JPS5830201A - ファラデ−旋波子形可逆移相器 - 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】 この発明はフェイズドアレイレーダに使用するファラデ
ー旋波子形可逆移相器の改良に関す息賜のである。

まず、従来のファラデー旋波子形可逆移相器の構造と動
作を説明し９次いでこの発明の詳細な説明をおこなう。

第１図はファラデー旋波子形可逆移相器の構造断面図を
示すものである。

＠１図においてフェリ磁性体（１１とほぼ等しい比誘電
率を持つ誘電体（２）の広い一面に所定の抵抗値で、か
つ、適当な形状の抵抗膜＋３１ヲ蒸着し。

そしてこの抵抗膜（３１ｔ−挾むように２枚の誘電体を
張り合せる。

この誘電体とフェリ磁性体！１１ｔｌ−接着した後。

両端の二面を除く他の全面を無電解メッキ法。

蒸着法などの手法により、メッキあるいは蒸着導波領４
）似下説明の便宜上メッキ導波管と呼ぶ）を形成する。

そして、このメッキ導波管（４）上に永久磁石（５１と
コイル（６）およびフェリ磁性体ヨーク（７１を図示の
ように配置する。

さらに全体をシールドパイプ（８１および導波管（９）
全導電性接着剤および構造接着剤等を用いて電気的およ
び機械的に接着中る。そして整合誘電体Ｑｌを両端に接
着することによって移相器は組立てられる。

次に、＄１図に示す移相器の動作原理について説明する
と以下のようになる。

＠１図英文字記号は同断面図の各部の動作機能を説明す
る為のものであり、Ｍｌ、Ｍ、はインピーダンス整合部
ｅ　Ｇｌ　＠　Ｇ２は円偏波発生器、Ｌ□。

恥はリニアポラライザー、Ｆはファラデー旋波子である
。

同図にシいて、左側からの直線偏波入力波ｇｔｎ、右側
への出力波１ｇｏａｔとし無損失を仮定すると ｊｃｏｕｉ−＊−ｊ　（θ’　”　”　）、Ｅ　Ｉｎ　
　　　　、−−＝　ｆｉｔの関係が成立する。ここでθ
Ｖはラクチング。

ファラデー旋波子部の電気長で、ＯＦはその他の部分で
の固定電気長である。従って０ｖヲ適当に変えることに
よって適尚な移相量を得ようとするのがとの移相器の動
作原理であるＯフェリ磁性体中の残留磁化の強さと方向
はコイルに流すパルス電流の強さと方向を制御すること
によって変化し、その結果としてθｖ’ｒ変化出来る。

ＩＪ２図は円偏波発生部Ｇ、　、　Ｇ２部を説明する為
の図である。第２図においていま（鼻）に示すようにメ
ッキ導波管（４）に磁石（５）が装着され破線で示すよ
うに磁化されているものとし、そこに紙面から紙背に進
む電波（直線偏波ｇｏ）ｄ”入射したとすると、これは
同図（ｂ）および（Ｃ）に示すＩＯ＜Ｅｘ。

Ｅｙモードに分解することができる。

Ｅｘモードに対しては磁力線ｐは負円偏波的に（μ−）
に作用し位相は遅れ、　　１７モードに対しては磁力線
ｑは正円偏波的（μ＋）に作用し位相は進む。上記μ＋
９μｍは正、負円偏波それぞれに対する透磁率を示して
おりその大きさは磁石（５）の表面磁界の強さ、フｓ　
’Ｊ磁性体（１）の磁化の程度０周波数の関数で与えら
れる。従って第１図に示す磁石（５１の電波の伝播方向
に対する長さｄと磁石（５１の表面磁界の強さを適切に
選択することによりＥＸとＩＦの位相を９♂に保つこと
力（できる。

その結果、直線偏波を円偏波に変換することが可能とな
る。

第２図（＆）に示す構成では１円偏波発生器部Ｇ１を通
過した直線偏波は左旋円偏波に変換される。

ところが、このような構成を有する円偏波発生器部Ｇ１
およびＧ、？有するファラデー旋波子形可逆移相器は次
に示す欠点管有している。

１、ファラデー旋波子形可逆移相器の挿入損失を最良に
するには円偏波開化器部Ｇ１．　Ｇ２の磁石（５１の表
面磁界強度を常に最適に選定する必要があるが、磁石（
５１０表面磁界およびその分布のバラツキ、磁石の位置
ずれ。

磁石（５１とメッキ導波管（４）の間隙のバラツキ等が
あり、調整箇所なしに最適な円偏波発生器部Ｇ１および
０２１に構成することが困難であり、物により磁石（５
１をとりかえる等の調整作業が必要となる。

λ　ファラデー旋波子形可逆移相器の透過位相のバラツ
キが大きい。

このような従来の欠点は本移相器の実用化を考えた場合
重要な問題であり、この問題の解決なくして実用化はな
い。

この発明はこのような重要な問題を根本的に解決しよう
とするものであり、以下この発明の一実施例を図により
詳述する。

第３図はこの発明によるファラデー旋波子形可逆移相器
の構造断面図を示している。

第３図において（１）はフェリ磁性体、（２）は誘電体
１３１は抵抗膜、（４）はメッキ導波管、（５）は磁石
。

（６）はコイル、（７１はフェリ磁性体ヨーク、（８１
はシールドパイプ、（９）は入出力導波管、ααは整合
誘を体、　Ｑｌｌはこの発明による鉄等の磁性体を材質
とする円偏波発生器Ｇ工およびＧ２の軸比調整ネジであ
る。上記軸比調整ネジ（１１３の軸比とは楕円偏波の長
軸と短軸の比であり、軸比が１に近い程移相器としては
特性がよくなる。

以上のような構造にしておけば軸比調整ネジ（１１１ｆ
ｆ−出し入れすることによ抄第４図（、）に示す（磁石
（５１→フ工リ磁性体（１１→磁石（５１→軸比調整ネ
ジ→シ一ルドバイブ→軸比調整ネジ→磁石（５１という
経路で構成される磁路の磁気抵抗を可変す為ことができ
）フェリ磁性体断面内の磁力線ｐ。

ｑの本数即ちフェリ磁性体（１）の断面内の磁化状態を
変化することができる。したがってファラデー旋波子形
移相器の調整は前記パルス電流の強さを順次変化させて
ゆき、単に挿入損失の前記それによる変動幅が最小にな
るように軸比調整ネジｆｉｌ）を適当に挿入することに
よ抄達成される。その結果磁石（５）の表面磁界のバラ
ツキ、４つの磁石（５１の位置ずれ、磁石（５）とメッ
キ導波管（４）の間隙のバラツキ等によるフェリ磁性体
（１１の断面内の磁化状態のバラツキの影響をすべて軸
比調整ネジαＤにより吸収することができる。

ところが、磁石（５１による磁力線は、上記の如くフェ
リ磁性体ｉｌ＋の断面内に分布するだけでなく、その他
に第４図（ｂ）および（ｅ）　＜　（ｂ）および（、）
は第４図（、）の（ト３）断面、　　（Ｃ−Ｃ’）　ｆ
ｒｒ面を示している）Ｋ示す如く磁石（５１→フ工リ磁
性体（１１→ヨーク（７）→シールドパイプ（８１→磁
石（５１という経路でフェリ磁性体の軸方向に分布する
。但し第３図（ｂ）に示す磁力線８と第４図（ｃ）に示
す磁力［８とは方向が反対となる。従って４つの磁石（
５）の表面磁界が理想的に等しい場合は磁力線Ｒ□およ
びＲ２は大きさが等しく方向が反対であるので互いに打
ち消し合い軸方向の磁束はのこらなイカ、前記４コの磁
石にバラツキがある場合は消し残りの磁束がフェリ磁性
体の軸方向に残ることすな秒、この磁束のむきと大きさ
が透過位相のバラツク原因と考えられる。

そこでこの発明による移相器では軸比調整ネジαＢによ
り上記軸方向磁束も同時に制御することができ１円偏波
発生器Ｇ工、Ｇ２部を良好な状態に保ちながら透過位相
をある限定された範囲内で自由に調整することができる
。第５図はその実験的事実を示しており４本の軸比調整
ネジαＤの挿入量のバランスを故意にくずし、移相器と
しての透過位相を変化させた時の挿入損失の変化状況を
示している。

以上の如く、この発明による移相器は軸比調整ネジ圓の
効果により透過位相と挿入損失の最適調整を同時に満足
させることができるとともに大幅な調整時間の短縮を実
現することができ。

なお、この発明の説明では円偏波発生部の軸比を改善す
る為、前記磁気抵抗を変化させる方法として鉄ビス等を
用いた場合につめて説明したが、これに限らず上記磁気
抵抗を変化させるその他の機構を装着し九場合も含まれ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のファラデー旋波子形可逆移相器の構造断
面図、！！２−は非可逆円偏波発生器部の動作を説明す
る為の図、第３図はこの発明によるファラデー旋波子形
可逆移相器の構造所為の図、第５図はこの発明によるフ
ァラデー旋波子形可逆移相器の効果を説明する為の図で
ある。 図中１１１はフェリ磁性体、　（２１−１ｆ誘電体、（
３１は抵抗膜、（４）はメッキ導波ｆ、　１５＋は永久
―石、（６）はコイル、　（７１ハフ、り磁性体ヨーク
、（８１はシールドパイプ、（９）は入出力導波管、叫
は整合誘電体。 による円偏波発生器の軸比調整ネジ である。 号を付して示しである。 代理人　葛　野　信　− （（Ｌ） μ　　　　　　　　　　　　μ ｔｂ＞　　　　　　　　　　　　　　　　（ｅ）〃　　
　　〃 第５図 ψｒｔ　　　ψγ０　　ψγ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フェリ磁性体、誘電体、抵抗膜、永久磁石。 コイル、フェリ磁性体ヨーク、メッキ導波管。 シールドパイプ、整合誘電体および入出力導波管とから
   なるファラデー旋波子形可逆移相器において上記フェリ
   磁性体、メッキ導波管、磁石およびシールドパイプから
   構成される円偏波発生器部の上記磁石に対応するシール
   ドパイプの所定の位置に磁性体で形成された軸比調整機
   構を設けたことを特徴とするファラデー旋波子形可逆移
   相器。