converter for receiving satellite signal |
-
1990
- 1990-11-06 JP JP30017090A patent/JPH04172701A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0599108A1 (en) * | 1992-11-24 | 1994-06-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Converter for receiving satellite signal |
| US5440279A (en) * | 1992-11-24 | 1995-08-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electromagnetic radiation converter |
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