JPS6130761B2 - - Google Patents

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JPS6130761B2
JPS6130761B2 JP1291479A JP1291479A JPS6130761B2 JP S6130761 B2 JPS6130761 B2 JP S6130761B2 JP 1291479 A JP1291479 A JP 1291479A JP 1291479 A JP1291479 A JP 1291479A JP S6130761 B2 JPS6130761 B2 JP S6130761B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
main
branch
waveguides
frequency band
Prior art date
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Expired
Application number
JP1291479A
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English (en)
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JPS55105401A (en
Inventor
Katsuhiko Aoki
Jun Watabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS55105401A publication Critical patent/JPS55105401A/ja
Publication of JPS6130761B2 publication Critical patent/JPS6130761B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/213Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はアンテナ給電装置等の分岐回路に関
し、特に比較的低域の周波数帯(以下低周波数帯
と称す)と比較的高域の周波数帯(以下高周波数
帯を称す)の2周波数帯を共用する通信、いわゆ
る多周波数帯共用通信で、直交2偏波を用いた通
信に用いる導波管型分波管型回路に関するもので
ある。
第1図aはこのような目的に用いられる従来の
分波回路の一例を示す斜視図、同図bはその平面
図、同図cはその分波回路が具備する位相補償素
子の斜視図である。第1図a,bにおいて、1は
低周波数帯の電波FLの直交する2偏波および高
周波数帯の電波FEの直交する2偏波が伝送可能
で、かつ高周波数帯においていくつかの高次姿態
波が伝送可能である円形導波管、10は入力側の
第1の端面、11は出力側の第2の端面、8はこ
の円形導波管1の管壁に伝送方向Zに沿つて設け
られた結合孔、9はこの結合孔8からの高周波数
帯の電波FHを反射するフイルタ、2,3は前記
結合孔8とフイルタ9とを介して前記円形導波管
1と直交する同一平面上に、互いにその管軸2
5,25が直交するように接続された2本の分岐
導波管である。また、24は円形導波管1の面内
で2本の分岐導波管2,3が左右対称となる平面
の軸をX軸、そのX軸と直交する軸をY軸とし、
このY軸偏波方向に設けられた位相補償素子であ
る。
以上のような構成になる分波回路において、低
周波数帯の電波FLと高周波数帯の電波FHとを円
形導波管1の端面10から第2の端面11へ伝送
すると、低周波数帯の電波FLは結合孔8とフイ
ルタ9を介して第1の分岐動波管2と第2の分岐
導波管3へ分岐して出力され、高周波数帯の電波
Hはフイルタ9で反射され、第2の端面11へ
出力される。
しかしこの従来の分波回路は下記の2つの欠点
を有している。
(1) 円形導波管1の第1の端面10より高周数帯
の電波FHを入射した場合、結合孔8、分岐導
波管2,3および位相補償素子24はあらゆる
方向の入射偏波に対して広帯域にわたつて、等
価サセプタンスによる位相推移などの電気的効
果が同一とならず非対称となり、高周波帯の電
波FHのTMJA,TM2A等の高次姿態が発生
し、基本姿態であるTE1A波に対しても偏波の
変化が生じ、第2の端面11へ伝送される。
(2) 円形導波管1の第1の端面10から低周波数
帯の電波FLを入射し、分岐導波管2,3へ分
岐する場合、その入射偏波によつて分岐導波管
2,3がX軸偏波に対しては並列接続の状態、
即ち円形導波管1内のX軸偏波成分が、分岐導
波管2,3内の各電界のX軸偏波成分の差でも
つて得られるような接続状態となり、Y軸偏波
に対しては直列接続の状態、即ち円形導波管1
内のY軸偏波成分が、分岐導波管2,3内の各
電界のY軸偏波成分の和でもつて得られるよう
な接続状態になるため、X軸、Y軸偏波間に適
当な位相差を与える必要があり、そのため位相
補償素子24をX軸偏波方向もしくはY軸偏波
方向に設けていた。そして位相補償素子として
は金属ひれ等が周知であるが、その有効に動作
する周波数帯域が狭く、低周波数帯、高周波数
帯の2つの周波数帯状を補償することはできな
い。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、広帯域にわたつて
良好な分岐特性を有し、かつ広帯域にわたつて入
射偏波の軸比を劣化させない、楕円偏波率の良好
な導波管型分岐回路を提供することを目的として
いる。
以下この発明の一実施例を図について説明す
る。第2図aは、この発明の一実施例を示す斜視
図、同図bはその平面図である。図において1
a,1bは第2の主導波管、2a,3aは第1の
主導波管1aの第1,第2の分岐導波管、2b,
3bは第2の主導管1bの第1,第2の分岐導波
管、4a,5aは第1の主導波管1aの第1,第
2の短絡導波管、4b,5bは第2の主導波管1
bの第1,第2の短絡導波管、6は2つの第1の
分岐導波管2a,2bを相互に接続する第1の接
続する第1の接続導波管、7は2つの第2の分岐
導波管3a,3bを相互に接続する第2の接続導
波管、10a,11aは第1の主導波管1aの第
1,第2の端面、10b,11bは第2の主導波
管の第1,第2の端面である。そして第1の主導
波管1aおよび第2の主導波管1bの垂直断面内
で2本の分岐導波管2a,3aあるいは2b,3
bが左右対称となる平面の軸をX軸、そのX軸と
直交する軸をY軸とする。
第1,第2の主導波管1a,1bは、低周波数
帯の電波FLの直交する2偏波、および高周波数
帯の電波FHの直交する2偏波が同時に伝達可能
で、かつ高周波数帯においていくつかの高次姿態
が伝達可能であり、伝送軸に直角な平面による断
面が一般的には円形となる円形導波管であり、第
2の端面11a,11bに近い位置で低周波数帯
の電波FLがしや断となり、高周波数帯の電波FH
は影響を受けずに伝送されるテーパあるいは段寸
部を備えている。
またこの第1,第2の主導管1a,1bには、
その管壁に伝送方向Zによつて設けられた結合孔
8および高周波数帯の電波FHを反射するフイル
タ9を介して、分岐導波管2a,2b,3a,3
bが各主導波管1a,1bの周方向にX軸に対称
に相互に直交して設けられ、さらに短絡導波管4
a,2a,5bがX軸に対称に相互に直交し、か
つ分岐導波管3a,3b,2a,2bとそれぞれ
直交して設けられている。
さらに低周波数帯の電波FLが第1の主導波管
1aより第1の分岐導波管2a、第1の接続導波
管6、および第1の分岐導波管2bを介して第2
の主導波管1bへ伝送されるまでの位相φと、
第2の分岐導波管3a、第2の接続導波管7、お
よび第2の分岐導波管3bを介して第2の主導波
管1bへ伝送されるまでの位相φとの間には、
位相差θが、 θ=φ−φ=±180゜〔n(n−1)/2〕 ここでnは2以上の自然数 となる関係を持たせている。その方法として
は、第1,第2の接続導波管6,7のどちらか一
方にツイスト導波管、あるいは180゜位相器を用
いる方法、数個のEおよびHコーナーを用いて第
1の主導波管1aと第2のの主導波管1bとを接
続する方法、および第1,第2の接続導波管6,
7の長さを異ならせて180゜の位相差を持たせる
方法等がある。
次に作用効果について説明する。
以上のような構造の分波装置では、下記に述べ
るように従来の分波装置の2つの欠点を除去でき
る利点がある。ここでは説明を簡単にするため、
低周波数帯の電波FLにおける第1の接続導波管
6の透過位相φより第2の接続導波管7の透過
位相φが180゜遅れるように、第2の接続導波
管7の長さを第1の接続導波管を第1の接続導波
管6の長さより180゜分長く設けているものとす
る。
(1) 第1,第2の主導波管1a,1bの第1の端
面10a,10bより高周波数帯の電波FH
入射した場合、それぞれ4つの導波管2a,3
a,4a,5aおよび2b,3b,4b,5b
によりすべての偏波に対して対称となるように
結合孔8および電波FHを反射するフイルタ9
を構成しているので、高次姿態は発生せず、ま
た偏波に影響を与えないで第2の端面11a,
11bに伝送される。
(2) 低周波数帯の電波FLのX軸方向偏波成分FL
を第1の主導波管1aの第1の端面10aよ
り入射した場合、これを第1,第2の分岐導波
管2a,3aの方向に分解した電波をF1,F2
とすると、電波F1は第1の分岐導波管2a,、
第1の接続導波管6、および第1の分岐導波管
2bを介して第2の主導波管1b内に電波F3
となつて伝送され、電波F2は第2の分岐導波
管3a、位相が180゜遅れる第2の接続導波管
7、および第2の分岐導波管3bを介して第2
の主導波管1b内に電波F4となつて伝送され
る。この電波F3とF4との合成電波F5は第2の
主導波管1b内でのY軸方向偏成波成分とな
る。同様に、Y軸方向偏波成分FLYを第1の主
導波管1aの第1の端面10aより入射した場
合、これを第1,第2の分岐導波管2a,3a
の方向に分岐した電波をF6,F7とすると、電
波F6は第1の分岐導波管2a、第1の接続導
波管2bを介して第2の主導波管1b内に電波
F8となつて伝送され、電波F7は第2の分岐導
波管3a、位相が180゜遅れる第2の接続導波
管7、および第2の分岐導波管3bを介して、
第2の主導波管1b内に電波F9となつて伝送
される。この電波F8とF9との合成電波F10は、
第2の主導波管1b内でのX軸方向偏波成分と
なる。
すなわち、第2図で示すように、第1の主導波
管1aの第1の端面10aに入射したX軸方向偏
波成分FLXに対しては、第1の主導波管1a内で
は、第1の分岐導波管2aと第2の分岐導波管3
aが並列接続の状態であり、それが伝送された第
2の主導波管1bではY軸方向偏波成分F5とな
り、第1の分岐導波管2bと第2の分岐導波管3
bが直列接続の状態となる。また、第1の主導波
管1aの第1の端面10aに入射したY軸方向偏
波成分FLYに対しては第1の主導波管1a内で
は、第1の分岐導波管2aと第2の分岐導波管3
aが直列接続の状態であり、それが伝送された第
2の主導波管1b内でX軸方向偏波成分F10とな
り、第1の分岐導波管2bと第2の分岐導波管3
bが並列接続の状態となる。このように第1の主
導波管1a内でのX軸方向偏波成分FLX第2の主
導波管1b内でのY軸方向偏波成分F5となつて
伝送され、第1の主導波管1a内でのY方向偏波
成分FLYが、第2の主導波管1b内でのX軸方向
偏波成分F10となるように直列接続と並列接続と
を組合わせることにより、従来の分波装置のX軸
偏波成分とY軸偏波成分との間に生じる位相差を
打消することができる。
なお、この発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、主導波管として第3図に示す正方形導
波管を用いることも可能であり、さらに第2図の
分波装置を第4図のごとく多段に接続して多周波
数帯共用直交偏波分波置として用いることも可能
である。第3図および第4図において、第2図と
同一符号は同一、または相当部分を示し、第4図
において、26は低周波数帯の電波FLがしや断
となるテーパ導波管あるいは段付導波管である。
また、分岐導波管2,3での振幅、位相不平衡
成分による第1の主導波管1aと第2の主導波管
1bとの間で生ずるまわり込み共振を防止するた
め、第1,第2の接続導波管6および7に低損失
アイツレータを挿入することも可能である。
以上のように、この発明の導波管型分波回路に
よれば、下記のように従来の2つの欠点を除去し
た導波管型分波装置が得られる効果がある。
すなわち、従来の第1の欠点に対しては、周方
向に90゜毎に結合孔および高周波数帯阻止フイル
タを配置し、通過する高周波数帯の電波FHのあ
らゆる方向に対して対称構成としたため、高周波
数帯の高次姿態の発生および基本姿態の偏波への
影響を原理的に除去できる。
また従来の第2の欠点に対しては、従来の主導
波管の内部に具備している位相補償素子を取り除
き、その第1の主導波管と同一構成の第2の主導
波管を第1,第2の分岐導波管および第1,第2
の接続導波管を介して接続し、かつ第1の主導波
管のX軸偏波を第2の主導波管ではY軸偏波に、
第1の主導波管のY軸偏波を第2の主導波管では
X軸偏波にそれぞれ変化させるようにしたため、
例えば衛星通信に使用されている低、高周波数帯
域FL(3700〜4200MHz)、FH(5925〜6425M
Hz)のような広帯域にわたつて位相補償ができ、
広帯域の分波装置が得られる。しかも位相補償素
子が不要であるので、特に通過する高周波数帯域
Hにおける楕円偏波率特性が優れており、直交
2偏波を共用する給電装置に適している。
【図面の簡単な説明】
第1図a,bは従来の分波装置の一例を示す斜
視図および平面図、同図cはその分波装置におい
て用いる位相補償素子の斜視図、第2図a,bは
この発明の一実施例を示す斜視図および平面図、
第3図および第4図はこの発明の他の実施例を示
す斜視図である。なお図中、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 低周波数帯および高周波数帯の各電波の直交
    する2偏波が同時に伝送可能な第1,第2の主導
    波管と、前記両主導波管のそれぞれにその周方向
    に相互に直交して設けられた第1,第2の分岐導
    波管と、該第1,第2の分岐管のそれぞれと上記
    第1,第2の主導波管のそれぞれとの間に設けら
    れ高周波数帯の電波を反射するフイルタと、前記
    両主導管のそれぞれにその周方向に相互に直交し
    かつ前記両分岐導波管のいずれかと直交して設け
    られた高次姿態波を発生しない寸法の第1,第2
    の短絡導波管と、前記主導波管のそれぞれに設け
    られた前記第1の分岐導波管を相互に接続する第
    1の接続導波管と、前記両主導波管のそれぞれに
    設けられた前記第2の短絡導波管を相互に接続し
    前記第1の接続導波管に比し180゜の位相差を与
    える第2の接続導波管とを備えたことを特徴とす
    る導波管型分岐回路。
JP1291479A 1979-02-06 1979-02-06 Waveguide-type branching circuit Granted JPS55105401A (en)

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