JPS5810005B2 - アンテナ給電回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、雑音温度が低く、かつ高性能な分波特性を
有する直交二偏波を共用するアンテナ給電回路に関する
ものである。

同一周波数で直交する二偏波、すなわち直交する二つの
直線偏波あるいは互いに逆旋の関係にある二偏波を共用
するマイクロ波無線通信においては、伝搬空間の状態に
よっては二個波間の直交性がくずれるため、アンテナ給
電回路において二偏波を完全に分離するだめの交差偏波
補償回路か必要となる。

しかし、交差偏波補償回路は損失が太きいためアンテナ
と交差偏波補償回路との間に低雑音増幅器を設ける必要
がある。

従来のこの種低雑音増幅器を設けたアンテナ給電回路は
、第１図に示すように構成されていた。

すなわち、第１図において、１はアンテナ、２は管軸の
１わりに回転可能な偏波変換器、３は管軸のまわりに回
転可能な偏波面回転器、４は偏分波器、５は低雑音増幅
器、６は送信波端子、７は前記偏分波器４に設けられた
分岐方形導波管形状の受信波端子である。

なお、アンテナ１、偏波変換器２、偏波面回転器３、偏
分波器４のそれぞれの接続部は管軸まわりに回転可能な
ように円形導波管により構成されている。

第１図を用いて動作原理を説明する。

説明の便宜上まず、アンテナ１が互いに逆旋の関係にあ
る二つの円偏波を受信した場合について説明する。

アンテナ１に受信された二つの円偏波は、アンテナ１に
おける二つの円偏波の電気特性、すなわち楕円偏波率、
チルトアングル、旋回方向などの相互関係をくずすこと
なく、偏波変換器２に伝搬される。

偏波変換器２はよく知られているように直交する偏波に
対して９０度の位相差を有するため、偏波変換器２を通
過すると受信した二つの円偏波は直交した二つの直線偏
波に変換される。

この二つの直線偏波は、偏波面回転器３によって二つの
直交する受信波端子７に最適となるように偏波面が回転
され、各偏波はそれぞれ偏分波器４によって二つの受信
波端子７に分波される。

しかし、伝搬空間の状態によっては、アンテナ１に受信
される波は必らずしも二つの円偏波ではなく、一般に楕
円の長軸が互いに直交していない二つの楕円偏波となる
。

この場合には、偏波変換器２、偏波面回転器３を回転し
ても、二つの楕円偏波は直交した二つの直線偏波に変換
できず、偏分波器４のそれぞれの受信波端子７には、二
つの楕円偏波の各成分が同時に取り出される。

すなわち、各受信波端子７には交差偏波成分が存在する
ことになる。

このため、この交差偏波成分を除去することが必要とな
り、第１図には示していないが、交差偏波補償回路が要
求される。

しかし、交差偏波補償回路は損失が太きいだめ、雑音温
度が高くなるので、第１図に示すアンテナ給電回路にお
いては、偏分波器４の二つの受信波端子７に電気特性の
同じ低雑音増幅器５をそれぞれ設け、一度増幅した後、
受信波を交差偏波補償回路に導くことによって、雑音温
度の上昇を防止している。

しかし、このような従来のアンテナ給電系回路構成にお
いては、アンテナ１と偏分波器４との間に偏波変換器２
および偏波面回転器３があるだめ、それらの回路損失は
できるだけ少なくすることが要求される。

このため、偏波変換器２および偏波面回転器３は管軸長
に制限が生じるため、広帯域で、かつ高性能な特性を得
ることが困難であった。

この発明は、これらの欠点を除去するためになされたも
ので、偏分波器および低雑音増幅器を、偏波変換器およ
び偏波面回転器よりアンテナ側に設けた構成とすること
によって、雑音温度が低く、かつ高性能な分波特性が得
られるようにしたものである。

以下この発明について詳細に説明する。第２図はこの発
明の一実施例であって、１〜７は第１図と同一部分を示
すものである。

８は受信周波数帯用偏分波器、９は方形導波管、１０は
前記偏分波器４の受信周波数帯の電気特性と同一の電気
特性を有する偏波合成器、１１は前記方形導波管９と低
雑音増幅器５とからなる分岐導波管である。

なお、二つの低雑音増幅器５は従来の場合と同様に同一
の電気特性を有するものであり、この低雑音増幅器５と
方形導波管９とからなる二つの分岐導波管１１の電気特
性は同一となるように設計されている。

いま、アンテナ１に任意の二つの逆旋関係にある楕円偏
波が受信された場合を考えると、前記二つの受信楕円偏
波は、その電気特性の相互関係を保ちながら、偏分波器
４に達する。

二つの受信楕円偏波は、偏分波器４により、二つの直交
成分に分けられ、同一の電気特性を有する低雑音増幅器
５でそれぞれ増幅され、さらに、前述の特性を有する偏
波合成器１０で合成される。

このだめ、偏波合成器１０を通過後には、アンテナ１に
受信された二つの楕円偏波に比べて、増幅はされている
が、二つの楕円偏波の電気的な相互関係がアンテナ１面
での２偏波の相互関係と同−女関係にある二つの楕円偏
波になる。

このことは、偏分波器４と偏波合成器１０との受信周波
数帯における電気特性が等しいこと、二つの分岐導波管
１１の電気特性が等しいこと、および低雑音増幅器５を
除くと、回路に可逆性があることから容易に理解できる
。

したがって、第２図のようなこの発明に係るアンテナ給
電回路においては、低雑音増幅器５で増幅された後、偏
波変換器２、偏波面回転器３、受信周波数帯用偏分波器
８および図示はしてないが交差偏波補償回路が接続され
るため、従来例に比べて偏波変換器２、偏波面回転器３
の回路損失が問題にならず、偏波変換器２、偏波面回転
器３の設計の自由度が増し、広帯域で、かつ高性能なア
ンテナ給電回路が実現できる。

なお、上記実施例はアンテナ１に受信された波を受信波
専用の回路に移し変える際に、直交した二つの分岐導波
管１１を有する偏分波器４および偏波合成器１０を用い
たが、分岐導波管１１の数は２本に限らず、例えば相互
に直交した４本の分岐導波管を用いる偏分波器４および
偏波合成器１０を用いてもよい。

以上説明したように、この発明はアンテナ側の最も近い
位置に受信波を増幅する低雑音増幅器を配置しだので、
直交二個波を分波するために要する種々の回路の損失が
問題にならず、低雑音で、かつ広帯域な電気特性が得ら
れる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアンテナ給電回路の構成を示す斜視図、
第２図はこの発明の一実施例を示す斜視図である。 図中、１はアンテナ、２は偏波変換器、３は偏波面回転
器、４は偏分波器、５は低雑音増幅器、６は送信波端子
、７は受信波端子、８は受信周波数帯用偏分波器、９は
方形導波器、１０は偏波合成器、１１は分岐導波管であ
る。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 受信周波数帯で互いに直交する二偏波をアンテナで
   受信後側波変換器で直線偏波に変換し、その後偏分波器
   により分波する二偏波を用いる通信方式用のアンテナ給
   電回路において、前記受信二偏波が前記アンテナと前記
   受信偏波変換器との間において、前記アンテナにおける
   二偏波の電気特性を保ちながら伝搬している円形導波管
   部に、前記受信二偏波を分波する２個以上の分岐導波管
   を設け、それぞれの分岐導波管に前記受信二偏波を増幅
   した後、この受信二側波間の電気的な相互関係を前記ア
   ンテナにおける受信二側波間の電気的な相互関係を保っ
   だまゝ増幅する互いに電気特性の等しい低雑音増幅器を
   設け、さらにこれらの低雑音増幅器の出力を合成する偏
   波合成器を設けたことを特徴とするアンテナ給電回路。