JPS5945309B2 - 交さ偏波補償方式 - Google Patents
交さ偏波補償方式Info
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- JPS5945309B2 JPS5945309B2 JP53012263A JP1226378A JPS5945309B2 JP S5945309 B2 JPS5945309 B2 JP S5945309B2 JP 53012263 A JP53012263 A JP 53012263A JP 1226378 A JP1226378 A JP 1226378A JP S5945309 B2 JPS5945309 B2 JP S5945309B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
- H01Q21/245—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction provided with means for varying the polarisation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/002—Reducing depolarization effects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、直交偏波共用通信において、無線伝送路の位
相特性の非等方性により生じた交さ偏波による直交偏波
間の干渉を除去し正しい２つの直交偏波を得る交さ偏波
補償方式に関するものである。
相特性の非等方性により生じた交さ偏波による直交偏波
間の干渉を除去し正しい２つの直交偏波を得る交さ偏波
補償方式に関するものである。
無線通信方式において、同一周波数の互いに直交する２
つの偏波（たとえば垂直直線偏波と水平直線偏波又は右
旋円偏波と左旋円偏波）を用いて通信容量を実効的に現
在の約２倍にする周波数再利用方式がある。
つの偏波（たとえば垂直直線偏波と水平直線偏波又は右
旋円偏波と左旋円偏波）を用いて通信容量を実効的に現
在の約２倍にする周波数再利用方式がある。
この方式の実用化にあたつては、送受信アンテナや伝搬
路において生ずる直交偏波間の干渉を許容値以下に保つ
必要がある。アンテナ等により発生する交さ偏波は、近
年の技術により十分小さくすることができる。一方、伝
搬路上における交さ偏波の発生は、雨滴によるものが大
きく、雨が強くなると雨滴が扁平な形となつて、その長
径方向に沿つて伝搬する電界と短径方向に沿つて伝搬す
る電界の間には、相対的に振幅差（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｉ
ａｌａｔｔｅｎｕａｔｉＯｎｌ以下ＤＡと略す）および
位相差（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｈａｓｅＳｈｌｆ
ｔｌ以下ＤＰＳと略す）が生じ、これらによつて交さ偏
波が発生し、直交偏波間に干渉をもたらす。雨滴の非等
方性によつて発生する交さ偏波は時々刻々変化するため
、この変化に追従して常に直交偏波間の干渉を最小にす
るような自動補償が必要となる。この直交偏波間の干渉
を補償する方式としては、ＤＰＳによる交さ偏波を第１
の補償部で補償し、ＤＡによる交さ偏波を第２の補償部
で補償する方式がある。この方式においては、導波管内
に誘電体等を入れ導波管を回転できるようにした回転形
の９０入移相器および１８００移相器によりＤＰＳによ
る交さ偏波を補償し、後段に設けた結合回路によつてＤ
Ａによる交さ偏波を相殺するようにしたものがある。（
特開昭５１−１１５７１７号参照）この構成例を図１に
示す。
路において生ずる直交偏波間の干渉を許容値以下に保つ
必要がある。アンテナ等により発生する交さ偏波は、近
年の技術により十分小さくすることができる。一方、伝
搬路上における交さ偏波の発生は、雨滴によるものが大
きく、雨が強くなると雨滴が扁平な形となつて、その長
径方向に沿つて伝搬する電界と短径方向に沿つて伝搬す
る電界の間には、相対的に振幅差（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｉ
ａｌａｔｔｅｎｕａｔｉＯｎｌ以下ＤＡと略す）および
位相差（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｈａｓｅＳｈｌｆ
ｔｌ以下ＤＰＳと略す）が生じ、これらによつて交さ偏
波が発生し、直交偏波間に干渉をもたらす。雨滴の非等
方性によつて発生する交さ偏波は時々刻々変化するため
、この変化に追従して常に直交偏波間の干渉を最小にす
るような自動補償が必要となる。この直交偏波間の干渉
を補償する方式としては、ＤＰＳによる交さ偏波を第１
の補償部で補償し、ＤＡによる交さ偏波を第２の補償部
で補償する方式がある。この方式においては、導波管内
に誘電体等を入れ導波管を回転できるようにした回転形
の９０入移相器および１８００移相器によりＤＰＳによ
る交さ偏波を補償し、後段に設けた結合回路によつてＤ
Ａによる交さ偏波を相殺するようにしたものがある。（
特開昭５１−１１５７１７号参照）この構成例を図１に
示す。
図１において１はアンテナ、２および３は回転形９００
移相器および回転形１８０よ移相器で、それぞれの回転
角を独立に変えることにより、ＤＰＳによる交さ偏波を
補償し、円偏波を直線偏波又は直線偏波を円偏波という
ような偏波の変換機能をもつ第１の補償部である。４は
偏波の直交する２つの電界成分をそれぞれ取り出す偏分
波器、５，６は前置増幅器、７はＤＡによる交さ偏波を
補償するための第２の補償部、８，９は信号の分岐回路
、１０は移相器２，３および補償部７のための制御回路
である。
移相器および回転形１８０よ移相器で、それぞれの回転
角を独立に変えることにより、ＤＰＳによる交さ偏波を
補償し、円偏波を直線偏波又は直線偏波を円偏波という
ような偏波の変換機能をもつ第１の補償部である。４は
偏波の直交する２つの電界成分をそれぞれ取り出す偏分
波器、５，６は前置増幅器、７はＤＡによる交さ偏波を
補償するための第２の補償部、８，９は信号の分岐回路
、１０は移相器２，３および補償部７のための制御回路
である。
補償部７は分岐回路１１，１２、可変減衰器１３，１４
、可変移相器１５，１６と合成回路１７，１８で構成さ
れている。この補償原理を図２を用いて簡単に説明する
。説明の便宜上、直交円偏波を用いた受信系を考え基準
方向を水平線にとりこれをＸ軸としその垂直線をＹ軸と
する。直交円偏波で送信された２つのパイロツト信号は
降雨を通過すると、そのＤＡおよびＤＰＳにより図２ａ
の２１，２２で示されるように、楕円偏波率が異なりそ
の主軸も直交しない２つの楕円偏波として受信される。
こ＼で回転形移相器２，３を２３，２４で示されるよう
な適当な位置（楕円偏波率と主軸傾度から決る）に設定
すると、この２つの楕円偏波は図２ｂで示すような楕円
偏波率が等しくかつその主軸がそれぞれＸ軸、Ｙ軸と一
致した楕円偏波に変換される。偏分波器４の直角に配置
された二つの出力端子をそれぞれＸ軸、Ｙ軸に一致させ
ておくと、Ｘ軸方向の出力端子からは楕円偏波２６の電
界の大部分を取出すことができ、Ｙ軸方向の出力端子か
らは楕円偏波２６の電界の大部分を取出すことができる
。しかし、Ｘ軸とＹ軸のそれぞれの出力には２６および
２５の楕円偏波の電界成分が残存しており、これがＤＡ
による交さ偏波である。これを補償するため、偏分波器
４の各出力信号を前記増幅器５，６で増幅したのち、第
２の補償部７において、主偏波成分の電界から可変減衰
器１３，１４可変移相器１５，１６を用いてこの残存し
ている交さ偏波と大きさが等しく逆位相の電界を作り出
し、これと前述の交さ偏波とを合成回路１７，１８で加
算し、双方にもれこんでいる交さ偏波を相殺する。これ
により、信号出力端１９，２０からは干渉のない直交偏
波出力が得られる。以上の方法を第一の方法と呼ぶこと
にする。これと同一のＤＰＳの補償部を構成しているが
、原理の異なる第２の方法がある。
、可変移相器１５，１６と合成回路１７，１８で構成さ
れている。この補償原理を図２を用いて簡単に説明する
。説明の便宜上、直交円偏波を用いた受信系を考え基準
方向を水平線にとりこれをＸ軸としその垂直線をＹ軸と
する。直交円偏波で送信された２つのパイロツト信号は
降雨を通過すると、そのＤＡおよびＤＰＳにより図２ａ
の２１，２２で示されるように、楕円偏波率が異なりそ
の主軸も直交しない２つの楕円偏波として受信される。
こ＼で回転形移相器２，３を２３，２４で示されるよう
な適当な位置（楕円偏波率と主軸傾度から決る）に設定
すると、この２つの楕円偏波は図２ｂで示すような楕円
偏波率が等しくかつその主軸がそれぞれＸ軸、Ｙ軸と一
致した楕円偏波に変換される。偏分波器４の直角に配置
された二つの出力端子をそれぞれＸ軸、Ｙ軸に一致させ
ておくと、Ｘ軸方向の出力端子からは楕円偏波２６の電
界の大部分を取出すことができ、Ｙ軸方向の出力端子か
らは楕円偏波２６の電界の大部分を取出すことができる
。しかし、Ｘ軸とＹ軸のそれぞれの出力には２６および
２５の楕円偏波の電界成分が残存しており、これがＤＡ
による交さ偏波である。これを補償するため、偏分波器
４の各出力信号を前記増幅器５，６で増幅したのち、第
２の補償部７において、主偏波成分の電界から可変減衰
器１３，１４可変移相器１５，１６を用いてこの残存し
ている交さ偏波と大きさが等しく逆位相の電界を作り出
し、これと前述の交さ偏波とを合成回路１７，１８で加
算し、双方にもれこんでいる交さ偏波を相殺する。これ
により、信号出力端１９，２０からは干渉のない直交偏
波出力が得られる。以上の方法を第一の方法と呼ぶこと
にする。これと同一のＤＰＳの補償部を構成しているが
、原理の異なる第２の方法がある。
（１９７７１ＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｉ０ｎａ１Ｓｙｍｐ
０ｓｉｕｍＤｉｇｅｓｔＡＰ−Ｓ．．Ｐｌ７３〜Ｐｌ７
６、。ＢｒＯａｄｂａｒＫｌＡｄａｐｔｉｖｅｌｙ−Ｃ
ＯｎｔｒＯｌｌｅｄＰＯｌａｒｉｚａｔｉＯｎＮｅｔｗ
Ｏｒｋｌ）この第２の方法では、上記の補償部７におい
て可変減衰器１３、可変移相器１５あるいは、可変減衰
器１４、可変移相器１６のいずれか一組のみで同等の効
果を得ることができる。図３を用いてこれを説明する。
直交円偏波が降雨により図３ａで示す２７，２８の楕円
偏波となつて受信されたとする。図３ａに示すように、
回転形の９０れ移相器を片方の楕円偏波２８の長軸方向
２９に設置するとこの楕円偏波は同図ｂで示すように、
直線偏波３０に変換され入力楕円２７は楕円偏波３１に
変換される。次に回転形の１８０移相器をＸ軸を直線偏
波３０の中間の位置３２に設置すれば、直線偏波３０は
Ｘ軸方向の直線偏波に変換され、その電界はすべて偏分
波器４のＸ軸の出力端子から取出される。一方、図３ｂ
の楕円偏波３１はその電界の大部分をＹ軸方向にもつが
、Ｘ軸の出力端子にもその一部が現われる。この干渉波
は補償部７において相殺する。以上の説明から、この方
法では入力楕円偏波は、その電界のすべてが偏分波器４
のＸ軸出力から取出され、Ｙ軸への干渉をもたないため
、補償部７の可変減衰器および可変移相器は一組で十分
である。こ＼で移相器２，３の回転を制御する信号とし
ては、出力の交さ偏波のうち、主偏波と同相な成分とこ
れに直交する成分とが用いられる。前述の２つの原理の
いずれに基いた方法においても、この９０理移相器およ
び１８００移相器を用いた方式においては、完全な円偏
波が到来した場合、９０に移相器は設走角に関係なく直
交円偏波を直交直線偏波に変換するので、９００移相？
および１８００移相器の角度が一義的に定まらないとい
う欠点がある。
０ｓｉｕｍＤｉｇｅｓｔＡＰ−Ｓ．．Ｐｌ７３〜Ｐｌ７
６、。ＢｒＯａｄｂａｒＫｌＡｄａｐｔｉｖｅｌｙ−Ｃ
ＯｎｔｒＯｌｌｅｄＰＯｌａｒｉｚａｔｉＯｎＮｅｔｗ
Ｏｒｋｌ）この第２の方法では、上記の補償部７におい
て可変減衰器１３、可変移相器１５あるいは、可変減衰
器１４、可変移相器１６のいずれか一組のみで同等の効
果を得ることができる。図３を用いてこれを説明する。
直交円偏波が降雨により図３ａで示す２７，２８の楕円
偏波となつて受信されたとする。図３ａに示すように、
回転形の９０れ移相器を片方の楕円偏波２８の長軸方向
２９に設置するとこの楕円偏波は同図ｂで示すように、
直線偏波３０に変換され入力楕円２７は楕円偏波３１に
変換される。次に回転形の１８０移相器をＸ軸を直線偏
波３０の中間の位置３２に設置すれば、直線偏波３０は
Ｘ軸方向の直線偏波に変換され、その電界はすべて偏分
波器４のＸ軸の出力端子から取出される。一方、図３ｂ
の楕円偏波３１はその電界の大部分をＹ軸方向にもつが
、Ｘ軸の出力端子にもその一部が現われる。この干渉波
は補償部７において相殺する。以上の説明から、この方
法では入力楕円偏波は、その電界のすべてが偏分波器４
のＸ軸出力から取出され、Ｙ軸への干渉をもたないため
、補償部７の可変減衰器および可変移相器は一組で十分
である。こ＼で移相器２，３の回転を制御する信号とし
ては、出力の交さ偏波のうち、主偏波と同相な成分とこ
れに直交する成分とが用いられる。前述の２つの原理の
いずれに基いた方法においても、この９０理移相器およ
び１８００移相器を用いた方式においては、完全な円偏
波が到来した場合、９０に移相器は設走角に関係なく直
交円偏波を直交直線偏波に変換するので、９００移相？
および１８００移相器の角度が一義的に定まらないとい
う欠点がある。
このことは、インテルサツト衛星の４ＧＨｚ，６ＧＨｚ
帯のように直交円偏波を用いた通信方式における交さ偏
波補償では、好ましくない。さらに、雨滴の傾きが変化
した場合、９０な移相器および１８００移相器は、交さ
偏波の発生量が少くてもこの雨滴の傾きに応じてかなり
大きく回転する必要があり、応答スピードの面でも問題
がある、さらに、このような移相器の構成ではアンテナ
給電系が大きくなるという欠点がある。本発明は、従来
の９００移相器および１８０う移相器を用いた交さ偏波
補償方式における上記の欠点を除き、伝搬路の非等方性
に起因する交さ偏波のうち特にＤＰＳによる交さ偏波を
効果的に補償することのできる交さ偏波補償方式を提供
するものである。
帯のように直交円偏波を用いた通信方式における交さ偏
波補償では、好ましくない。さらに、雨滴の傾きが変化
した場合、９０な移相器および１８００移相器は、交さ
偏波の発生量が少くてもこの雨滴の傾きに応じてかなり
大きく回転する必要があり、応答スピードの面でも問題
がある、さらに、このような移相器の構成ではアンテナ
給電系が大きくなるという欠点がある。本発明は、従来
の９００移相器および１８０う移相器を用いた交さ偏波
補償方式における上記の欠点を除き、伝搬路の非等方性
に起因する交さ偏波のうち特にＤＰＳによる交さ偏波を
効果的に補償することのできる交さ偏波補償方式を提供
するものである。
この目的を達成するために、本発明は入力楕円偏波を９
０達以下の移相量を有する第１の回転型移相器によりα
二一ＣＯｔ−１γ （但し、αは予め定めた基準方向に対する主軸傾度、γ
は楕円偏波率）で規定される楕円偏波率に変換した後、
９００移相量を有する第２の回転型移相器の遅相面又は
進相面をその変換された楕円偏位の長軸に一致するよう
に配置して、所望方向の電界成分を有する直線偏波を得
るようにしたことを要旨とする。
０達以下の移相量を有する第１の回転型移相器によりα
二一ＣＯｔ−１γ （但し、αは予め定めた基準方向に対する主軸傾度、γ
は楕円偏波率）で規定される楕円偏波率に変換した後、
９００移相量を有する第２の回転型移相器の遅相面又は
進相面をその変換された楕円偏位の長軸に一致するよう
に配置して、所望方向の電界成分を有する直線偏波を得
るようにしたことを要旨とする。
以下本発明を詳細に説明する。図４は本発明の原理を説
明するための原理図であり、図５は制御回路の実施例、
図６は補償動作説明のための偏波の状態を示す図である
。
明するための原理図であり、図５は制御回路の実施例、
図６は補償動作説明のための偏波の状態を示す図である
。
図４において１はアノテナ、３３，３４はそれぞれ移相
量９０は以下の回転形移相器および移相量９０相の回転
形移相器、４は偏分波器、５，６は前置増幅器、３５，
３７は分岐回路、３６は移相器３３，３４の回転を制御
する制御回路、３８はＤＡによる交さ偏波の補償を目的
とした補償回路であり、１１，１２は分岐回路、１４は
可変減衰器、１６は可変移相？、１７は合成回路である
。
量９０は以下の回転形移相器および移相量９０相の回転
形移相器、４は偏分波器、５，６は前置増幅器、３５，
３７は分岐回路、３６は移相器３３，３４の回転を制御
する制御回路、３８はＤＡによる交さ偏波の補償を目的
とした補償回路であり、１１，１２は分岐回路、１４は
可変減衰器、１６は可変移相？、１７は合成回路である
。
３９，４１は分妓回路４０は可変減衰器１４および可変
移相器１６を制御する制御回路である。
移相器１６を制御する制御回路である。
４２，４３は交さ偏波を補償された信号の出力端子であ
る。
る。
以下本発明の動作原理を図４ 図５および図６を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
説明を容易にするため受信系を考え、回転形移相器３３
，３４の移相量はいずれも９００とし、送信端からは直
交した円偏波が送信されるとする。便宜上基準方向を水
平線にとり、これをＸ軸としこれに直交するのをＹ軸と
し、これらのＸ軸、Ｙ軸に一致するように偏分波器４の
直交した出力端子が配置されているとする。送信された
直交円偏波は、降雨のＤＡ，ＤＰＳにより、楕円偏波と
なつてアンテナ１に到達する。本発明の補償方式は、入
力のパイロツト信号の楕円偏波を偏分波器４の片方の出
力端子に分波できる直１線偏波に変換するものである。
アンテナ１で受信されたパイロツト信号の楕円偏波は回
転形の移相器３３，３４を通り、偏分波器４に加．えら
れ主偏波成分と交さ偏波成分に分割され出力される。こ
の出力は、前置増幅器５，６でそれぞれ増幅されたのち
、分岐回路３５，３７に加えられる。各分岐回路の出力
の一方は、ＤＡの補償部３８へ加えらへもう一方は移相
器３３，３４の制御を行う制御回路３６に加えられる。
この回路により、交さ偏波のうち主偏波と同相の成分と
、それと直交する成分との和および差に相当する２つの
信号が作られる。これらの信号は回転形の移相器３３，
３４の制御信号として使用される。図５はこの制御回路
３６の一実施例であり、同図において主偏波は入力端子
４４から交さ偏波は入力端子４５から供給され、４７，
４９は主偏波の位相を変化させる移相器、４８は分岐回
路、４６は交さ偏波成分を２つに分岐する分岐回路、５
０，５１は検波器、５２，５３は移相器３３，３４を駆
動する駆動信号の出力端子である。この構成例において
移相器４７，４９の移相量を４５および９０いと選ぶこ
とにより、前述の制御信号を得ることができる。このよ
うにして２つの回転形移相器の回転を上記の２つの信号
で制御すると、偏分波器４の出力で交さ偏波による干渉
が無くなつた時、つまり偏分波器４の一方の出力端子か
らの交さ偏波が零となつた時に制御が完了する。この状
態では、９０な移相器３３は図６ａで示すように、到来
楕円偏波５４に対し後述の式（１）を満す位置５５に設
定され、楕円偏波５４を同図ｂの５６で示すような楕円
偏波に変換する。この楕円偏波５６の主軸傾度（長軸と
Ｘ軸のなす角）をα、楕円偏波率をγとすると、α＝−
ＣＯｔ−１γ ・・・・・・・・・（１）の関係が
成立するように５５の位置が設定される訳である。
，３４の移相量はいずれも９００とし、送信端からは直
交した円偏波が送信されるとする。便宜上基準方向を水
平線にとり、これをＸ軸としこれに直交するのをＹ軸と
し、これらのＸ軸、Ｙ軸に一致するように偏分波器４の
直交した出力端子が配置されているとする。送信された
直交円偏波は、降雨のＤＡ，ＤＰＳにより、楕円偏波と
なつてアンテナ１に到達する。本発明の補償方式は、入
力のパイロツト信号の楕円偏波を偏分波器４の片方の出
力端子に分波できる直１線偏波に変換するものである。
アンテナ１で受信されたパイロツト信号の楕円偏波は回
転形の移相器３３，３４を通り、偏分波器４に加．えら
れ主偏波成分と交さ偏波成分に分割され出力される。こ
の出力は、前置増幅器５，６でそれぞれ増幅されたのち
、分岐回路３５，３７に加えられる。各分岐回路の出力
の一方は、ＤＡの補償部３８へ加えらへもう一方は移相
器３３，３４の制御を行う制御回路３６に加えられる。
この回路により、交さ偏波のうち主偏波と同相の成分と
、それと直交する成分との和および差に相当する２つの
信号が作られる。これらの信号は回転形の移相器３３，
３４の制御信号として使用される。図５はこの制御回路
３６の一実施例であり、同図において主偏波は入力端子
４４から交さ偏波は入力端子４５から供給され、４７，
４９は主偏波の位相を変化させる移相器、４８は分岐回
路、４６は交さ偏波成分を２つに分岐する分岐回路、５
０，５１は検波器、５２，５３は移相器３３，３４を駆
動する駆動信号の出力端子である。この構成例において
移相器４７，４９の移相量を４５および９０いと選ぶこ
とにより、前述の制御信号を得ることができる。このよ
うにして２つの回転形移相器の回転を上記の２つの信号
で制御すると、偏分波器４の出力で交さ偏波による干渉
が無くなつた時、つまり偏分波器４の一方の出力端子か
らの交さ偏波が零となつた時に制御が完了する。この状
態では、９０な移相器３３は図６ａで示すように、到来
楕円偏波５４に対し後述の式（１）を満す位置５５に設
定され、楕円偏波５４を同図ｂの５６で示すような楕円
偏波に変換する。この楕円偏波５６の主軸傾度（長軸と
Ｘ軸のなす角）をα、楕円偏波率をγとすると、α＝−
ＣＯｔ−１γ ・・・・・・・・・（１）の関係が
成立するように５５の位置が設定される訳である。
この楕円偏波５６が左回りであれば、９０あ移相器３４
の遅相面がこの楕円偏波５６の長軸方向５７に位置し、
長軸方向の電界を９００遅らせることにより同図ｃに示
すＸ軸方向の直線偏波５８に変換する楕円偏波５６が右
回りの場合は、９０に移相器３４の進相面が長軸方向５
７に位置し、直線偏波５８に変換する。この直線偏波５
８は、Ｙ軸方向に電界成分をもたないので、偏分波器４
のＹ軸方向の出力に干渉を与えない。すなわち、このよ
うな制御によつて、移相器３３，３４は自動的に上記の
条件を満す位置に設定され、入力の楕円偏波はＸ軸方向
の直線偏波となつて偏分波器４から取出される。特に完
全な円偏波が到来した場合、たとえば左旋回の円偏波を
Ｘ軸に一致した直線偏波に変換するためには、移相器３
３は−４５線に、移相器３４は０にまたは９０３のいず
れかになる必要があり、前述の制御を行えばこの一方の
角度関係に自動的に定まる。なお、移相器３３，３４の
回転を交さ偏波の主偏波と同相な成分と、それと直交す
る成分とで直接制御しても、応答特性が若干変化するが
前述の補償制御が可能である。この場合、図５の移相器
４７は０が又は１８０。であり移相器４９は９０４とす
れば、上記の制御信号が得られる。図７は、従来の９０
るおよび１８０との回転形移相器の構成による場合と、
本発明による９０形および９０成の回転形移相器の構成
による場合とについて降雨のＤＰＳが００から４０よの
範囲で、又雨滴の傾き角が−９００〜＋９００の範囲で
変化した場合に、補償が達成される２つの移相器の角度
関係の一例を示したものである。
の遅相面がこの楕円偏波５６の長軸方向５７に位置し、
長軸方向の電界を９００遅らせることにより同図ｃに示
すＸ軸方向の直線偏波５８に変換する楕円偏波５６が右
回りの場合は、９０に移相器３４の進相面が長軸方向５
７に位置し、直線偏波５８に変換する。この直線偏波５
８は、Ｙ軸方向に電界成分をもたないので、偏分波器４
のＹ軸方向の出力に干渉を与えない。すなわち、このよ
うな制御によつて、移相器３３，３４は自動的に上記の
条件を満す位置に設定され、入力の楕円偏波はＸ軸方向
の直線偏波となつて偏分波器４から取出される。特に完
全な円偏波が到来した場合、たとえば左旋回の円偏波を
Ｘ軸に一致した直線偏波に変換するためには、移相器３
３は−４５線に、移相器３４は０にまたは９０３のいず
れかになる必要があり、前述の制御を行えばこの一方の
角度関係に自動的に定まる。なお、移相器３３，３４の
回転を交さ偏波の主偏波と同相な成分と、それと直交す
る成分とで直接制御しても、応答特性が若干変化するが
前述の補償制御が可能である。この場合、図５の移相器
４７は０が又は１８０。であり移相器４９は９０４とす
れば、上記の制御信号が得られる。図７は、従来の９０
るおよび１８０との回転形移相器の構成による場合と、
本発明による９０形および９０成の回転形移相器の構成
による場合とについて降雨のＤＰＳが００から４０よの
範囲で、又雨滴の傾き角が−９００〜＋９００の範囲で
変化した場合に、補償が達成される２つの移相器の角度
関係の一例を示したものである。
同図において横軸はアンテナ１側の移相器の角度を示し
、縦軸は偏分波器４側の移相器の角度を示しており、従
来の９０器および１８００移相器による方式では移相器
２が９０よ移相器としている。図７の楕円形５９が本発
明による方式の補償を達成する角度範囲を示し、斜めの
帯６１，６２，６３が従来の９０および１８０め移相器
による方式の補償を達成する角度範囲を示している。楕
円形６０はＤＰＳ＝２０度の場合の本発明による方式の
角度範囲である。これから明らかなように、本発明によ
る補償方式では、従来の９０よおよび１８００移相器に
よる方式に比べて、はるかに小さい回転角で補償動作が
完結する。さらに、楕円形５９，６０の大きさから雨の
ＤＰＳが小さい程、補償動作に必要とする回転角も小さ
くなる。しかし、従来の方式では、ＤＰＳの大小にか＼
わらず、雨滴の傾き角によつて補償動作に必要とする回
転角が大幅に変化する。以上から明らかなように、本発
明による方式は、回転部分の移相器が従来の９０明およ
び１８０、移相器による方式の２／３の大きさであるこ
とを考慮すれば、従来の方式よりも高速度で交さ偏波の
変動に応答することが可能である。
、縦軸は偏分波器４側の移相器の角度を示しており、従
来の９０器および１８００移相器による方式では移相器
２が９０よ移相器としている。図７の楕円形５９が本発
明による方式の補償を達成する角度範囲を示し、斜めの
帯６１，６２，６３が従来の９０および１８０め移相器
による方式の補償を達成する角度範囲を示している。楕
円形６０はＤＰＳ＝２０度の場合の本発明による方式の
角度範囲である。これから明らかなように、本発明によ
る補償方式では、従来の９０よおよび１８００移相器に
よる方式に比べて、はるかに小さい回転角で補償動作が
完結する。さらに、楕円形５９，６０の大きさから雨の
ＤＰＳが小さい程、補償動作に必要とする回転角も小さ
くなる。しかし、従来の方式では、ＤＰＳの大小にか＼
わらず、雨滴の傾き角によつて補償動作に必要とする回
転角が大幅に変化する。以上から明らかなように、本発
明による方式は、回転部分の移相器が従来の９０明およ
び１８０、移相器による方式の２／３の大きさであるこ
とを考慮すれば、従来の方式よりも高速度で交さ偏波の
変動に応答することが可能である。
今までの説明では、雨滴の傾き角度を−９０る〜＋９０
のとしていたが、現実の雨滴の傾き角は０〜近傍にその
ほとんどが分布していることが知られていることを考慮
すれば、補償に必要とする回転角は傾き角００近傍で最
少であることが望ましい。本方式においては、偏分波器
４を回転し、その直交する出力端子をＸ軸、Ｙ軸から適
当にずらせることにより、これが可能である。さらに雨
のＤＰＳの最大値が予測できれば、回転形移相器３３，
３４のいずれか一方はＤＰＳの最大値と同じ移相量をも
つ移成器でよく、通常の衛星回線の４ＧＨｚ，６ＧＨｚ
帯では、９０、以下の移相量でよいため、補償装置をさ
らに小形化することが可能である。なお、今までの説明
は受信系の場合であつたが、送信系の補償も同様に可能
である。また直交直線偏波、直交円偏波のいずれの場合
においても補償が可能である。以上説明したように、本
発明による補償方式は、９０説および９０に以下の２個
の回転形移相器をアンテナ給電部に設置しＤＰＳによる
交さ偏波を補償できるようにしたもので、次のような利
点を有する。
のとしていたが、現実の雨滴の傾き角は０〜近傍にその
ほとんどが分布していることが知られていることを考慮
すれば、補償に必要とする回転角は傾き角００近傍で最
少であることが望ましい。本方式においては、偏分波器
４を回転し、その直交する出力端子をＸ軸、Ｙ軸から適
当にずらせることにより、これが可能である。さらに雨
のＤＰＳの最大値が予測できれば、回転形移相器３３，
３４のいずれか一方はＤＰＳの最大値と同じ移相量をも
つ移成器でよく、通常の衛星回線の４ＧＨｚ，６ＧＨｚ
帯では、９０、以下の移相量でよいため、補償装置をさ
らに小形化することが可能である。なお、今までの説明
は受信系の場合であつたが、送信系の補償も同様に可能
である。また直交直線偏波、直交円偏波のいずれの場合
においても補償が可能である。以上説明したように、本
発明による補償方式は、９０説および９０に以下の２個
の回転形移相器をアンテナ給電部に設置しＤＰＳによる
交さ偏波を補償できるようにしたもので、次のような利
点を有する。
（１）従来の方式に比較して補償動作に必要とする移相
器の回転角が小さく、応答スピードが早い。
器の回転角が小さく、応答スピードが早い。
（２）特に、円偏波が到来した場合でも、２個の移相器
が設定される角度はただ１つである。このことは、直交
円偏波を用いる通信システムにおいて、晴天時および弱
い雨の場合の補償動作が安定であることを示す。（３）
回転形移相器の移相量が従来のものより少ないため、装
置の小形化が可能である。
が設定される角度はただ１つである。このことは、直交
円偏波を用いる通信システムにおいて、晴天時および弱
い雨の場合の補償動作が安定であることを示す。（３）
回転形移相器の移相量が従来のものより少ないため、装
置の小形化が可能である。
図１は従来の方式の例を示すプロツク図、図２ａ，ｂお
よび図３ａ，ｂは図１の従来例の動作を説明するための
偏波特性図、図４は本発明の実施例を示すプロツク図、
図５は本発明に用いる制御回路の１例を示すプロツク図
、図６ａ，ｂ，ｃは本発明の動作を説明するための偏波
特性図、図７は本発明を従来方式と対比して説明するた
めの移相器の動作範囲を示す特性図である。
よび図３ａ，ｂは図１の従来例の動作を説明するための
偏波特性図、図４は本発明の実施例を示すプロツク図、
図５は本発明に用いる制御回路の１例を示すプロツク図
、図６ａ，ｂ，ｃは本発明の動作を説明するための偏波
特性図、図７は本発明を従来方式と対比して説明するた
めの移相器の動作範囲を示す特性図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直交偏波共用通信における無線伝送路の位相特性の
非等方性により生じた交さ偏波による直交偏波間の干渉
を補償する交さ偏波補償方式において、アンテナと直交
偏波分離用の偏分波器の間に直交する偏波間の位相差を
９０°以内に設定できる円形導波管状の第１の回転形移
相器をアンテナ側に配置し直交する２偏波間の位相差を
９０°に設定できる円形導波管状の第２の回転型移相器
を前記第１の回転型移相器と同一軸上に縦続接続しかつ
前記第１の回転型移相器と前記第２の回転型移相器には
それぞれの回転角度を独立に制御し得るような回転機構
を付加したアンテナ給電部と、前記偏分波器からの受信
信号の偏波状態を検出する制御部とを備え、前記アンテ
ナへの入力楕円偏波を前記第１の回転型移相器によりα
＝−Ｃｏｔ＾−＾１γ （但し、αは予め定めた基準方向に対する主軸傾度、γ
は楕円偏波率）で規定される楕円偏波率に変換し、前記
第２の回転型移相器の遅相面又は進相面をその変換され
た楕円偏波の長軸に一致するように前記制御回路の出力
に基き前記第１の回転型移相器の回転角度と前記第２の
回転型移相器の回転角度とを自動制御することにより、
前記偏分波器の出力に所望方向の電界成分を有する直線
偏波を得るようにしたことを特徴とする交さ偏波補償方
式。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53012263A JPS5945309B2 (ja) | 1978-02-08 | 1978-02-08 | 交さ偏波補償方式 |
| US06/007,463 US4369519A (en) | 1978-02-08 | 1979-01-29 | Cross polarization compensation system |
| FR7903001A FR2417218A1 (fr) | 1978-02-08 | 1979-02-06 | Dispositif de compensation de polarisation croisee pour liaisons radioelectriques |
| GB7904482A GB2014399B (en) | 1978-02-08 | 1979-02-08 | Cross polarization compensation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53012263A JPS5945309B2 (ja) | 1978-02-08 | 1978-02-08 | 交さ偏波補償方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54105910A JPS54105910A (en) | 1979-08-20 |
| JPS5945309B2 true JPS5945309B2 (ja) | 1984-11-05 |
Family
ID=11800476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53012263A Expired JPS5945309B2 (ja) | 1978-02-08 | 1978-02-08 | 交さ偏波補償方式 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4369519A (ja) |
| JP (1) | JPS5945309B2 (ja) |
| FR (1) | FR2417218A1 (ja) |
| GB (1) | GB2014399B (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4345255A (en) * | 1978-12-25 | 1982-08-17 | Kokusai Denshin Denwa Co., Ltd. | Antenna feed system |
| US4631734A (en) * | 1985-03-21 | 1986-12-23 | At&T Bell Laboratories | Cross-polarization canceler/equalizer |
| US4637067A (en) * | 1985-06-27 | 1987-01-13 | At&T Bell Laboratories | Bootstrapping cross-polarization canceler with a noise-blanking limiter |
| DE3741501C1 (de) * | 1987-12-08 | 1989-02-02 | Kathrein Werke Kg | Erreger- bzw. Speisesystem fuer eine Parabolantenne |
| JPH0624342B2 (ja) * | 1988-06-29 | 1994-03-30 | 日本電気株式会社 | アップリンク交差偏波補償装置 |
| CA1310709C (en) * | 1989-06-26 | 1992-11-24 | Simon Haykin | Adaptive interference canceller |
| US5068668A (en) * | 1989-09-06 | 1991-11-26 | Hughes Aircraft Company | Adaptive polarization combining system |
| WO1997034337A1 (de) * | 1996-03-13 | 1997-09-18 | Pt Komtelindo Adipratama | Verfahren und vorrichtung zur adaptiven polarisationskonversion |
| US6507952B1 (en) * | 1999-05-25 | 2003-01-14 | Rockwell Collins, Inc. | Passenger entertainment system providing live video/audio programming derived from satellite broadcasts |
| WO2009114864A1 (en) * | 2008-03-14 | 2009-09-17 | Colorado State University Research Foundation | Adaptive specific differential phase in dual-polarization radar |
| US20120026032A1 (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-02 | Verizon Patent And Licensing Inc. | Cross-polarization component cancellation |
| TWI394317B (zh) | 2010-12-21 | 2013-04-21 | Ind Tech Res Inst | 射頻標籤測試天線之極化率的補償裝置與方法 |
| CN107860984B (zh) * | 2017-11-06 | 2020-01-24 | 常熟达顺威尔通信技术有限公司 | 波导圆极化器轴比测量方法和装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3234547A (en) * | 1962-07-10 | 1966-02-08 | Katzin Martin | Polarization diversity system |
| US3500207A (en) * | 1967-09-22 | 1970-03-10 | Bell Telephone Labor Inc | Automatic rotation correction for cross-polarized microwave reception |
| US3735266A (en) * | 1971-12-20 | 1973-05-22 | Bell Telephone Labor Inc | Method and apparatus for reducing crosstalk on cross-polarized communication links |
| IT1020414B (it) * | 1974-09-03 | 1977-12-20 | Telespazio Spa | Dispositivo per la correzione au tomatica degli effetti di depola rizzazione di onde elettromagneti che nei collegamenti a radiofre quenza utilizzanti una doppia po larizzazione |
| DE2507282C3 (de) * | 1975-02-20 | 1984-04-19 | ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang | Regelsystem zur Wiederherstellung der Orthogonalität zweier orthogonal polarisiert gesendeter und im Funkfeld verkoppelter Signale |
| JPS51115717A (en) * | 1975-03-03 | 1976-10-12 | Nec Corp | Cross polarized wave compensating method |
| US4112370A (en) * | 1976-08-06 | 1978-09-05 | Signatron, Inc. | Digital communications receiver for dual input signal |
-
1978
- 1978-02-08 JP JP53012263A patent/JPS5945309B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-01-29 US US06/007,463 patent/US4369519A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-02-06 FR FR7903001A patent/FR2417218A1/fr active Granted
- 1979-02-08 GB GB7904482A patent/GB2014399B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54105910A (en) | 1979-08-20 |
| GB2014399B (en) | 1982-06-30 |
| US4369519A (en) | 1983-01-18 |
| FR2417218B1 (ja) | 1983-08-05 |
| GB2014399A (en) | 1979-08-22 |
| FR2417218A1 (fr) | 1979-09-07 |
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