(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導波管の内側に第２の導波管を同軸上に配設した二重の導波管を有する衛星受信用コンバータの導波管装置であって、
前記第１の導波管と前記第２の導波管との間に配設される第１および第２の隔壁、および
前記第２の導波管の内側に配設される第３の隔壁を備え、
前記第３の隔壁は、前記第２の導波管における一方の側壁から他方の側壁への方向および入力部から出力部への方向に幅が階段状に広がるように形成され、前記出力部において前記第２の導波管の前記他方の側壁につながり、
前記第１および第２の隔壁は、前記第１の導波管における側壁から前記第２の導波管の外壁への方向および前記入力部から前記出力部への方向に幅が階段状に広がり、かつ、前記入力部から前記出力部への方向に厚みが階段状に増すように形成され、前記出力部において前記第２の導波管の前記外壁につながるとともに、厚みが前記第２の導波管の外径と同一となることを特徴とする、衛星受信用コンバータの導波管装置。
【請求項２】
第１の導波管の内側に第２の導波管を同軸上に配設した二重の導波管を有する衛星受信用コンバータの導波管装置であって、
前記第１の導波管と前記第２の導波管との間に配設される第１および第２の隔壁、および
前記第２の導波管の内側に配設される第３の隔壁を備え、
前記第３の隔壁は、前記第２の導波管における一方の側壁から他方の側壁への方向および入力部から出力部への方向に幅がテーパ状に広がるように形成され、前記出力部において前記第２の導波管の前記他方の側壁につながり、
前記第１および第２の隔壁は、前記第１の導波管における側壁から前記第２の導波管の外壁への方向および前記入力部から前記出力部への方向に幅がテーパ状に広がり、かつ、前記入力部から前記出力部への方向に厚みがテーパ状に増すように形成され、前記出力部において前記第２の導波管の前記外壁につながるとともに、厚みが前記第２の導波管の外径と同一となることを特徴とする、衛星受信用コンバータの導波管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は二周波数帯衛星受信用コンバータに関し、特に、衛星放送や衛星通信受信用アンテナのコンバータに関するものであって、ＫｕバンドおよびＫａバンドなどの２つの離れた周波数帯の、それぞれ２つの円偏波（右旋円偏波と左旋円偏波）を受信するコンバータの入力導波管部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
衛星放送や衛星通信受信用アンテナは、パラボラアンテナが多く使用されている。パラボラアンテナは、衛星に向けた反射鏡と、反射鏡によって集束された電波を受ける一次放射器と、一次放射器で受けた電波を増幅および周波数変換するコンバータで構成されているが、最近の小型のパラボラアンテナでは一次放射器とコンバータは一体化されたものが多い。
【０００３】
現在は、Ｋｕバンド（周波数約１０．７〜１４．５ＧＨｚ）を利用した衛星放送、衛星通信が主流であるが、特に米国などにおいては、Ｋｕバンドの周波数帯の割当が過密化してきており、また広い周波数帯域が必要な高品位テレビ放送や、高速化，大容量化が要求されているデータ通信のために、さらに周波数の高いＫａバンド（周波数約２０ＧＨｚ）の利用が計画されている。
【０００４】
このＫｕバンドとＫａバンドは共存する関係にあり、当然２つの周波数帯の電波を１つのアンテナおよびコンバータで受信するという需要も出てくる。従来の二周波用一次放射器の技術として、たとえばＣバンド（周波数約４ＧＨｚ）とＫｕバンドを共用する一次放射器がある。
【０００５】
図２０は従来の二周波共用一次放射器の導波管内部を示す構造図であり、図２１はその断面図である。
【０００６】
図２０および図２１を参照して、二周波共用一次放射器は、二重構造の円形導波管（同軸導波管）となっており、外側導波管２０１に低い周波数帯ｆ１（以下、ｆ１と称する）の信号が通り、内側導波管２１１に高い周波数帯ｆ２（以下、ｆ２という）の信号が通る。この二周波共用一次放射器は、円偏波受信用であって外側導波管２０１の内側にはｆ１信号用の９０度位相器２０２が設けられ、内側導波管２１１の内側にはｆ２信号用の９０度位相器２１２が設けられている。
【０００７】
図２０において、右側から入ってきたｆ１の円偏波信号は、外側導波管２０１を通り、９０度位相器２０２によって直線偏波信号に変換され、外側導波管２０１からステップ変換器２０３を介して矩形状の分岐導波管２０４に送られる。
【０００８】
ｆ２の円偏波信号は、内側導波管２１１を通り９０度位相器２１２によって直線偏波信号に変換される。直線偏波に変換された信号ｆ２は、導波管内のプローブ２１３によって受信され、同軸線路２１４を通って図示しないｆ２用コンバータ回路に送られる。
【０００９】
同軸線路２１４は図２１に示すように、中心導体２１５と、その外側の外部導体２１７と、中心導体２１５および外部導体２１７の間の誘電体２１６から構成されており、中心導体２１５はプローブ２１３と電気的に接続され、外部導体２１７は内側導波管２１１および外側導波管２０１にそれぞれ電気的に接続されている。
【００１０】
なお、直線偏波に変換されたｆ１信号も、分岐導波管２０４から図示しないプローブを介してｆ１用コンバータ回路に送られる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図２０に示すように、従来の二周波数共用一次放射器はもちろんＫｕバンドとＫａバンドの周波数帯にも応用可能であるが、それぞれの周波数帯で１つの偏波（右旋円偏波または左旋円偏波）しか受信できないという問題がある。その理由は、ｆ２用の同軸線路を１本しか配設できない点にある。ｆ２の周波数帯において、２つの偏波（右旋円偏波と左旋円偏波）を受信しようとした場合、図２０において水平に配設されたプローブ２１３と同軸線路２１４の他にさらにもう１本のプローブと同軸線路を直交する方向（図２０でいえば垂直方向）に配設しなければならない。しかし、このような構造にした場合、外側導波管２０１は直交した２本のｆ２用同軸線路が貫通することになり、２本の直交する外側導体によって短絡されるため、外側導波管２０１にはどのような方向の偏波も通過させることができない。
【００１２】
外側導波管２０１にｆ１信号を通過させることができるのは、ｆ２用同軸線路に直交する偏波のみである。このため、ｆ１，ｆ２それぞれの周波数帯で１つの偏波しか受信できない。今日のように、衛星放送や衛星通信の周波数帯の割当が過密化してくると、電波資源の有効活用の観点から、同じ周波数帯でも２つの偏波を利用する通信手段がとられるようになってくるため、１つの周波数帯について１つの偏波しか受信できない一次放射器あるいはコンバータではその利用価値が低くなってしまう。
【００１３】
それゆえに、この発明の主たる目的は、２つの周波数帯を受信するコンバータにおいて、各周波数帯の２つの異なる円偏波を受信する一次放射器を実現し得る二周波数帯衛星受信用コンバータを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる導波管装置は、第１の導波管の内側に第２の導波管を同軸上に配設した二重の導波管を有する衛星受信用コンバータの導波管装置であって、第１の導波管と第２の導波管との間に配設される第１および第２の隔壁、および第２の導波管の内側に配設される第３の隔壁を備え、第３の隔壁は、第２の導波管における一方の側壁から他方の側壁への方向および入力部から出力部への方向に幅が階段状に広がるように形成され、出力部において第２の導波管の他方の側壁につながり、第１および第２の隔壁は、第１の導波管における側壁から第２の導波管の外壁への方向および入力部から出力部への方向に幅が階段状に広がり、かつ、入力部から出力部への方向に厚みが階段状に増すように形成され、出力部において第２の導波管の外壁につながるとともに、厚みが第２の導波管の外径と同一となる。
【００１５】
またこの発明のさらに別の局面に係わる導波管装置は、第１の導波管の内側に第２の導波管を同軸上に配設した二重の導波管を有する衛星受信用コンバータの導波管装置であって、第１の導波管と第２の導波管との間に配設される第１および第２の隔壁、および第２の導波管の内側に配設される第３の隔壁を備え、第３の隔壁は、第２の導波管における一方の側壁から他方の側壁への方向および入力部から出力部への方向に幅がテーパ状に広がるように形成され、出力部において第２の導波管の他方の側壁につながり、第１および第２の隔壁は、第１の導波管における側壁から第２の導波管の外壁への方向および入力部から出力部への方向に幅がテーパ状に広がり、かつ、入力部から出力部への方向に厚みがテーパ状に増すように形成され、出力部において第２の導波管の外壁につながるとともに、厚みが第２の導波管の外径と同一となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明に用いられる従来の正方形導波管の隔壁ポーラライザの構造を表わした透視図である。
【００３３】
図１に示すように、隔壁ポーラライザは、正方形導波管１と隔壁２とから構成されている。入力部は通常の正方形導波管であり、ここに円偏波が入力される。入力部の奥に正方形導波管１の側壁から水平方向に隔壁２の突起が出ており、該隔壁は奥にいくに従って階段状に広がっていき、出力部では隔壁２が導波管のもう一方の側壁につながっていて、２つの矩形導波管に分割された構造になっている。
【００３４】
図２は従来の隔壁ポーラライザを入力部正面から見た断面図であり、入力部から出力部間での導波管断面形状と、内部を通過する信号の電界方向を、図２の（ａ）から（ｄ）および（ｅ）から（ｈ）に表わしている。図２の（ａ）および（ｅ）は、隔壁ポーラライザの入力部において、電界が回転している様子（円偏波）を表わし、（ａ）は（ｅ）に比べて時間的に偏波の回転角９０度に相当する分遅れている。
【００３５】
図２（ａ）から（ｄ）は、垂直方向の電界が直交している水平方向の隔壁２には何ら影響を受けず、出力部の２つの矩形導波管まで通過する状態を表わしている。図２（ｅ）から（ｈ）は、電界が前記隔壁２と平行になっているため、電界はその向きを徐々に変え、出力部の２つの矩形導波管部では（ｈ）に示すとおり、入力の電界と直交する方向に変っている状態を表わしている。
【００３６】
同時に、隔壁２によって位相が遅れていくが、隔壁２の長さおよび形状を適当に設定することによって位相を９０度遅らせ、出力部の２つの矩形導波管部（図２の（ｈ）では、（ｄ）と同相になるようにしている。すなわち、入力部では（ａ）より（ｅ）の方の位相が９０度進んでいたものが、隔壁２による水平方向電界の９０度位相遅れのため、２つの矩形導波管出力部と（ｄ）と（ｈ）では信号が同位相となる。
【００３７】
ここで、（ｄ）と（ｈ）とを比較すると、上側の矩形導波管は電界の方向が同じであるため、エネルギ的に加算された電界が生じ、直線偏波が出力されるが、下側の矩形導波管は電界の方向が逆であるため、打消し合ってここには電界が生じない。図示しないが、入力の円偏波の回転方向が逆の場合は、下側の矩形導波管に電界が生じ、上側の矩形導波管には電界が生じない。
【００３８】
以上の動作によって、隔壁ポーラライザでは入力された円偏波が、その円偏波の回転方向によって２つの矩形導波管のいずれかに直線偏波となって出力される。隔壁ポーラライザは、出力部における２つの電界の方向が平行となるため、ｆ２用の２本のプローブおよび同軸線路を互いに平行、つまり同一直線上に配設されることになる。
【００３９】
なお、図1に示した隔壁ポーラライザの導波管形状は円形導波管を利用したものもある。
【００４０】
図３はこの発明の第１の実施形態を表わす二周波共用隔壁ポーラライザの導波管の内部透視図である。この図３に示した第１の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザは、二重構造の正方形導波管であり、図３に示す左側の入力部は正方形の同軸導波管となっている。
【００４１】
図３において、内側の正方形導波管２１にはｆ２の円偏波が入力され、外側の正方形同軸導波管１１にはｆ１の円偏波が入力される。ｆ２用の内側の導波管構造は図１に示した隔壁ポーラライザと同じであり、入力部の奥に導波管の側壁から水平方向に第３の隔壁２２の突起が形成されており、隔壁２２は奥にいく従って階段状に広がっていき、出力部では隔壁２２が導波管２１のもう一方の側壁につながって、２つの矩形導波管に分割された構造になっている。
【００４２】
ｆ１用の外側導波管１１には、第１の隔壁１２および第２の隔壁１３が配設されており、第１の隔壁１２は外側導波管１１の一方の壁面から水平方向に突起が出て、突起は奥にいくに従って階段状に広がってき、出力部では隔壁１２が内側導波管２１の外壁につながっている。第２の隔壁１３は隔壁１２と軸対称な位置の、内側導波管２１の外壁面から水平方向に突起が出て、突起は奥にいくに従って階段状に広がっていき、出力部では隔壁１３が外側導波管１１の内壁面につながっている。
【００４３】
なお、図３において隔壁１２，１３および１４の形状を４段の階段状にしているが、隔壁の段数は４段に限定されるものではない。
【００４４】
図４は図３に示した第１の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザを、入力部正面から見た断面図であり、その動作原理を表わす。図４において、ｆ２用の内側における隔壁ポーラライザの動作原理は図２に示した隔壁ポーラライザと同じである。ｆ１用の外側の隔壁ポーラライザは図４の（ａ）から（ｄ）を見ると、電界は直交している水平方向の第１の隔壁１２および第２の隔壁１３には何ら影響を受けず、出力部の２つの導波管まで通過する。
【００４５】
図４の（ｅ）から（ｈ）を見ると、電界は隔壁１２および１３と平行になっているため、電界はその向きを徐々に変え、出力部の２つの導波管部では図４の（ｈ）のとおり、入力の電界と直交する方向に変っている。同時に、隔壁１２および１３によって位相が遅れるが、隔壁１２および１３の長さおよび形状を適当に設定することによって位相を９０度遅らせ、出力部の２つの導波管部（図４の（ｈ）では、（ｄ）と同相になるようにしている。すなわち、入力部では（ａ）より（ｅ）の方の位相が９０度進んでいたものが、隔壁１２および１３による水平方向電界の位相遅れのため、出力部では（ｄ）と（ｈ）が同相となる。ここで、（ｄ）と（ｈ）を比較すると、上側の導波管は電界の方向が同じであるため、エネルギ的に加算された電界が生じ、直線偏波が出力されるが、下側の導波管は電界の方向が逆であるため、打消し合ってここには電界が生じない。
【００４６】
図示しないが、入力の円偏波の回転方向が逆の場合は、下側の導波管に電界が生じ、上側の導波管には電界が生じない。以上の動作によって、ｆ１用の外側隔壁ポーラライザにおいても入力された円偏波が、その円偏波の回転方向によって２つの導波管のいずれかに直線偏波となって出力される。
【００４７】
第１の実施形態の２周波共用隔壁ポーラライザは、図４の（ｄ）および（ｈ）に示すとおり、ｆ１信号の２つの偏波およびｆ２信号の２つの偏波がすべて平行な方向で出力される。
【００４８】
図５はこの発明の第２の実施形態を示す二周波共用隔壁ポーラライザを、入力部正面から見た断面図であり、その動作原理を表わしたものである。図５において、ｆ２用における内側の隔壁ポーラライザおよびｆ１用における外側の隔壁ポーラライザの動作原理は第１の実施の形態と同じであるが、この第２の実施形態では、内側導波管４１の第３の隔壁４２を、外側導波管３１の第１の隔壁３２および第２の隔壁３３に対して直交する方向に設けている点で異なっている。
【００４９】
これにより、第２の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザは、図５の（ｄ）および（ｈ）に示すとおり、内側隔壁ポーラライザの出力導波管によるｆ２信号における２つの偏波の電界方向は、外側の隔壁ポーラライザの出力導波管によるｆ１信号における２つの偏波の電界方向に対して直交する方向に出力される。
【００５０】
第１および第２の実施形態ともにｆ１用の隔壁ポーラライザにおける出力部の２つの導波管は凹形状のいわゆるリッジ導波管となっている。
【００５１】
図６はこの発明の第３の実施形態を表わす二周波共用隔壁ポーラライザを、入力部正面から見た断面図であり、その動作原理を表わす。この第３の実施形態も入力部は二重構造の正方形の同軸導波管であり、内側の正方形導波管６１にｆ２の円偏波が入力され、外側の正方形同軸導波管５１にｆ１の円偏波が入力される。
【００５２】
ｆ２用の内側の導波管構造は、図１の隔壁ポーラライザと同じであり、入力部の奥に導波管６１の側壁内側から水平方向に第３の隔壁６２の突起が出ており、この隔壁６２は奥にいくに従って階段状に広がっていき、出力部では隔壁６２が導波管６１のもう一方の側壁につながって２つの矩形導波管に分離した構造になっている。
【００５３】
ｆ１用の外側導波管５１には、第１の隔壁５２および第２の隔壁５３が配設されており、第１の隔壁５２は外側導波管５１の一方の内壁面から水平方向に突起が出て、突起は奥にいくに従って幅および厚みともに広がっていき、出力部では第１の隔壁５２が内側導波管６１の外壁につながると同時に、厚みは内側導波管６１の外径と同じ寸法になっている。第２の隔壁５３は前記隔壁５２と軸対称な位置の、内側導波管６１の外壁面から水平方向に突起が出て、突起は奥にいくに従って幅および厚みともに広がっていき、出力部では隔壁５３が外側導波管５１の内隔壁につながると同時に、厚みは内側導波管６１の外径と同じ寸法になっている。
【００５４】
この第３の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザでは、図６の（ｄ）および（ｈ）に示すとおり、ｆ１信号の２つの偏波およびｆ２信号の２つの偏波がすべて平行な方向で出力される。
【００５５】
図７はこの発明の第４の実施形態を表わす二周波共用隔壁ポーラライザを入力部正面から見た断面図であり、その動作原理を表わす。ｆ２用の内側における隔壁ポーラライザおよびｆ１用の外側における隔壁ポーラライザの動作原理は図６に示した第３の実施形態と同じであるが、この第４の実施形態では、内側導波管８１の第３の隔壁８２を、外側導波管７１の第１の隔壁７２および第２の隔壁７３に対して直交する方向に向けている点が異なる。
【００５６】
これにより、この第４の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザは、図７の（ｄ）および（ｈ）に示すとおり、内側隔壁ポーラライザの出力導波管の、ｆ２信号における２つの偏波の電界方向は、外側の隔壁ポーラライザにおける出力導波管のｆ１信号における２つの偏波電界の方向に対して直交する方向に出力される。
【００５７】
なお、第３および第４の実施形態では、ｆ１用隔壁ポーラライザにおける出力部の２つの導波管は、矩形導波管となっている。
【００５８】
図８はこの発明の第５の実施形態を示す二周波共用隔壁ポーラライザを、入力部正面から見た断面図であり、その動作原理を表わす。この第５の実施形態では、導波管は二重構造の円形導波管であり、その入力部は円形の同軸導波管となっている。図８において、内側の円形導波管１０１にｆ２の円偏波が入力され、外側の円形同軸導波管９１にｆ１の円偏波が入力される。ｆ２用の内側の円形導波管１０１は、入力部の奥に円形導波管１０１の内壁から水平方向に第３の隔壁１０２の突起が形成されており、この隔壁１０２は奥にいくに従って幅が広がっていき、出力部では隔壁１０２が導波管１０１のもう一方の壁につながって、２つの半円形導波管に分離した構造になっている。
【００５９】
ｆ１用の外側の円形導波管９１には、第１の隔壁９２および第２の隔壁９３が配設されており、第１の隔壁９２は外側導波管９１の一方の内壁面から水平方向に突起が出て、突起は奥にいくに従って幅が広がっていき、出力部では前記隔壁９２が内側導波管１０１の外壁につながっている。第２の隔壁９３は前記隔壁９２と軸対称の位置の、内側導波管１０１の外壁面から水平方向に突起が出て突起は奥にいくに従って幅が広がっていき、出力部では隔壁９３が外側導波管９１の壁面につながっている。
【００６０】
ｆ２用の内側隔壁ポーラライザの動作原理は、図１に示した正方形導波管による隔壁ポーラライザと同じである。ｆ１用の外側隔壁ポーラライザは、図８の（ａ）から（ｄ）を見ると、電界は直交している水平方向の第１の隔壁９２および第２の隔壁９３には何ら影響を受けず、出力部の２つの導波管まで通過する。
【００６１】
図８の（ｅ）から（ｈ）を見ると、電界は隔壁９２および９３と平行になっているため、電界はその向きを徐々に変え、出力部の２つの導波管部では図８（ｈ）に示すとおり、入力が電界と直交する方向に変っている。同時に、隔壁９２および９３によって位相が遅れるが、隔壁９２および９３の長さおよび形状を適当に設定することによって位相を９０度遅らせ、出力部の２つの導波管部（図８（ｈ））では、（ｄ）と同相になるようにしている。すなわち、入力部では（ａ）より（ｅ）の方の位相が９０度進んでいたものが、隔壁９２および９３による水平方向電界の位相遅れのため、出力部では（ｄ）と（ｈ）が同相となる。ここで、（ｄ）と（ｈ）を比較すると、上側の導波管は電界の方向が同じであるため、エネルギ的に加算された電界が生じ、直線偏波が出力されるが、下側の導波管は電界の方向が逆であるため、打消し合ってここには電界が生じない。
【００６２】
なお、図示しないが、入力の円偏波の回転方向が逆の場合は、下側の導波管に電界が生じ、上側の導波管には電界が生じない。また、この第５の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザは、図８（ｄ）および（ｈ）に示すとおり、ｆ１の２つの偏波およびｆ２の２つの偏波がすべて平行な方向で出力される。
【００６３】
図９はこの発明の第６の実施形態を表わす二周波共用隔壁ポーラライザを入力部正面から見た断面図である。ｆ２用の内側の隔壁ポーラライザおよびｆ１用の外側における隔壁ポーラライザの動作原理は図８に示した第５の実施形態と同じであるが、この第６の実施形態では、内側の導波管の隔壁を外側の導波管の隔壁に対して直交する方向に向けている点が異なる。これにより、第６の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザは、図９（ｄ）および（ｈ）に示すとおり、内側の隔壁ポーラライザの出力導波管におけるｆ２信号の２つの偏波の電界方向は、外側の隔壁ポーラライザの出力導波管におけるｆ１信号の２つの偏波の電界方向に対して直交している。
【００６４】
なお、第５および第６の実施形態ともに、ｆ２用の隔壁ポーラライザにおける出力部の２つの導波管は半円形導波管となり、ｆ１用の隔壁ポーラライザにおける出力部の２つの導波管は扇形の導波管となっている。
【００６５】
図１０はこの発明の第１，第２，第５および第６の実施形態において、形状が板状に形成された第１〜第３の隔壁の一例を表わす図であり、隔壁の幅は入力側から出力側にいくに従ってステップ（階段）状に広がっている。
【００６６】
図１１はこの発明の第１，第２，第５および第６の実施形態において、形状が板状であって、第１〜第３の隔壁の一例を表わし、隔壁の幅は入力側から出力側にいくに従って緩やかに広がるテーパ形状となっている。
【００６７】
図１２はこの発明の第３および第４の実施形態において、外側導波管に配設された第１および第２の隔壁の一例を表わす図であり、入力側から出力側にいくに従って、隔壁の幅がステップ（階段）状に広がると同時に、厚みもステップ（階段）状に厚くなり、出力側では隔壁の厚みが内側導波管の外径寸法と同じになっている。これにより、外側の隔壁ポーラライザにおける出力導波管の形状を矩形導波管とすることができる。
【００６８】
図１３はこの発明の第３および第４の実施形態において、外側導波管に配設された第１および第２の隔壁の一例を表わす図であり、隔壁は入力側から出力側にいくに従って、幅および厚みともに緩やかに広がるテーパ形状とし、出力側では隔壁の厚みが内側導波管の外側寸法と同じにしている。これにより、外側の隔壁ポーラライザにおける出力導波管の形状が矩形導波管となる。
【００６９】
図１４はこの発明の第７の実施形態を示す導波管−プローブ変換部の断面図であり、第１の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザにつながる導波管−プローブ変換部を示す。そして、図１４（ａ）は側面断面図であり、（ｂ）は図１４（ａ）の線Ａ−Ａ′に添う正面断面図である。導波管−プローブ変換部は、隔壁ポーラライザによって円偏波から直線偏波に変換された信号を、プローブを介して同軸線路に給電する。
【００７０】
図３に示した第１の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザの外側導波管１１において、その上下壁面には図１４（ａ）に示すように貫通孔が形成されていて、それぞれには第１のプローブ１４と同軸線路１６および第２のプローブ１５と同軸線路１７が配設される。そして、第１のプローブ１４および第２のプローブ１５によって右旋円偏波および左旋円偏波から２つの直線偏波に変換されたｆ１信号が受信され、同軸線路１６および１７を介して外側導波管１１の外側へ出力される。
【００７１】
また、内側導波管２１の上下壁面には貫通孔が形成されていて、そこに第３のプローブ２４と同軸線路２６および第４のプローブ２５と同軸線路２７とが配設される。これらの第３のプローブ２４および第４のプローブ２５によって２つの直線偏波に変換されたｆ２信号が受信され、同軸線路２６および２７を介して外側導波管２１の外側へ出力される。同軸線路２６および２７は外側導波管１１の内部を貫通して外側導波管１１の外側へ出力される。
【００７２】
第１の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザは、ｆ１の２つの偏波およびｆ２の２つの偏波がすべて平行な方向で出力されるため、図１４においてｆ２信号用の第３のプローブ２４および第４のプローブ２５は、ｆ１信号用の第１のプローブ１４および第２のプローブ１５と平行に配設する必要がある。
【００７３】
また、導波管内の信号をプローブで受信する場合、プローブから導波管内波長のおよそ１／４（λｇ／４）離れた位置で導波管を短絡する必要がある。第７の実施形態では、図１４に示すとおりｆ２用の第３のプローブ２４および第４のプローブ２５用の短絡を、内側導波管の閉塞部２８および２９で行ない、第３および第４のプローブ２４，２５を閉塞部２８および２９からおよそλｇ／４離れた位置に配設している。
【００７４】
ｆ１用の第１のプローブ１４および第２のプローブ１５用の短絡手段として第３のプローブ２４および第４のプローブ２５の同軸線路２６および２７の外側導体を利用し、第１のプローブ１４および第２のプローブ１５は同軸線路２６および２７からおよそλｇ／４離れた位置に配設している。
【００７５】
なお、それぞれの同軸線路２６，２７の出力は図示しないがそれぞれのコンバータ回路に接続される。
【００７６】
図１５はこの発明の第８の実施形態を示す導波管−プローブ変換部の断面図であり、図５に示した第２の実施形態の二周波共有隔壁ポーラライザにつながる導波管−プローブ変換部を示す。第２実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザの外側導波管３１で２つの直線偏波に変換されたｆ１信号は第１のプローブ３４および第２のプローブ３５でそれぞれ受信され、同軸線路３６および３７を介して外側導波管３１の外側へ出力される。また、内側導波管４１で２つの直線偏波に変換されたｆ２信号は、第３のプローブ４４および第４のプローブ４５でそれぞれ受信され、同軸線路４６および４７を介して外側導波管３１の外側へ出力される。同軸線路は外側導波管１１の内部を貫通して外側導波管の外側へ出力される。
【００７７】
第２の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザは、内側隔壁ポーラライザの出力導波管におけるｆ２信号の２つの偏波の電界方向が、外側の隔壁ポーラライザの出力導波管におけるｆ１信号の２つの偏波の電界方向に対して直交する方向に出力されるため、図１５に示すｆ２信号用の第３のプローブ４４および第４のプローブ４５はｆ１信号用の第１のプローブ３４および第２のプローブ３５と直交する方向に配設される。
【００７８】
また、第８の実施形態では、ｆ２用の第３のプローブ４４および第４のプローブ４５用の短絡をおよそλｇ／４離れた位置に設けた内側導波管４１の閉塞部４８および４９で行なわれ、ｆ１用の第１のプローブ３４および第２のプローブ３５用の短絡はおよそλｇ／４離れた位置に設けた外側導波管３１の閉塞部３８および３９で行なわれる。
【００７９】
なお、それぞれの同軸線路の出力は、図示しないがそれぞれのコンバータ回路に接続される。
【００８０】
図１６はこの発明の第９の実施形態を表わす導波管−プローブ変換部の断面図であり、図６に示した第４の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザにつながる導波管−プローブ変換部を示す。第４の実施形態における二周波共用隔壁ポーラライザの外側導波管７１で２つの直線偏波に変換されたｆ１信号は、第１のプローブ７４および第２のプローブ７５でそれぞれ受信され、同軸線路７６および７７を介して外側導波管７１の外側へ出力される。これらの第１のプローブ７４および第２のプローブ７５と同軸線路７６および７７は外側導波管７１の上下壁に形成された貫通孔に挿入されている。
【００８１】
また、内側導波管８１で２つの直線偏波に変換されたｆ２信号は、第３のプローブ８４および第４のプローブ８５でそれぞれ受信され、同軸線路８６および８７を介して外側導波管７１の外側へ出力される。これらの第３のプローブ８４および第４のプローブ８５と同軸線路８６および８７は外側導波管７１の第１の隔壁７２および第２の隔壁７３に形成された貫通孔に挿入されている。なお、それぞれの同軸線路の出力は図示しないがそれぞれのコンバータ回路に接続されている。
【００８２】
図１７はこの発明の第１０の実施形態を表わす導波管−プローブ変換部の断面図であり、特に図１７（ａ）は側面断面図を示し、図１７（ｂ）は図１７（ａ）の線Ａ−Ａ′に沿う断面図である。前述の第５の実施形態で説明した二周波共用隔壁ポーラライザの外側導波管９１で２つの直線偏波に変換されたｆ１信号は第１のプローブ９４および第２のプローブ９５でそれぞれ受信され、同軸線９６および９７を介して外側導波管１１の外側へ出力される。第１のプローブ９４および第２のプローブ９５と同軸線路９６および９７は外側導波管に形成された貫通孔に挿入されている。
【００８３】
また、内側導波管１０１で２つの直線偏波に変換されたｆ２信号は第３のプローブ１０４および第４のプローブ１０５でそれぞれ受信され、同軸線路１０６および１０７を介して外側導波管１１の外側へ出力される。これらの同軸線路１０６および１０７は外側導波管９１の内部を貫通するように形成された貫通孔に挿入されている。
【００８４】
図８に示した第５の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザは、ｆ１の２つの偏波およびｆ２の２つの偏波がすべて平行な方向で出力されるため、図１７においてｆ２信号用の第３のプローブ１０４および第４のプローブ１０５はｆ１信号用の第１のプローブ９４および第２のプローブ９５と平行に配設する必要がある。また、第１０の実施形態では、図１７に示すように、ｆ２用の第３のプローブ１０４および第４のプローブ１０５用の短絡が内側導波管１０１の閉塞部１０８および１０９で行なわれ、第３および第４のプローブを閉塞部からおよそλｇ／４離れた位置に配設される。
【００８５】
ｆ１用の第１のプローブ９４および第２のプローブ９５用の短絡手段としては、第３のプローブ１０４および第４のプローブ１０５の同軸線路１０６および１０７の外側導体が利用され、第１のプローブ９４および第２のプローブ９５は同軸線路１０６および１０７からおよそλｇ／４離れた位置に配設される。
【００８６】
なお、それぞれの同軸線路の出力は、図示しないがそれぞれのコンバータ回路に接続されている。
【００８７】
図１８はこの発明の第１１の実施形態を表わす導波管−プローブ変換部の断面図であり、図９に示した第６の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザにつながる導波管−プローブ変換部を示す。この第１１の実施形態は、第８の実施形態の導波管−プローブ変換部に準じるため、その詳細な説明を省略する。
【００８８】
図１９はこの発明の第１２の実施形態を表わす導波管−プローブ変換部の断面図であり、第１，第３および第５の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザにつながるものである。この第１２の実施形態では、外側導波管１１１におけるｆ１用の２つの出力導波管部分にｆ１用の第１のプローブ１１４と第２のプローブ１１５とが配設され、内側導波管１２１は外側導波管１１１の後方に突出し、突出した部分に貫通孔が形成され、そこにｆ２用の第３のプローブ１２４と第４のプローブ１２５のプローブが配設される。
【００８９】
また、図１９に示した内側導波管１２１と第３のプローブ１２４と第４のプローブ１２５を導波管の軸方向に９０度回転させれば、前述の第２，第４および第６の実施形態の二周波共用隔壁ポーラライザにも接続することが可能である。
【００９０】
なお、この実施形態では、ｆ２用の第３のプローブ１２４および第４のプローブ１２５用の短絡は、およそλｇ／４離れた位置に設けた内側導波管１２１の閉塞部１２８および１２９で行なわれ、ｆ１用の第１のプローブ１１４および第２のプローブ１１５用の短絡は、およそλｇ／４離れた位置に設けた外側導波管１１１の閉塞部１２８および１２９で行なわれる。
【００９１】
この実施形態においても、それぞれの同軸線路１１６，１１７，１２６，１２７の出力は図示しないがそれぞれのコンバータ回路に接続されている。
【００９２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００９３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、第１の導波管の内側に第２の導波管を同軸上に配設し、第１の導波管と第２の導波管との間に複数の隔壁を配設し、第２の導波管の内側に１つの隔壁を配設することにより、各周波数帯の２つの異なる円偏波（右旋円偏波と左旋円偏波）を受信する一次放射器を実現することができる。
【００９４】
さらに、第１および第２の隔壁を平行に配設することにより、第１の信号における２つの偏波および第２の信号における２つの偏波をすべて平行な方向で出力することができる。また、この４つの偏波を受信するプローブを平行に配置しあるいは第１の信号における２つのプローブを第２の信号における２つの同軸線路前方に配設することにより、外側導波管の第１の信号における２つの偏波を第２の信号用のための２本の同軸線路に干渉されることなく受信することができる。
【００９５】
さらに、第１の信号用の同軸線路と第２の信号用の同軸線路を導波管の軸方向にずらして配設することにより、第１の信号用の回路基板と第２の信号用の回路基板を２枚ずらして配設することができ、回路間の干渉を軽減することができる。
【００９６】
また、第１および第２の隔壁を直交するように配設することにより、第１の信号における２つの偏波と第２の信号における２つの偏波を直交する方向で出力することができる。したがって、第１の信号用における２つのプローブと第２の信号用における２つのプローブを直交する方向に配設することにより、外側導波管の第１の信号における２つの偏波を第２の信号用の２本の同軸線路に干渉されることなく受信することができる。さらに、第１の信号用の同軸線路と第２の信号用の同軸線路を同一平面上に配設することが可能となるため、第１の信号用の回路と第２の信号用の回路を同一基板上に構成することができ、コンバータの形状の小型化に寄与することができる。
【００９７】
さらに第２の同軸線路を第１の同軸線路よりも後方に突出させ、突出した部分に第２の信号用のプローブを配設することにより、第１の導波管に配設された第１の信号用のプローブと干渉されることはなく、第１の信号用の回路基板と第２の信号用の回路基板を２枚ずらして配設することができ、第１の信号用回路と第２の信号用回路を距離的に離すことができ、回路間の干渉を軽減できる。
【００９８】
さらに、第２の信号のための第２の導波管を第１の隔壁および第２の隔壁によって支持することができ、構造的に堅牢な二周波共用一時放射器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に用いられる従来の正方形導波管の隔壁ポーラライザの構造を示す透視図である。
【図２】  図１に示した正方形導波管の隔壁ポーラライザを入力部正面から見た内部断面図であり、その動作原理を示す。
【図３】  この発明の第１の実施形態を示す二周波共用隔壁ポーラライザの導波管内部透視図である。
【図４】  この発明の第１の実施形態における二周波共用隔壁ポーラライザを入力部正面から見た断面図であり、その動作原理を示す。
【図５】  この発明の第２の実施形態を示す二周波共用隔壁ポーラライザを入力部正面から見た断面図であり、その動作原理を表わす。
【図６】  この発明の第３の実施形態を示す二周波共用隔壁ポーラライザを入力部正面から見た断面図であり、その動作原理を表わす。
【図７】  この発明の第４の実施形態を示す二周波共用隔壁ポーラライザを入力部正面から見た断面図であり、その動作原理を表わす。
【図８】  この発明の第５の実施形態を示す二周波共用隔壁ポーラライザを入力部正面から見た断面図であり、その動作原理を表わす。
【図９】  この発明の第６の実施形態を示す二周波共用隔壁ポーラライザを入力部正面から見た断面図であり、その動作原理を表わす。
【図１０】  この発明における二周波共用隔壁ポーラライザの隔壁を板状でステップ形状に形成した例を示す図である。
【図１１】  隔壁を板状でテーパ形状に形成した例を示す図である。
【図１２】  隔壁をブロック状でステップ形状に形成した例を示す図である。
【図１３】  隔壁をブロック状でテーパ形状に形成した例を示す図である。
【図１４】  この発明の第７の実施形態における二周波共用隔壁ポーラライザの導波管−プローブ変換部の正面断面図および側面断面図である。
【図１５】  この発明の第８の実施形態における二周波共用隔壁ポーラライザの導波管−プローブ変換部の正面断面図および側面断面図である。
【図１６】  この発明の第９の実施形態における二周波共用隔壁ポーラライザの導波管−プローブ変換部の正面断面図である。
【図１７】  この発明の第１０の実施形態における二周波共用隔壁ポーラライザの導波管−プローブ変換部の正面断面図および側面断面図である。
【図１８】  この発明の第１１の実施形態における二周波共用隔壁ポーラライザの導波管−プローブ変換部の正面断面図および側面断面図である。
【図１９】  この発明の第１２の実施形態における二周波共用隔壁ポーラライザの導波管−プローブ変換部の側面断面図である。
【図２０】  従来の二周波共用一次放射器の内部透視図である。
【図２１】  従来の二周波共用一次放射器の内部断面図である。
【符号の説明】
１  正方形導波管、２  隔壁、１１，３１，５１，７１  外側正方形導波管、２１，４１，６１，８１  内側正方形導波管、１２，３２，５２，７２，９２  第１の隔壁、１３，３３，５３，７３，９３  第２の隔壁、２２，４２，６２，８２，１０２  第３の隔壁、９１  外側円形導波管、１０１  内側円形導波管、１４，３４，７４，９４  第１のプローブ、１５，３５，７５，９５  第２のプローブ、１６，１７，３６，３７，７６，７７，９６，９７  ｆ１用の同軸線路、２６，２７，４６，４７，８６，８７，１０６，１０７  ｆ２用の同軸線路、３８，３９，１１０，１１９  ｆ１用の導波管の閉塞部、２８，２９，４８，１０８，１０９  ｆ２用導波管の閉塞部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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