JPH0583006A - 左旋及び右旋円偏波共用一次放射器 - Google Patents
左旋及び右旋円偏波共用一次放射器Info
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- JPH0583006A JPH0583006A JP24318891A JP24318891A JPH0583006A JP H0583006 A JPH0583006 A JP H0583006A JP 24318891 A JP24318891 A JP 24318891A JP 24318891 A JP24318891 A JP 24318891A JP H0583006 A JPH0583006 A JP H0583006A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 左旋及び右旋円偏波共用一次放射器に関し、
誘電体板に面した円形導波管の側面に信号出力用の方形
導波管を接合して、出力を取り出せるようにすることに
より、円形導波管の長さを短くして、小型化する。 【構成】 一端を電磁波が導入し得る開口部１とし、他
端に終端面５を設けた円形導波管２において、同円形導
波管２の内部に円形導波管２の管軸を中心として回転可
能とした誘電体板３を設け、同誘電体板３に面した前記
円形導波管２の側面に方形導波管４を接合し、前記誘電
体板３の長手方向の長さをＴＥ１１モードの電磁波の直
交する２つの偏波成分間の位相差を９０度とすることが
できる長さとしている。
誘電体板に面した円形導波管の側面に信号出力用の方形
導波管を接合して、出力を取り出せるようにすることに
より、円形導波管の長さを短くして、小型化する。 【構成】 一端を電磁波が導入し得る開口部１とし、他
端に終端面５を設けた円形導波管２において、同円形導
波管２の内部に円形導波管２の管軸を中心として回転可
能とした誘電体板３を設け、同誘電体板３に面した前記
円形導波管２の側面に方形導波管４を接合し、前記誘電
体板３の長手方向の長さをＴＥ１１モードの電磁波の直
交する２つの偏波成分間の位相差を９０度とすることが
できる長さとしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一つの衛星放送受信ア
ンテナで、右旋円偏波と左旋円偏波を切り換えて使用で
きる、左旋及び右旋円偏波共用一次放射器に関し、本発
明の動作原理は送信側でも使用することができ、送信側
に使用すれば、右旋円偏波及び左旋円偏波を放射する一
次放射器として使用することができる。衛星放送は、サ
ービスエリア毎に電波の有効利用の面から右旋円偏波と
左旋円偏波が割り当てられており、日本では右旋円偏波
を使用することになっている。
ンテナで、右旋円偏波と左旋円偏波を切り換えて使用で
きる、左旋及び右旋円偏波共用一次放射器に関し、本発
明の動作原理は送信側でも使用することができ、送信側
に使用すれば、右旋円偏波及び左旋円偏波を放射する一
次放射器として使用することができる。衛星放送は、サ
ービスエリア毎に電波の有効利用の面から右旋円偏波と
左旋円偏波が割り当てられており、日本では右旋円偏波
を使用することになっている。
【０００２】
【従来の技術】従来は、図８に示すような左旋及び右旋
円偏波共用一次放射器が使用され、円形導波管２の内部
の開口部１側に同円形導波管２の管軸を中心として回転
可能とした略長方形の誘電体板３を設け、円形導波管２
の終端面５側の側面に信号出力手段として方形導波管４
を接合し、円形導波管２の管軸に沿った誘電体板３の長
辺方向の長さをＴＥ１１モードの電磁波の直交する２つ
の偏波成分間の位相差を９０度とすることができる長さ
とし、誘電体板３の短辺方向を、導入された円偏波の直
交する２つの直線偏波成分の一方の電界に平行になる向
きとし、前記方形導波管４から円形導波管２に導入され
た、例えば左旋円偏波の電磁波から信号を取り出し、誘
電体板３を回転させて同誘電体板３の短辺方向を、導入
された円偏波の直交する２つの直線偏波成分の他方の電
界に平行になる向きとして、方形導波管４から円形導波
管２に導入された、右旋円偏波の電磁波から信号を取り
出し、ＢＳコンバータに入力して衛星放送を受信するよ
うにしていた。
円偏波共用一次放射器が使用され、円形導波管２の内部
の開口部１側に同円形導波管２の管軸を中心として回転
可能とした略長方形の誘電体板３を設け、円形導波管２
の終端面５側の側面に信号出力手段として方形導波管４
を接合し、円形導波管２の管軸に沿った誘電体板３の長
辺方向の長さをＴＥ１１モードの電磁波の直交する２つ
の偏波成分間の位相差を９０度とすることができる長さ
とし、誘電体板３の短辺方向を、導入された円偏波の直
交する２つの直線偏波成分の一方の電界に平行になる向
きとし、前記方形導波管４から円形導波管２に導入され
た、例えば左旋円偏波の電磁波から信号を取り出し、誘
電体板３を回転させて同誘電体板３の短辺方向を、導入
された円偏波の直交する２つの直線偏波成分の他方の電
界に平行になる向きとして、方形導波管４から円形導波
管２に導入された、右旋円偏波の電磁波から信号を取り
出し、ＢＳコンバータに入力して衛星放送を受信するよ
うにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、誘電体板に
面した円形導波管の側面に信号出力用の方形導波管を接
合して、出力を取り出せるようにすることにより、円形
導波管の長さを短くして、小型で経済的な左旋及び右旋
円偏波共用一次放射器を提供することを目的とする。
面した円形導波管の側面に信号出力用の方形導波管を接
合して、出力を取り出せるようにすることにより、円形
導波管の長さを短くして、小型で経済的な左旋及び右旋
円偏波共用一次放射器を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明の一実施
例を示す、左旋及び右旋円偏波共用一次放射器の一部切
欠き斜視図であり、同図に示すように、一端を電磁波が
導入し得る開口部１とし、他端に終端面５を設けた円形
導波管２において、同円形導波管２の内部に円形導波管
２の管軸を中心として回転可能とした誘電体板３を設
け、同誘電体板３に面した前記円形導波管２の側面に方
形導波管４を接合し、前記誘電体板３の円形導波管２の
管軸方向に沿った長さをＴＥ１１モードの電磁波の直交
する２つの偏波成分間の位相差を９０度とすることがで
きる長さとしている。
例を示す、左旋及び右旋円偏波共用一次放射器の一部切
欠き斜視図であり、同図に示すように、一端を電磁波が
導入し得る開口部１とし、他端に終端面５を設けた円形
導波管２において、同円形導波管２の内部に円形導波管
２の管軸を中心として回転可能とした誘電体板３を設
け、同誘電体板３に面した前記円形導波管２の側面に方
形導波管４を接合し、前記誘電体板３の円形導波管２の
管軸方向に沿った長さをＴＥ１１モードの電磁波の直交
する２つの偏波成分間の位相差を９０度とすることがで
きる長さとしている。
【０００５】
【作用】本発明は上記した構成により、円形導波管２に
導入された左旋及び右旋円偏波に対し、図１に示すよう
に、誘電体板３を使用した位相器に面した前記円形導波
管２の側面に設けた方形導波管４から信号を取り出すよ
うにして、円形導波管２の長さを短くし、小型の左旋及
び右旋円偏波共用一次放射器とするようにしているが、
原理は、以下の通りである。なお、図１において、円形
導波管２の管軸から水平方向（左部方向）をＸ軸とし、
円形導波管２の管軸から垂直方向（上部方向）をＹ軸と
し、各々反対方向に向かう軸を−Ｘ軸（図示せず）及び
−Ｙ軸（図示せず）とする〔以下、図２、図４（Ａ）、
図５、図６、図７及び図８において同じ〕。
導入された左旋及び右旋円偏波に対し、図１に示すよう
に、誘電体板３を使用した位相器に面した前記円形導波
管２の側面に設けた方形導波管４から信号を取り出すよ
うにして、円形導波管２の長さを短くし、小型の左旋及
び右旋円偏波共用一次放射器とするようにしているが、
原理は、以下の通りである。なお、図１において、円形
導波管２の管軸から水平方向（左部方向）をＸ軸とし、
円形導波管２の管軸から垂直方向（上部方向）をＹ軸と
し、各々反対方向に向かう軸を−Ｘ軸（図示せず）及び
−Ｙ軸（図示せず）とする〔以下、図２、図４（Ａ）、
図５、図６、図７及び図８において同じ〕。
【０００６】図３は、本発明の左旋及び右旋円偏波共用
一次放射器の基本構成図であり、同図に示すように、円
形導波管２の内部の終端面５側に位相器を設け、同位相
器のほぼ中間の円形導波管２の側面に信号出力用の方形
導波管４を接合している。本発明の左旋及び右旋円偏波
共用一次放射器は可逆回路であり、例えば、方形導波管
４を用いて円形導波管２に電磁波を入力した場合を仮定
する。図４（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の左旋及び右旋円
偏波共用一次放射器の原理説明図であり、（Ａ）図に示
すように、方形導波管４の円形導波管２の管軸方向に向
かう中心線が−Ｘ軸とＹ軸を２分する向きとしているた
め、方形導波管４を用いて円形導波管２入力した電磁波
は、Ｘ軸とＹ軸を２分する向きに電界Ｅを有する電磁波
となって円形導波管２内を伝播する。（Ｂ）図に示すよ
うに、円形導波管２の開口部１に向かう電磁波の電界Ｅ
は、直接開口部１に向かう電界成分Ｅa と、終端面５で
反射して開口部１に向かう電界成分Ｅb との合成で表さ
れる。 従って、Ｅ＝Ｅa ＋Ｅb ・・・・・（１）
一次放射器の基本構成図であり、同図に示すように、円
形導波管２の内部の終端面５側に位相器を設け、同位相
器のほぼ中間の円形導波管２の側面に信号出力用の方形
導波管４を接合している。本発明の左旋及び右旋円偏波
共用一次放射器は可逆回路であり、例えば、方形導波管
４を用いて円形導波管２に電磁波を入力した場合を仮定
する。図４（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の左旋及び右旋円
偏波共用一次放射器の原理説明図であり、（Ａ）図に示
すように、方形導波管４の円形導波管２の管軸方向に向
かう中心線が−Ｘ軸とＹ軸を２分する向きとしているた
め、方形導波管４を用いて円形導波管２入力した電磁波
は、Ｘ軸とＹ軸を２分する向きに電界Ｅを有する電磁波
となって円形導波管２内を伝播する。（Ｂ）図に示すよ
うに、円形導波管２の開口部１に向かう電磁波の電界Ｅ
は、直接開口部１に向かう電界成分Ｅa と、終端面５で
反射して開口部１に向かう電界成分Ｅb との合成で表さ
れる。 従って、Ｅ＝Ｅa ＋Ｅb ・・・・・（１）
【０００７】円形導波管の終端面をＺ＝０とし、管軸方
向にＺ軸をとり、 Ａ＝円形導波管内の電磁波の振幅定数 β＝円形導波管内の電磁波の波数、ω＝２πｆ、ｔ＝時
間 とし、方形導波管４の円形導波管２の管軸方向に向かう
中心線が、終端面５からＬｍの位置に設けられていると
すると、Ｅa は次式で示される。 Ｅa ＝Ａ・ｅｘｐ［ｊ｛ωｔ−β（Ｚ−Ｌｍ）｝］・・・・・（２） Ｅb は（Ｃ）図のように、終端面５より右方にＬｍだけ
離れた位置に設けられた方形導波管４ｂから、位相的に
逆方向に電磁波を入力したものと等価となり、次式で示
される。 Ｅb ＝−Ａ・ｅｘｐ［ｊ｛ωｔ−β（Ｚ＋Ｌｍ）｝］・・・・・（３） 従って、Ｅは（１）、（２）、（３）の各式から次式で
示される。 Ｅ＝Ａ・ｅｘｐ［ｊ｛ωｔ−β（Ｚ−Ｌｍ）｝］ −Ａ・ｅｘｐ［ｊ｛ωｔ−β（Ｚ＋Ｌｍ）｝］ ＝Ａ・exp[ｊ｛ωｔ−βＺ｝] ・[exp｛ｊβＬｍ｝−exp ｛−ｊβＬｍ｝] ＝ｊ２Ａ・SIN(βＬｍ) ・exp[ｊ｛ωｔ−βＺ｝] ・・・・・（４） 従って、方形導波管４からの入力により、円形導波管２
中に発生する電磁波の位相は、（４）式によれば終端面
５からの距離Ｚと波数βで変化することを示している。
向にＺ軸をとり、 Ａ＝円形導波管内の電磁波の振幅定数 β＝円形導波管内の電磁波の波数、ω＝２πｆ、ｔ＝時
間 とし、方形導波管４の円形導波管２の管軸方向に向かう
中心線が、終端面５からＬｍの位置に設けられていると
すると、Ｅa は次式で示される。 Ｅa ＝Ａ・ｅｘｐ［ｊ｛ωｔ−β（Ｚ−Ｌｍ）｝］・・・・・（２） Ｅb は（Ｃ）図のように、終端面５より右方にＬｍだけ
離れた位置に設けられた方形導波管４ｂから、位相的に
逆方向に電磁波を入力したものと等価となり、次式で示
される。 Ｅb ＝−Ａ・ｅｘｐ［ｊ｛ωｔ−β（Ｚ＋Ｌｍ）｝］・・・・・（３） 従って、Ｅは（１）、（２）、（３）の各式から次式で
示される。 Ｅ＝Ａ・ｅｘｐ［ｊ｛ωｔ−β（Ｚ−Ｌｍ）｝］ −Ａ・ｅｘｐ［ｊ｛ωｔ−β（Ｚ＋Ｌｍ）｝］ ＝Ａ・exp[ｊ｛ωｔ−βＺ｝] ・[exp｛ｊβＬｍ｝−exp ｛−ｊβＬｍ｝] ＝ｊ２Ａ・SIN(βＬｍ) ・exp[ｊ｛ωｔ−βＺ｝] ・・・・・（４） 従って、方形導波管４からの入力により、円形導波管２
中に発生する電磁波の位相は、（４）式によれば終端面
５からの距離Ｚと波数βで変化することを示している。
【０００８】従って、（Ｄ）図に示すように、円形導波
管２内の電磁波の波数をβｘとし、電磁界をＥｘとし、
（Ｅ）図に示すように、円形導波管２内の電磁波の波数
をβｙとし、電磁界をＥｙとすると、式を参照して、
Ｚ＝Ｌｎの位置においては、Ｅy 及びＥx の電磁界は次
式で示される。 Ex＝ｊ2A・SIN(βｘＬｍ) ・exp[ｊ｛ωｔ−βｘ( Ｌｎ＋Ｌｍ) ｝] ・・（５） Ey＝ｊ2A・SIN(βｙＬｍ) ・exp[ｊ｛ωｔ−βｙ( Ｌｎ＋Ｌｍ) ｝] ・・（６） 従って、Ｅx の位相：Θｘ＝−βｘ( Ｌｎ＋Ｌｍ) ・・・・・・・・・・（７） Ｅｙの位相：Θｙ＝−βｙ( Ｌｎ＋Ｌｍ) ・・・・・・・・・・（８） Ｅx とＥy の位相差：Θｘ−Θｙ＝（βｙ−βｘ）( Ｌｎ＋Ｌｍ) ・・（９） となる。
管２内の電磁波の波数をβｘとし、電磁界をＥｘとし、
（Ｅ）図に示すように、円形導波管２内の電磁波の波数
をβｙとし、電磁界をＥｙとすると、式を参照して、
Ｚ＝Ｌｎの位置においては、Ｅy 及びＥx の電磁界は次
式で示される。 Ex＝ｊ2A・SIN(βｘＬｍ) ・exp[ｊ｛ωｔ−βｘ( Ｌｎ＋Ｌｍ) ｝] ・・（５） Ey＝ｊ2A・SIN(βｙＬｍ) ・exp[ｊ｛ωｔ−βｙ( Ｌｎ＋Ｌｍ) ｝] ・・（６） 従って、Ｅx の位相：Θｘ＝−βｘ( Ｌｎ＋Ｌｍ) ・・・・・・・・・・（７） Ｅｙの位相：Θｙ＝−βｙ( Ｌｎ＋Ｌｍ) ・・・・・・・・・・（８） Ｅx とＥy の位相差：Θｘ−Θｙ＝（βｙ−βｘ）( Ｌｎ＋Ｌｍ) ・・（９） となる。
【０００９】図５（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の左旋及び
右旋円偏波共用一次放射器の位相器の構成図であり、Ｔ
Ｅ１１モードの電磁波は、（Ａ）図に示すように、電磁
波の伝播方向をＺ軸とすれば、伝播方向に垂直なＸ−Ｙ
平面に電界を有し、（Ｂ）図に示すように、Ｙ軸方向に
電界を有する偏波成分と、（Ｃ）図に示すように、Ｘ軸
方向に電界を有する偏波成分との２つのモードで、円形
導波管２内を伝播する。図４を図５に示す、本発明の位
相器に当てはめると、図５（Ｂ）及び（Ｃ）に示す位相
器では、誘電体板３の端面の長手方向をＸ軸と平行とな
る向きにしているため、Ｅx 及びＥy の管内波長を各々
λｘ、λｙとすれば、 βx ＝２π／λｘ、βｙ＝２π／λｙ、βx ＞βｙ となり、式（５）及び（６）から、Ｅｘの方がＥｙよ
り、電磁波が伝播する位相速度が遅くなる。
右旋円偏波共用一次放射器の位相器の構成図であり、Ｔ
Ｅ１１モードの電磁波は、（Ａ）図に示すように、電磁
波の伝播方向をＺ軸とすれば、伝播方向に垂直なＸ−Ｙ
平面に電界を有し、（Ｂ）図に示すように、Ｙ軸方向に
電界を有する偏波成分と、（Ｃ）図に示すように、Ｘ軸
方向に電界を有する偏波成分との２つのモードで、円形
導波管２内を伝播する。図４を図５に示す、本発明の位
相器に当てはめると、図５（Ｂ）及び（Ｃ）に示す位相
器では、誘電体板３の端面の長手方向をＸ軸と平行とな
る向きにしているため、Ｅx 及びＥy の管内波長を各々
λｘ、λｙとすれば、 βx ＝２π／λｘ、βｙ＝２π／λｙ、βx ＞βｙ となり、式（５）及び（６）から、Ｅｘの方がＥｙよ
り、電磁波が伝播する位相速度が遅くなる。
【００１０】また、図５（Ｄ）及び（Ｅ）に示す位相器
では、誘電体板３の端面の長手方向をＹ軸と平行となる
向きにしているため、βx ＜βｙとなり、式（５）及び
（６）から、Ｅｙの方がＥｘより、電磁波が伝播する位
相速度が遅くなる。Ｚ＝Ｌの位置におけるＥx 及びＥy
の位相は、（７）及び（８）式から、 Ｅx の位相Θｘ＝−βｘＬ・・・（１０） Ｅｙの位相Θｙ＝−βｙＬ・・・（１１） 円偏波を直線偏波に変換する変換器では、Ｅx の位相と
Ｅｙの位相との位相差を９０度とすれば良く、（１０）
及び（１１）式から、 ｜Θｘ−Θｙ｜＝（βｘ−βｙ）Ｌ＝π／２・・・（１２） 位相器の長さＬに対し、位相器の両端より各々Ｌｎ及び
Ｌｍの位置になるように、方形導波管４を接合してお
り、 Ｌ＝Ｌｎ＋Ｌｍ・・・（１３） 従って、（１２）及び（１３）式から、 （βｘ−βｙ）（Ｌｎ＋Ｌｍ）＝π／２・・・（１４）
では、誘電体板３の端面の長手方向をＹ軸と平行となる
向きにしているため、βx ＜βｙとなり、式（５）及び
（６）から、Ｅｙの方がＥｘより、電磁波が伝播する位
相速度が遅くなる。Ｚ＝Ｌの位置におけるＥx 及びＥy
の位相は、（７）及び（８）式から、 Ｅx の位相Θｘ＝−βｘＬ・・・（１０） Ｅｙの位相Θｙ＝−βｙＬ・・・（１１） 円偏波を直線偏波に変換する変換器では、Ｅx の位相と
Ｅｙの位相との位相差を９０度とすれば良く、（１０）
及び（１１）式から、 ｜Θｘ−Θｙ｜＝（βｘ−βｙ）Ｌ＝π／２・・・（１２） 位相器の長さＬに対し、位相器の両端より各々Ｌｎ及び
Ｌｍの位置になるように、方形導波管４を接合してお
り、 Ｌ＝Ｌｎ＋Ｌｍ・・・（１３） 従って、（１２）及び（１３）式から、 （βｘ−βｙ）（Ｌｎ＋Ｌｍ）＝π／２・・・（１４）
【００１１】実際には、誘電体板３のエッジ部分で電磁
界の分布が不連続となり、Ｌｎ＋Ｌｍの値は理論式（１
４）より若干ずれるが、値を補正して設定し、誘電体板
３の長手方向の長さを、ＴＥ１１モードの電磁波の直交
する２つの偏波成分間の位相差を９０度とすることがで
きる長さとし、誘電体板３を回転させることにより、左
旋及び右旋円偏波を各々直線偏波に変換し、位相器に面
して設けた方形導波管４から信号を切り替えて出力する
ことができる。従って、円形導波管２の長さを短くし、
小型の左旋及び右旋円偏波共用一次放射器とすることが
できる。
界の分布が不連続となり、Ｌｎ＋Ｌｍの値は理論式（１
４）より若干ずれるが、値を補正して設定し、誘電体板
３の長手方向の長さを、ＴＥ１１モードの電磁波の直交
する２つの偏波成分間の位相差を９０度とすることがで
きる長さとし、誘電体板３を回転させることにより、左
旋及び右旋円偏波を各々直線偏波に変換し、位相器に面
して設けた方形導波管４から信号を切り替えて出力する
ことができる。従って、円形導波管２の長さを短くし、
小型の左旋及び右旋円偏波共用一次放射器とすることが
できる。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す、左旋及び
右旋円偏波共用一次放射器の一部切欠き斜視図であり、
円形導波管２の一端をホーン形状として電磁波を効率良
く円形導波管２に導入し得る開口部１とし、円形導波管
２の他端を導入された電磁波を反射させる終端面５と
し、円形導波管２の内部に円形導波管２の管軸を中心と
して回転可能とした略長方形の形状の誘電体板３を設
け、誘電体板３に面した円形導波管２の側面に方形導波
管４を接合しており、誘電体板３は回転可能な範囲で、
前記終端面５に対して近接して設けるようにして、円形
導波管２の長さが短くなるようにしている。誘電体板３
は９０度位相器として使用しており、同誘電体板３の円
形導波管２の管軸方向に向かう長辺方向の長さを、円形
導波管２内を伝播するＴＥ１１モードの電磁波の直交す
る２つの偏波成分間の位相差を９０度とすることができ
る長さとしている。
右旋円偏波共用一次放射器の一部切欠き斜視図であり、
円形導波管２の一端をホーン形状として電磁波を効率良
く円形導波管２に導入し得る開口部１とし、円形導波管
２の他端を導入された電磁波を反射させる終端面５と
し、円形導波管２の内部に円形導波管２の管軸を中心と
して回転可能とした略長方形の形状の誘電体板３を設
け、誘電体板３に面した円形導波管２の側面に方形導波
管４を接合しており、誘電体板３は回転可能な範囲で、
前記終端面５に対して近接して設けるようにして、円形
導波管２の長さが短くなるようにしている。誘電体板３
は９０度位相器として使用しており、同誘電体板３の円
形導波管２の管軸方向に向かう長辺方向の長さを、円形
導波管２内を伝播するＴＥ１１モードの電磁波の直交す
る２つの偏波成分間の位相差を９０度とすることができ
る長さとしている。
【００１３】６は駆動部であり、例えばモータ等を使用
して、同モータの回転と連動して回転する回転軸７を設
けて誘電体板３の短辺方向の中心に取り付け、誘電体板
３を回転させることができるようにしている。駆動部６
を使用する代わりに、手動で誘電体板３を回転させるよ
うにしても良い。また、誘電体板３の短辺方向の形状を
略Ｖ字型としているが、位相器としての整合がとれるよ
うであれば他の形状としても良い。図１において、１
０、１１及び１２は切欠き線を示す。図２は、図１の正
面図であり、開口部１の正面から見た方形導波管４の管
軸の延長線は、円形導波管２の管軸を通るような向きに
して円形導波管２の側面に方形導波管４を接合してい
る。誘電体板３の端面の長手方向をＸ軸と平行となる向
きにしているが、誘電体板３の両端は円形導波管２の内
部表面にあたらないような長さで、ＴＥ１１モードの電
磁波の直交する２つの偏波成分間の位相差を効率良く変
えることができる長さとし、円形導波管２の管軸を中心
として回転できるようにしている。
して、同モータの回転と連動して回転する回転軸７を設
けて誘電体板３の短辺方向の中心に取り付け、誘電体板
３を回転させることができるようにしている。駆動部６
を使用する代わりに、手動で誘電体板３を回転させるよ
うにしても良い。また、誘電体板３の短辺方向の形状を
略Ｖ字型としているが、位相器としての整合がとれるよ
うであれば他の形状としても良い。図１において、１
０、１１及び１２は切欠き線を示す。図２は、図１の正
面図であり、開口部１の正面から見た方形導波管４の管
軸の延長線は、円形導波管２の管軸を通るような向きに
して円形導波管２の側面に方形導波管４を接合してい
る。誘電体板３の端面の長手方向をＸ軸と平行となる向
きにしているが、誘電体板３の両端は円形導波管２の内
部表面にあたらないような長さで、ＴＥ１１モードの電
磁波の直交する２つの偏波成分間の位相差を効率良く変
えることができる長さとし、円形導波管２の管軸を中心
として回転できるようにしている。
【００１４】図６は、円偏波の説明図であり、円偏波
は、２つの直交した直線偏波の合成とみなすことがで
き、この２つの直交した直線偏波の振幅が等しく、位相
が９０度ずれている場合に円偏波となる。図６に示す円
は、円偏波の電界ベクトルの軌跡を示しており、Ｘ軸と
Ｙ軸を２分する向きに電界ベクトルＥ1 を有する円偏波
が円形導波管２に導入されたとすると、円偏波はＸ軸方
向に直線偏波成分E1x を有し、Ｙ軸方向に直線偏波成分
E1y とを有する電磁波として表すことができる。Ｘ軸方
向の直線偏波の電界が、Ｙ軸方向の直線偏波の電界より
位相が遅れている場合、円偏波の電界ベクトルＥは、矢
印ｂの向きに回転し左旋円偏波となり、Ｙ軸方向の直線
偏波の電界が、Ｘ軸方向の直線偏波の電界より位相が遅
れている場合、円偏波の電界ベクトルＥは、矢印ａの向
きに回転し右旋円偏波となる。
は、２つの直交した直線偏波の合成とみなすことがで
き、この２つの直交した直線偏波の振幅が等しく、位相
が９０度ずれている場合に円偏波となる。図６に示す円
は、円偏波の電界ベクトルの軌跡を示しており、Ｘ軸と
Ｙ軸を２分する向きに電界ベクトルＥ1 を有する円偏波
が円形導波管２に導入されたとすると、円偏波はＸ軸方
向に直線偏波成分E1x を有し、Ｙ軸方向に直線偏波成分
E1y とを有する電磁波として表すことができる。Ｘ軸方
向の直線偏波の電界が、Ｙ軸方向の直線偏波の電界より
位相が遅れている場合、円偏波の電界ベクトルＥは、矢
印ｂの向きに回転し左旋円偏波となり、Ｙ軸方向の直線
偏波の電界が、Ｘ軸方向の直線偏波の電界より位相が遅
れている場合、円偏波の電界ベクトルＥは、矢印ａの向
きに回転し右旋円偏波となる。
【００１５】図７（Ａ）〜（Ｄ）図は、本発明の左旋及
び右旋円偏波共用一次放射器の位相器の作用の説明図で
あり、（Ａ）及び（Ｂ）図では、誘電体板３の端面の長
手方向が、Ｘ軸に平行となる状態にしており、（Ｃ）及
び（Ｄ）図では、誘電体板３の端面の長手方向が、Ｙ軸
に平行となる状態にしている。右旋円偏波を受ける場合
は、（Ａ）及び（Ｂ）図に示すような誘電体板３の配置
とする。位相器に導入された右旋円偏波のＹ軸方向成分
は、（Ａ）図に示す電界分布で位相器内を伝播し、Ｘ軸
方向成分は、（Ｂ）図に示す電界分布で位相器内を伝播
する。位相器として使用している誘電体板３の円形導波
管２の管軸方向に向かう長さを、ＴＥ１１モードの電磁
波の直交する２つの偏波成分間の位相差を９０度とする
ことができる長さとしているため、Ｘ軸方向成分は、Ｙ
軸方向成分に対して９０度位相を遅らすことができ、右
旋円偏波は直線偏波に変換される。
び右旋円偏波共用一次放射器の位相器の作用の説明図で
あり、（Ａ）及び（Ｂ）図では、誘電体板３の端面の長
手方向が、Ｘ軸に平行となる状態にしており、（Ｃ）及
び（Ｄ）図では、誘電体板３の端面の長手方向が、Ｙ軸
に平行となる状態にしている。右旋円偏波を受ける場合
は、（Ａ）及び（Ｂ）図に示すような誘電体板３の配置
とする。位相器に導入された右旋円偏波のＹ軸方向成分
は、（Ａ）図に示す電界分布で位相器内を伝播し、Ｘ軸
方向成分は、（Ｂ）図に示す電界分布で位相器内を伝播
する。位相器として使用している誘電体板３の円形導波
管２の管軸方向に向かう長さを、ＴＥ１１モードの電磁
波の直交する２つの偏波成分間の位相差を９０度とする
ことができる長さとしているため、Ｘ軸方向成分は、Ｙ
軸方向成分に対して９０度位相を遅らすことができ、右
旋円偏波は直線偏波に変換される。
【００１６】左旋円偏波を受ける場合は、（Ｃ）及び
（Ｄ）図に示すような誘電体板３の配置とする。位相器
に導入された左旋円偏波のＹ軸方向成分は、（Ｃ）図に
示す電界分布で位相器内を伝播し、Ｘ軸方向成分は、
（Ｄ）図に示す電界分布で位相器内を伝播する。位相器
として使用している誘電体板３の円形導波管２の管軸方
向に向かう長さを、ＴＥ１１モードの電磁波の直交する
２つの偏波成分間の位相差を９０度とすることができる
長さとしているため、Ｙ軸方向成分は、Ｘ軸方向成分に
対して９０度位相を遅らすことができ、左旋円偏波は直
線偏波に変換される。
（Ｄ）図に示すような誘電体板３の配置とする。位相器
に導入された左旋円偏波のＹ軸方向成分は、（Ｃ）図に
示す電界分布で位相器内を伝播し、Ｘ軸方向成分は、
（Ｄ）図に示す電界分布で位相器内を伝播する。位相器
として使用している誘電体板３の円形導波管２の管軸方
向に向かう長さを、ＴＥ１１モードの電磁波の直交する
２つの偏波成分間の位相差を９０度とすることができる
長さとしているため、Ｙ軸方向成分は、Ｘ軸方向成分に
対して９０度位相を遅らすことができ、左旋円偏波は直
線偏波に変換される。
【００１７】従って、方形導波管４の円形導波管２の管
軸方向に向かう中心線が、−Ｘ軸とＹ軸を２分する向き
にして円形導波管２の側面に方形導波管４を接合してい
るため、方形導波管４から前記変換された直線偏波を出
力することができる。方形導波管４からの出力をＢＳコ
ンバータに入力し、誘電体板３の向きを図７（Ａ）及び
（Ｂ）に示すように、水平方向とすることにより、右旋
円偏波を受けることが可能となり、誘電体板３の向きを
図７（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、垂直状態にするこ
とにより、左旋円偏波を受けることが可能となる。
軸方向に向かう中心線が、−Ｘ軸とＹ軸を２分する向き
にして円形導波管２の側面に方形導波管４を接合してい
るため、方形導波管４から前記変換された直線偏波を出
力することができる。方形導波管４からの出力をＢＳコ
ンバータに入力し、誘電体板３の向きを図７（Ａ）及び
（Ｂ）に示すように、水平方向とすることにより、右旋
円偏波を受けることが可能となり、誘電体板３の向きを
図７（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、垂直状態にするこ
とにより、左旋円偏波を受けることが可能となる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
右旋円偏波を受信時と、左旋円偏波を受信時とで、誘電
体板３の向きを変えることにより各々の電磁波を受信す
ることが可能となり、誘電体板に面した円形導波管の側
面に信号出力用の方形導波管を接合して、出力を取り出
せるようにしているため、円形導波管の長さを短くし
て、小型で経済的な左旋及び右旋円偏波共用一次放射器
を提供することができる。
右旋円偏波を受信時と、左旋円偏波を受信時とで、誘電
体板３の向きを変えることにより各々の電磁波を受信す
ることが可能となり、誘電体板に面した円形導波管の側
面に信号出力用の方形導波管を接合して、出力を取り出
せるようにしているため、円形導波管の長さを短くし
て、小型で経済的な左旋及び右旋円偏波共用一次放射器
を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す、左旋及び右旋円偏波
共用一次放射器の一部切欠き斜視図である。
共用一次放射器の一部切欠き斜視図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】本発明の左旋及び右旋円偏波共用一次放射器の
基本構成図である。
基本構成図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｅ）図は、本発明の左旋及び右旋円
偏波共用一次放射器の原理説明図である。
偏波共用一次放射器の原理説明図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｅ）図は、本発明の左旋及び右旋円
偏波共用一次放射器の位相器の構成図である。
偏波共用一次放射器の位相器の構成図である。
【図６】円偏波の説明図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）図は、本発明の左旋及び右旋円
偏波共用一次放射器の位相器の作用の説明図である。
偏波共用一次放射器の位相器の作用の説明図である。
【図８】従来例を示す、左旋及び右旋円偏波共用一次放
射器の一部切欠き斜視図である。
射器の一部切欠き斜視図である。
１ 開口部 ２ 円形導波管 ３ 誘電体板 ４ 方形導波管 ４ｂ 方形導波管 ５ 終端面 ６ 駆動部 ７ 回転軸 １０ 切欠き線 １１ 切欠き線 １２ 切欠き線 １３ 切欠き線 １４ 切欠き線
Claims (2)
- 【請求項１】 一端を電磁波が導入し得る開口部とし、
他端に終端面を設けた円形導波管において、同円形導波
管の内部に円形導波管の管軸を中心として回転可能とし
た誘電体板を設け、同誘電体板に面した前記円形導波管
の側面に方形導波管を接合し、前記誘電体板の円形導波
管の管軸方向に沿った長さを、ＴＥ１１モードの電磁波
の直交する２つの偏波成分間の位相差を９０度とするこ
とができる長さとしたことを特徴とする左旋及び右旋円
偏波共用一次放射器。 - 【請求項２】 前記誘電体板を回転可能な範囲で、前記
終端面に対して近接して設けたことを特徴とする請求項
１記載の左旋及び右旋円偏波共用一次放射器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24318891A JPH0583006A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 左旋及び右旋円偏波共用一次放射器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24318891A JPH0583006A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 左旋及び右旋円偏波共用一次放射器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0583006A true JPH0583006A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17100139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24318891A Pending JPH0583006A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 左旋及び右旋円偏波共用一次放射器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0583006A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0632525A1 (en) * | 1993-06-30 | 1995-01-04 | Nippon Antenna Co., Ltd. | Circular-to-linear polarized wave transducer integrated with a horn |
| KR100760841B1 (ko) * | 1998-07-16 | 2007-09-27 | 소니 가부시끼 가이샤 | 데이터 기억 장치 및 데이터 기억 방법 |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP24318891A patent/JPH0583006A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0632525A1 (en) * | 1993-06-30 | 1995-01-04 | Nippon Antenna Co., Ltd. | Circular-to-linear polarized wave transducer integrated with a horn |
| KR100760841B1 (ko) * | 1998-07-16 | 2007-09-27 | 소니 가부시끼 가이샤 | 데이터 기억 장치 및 데이터 기억 방법 |
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