JPS583339A - 円偏波電波選択装置 - 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、円偏波電波選択装置に関する。

電界が垂直方向にある垂直偏波と電界が水平方向にある
水平偏波とを組み合わせると、両者の振幅が等しく、位
相が７異なるときには、その合成電界の振幅及び方向は
、波動の進行とともに変化し、これを任意の横断面上に
透視すると円形になる。これを円偏波といい、合成電界
が進行方向に対して時計方向に回転する右旋偏波と反時
計方向に回転する左旋偏波とがある。この両者は、互い
に影響を及ぼし合うことなく送受信できるので、例えば
、人工衛星を利用したＳＨＦテレピジョ／放送方式にお
いて、奇数チャンネル番号の放送波を右旋偏波とし、偶
数チャ／ネル番号の放送波を左旋偏波とすれば、隣接チ
ャ／ネル間の干渉を防止することができる。また、円偏
波の場合、反射すると、反射波の旋回方向が直接波の旋
回方向と逆となるため、受信側において反射波は受信さ
れないので、ゴーストのない受信を行ない得る利点があ
る。

円偏波を発生させるものとして、第１図Ａに示すように
、矩形−円形変換導波管／と、矩形ＴＥ１０モード及び
円形ＴＥ／、モードの電界偏波面に対し、ｑｓｏの角度
で、端部にくさび形の切欠を有する誘電体３が円形導波
管内に配された円偏波変換部コとからなる構成が知られ
ている。この矩形−円形変換導波管／の出力で、電界Ｅ
が第１図Ｂに示すように、誘電体３に平行な成分Ｅ／と
これに垂直な成分Ｅ２とに分解でき１、この２つの直線
偏波の一方の成分Ｅ／が誘電体３の影響にょシ位相速度
が遅くなり、円偏波変換部コの出力で両者の位相差が１
となる。したがって右旋偏波が発生する。逆に、右旋偏
波が円偏波変換部２から入力した場合には、導波管ｌの
矩形導波管がらＴＥ／θモードの電波が得られる。また
、誘電体３を一方の偏波成分Ｅ２に平行になるように挿
入したとすると、矩形ＴＥ、θモード入カは、円偏波変
換部２の出力では、左旋偏波となシ、また、左旋偏波が
円偏波変換部コから入力した場合に、導波管ｌの矩形導
波管からＴＥｔθモードの電波が得られる。

円偏波を発生させる他のものとして第２図Ａに示すよう
に、矩形導波管ｔＩａ及びｔＩｂが円形導波管に設けら
れた円形−矩形変換部夕と円偏波変換部λとからなるも
のがある。この矩形導波管グａ及びｐｂの伝送方向は、
第λ図Ｂに示すように直交し、且つ円偏波変換部コの誘
電体３が、これらの伝送方向の何れに対してもｌｌ５０
の角度をなすようにされている。前述の第１図の構成と
同様の動作によって、矩形導波ｌｕａからの励振電波は
、円偏波変換部コの出力で右旋偏波となシ、矩形導波管
＜＜ｂからの励振電波は、円偏波変換部２の出力で左旋
偏波となる。逆に、円偏波変換部コの円形導波管側から
、右旋偏波又は左旋偏波を入力した場合、矩形導波管Ｖ
ａ又はｕｂにその出力が現れる。

上述のような円偏波を発生させる装置によって、円偏波
電波選択装置を実現するととが可能である。

第１図に示す構成の場合では、円偏波変換部コの角度を
ｑｏ０機械的に回転させれば、右旋偏波及び左旋偏波を
切換えて受信することができる。また、第２図に示す構
成では、矩形導波管Ｆａ、＜ｚｂの出力を電気的なスイ
ッチで切換えればよい。

しかしながら、機械的に回転させることは、電気的な切
換と異なり、瞬時の切換えができない。

また、何れの場合でも、製造、調整が困難な円偏波変換
部２を必要とする・欠点がある。

この発明は、円偏波電波受信に適用され、電気的に瞬時
に右旋偏波、左旋偏波の切換えを行なうことができる円
偏波電波選択装置であって、然も、製造、調整が困難な
円偏波変換部を必要としない円偏波電波・選択装置を実
現せんとするものである。

第３図は、この発明の基本的構成を示すものである。

第３図において、６はその一端から円偏波が入力される
円形導波管であり、この終端から等制約に苦の位置に直
交して出力取出部を設けることにより、夫々の出力取出
部から入力円偏波の直交する偏波成分Ｅ／ｓＥ２が得ら
れる。また、７は、円偏波の方向に応じた制御信号によ
シ十−又はλ π ｍ−の位相変化を与える位相変調器を示し、検出コ された一方の偏波成分Ｅ２をこの位相変調器７を介して
合成器ｇＫ供給し、他方の偏波成分Ｅ、と合成し、出力
端子９に取り出す。

右旋偏波の場合の直交する偏波成分Ｅ／、Ｅ２は、第ダ
図Ａ及びＢにおいて実線図示するように、Ｅｌに対しＥ
２は、ゴの位相遅れをもつ。他方、左゛旋偏波の場谷の
偏波成分Ｅ／、Ｅコは、第５図Ａ及びＢにおいて実線図
示するように、Ｅｌに対しＥ２は、了の位相進みを有す
る。したがって、偏波成分Ｅ２に十−の位相変化を与え
れば、第すコ 図Ｂにおける破線図示の波形から明かなように、右旋偏
波については、合成器ｇに供給される２つの偏波成分が
同相となシ、左旋偏波に関しては逆相となり、出力端子
デには、右旋偏波だけが出力され石。これと逆に、偏波
成分Ｅ２にｍ−の位相コ 変化を与えれば、第Ｓ図Ｂにおける破線図示の波形から
明かなように、左旋偏波だけが出力される。

第６図及び第７図は、０１　π位相変調器１０及びゴの
位相遅れを生じさせる了移相器／／を用いた構成を夫々
示す。第６図の構成では、一方の偏波成分Ｅ／を了移相
器ｌ／を介して合成器ざに供給すると共に、他方の偏波
成分Ｅ２を位相変調器ＩＯを介して合成器ｇに供給して
いる。この位相変調器１０による移相量が零であれば、
右旋偏波が出力端子９に取り出され、移相１がπであれ
ば、左旋偏波が出力端子９に現れる。

また、第７図の構成の場合は、偏波成分Ｅ、をそのまま
合成器ざに供給し、偏波成分Ｅ２を０１π位相変調器１
０及び了移相器／／を介して合成器ｇに供給している。

第６図の構成とは逆に、位相変調器１０による移相量が
零のときに左旋偏波、これがπのときに右旋偏波が、夫
々、出力端子９に取シ出される。

十三位相変調を行なう場合に比して、ｏ、π位置　コ 相変調を行なう方が回路構成が簡単となる。

以下、この発明の実施例について説明する。入力円偏波
の直交成分Ｅ／、Ｅ２を検出するためには、第３図或い
は第９図に示す構成を用いる。第３図に示す列は、円形
導波管１２の円偏波の直交する偏波成分Ｅ／及びＥ２の
方向と一致するように、矩形導波管ｔ３ａ、　１．？ｂ
を設けるようにしたものである。また、第９図に示す例
は、矩形導波管／Ｊａ、／３ｂの他端を短絡すると共に
、同軸線路−導波管変換器／ｕａ、　／ｕｂを矩形導波
管／３ａ、　／３ｂに、夫々、とりつけたものである。

尚、同軸線路−導波管変換器に代わシマイクロストリッ
プラインー導波管変換゛器を用いてもよい。

このように検出された円偏波の直交する偏波成分Ｅ／及
びＥ２が、レリえば、第１０図に示すように絶縁板上に
被着された導体であるマイクロストリップライ／／’；
ａ、　／ｆｆｂに供給される。この一方λ の偏波成分Ｅ／が−（λは／波長）の長さのマイクロス
トリップライ／からなる一移相器／Ａを介コ してｙ字状の７方向性績合回路１７に供給される。。

また、マイクロストリップライ／／りｂは、コンデ／す
、マイクロストリップライ：／／ｇ、ダイオード／９ａ
１　マイクロストリップライン２０１　コンデ／すを介
して結合回路１７に接続される。これと共に、マイクロ
ストリップライ／ｌざ及び２０のλ 間にダイオード／９ｂを介して−のマイクロストリコ ツブライン２１が設けられ、更にダイオード／９ａ及び
／９ｂのオ／・オフを制御するための電極２２が設けら
れている。

λ この電極２２に正の直流電圧を印加すると、−グ のリード線及びマイクロストリップラインを介してダイ
オード／？ａが順バイアスとされ、ダイオード／９ｂが
逆バイアスとされて、ダイオード／９ａがオ／、ダイオ
ード／９ｂがオフとなり、偏波成分Ｅ２は、マイクロス
トリップライン２θを通じて結合回路／？に供給される
。これは、偏波成分Ｅ２の移相量が零の場合となる。ま
た、電極ココに負の直流電圧を加えれば、逆にダイオー
ド／？ａして結合回路／７に供給されることになり、π
の移相がなされる７、また、結合回路／７は、−のマダ イクロストリップラインの出力側が共通に導出されると
共に、夫々の−のマイクロストリップラインの入力側が
抵抗２３で結合され、２つの偏波成分の夫々が相手方の
線路系に混入することなく加算される構成とされたもの
である。

第１１図は、マイクロストリップラインで構成された回
路の他の例を示し、ｏｌ　π位相変調器は、前述と同様
である。但し、出方側に一分岐線路方向性結合器２ｔＩ
が設けられ、これが二移相器としコ ても動作する構成とされている。

また、マイクロストリップラインに限らす導波管で構成
したマイクロ波回路購成を用いてもよい。

） その場合の一例を第１２図に示す。矩形導波管２ｔａ及
び２りｂの夫々が偏波成分Ｅ　７％　Ｅ２によつλ て励振される４、導波管２りａには、−の長さの移相′
ン導波管２６が設けられ、−の移相がなされる１、λ また、導波管２りｂには、破線で囲んだ反射型０１π位
相変調器２７が設けられている。この位相変調器２７は
、３端子のサーキュレータ２ｇを有し、その第１の端子
に導波管２Ｓｂが接続され、その第λ ２の端子にショート板コ９とこれから−の位置と接地間
に設けられたダイオード３０とを有する導波管３１が接
続され、その第３の端子に導波管３２が接続された構成
とされている。そして、ダイオード３０をオフさせると
、ダイオード３０で反射が生じ、移相量が零となる。ま
た、ダイオード３０をオフさせると、ショート板２９で
反射された成分が導波管３２に現れ、移相量がπとなる
。

出力側の合成器としては、マジック１回路３３が設けら
れており、導波管２６及び３２からの偏波が共に流入す
る導波管には、ダミー用の抵抗３すを介してンヨート板
が接続されている。

また、上述のこの発明が適用された円偏波電波選択装置
をＳＨＦテレビジョン放送の受信機に適用する場合には
、マイクロ波アンテナの出力を直交成分検出回路に導き
、直交成分を上述の位相変調器及び合成器からなるマイ
クロ波回路構成に供給し、選択された右旋偏波又は左旋
偏波の何れか一方を、５ＨＦ−ＵＨＦ変換器に供給する
。そして、このようにして得られたＵＨＦ出力信号を室
内受信ユニットに導くようになされる。

上述の説明から理解されるように、この発明によれば、
電気的に瞬時に右旋偏波及び左旋偏波の切換えを行なう
ことができる３、この場合、位相変調器とその制御回路
が離れていても切換えができるので、人工衛星を利用し
たＳＨＦテレビジョン放送用の受信機のように、屋外受
信ユニットに位相変調器が含まれる場合にも、室内で簡
単に切換操作をなし得る。また、製作が困難で高価な円
偏波変換部を必要としない利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の円偏波発生装置の一例及び他
のν１］の構成図、第３図はこの発明の基本的構成の一
例を示す構成図、第ぐ図及び第５図はこの発明の説明に
用いる波形図、第６図及び第７図はこの発明の他のρ１
ｊを夫々示す構成図、第８図及び第を図は円偏波の直交
成分を検出するための具体的構成の一例及び他の列を夫
々示す図、第１Ｏ図及び第１／図はマイクロストリップ
ラインを用いたこの発明の一実施例及び他の実施例の回
路構成図、第１２図は導波管を用いたこの発明の更に他
の実施例の回路構成図である。 ６は円形導波管、７は士二位相変調器、ｇは合成器、り
は出力端子、ＩＯはＯ１π位相変調器、／／は了移相器
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円偏波を構成する直交偏波成分の夫々を別々に取り出し
   、その一方の偏波成分の位相に対し、他方の偏波成分の
   位相を相対的にゴだけ変化させ、上記一方の偏波成分と
   上記相対的に位相を変化させた他方の偏波成分とを合成
   し、上記ｉの相対的位相変イビめ方向によって右旋円偏
   波電波と左旋円偏波電波との何れか一方を得るようにし
   九円偏波電波選択装置。