JPH046903A

JPH046903A - 偏波装置

Info

Publication number: JPH046903A
Application number: JP10832890A
Authority: JP
Inventors: Takashi Iwata; 孝岩田; Shinichi Iwamoto; 岩本　信一; Sumio Kawashima; 川島　澄夫; Akira Yamaguchi; 亮山口; Toshihiro Tsuru; 津留　寿弘
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1990-04-24
Filing date: 1990-04-24
Publication date: 1992-01-10

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、フェリ磁性体を挿入した導波管の回りにコイ
ルを配置した偏波装置に関し、導波管またはコイルのボ
ビンの少なくとも一方に備えられる鍔部の面に添って磁
性体片を配置することにより、コイル電流磁界に対する
磁気効率が高く、挿入損失を低く押えることができ、し
かもコイル巻回の障害とならない構造を有する組立の容
易な偏波装置を提供できるようにしたものである。

〈従来の技術〉この種の偏波装置は、主に、衛星通信（ＣＳ）受信シス
テムに使用されるものである。衛星放送（ＢＳ）システ
ムでは円偏波が用いられているが、ＣＳシステムでは、
直線偏波が用いられるので、その受信システム中に直線
偏波を対象とする偏波装置が組込まれることがある。偏
波装置の一つは、フェリ磁性体を挿入した導波管の回り
にコイルを配置した構造となっていて、コイル電流の作
る磁界により、フェリ磁性体に入力される電界にファラ
ディ回転を生じさせて出力を得る。先行技術文献として
は、実開平１−９５８１４号公報があり、フェライトを
挿入して構成された導波管の回りにコイルを配置し、コ
イル導通時に生じる磁界をフェライトに与えて、電波の
偏波面を切換える構造が開示されている。第９図は上述
した公知文献で知られた従来の偏波装置の断面図で、１
はフェライト、２はコイル、３は導波管、４．５は整合
素子、６１．６２はヨークとなる磁性ワッシャである。

磁性ワッシャ６１．６２は、コイル２に流れる電流の作
る磁界に対する磁気効率を向上させる手段として設けら
れたもので、コイル２の両端部に、互いに向い合う方向
に延びるスリーブ（６１１，６１２）、（６２１，６２
２）を有する２重筒状となっている。これらの磁性ワッ
シャ６１．６２は、外側のスリーブ６１１．６２１がコ
イル２の両端側で互いに向き合っている。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、上述した従来技術には次のような問題点
がある。

（Ａ）磁性ワッシャ６１．６２は、２重筒状のスリーブ
（６１１，６１２）、（６２１，６２２）を有するから
、そわ自体の形状が複雑になると共に、導波管３との組
合せ構造が複雑になる。これらは製品のコスト高を招く
。

（Ｂ）当該偏波装置を他の導波管に接続した場合、他の
導波管との接触面は磁性ワッシャ６１または６２の外側
面となる。従って、電流は他の導波管−磁性ワッシャ６
１または６２の外側面一導波管３の内面の経路を通って
流れる。ここで、磁性ワッシャ６１．６２は磁性体であ
り、材質的に固有抵抗値が高くならざるを得ない。この
ため、挿入損失が増え効率が低下する。

（Ｃ）［性ワッシャ６１．６２は、互いに向い合う方向
に延びるスリーブ６１１．６２１を有するから、コイル
２１との組合せにおいて、スリーブ６１１．６２１がコ
イル端部を覆う組立構造となる。このため、磁性ワッシ
ャ６１．６２のスリーブ６１１．６２１がコイル２１を
巻回する際の障害となる。ヨークとしての機能を向上さ
せるため、スリーブ６１１．６２１の長さを長くする程
、この欠点が顕著になる。

そこて、本発明の課題は、上述する従来の問題点を解決
１）、コイル電流磁界に対する磁気効率が高く、挿入損
失が低く、コイル巻回の障害とならない構造を有する組
立の容易な偏波装置を提供することである。

く課題を解決するための手段〉上述する課題解決のため、本発明は、フェリ磁性体を挿
入した導波管の回りにコイルを配置した偏波装置であっ
て、前記導波管または前記コイルのボビンの少なくとも一方
は、軸方向の両端に径方向に突出する鍔部を有しており
、前記鍔部の面に添って磁性体片を配置したことを特徴とする。

く作用〉鍔部の面に添って配置された磁性体片は、コイル電流の
作る磁界に対するヨークとなる。このため、磁気効率が
向上する。

磁性体片は、導波管とは別になっていて、鍔部の面に添
って配置されているから、導波管は挿入損失を低減し、
効率を向上させるのに適した構造とすることができる。

しかも、磁性体片は鍔部の面に添って配置されているか
ら、コイル巻回作業の障害となることがない。

更に、磁性体片は鍔部の面に添って配置できる形状、例
えば平板状であればよいから、磁性体片の構造や形状を
簡素化でき、コストが安価になる。

〈実施例〉第１図は本発明に係る偏波装置の斜視図、第２図は同じ
くその正面断面図である。図において、１はフェリ磁性
体、２１はコイル、２２はコイル２１を巻装するコイル
ボビン、３は導波管、４、５は整合素子、７１．７２は
磁性体片、８は誘電体層である。

フェリ磁性体１は、フェライトまたはガーネット構造の
酸化物磁性体、例えばＹＩＧによって構成される。その
断面形状は、円形または方形もしくは矩形の何れでもよ
い。

コイル２１はコイル電流による磁界の方向がフェリ磁性
体１の長さ方向と一致するように、コイルボビン２２の
まわりに巻装されている。コイルボビン２２は軸方向の
両端に鍔部２２１．２２２を有している。

導波管３は、アルミニュウム等の非磁性導電金属材料に
よって構成されており、フェリ磁性体１を同軸状に包囲
している。導波管３は軸方向の両端部に鍔部３１．３２
を有している。導波管３は、両端の鍔部３１，３２とコ
イルボビン２２の鍔部２２１．２２２との間に間隔９１
．９２が生じるようにして、コイルボビン２２の内径部
内に配置されている。導波管３が鍔３１．３２を有する
実施例においては、コイルボビン２２は軸線に添って分
割した複数片の組合せとして構成する。

整合素子４．５は、セラミック誘電体等て構成され、フ
ェリ磁性体１の軸方向の両端面に接続されている。接続
方法としては接着等の手段を使用できる。整合素子４．
５のうち、整合素子４はアンテナ入力端に対応し、整合
素子５は出力側に対応し、それぞれに図示しない他の導
波管が接続される。

磁性体片７１．７２は、開口部７１１．７２１を有する
ワッシャ状に形成し、鍔部３１２２１．３２−２２２間
に生じる隙間９１．９２の間に配置しである。第４図の
矢印ａｌ、ａ２は磁性体片７１．７２の差込み方向を示
している。

磁性体片７１．７２は、コイル２１に流れる電流の作る
磁界に対するヨークとなる。このため、磁気効率が向上
する。

しかも、磁性体片７１．７２は、鍔部（３１，３２）、
（２２１，２２２）の面に添って配置されているから、
導波管３は、挿入損失を低減し効率を向上させるのに適
した構造とすることができる。例えば図示にように、導
波管３の両端部に設けられた鍔部３１．３２を軸方向の
両端面に導出し、図示しない他の導波管との接続に当っ
て、導電性の良好なアルミニュウム等の導波管３の鍔部
３１．３２の端面を、他の導波管との接触面として利用
し、挿入損失を低下させ、効率を向上させることができ
る。

また、磁性体片７１．７２は、鍔部（３１，３２）、（
２２１，２２２）の面に添って配置されているから、コ
イル２１の巻回作業の障害となることがない。実施例に
示すように、鍔部３１−２２１．３２−２２２間に生じ
る間隔９１．９２に、磁性体７１．７２を配置する構造
の場合は、コイル２１の巻回後に間隔９１．９２内に差
し込めばよく、その挿入組立がきわめて容易になる。

磁性体片７１．７２は、鍔部（３１，３２）または（２
１１，２２２）の面に添って配置できる形状、例えば平
板状であればよいから、その構造や形状を簡素化でき、
コストが安価になる。

磁性体片７１．７２は、金属磁性材料、複合磁性材料、
金属酸化物磁性材料または圧粉磁性材料等の殆ど全ての
磁性材料によって構成できる。

誘電体層８は、フェリ磁性体１の外周面を包囲するよう
に設けられている。導波管３内の全体としての見掛は上
の誘電率は、フェリ磁性体１の有する誘電率と、誘電体
層８の誘電率とを合成した所定値に調整される。これに
より、導波管全体としての誘電率が、入出力側に接続さ
れる他の導波管とのインピーダンス整合に必要な値に調
整される。誘電体層８は、フェリ磁性体１の長さ方向に
複数に分割して設けたり、微小な孔を設けたり、誘電率
の異なる複数層の積層体としてもよい。更には、所定の
誘電率を有するテープをフェリ磁性体１に巻付けて構成
することもできる。

整合素子４．５を誘電率５〜１０程度のセラミック誘電
体によって構成し、フェリ磁性体１として、誘電率が１
５程度のフェライトを使用した場合は、設電体層８はテ
フロンによって構成するとよい。テフロンの誘電草は２
程度であり、フェリ磁性体１及び銹電体層８を含む導波
管全体としての見掛は上の銹電率を低下させ、インピー
ダンス整合をとることができる。

第３図は上述した偏波装置の作用を説明する斜視図であ
る。図において、第１図及び第２図と同一の参照符号は
同一性ある構成部分を示している。ＩＩはコイル２に流
れる電流、Ｈｌはコイル電流■１によって生じる直流磁
界である。磁界Ｈ３はフェリ磁性体１の入力側から出力
側に向っている６Ｅｙは整合素子４に入力されるｙ軸方
向の直線偏波成分である。

コイル２にコイル電流１＋が流れている場合、ｙ軸方向
の直線偏波成分Ｅ、は、導波管３（第１図、第２図参照
）の内部に配置されたフェリ磁性体１を通過する間に、
コイル電流Ｉ、による磁界Ｈ１の影響を受け、ファラデ
イ回転に従って角度θだけ回転した直線偏波Ｅｙｌとし
て、整合素子５に人力され、かつ、出力される。

コイル２に電流Ｉ、が流れていない場合は、直線偏波成
分Ｅ、は、ファラデイ回転を受けることなく、直線偏波
成分Ｅｙと実質的に同一方向の直線偏波Ｅｙ２として整
合素子５に人力され、かつ、出力される。従って、コイ
ル２に流れる電流１１の切換えににす、人力される直線
偏波成分Ｅ、を直線偏波Ｅｙｌと直線偏波Ｅｙ２との間
で切換えることができる。ファラデイ回転の方向は磁界
Ｈ１の方向を逆にすることによって逆転できる。またそ
の回転角度θは、磁界Ｈ＋の大きさ、フェリ磁性体１の
長さ等によって制御される。

次に本発明に係る偏波装置の他の実施例について、第４
図〜第１０図を参照して説明する。何れの実施例におい
ても、第１図及び第２図に示す実施例と同等またはそれ
以上の効果が得られる。

第４図の実施例では、コイルボビン２２の鍔部２２１．
２２２に環状の間隔９１．９２を設け、この間隔９１．
９２内に磁性体片７１．７２を装着しである。導波管３
は鍔部を持たない筒体となっている。コイルボビン２２
は、プラスチック等の電気絶縁材料またはアルミニュウ
ム等の非磁性導電材料によって構成できる。コイルボビ
ン２２を非磁性導電材料によって構成した場合には、コ
イルボビン２２を導波管３と一体化し、コイルホビン２
２の鍔部２２１，２２２の端面を、他の導波管との接触
面とし、挿入損失を低下させ、効率を向上させることが
できる。この場合は、コイルボビン２２のコイル巻回領
域は絶縁処理を施しておくのが望ましい。

第５図は別の実施例における分解斜視図、第６図は同じ
くその断面図を示している。７１〜７４は磁性体片であ
る。これらは、コイルボビン２２の鍔部２２１．２２２
に設けられた間隔９１．９２内に装着されている。間隔
９１．９２は第１図及び第２図に示したような構造によ
りても実現できる。第５図において、７１１〜７４１は
磁性体片７１〜７４に設けられた各開口部を示し、矢印
ａ１〜ａ４は磁性体片７１〜７４の差込み方向を示して
いる。この実施例の場合は、磁性体片７１〜７４により
実質的に円形状のヨークが、軸方向の両端に形成される
ので、磁気効率が一層によくなる。この実施例において
も、コイルボビン２２は、アルミニュウム等の非磁性導
電材料によって構成でき、導波管３と一体化し、コイル
ボビン２２の鍔部２２１．２２２の端面を、他の導波管
との接触面とし、挿入損失を低下させ、効率を向上させ
ることができる。

第７図は更に別の実施例における断面図を示している。

この実施例では、コイルボビン２１の鍔部２２１．２２
２の内面側に絶縁ワッシャ１０．１１を配置し、絶縁ワ
ッシャ１０．１１と鍔部２２１．２２２との間の間隔９
１．９２内に磁性体片７１．７２を配冒しである。この
実施例においても、コイルボビン２２はアルミニュウム
等の非磁性導電材料によって構成でき、導波管３と一体
化し、コイルボビン２２の鍔部２２１．２２２の端面を
、他の導波管との接触面とし、挿入損失を低下させ、効
率を向上させることができる。

第８図は更に別の実施例における断面図を示している。

この実施例の特徴は、出力側の整合素子５の構造が、セ
ラミックでなる誘電体５１．５２の内部に１層または複
数層の抵抗層５３を有することである。抵抗層５３は面
に垂直な偏波を通過させ、面に平行な偏波を吸収する。

抵抗層５３は誘電体５１．５２の内部に一体的に設ける
のが望ましい。抵抗層５３の形成手段としては、印刷塗
布焼付、蒸着、スパッタリング等が採用できる。−法化
に当っては、積層セラミックコンデンサ等の他のセラミ
ック電子部品において知られている技術等も使用できる
。例えば、方の誘電体に抵抗層を塗布した後、他の誘電
体を積層する方法や、セラミック誘電体ペーストと抵抗
ペーストとを交互に積層して焼結させる方法等である。

この実施例の場合は、第１図〜第７図で説明したと同様
の効果が得られることは勿論であるが、抵抗層５３によ
って不要な偏波を吸収し、必要な偏波のみを取出す偏波
装置が得られる。

図示は省略したが、上記各実施例の組合せが多数存在す
ることは言うまでもない。

〈発明の効果〉以上述べたように、本発明に係る偏波装置によれば、次
のような効果が得られる。

（ａ）鍔部の面に添って磁性体片を配置しであるので、
コイル電流の作る磁界に対する磁気効率の高い偏波装置
を提供できる。

（ｂ）磁性体片は、鍔部の面に添って配置されているか
ら、挿入損失を低減し、効率を向上させた偏波装置を提
供できる。

（Ｃ）磁性体片は、鍔部の面に添って配置されているか
ら、コイル巻回作業の障害となることがなく、製造組立
の容易な偏波装置を提供できる。

（ｄ）ヨークとなる磁性体片の形状、構造が単純で、コ
ストの安価な偏波装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る偏波装置の分解斜視図、第２図は
同じくその断面図、第３図は偏波装置の作用を説明する
斜視図、第４図は別の実施例における断面図、第５図は
更に別の実施例の分解斜視図、第６図は同じくその断面
図、第７図は更に別の実施例における断面図、第８図は
更に別の実施例における断面図、第９図は従来の偏波装
置の断面図である。１・・・フェリ磁性体　　２１・・・コイル２２・・・
コイルボビン　　３・・・導波管第図第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　フェリ磁性体を挿入した導波管の回りにコイル
を配置した偏波装置であって、前記導波管または前記コイルのボビンの少なくとも一方
は、軸方向の両端に径方向に突出する鍔部を有しており
、前記鍔部の面に添って磁性体片を配置したことを特徴とする偏波装置。
（２）　前記磁性体片は、金属磁性材料、複合磁性材料
、金属酸化物磁性材料または圧粉磁性材料の何れかで構
成されていることを特徴とする請求項１に記載の偏波装置。
（３）　前記鍔部は、間隔を隔てて対向する対の鍔部で
構成されており、前記磁性体片は、前記間隔内に差し込まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の偏波装置。