JPS6036142B2 - 分波回路 - Google Patents
分波回路Info
- Publication number
- JPS6036142B2 JPS6036142B2 JP16060678A JP16060678A JPS6036142B2 JP S6036142 B2 JPS6036142 B2 JP S6036142B2 JP 16060678 A JP16060678 A JP 16060678A JP 16060678 A JP16060678 A JP 16060678A JP S6036142 B2 JPS6036142 B2 JP S6036142B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- polarized wave
- retardation plate
- plate
- branching circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/10—Polarisation diversity; Directional diversity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、相互に逆旋の関係にある２つの円偏波を用
いる衛星通信等において用いられる分波回路の改良に関
するもので、特に応答特性の改善を目的とする。
いる衛星通信等において用いられる分波回路の改良に関
するもので、特に応答特性の改善を目的とする。
相互に逆旋の関係にある２つの円偏波を利用する無線通
信方式においては、それぞれの円偏波に別々の通信信号
をのせることによって、限られた周波数帯域を２倍に利
用することができる。
信方式においては、それぞれの円偏波に別々の通信信号
をのせることによって、限られた周波数帯域を２倍に利
用することができる。
この無線通信方式では、送信側で直交する２つの直線偏
波を９０ｏ位相差板（円偏波発生器）を介して相互に逆
旋の関係にある２つの円偏波に変換して送信し、受信側
で再び９０ｏ位相差板を介して直交する２つの直線偏波
に変換したあと偏分波器などによって２つの偏波を別々
の端子に分離する。しかし、降雨などによる伝播空間の
異万性が生じると、円偏波は逆旋偏波成分を含む楕円偏
波となるため、受信側で９００位相差板を介しても直交
する道線偏波とはならず、偏分波器で分離された出力に
は互いに他方の偏波の干渉波が含まれる。
波を９０ｏ位相差板（円偏波発生器）を介して相互に逆
旋の関係にある２つの円偏波に変換して送信し、受信側
で再び９０ｏ位相差板を介して直交する２つの直線偏波
に変換したあと偏分波器などによって２つの偏波を別々
の端子に分離する。しかし、降雨などによる伝播空間の
異万性が生じると、円偏波は逆旋偏波成分を含む楕円偏
波となるため、受信側で９００位相差板を介しても直交
する道線偏波とはならず、偏分波器で分離された出力に
は互いに他方の偏波の干渉波が含まれる。
したがって、このように相互に逆旋の関係にある２つの
円偏波を利用する方式の無線通信に用いられる送信側あ
るいは受信側の少なくとも一方の分波回路は、上記千渉
波を軽減する機能を有する必要がある。マイクロ波帯で
このような機能を有する分波回路の一つとして、９０ｏ
位相差板（円偏波発生器）、１８０ｏ位相差板（偏波面
回転器）、可変位相器、可変減衰器等で構成される第１
図のような分波回路がある。
円偏波を利用する方式の無線通信に用いられる送信側あ
るいは受信側の少なくとも一方の分波回路は、上記千渉
波を軽減する機能を有する必要がある。マイクロ波帯で
このような機能を有する分波回路の一つとして、９０ｏ
位相差板（円偏波発生器）、１８０ｏ位相差板（偏波面
回転器）、可変位相器、可変減衰器等で構成される第１
図のような分波回路がある。
なお、送信側分波回路と受信側分波回路とは可逆性によ
り原理的に同じであるので、ここでは受信側分波回路に
ついて説明する。第１図において、１はアンテナ、２は
直交する２つの偏波を伝搬する円形導波管、３は円形導
波管２内を伝搬する直交する２つの偏波のうちの一方の
位相を他方に比べて９０ｏ遅らせる９０ｏ位相面を有す
る９０ｏ位相差板、４は円形導波管内を伝搬する直交す
る２つの偏波のうちの一方の位相を他方に比べて１８０
０遅らせる１８０ｏ遅相面を有する１８００位相差板、
５は偏分波器、６と７は偏分波器５内の互いに直交する
２つの偏波にそれぞれ結合する分岐端子、８は９０ｏ位
相差板３と１８０ｏ位相差板４の遅相面が管軸のまわり
回転できるようにするためのロータリジョィント、９，
１０は方向性結合器、１１〜１８は方向性結合器９，１
０の端子、１９は可変位相器、２０は可変減衰器、２１
は無反射終端器、２２と２３は出力端子である。つぎに
、このような分波回路の降雨時における動作について説
明する。
り原理的に同じであるので、ここでは受信側分波回路に
ついて説明する。第１図において、１はアンテナ、２は
直交する２つの偏波を伝搬する円形導波管、３は円形導
波管２内を伝搬する直交する２つの偏波のうちの一方の
位相を他方に比べて９０ｏ遅らせる９０ｏ位相面を有す
る９０ｏ位相差板、４は円形導波管内を伝搬する直交す
る２つの偏波のうちの一方の位相を他方に比べて１８０
０遅らせる１８０ｏ遅相面を有する１８００位相差板、
５は偏分波器、６と７は偏分波器５内の互いに直交する
２つの偏波にそれぞれ結合する分岐端子、８は９０ｏ位
相差板３と１８０ｏ位相差板４の遅相面が管軸のまわり
回転できるようにするためのロータリジョィント、９，
１０は方向性結合器、１１〜１８は方向性結合器９，１
０の端子、１９は可変位相器、２０は可変減衰器、２１
は無反射終端器、２２と２３は出力端子である。つぎに
、このような分波回路の降雨時における動作について説
明する。
降雨時においては、送信側で相互に逆旋の関係にある２
つの円偏波で送信した信号波ＥａとＥｂは、雨城通過に
より、直交しない楕円偏波としてアンテナ１に到来する
。
つの円偏波で送信した信号波ＥａとＥｂは、雨城通過に
より、直交しない楕円偏波としてアンテナ１に到来する
。
まず、橋円偏波は長軸方向の成分とこれに直交する短藤
方向の成分の位相差が９００であるので、９０ｏ位相差
板の遅相面を回転して、Ｅａ，Ｅｂのうちの一方、例え
ばＥａの長鞠あるいは短軸に一致させることにより、最
軸方向の成分と短軸方向の成分の位相関係と同相あるい
は逆相とすることができＥａの楕円偏波を直線偏波に変
換することができる。つぎに、直線偏波に変換された偽
波面は、１８０ｏ位相差板を回転することによって回転
でき偏分波器５の分岐端子７だけに結合し、分岐端子６
には結合しないようにすることができる。
方向の成分の位相差が９００であるので、９０ｏ位相差
板の遅相面を回転して、Ｅａ，Ｅｂのうちの一方、例え
ばＥａの長鞠あるいは短軸に一致させることにより、最
軸方向の成分と短軸方向の成分の位相関係と同相あるい
は逆相とすることができＥａの楕円偏波を直線偏波に変
換することができる。つぎに、直線偏波に変換された偽
波面は、１８０ｏ位相差板を回転することによって回転
でき偏分波器５の分岐端子７だけに結合し、分岐端子６
には結合しないようにすることができる。
このとき、Ｅｂは一般にはＥａの直線偏波とは直交しな
い椿円偏波となり、Ｅｂは分岐端子６と７の両方に結合
するので、分岐端子６にはＥａの信号波とともにＥｂが
干渉波として結合される。
い椿円偏波となり、Ｅｂは分岐端子６と７の両方に結合
するので、分岐端子６にはＥａの信号波とともにＥｂが
干渉波として結合される。
しかし、この分岐端子７に結合されたＥｂの干渉波は、
分岐端子６に結合されたＥｂの信号波の一部を方向性結
合器９において端子１３に取出し、可変位相器１９と可
変減衰器２０を調整して、方向性結合器１川こおいて分
岐端子７に結合されたＥｂの干渉波と逆相等振幅となる
ようにして合成することによって打消すことができる。
したがって、上記従来の分波回路では、９００位相差板
３の遅相面を雨城通過後のＥａの楕円偏波の長軸と一致
するように、また１８００位相差板４の遅相面を直線偏
波に変換されたＥａが分岐端子６に結合しなくなるよう
に、さらに可変位相器１９と可変減衰器２０を出力端子
２３におけるＥｂがなくなるようにそれぞれ制御するこ
とによって、ＥａとＥｂをそれぞれ出力端子２２と２３
に干渉波のない状態で分波することができる。ここで、
上記雨域通過後のＥａの楕円の長鰍の角度は、降雨強度
がある程度強い場合には、回転楕円体の雨滴の傾き角度
によって支配されあまり大きな変動はない。
分岐端子６に結合されたＥｂの信号波の一部を方向性結
合器９において端子１３に取出し、可変位相器１９と可
変減衰器２０を調整して、方向性結合器１川こおいて分
岐端子７に結合されたＥｂの干渉波と逆相等振幅となる
ようにして合成することによって打消すことができる。
したがって、上記従来の分波回路では、９００位相差板
３の遅相面を雨城通過後のＥａの楕円偏波の長軸と一致
するように、また１８００位相差板４の遅相面を直線偏
波に変換されたＥａが分岐端子６に結合しなくなるよう
に、さらに可変位相器１９と可変減衰器２０を出力端子
２３におけるＥｂがなくなるようにそれぞれ制御するこ
とによって、ＥａとＥｂをそれぞれ出力端子２２と２３
に干渉波のない状態で分波することができる。ここで、
上記雨域通過後のＥａの楕円の長鰍の角度は、降雨強度
がある程度強い場合には、回転楕円体の雨滴の傾き角度
によって支配されあまり大きな変動はない。
したがって、この楕円の長軸の角度に追随して回転する
９００位相差板３も急激かつ大きな回転は要求されない
。しかし、晴夫時においては、９００位相差板３に入射
するＥａは、長藤の角度が送信側の給電装置やアンテナ
によって支配される福円偏波（送受信局固有の橋円偏波
率を有する。）であり、この長軸の角度は、上記降雨強
度の強い場合の角度とは必らずしも一致せず、大きく異
なる場合がある。したがって、上記従来の分岐回路では
、晴天時からある程度降雨強度が強くなるまでの過渡的
な状態において、Ｅａの橋円偏波の長軸の角度は、送信
側の給電装置やアンテナによって支配される角度から雨
滴の傾きによって支配される角度まで急激に変化するた
め、９００位相差板３の回転が十分追随できなくなると
いう欠点があった。この発明は、これらの欠点を除去す
るため、円形導波管２の部分に固定位相差板を設けたも
ので、以下図面について詳細に説明する。
９００位相差板３も急激かつ大きな回転は要求されない
。しかし、晴夫時においては、９００位相差板３に入射
するＥａは、長藤の角度が送信側の給電装置やアンテナ
によって支配される福円偏波（送受信局固有の橋円偏波
率を有する。）であり、この長軸の角度は、上記降雨強
度の強い場合の角度とは必らずしも一致せず、大きく異
なる場合がある。したがって、上記従来の分岐回路では
、晴天時からある程度降雨強度が強くなるまでの過渡的
な状態において、Ｅａの橋円偏波の長軸の角度は、送信
側の給電装置やアンテナによって支配される角度から雨
滴の傾きによって支配される角度まで急激に変化するた
め、９００位相差板３の回転が十分追随できなくなると
いう欠点があった。この発明は、これらの欠点を除去す
るため、円形導波管２の部分に固定位相差板を設けたも
ので、以下図面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、１，３〜２３は
第１図と同じものである。
第１図と同じものである。
２４はアンテナ１の後段に挿入され、円形導波管内を伝
搬する２つの偏波のうちの一方の位相を他方に比べて一
定量遅らせる遅相面を有する固定位相差板である。
搬する２つの偏波のうちの一方の位相を他方に比べて一
定量遅らせる遅相面を有する固定位相差板である。
つぎに、この固定位相差板２４の効果について晴夫時に
おける糟円偏波が、第３図のフで示すような、長軸が×
軸に対してなす角度が−４５０であり、矢印方向に旋回
する楕円偏波である場合を例にとって説明する。
おける糟円偏波が、第３図のフで示すような、長軸が×
軸に対してなす角度が−４５０であり、矢印方向に旋回
する楕円偏波である場合を例にとって説明する。
ここで、Ｘ軸は、降雨によって生じる伝搬空間の等価遅
相面の方向である。第３図において、橋円偏波フの×成
分とＹ成分は、等振幅であるが、Ｙ成分の方が×成分よ
り９００以上位相が遅れている。この位相遅れでは、楢
円偏波フ槽円偏波率（最軸と短藤の比）をＲとすると次
式で表わされる。○＝２２ｎ−１（Ｒ） ……
【１１ここで、晴天時から降雨強度が次第に強くなる過
渡的な状態においては、降雨によってＸ軸方向に生じる
等価遅相面の位相量が増加して槍円偏波フの×成分の位
相を遅らせるので、上記位相遅れ？は次第に減少する。
相面の方向である。第３図において、橋円偏波フの×成
分とＹ成分は、等振幅であるが、Ｙ成分の方が×成分よ
り９００以上位相が遅れている。この位相遅れでは、楢
円偏波フ槽円偏波率（最軸と短藤の比）をＲとすると次
式で表わされる。○＝２２ｎ−１（Ｒ） ……
【１１ここで、晴天時から降雨強度が次第に強くなる過
渡的な状態においては、降雨によってＸ軸方向に生じる
等価遅相面の位相量が増加して槍円偏波フの×成分の位
相を遅らせるので、上記位相遅れ？は次第に減少する。
このとき、港円偏波フは、まずそのままの長軸の角度で
宿円偏波率が減少し、ぐが９００になったとき完全な円
偏波となる。さらに、でが９００以下になると、第３図
にイで示すように長軸がＸ軸に対して４５０の角度をな
す楕円偏波となって楕円偏波率が増大する。したがって
、晴天時からある程度降雨強度が強くなるまでの過渡的
な状態においては、長軸の角度が急激に変化する。
宿円偏波率が減少し、ぐが９００になったとき完全な円
偏波となる。さらに、でが９００以下になると、第３図
にイで示すように長軸がＸ軸に対して４５０の角度をな
す楕円偏波となって楕円偏波率が増大する。したがって
、晴天時からある程度降雨強度が強くなるまでの過渡的
な状態においては、長軸の角度が急激に変化する。
しかし、この発明の分波器においては、少なくとも第ｍ
式の位相遅れ少よりも大きな位相量を有する固定位相差
板２４を、遅相面がＸ軸方向となるように設けている。
式の位相遅れ少よりも大きな位相量を有する固定位相差
板２４を、遅相面がＸ軸方向となるように設けている。
このため、晴天時における橋円偏波フは固定位相差板２
４の通過によって常に橋円偏波イのような椿円偏波とし
て９０ｏ位相差板３に入射する。この橋円偏波イは降雨
時においても最軸の角度は変化せず、橋円偏波率が増加
するだけけであるので、従来の分波器の場合のように９
０ｏ位相差板が急激に回転する必要はなく、降雨による
変化に十分追随できないという欠点は除去される。なお
、以上は９０ｏ位相差板が１８０ｏ位相差板よりアンテ
ナ側にある場合について説明したが、この接続順序は逆
であってもよい。
４の通過によって常に橋円偏波イのような椿円偏波とし
て９０ｏ位相差板３に入射する。この橋円偏波イは降雨
時においても最軸の角度は変化せず、橋円偏波率が増加
するだけけであるので、従来の分波器の場合のように９
０ｏ位相差板が急激に回転する必要はなく、降雨による
変化に十分追随できないという欠点は除去される。なお
、以上は９０ｏ位相差板が１８０ｏ位相差板よりアンテ
ナ側にある場合について説明したが、この接続順序は逆
であってもよい。
また、以上は分波回路を受信側に用いる場合について説
明したが、送信側に用いる場合であってもよいことは、
可逆性から明らかである。
明したが、送信側に用いる場合であってもよいことは、
可逆性から明らかである。
さらに、以上は、２つの直交しない入射楕円のうちの一
方を直線偏波とする場合について説明したが、２つの直
交しない入射楕円を直交する楕円に変換するように９０
０位相差板、１８００位相差板を制御する場合に使用し
てもよい。
方を直線偏波とする場合について説明したが、２つの直
交しない入射楕円を直交する楕円に変換するように９０
０位相差板、１８００位相差板を制御する場合に使用し
てもよい。
以上のように、この発明に係る分波回路においては、９
０ｏ位相差板および１８００位相差板よりアンテナ側に
固定位相差板を設けることによって、９び位相差板ある
いは１８０ｏ位相差板への入射楕円の長藤が角度が、晴
天時においても降雨時においても急激に大きく変化する
ことをなくすことができ、９０ｏ位相差板および１８０
ｏ位相差板が十分追随できる範囲の回転で干渉波を相殺
できるという利点がある。
０ｏ位相差板および１８００位相差板よりアンテナ側に
固定位相差板を設けることによって、９び位相差板ある
いは１８０ｏ位相差板への入射楕円の長藤が角度が、晴
天時においても降雨時においても急激に大きく変化する
ことをなくすことができ、９０ｏ位相差板および１８０
ｏ位相差板が十分追随できる範囲の回転で干渉波を相殺
できるという利点がある。
第１図は従来の分波回路のブロック構成図、第２図はこ
の発明の一実施例による分波回路を示すブロック構成図
、第３図は第２図に示す分波回路の動作原理を示す説明
図である。 図中、３は９０ｏｏ位相差板（変換手段）、４は１８０
ｏ位相差板、５は偏分波器、８は。 ータリジョィント、９，１川ま方向性結合器、１９は可
変位相器、２０は可変減衰器、２４は固定位相差板（固
定位相器）である。なお、図中、同一あるいは相当部分
には同一符号を付して示してある。第１図 第２図 第３図
の発明の一実施例による分波回路を示すブロック構成図
、第３図は第２図に示す分波回路の動作原理を示す説明
図である。 図中、３は９０ｏｏ位相差板（変換手段）、４は１８０
ｏ位相差板、５は偏分波器、８は。 ータリジョィント、９，１川ま方向性結合器、１９は可
変位相器、２０は可変減衰器、２４は固定位相差板（固
定位相器）である。なお、図中、同一あるいは相当部分
には同一符号を付して示してある。第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 互いに逆旋の関係にある二つの楕円偏波のうち一方
の偏波の位相を他方の偏波の位相に対して一定量遅らせ
る固定位相差板と、この固定位相差板の出力に含まれる
二つの楕円偏波のうち一方の偏波の位相を他方の偏波の
位相に対して９０°遅らせる９０°位相差板及び二つの
楕円偏波のうち一方の偏波の位相を他方の偏波の位相に
対して１８０°遅らせる１８０°位相差板と、これら変
換後に両偏波を分離する偏分波器と、この偏分波器の一
方の出力の一部に可変調な減衰と可変調な位相遅れを与
える伝達手段と、この伝達手段の出力と上記偏分波器の
他方の出力を合成する結合器とを備えた分波回路。 ２ 固定位相差板は、降雨等により偏波の伝搬空間に生
じる等価遅相面の角度に対し、偏分波器に入る偏波が円
偏波にならないような遅相面を有することを特徴とした
特許請求の範囲第１項記載の分波回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16060678A JPS6036142B2 (ja) | 1978-12-25 | 1978-12-25 | 分波回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16060678A JPS6036142B2 (ja) | 1978-12-25 | 1978-12-25 | 分波回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5586239A JPS5586239A (en) | 1980-06-28 |
| JPS6036142B2 true JPS6036142B2 (ja) | 1985-08-19 |
Family
ID=15718569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16060678A Expired JPS6036142B2 (ja) | 1978-12-25 | 1978-12-25 | 分波回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6036142B2 (ja) |
-
1978
- 1978-12-25 JP JP16060678A patent/JPS6036142B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5586239A (en) | 1980-06-28 |
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