(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する基板部と、
前記開口部を挟んで対向するように前記基板部に形成された１対の電波受信部と、
前記基板部の一方の側に配置され、内部に隔壁部が設けられた導波管と、
前記基板部の他方の側に配置され、内側に電波反射面が形成された電波反射部とを備え、
前記導波管、前記基板部および前記電波反射部により導波空間が形成され、
前記隔壁部は、前記開口部を貫通し前記電波反射部にまで延在して前記電波反射面を２分し、
前記隔壁部により、前記導波空間が前記１対の電波受信部のうちの一方の電波受信部が位置する導波空間と、他方の電波受信部が位置する導波空間とに仕切られる、偏波分離器。
【請求項２】
前記導波管は、前記導波管の内周が前記開口部を囲むように配置され、
前記電波反射部は、
前記導波管と前記基板部を挟んで対向する位置に配置された筒部と、
前記筒部の一端に配置され前記電波反射面が形成された端面部と
を含み、
前記隔壁部は少なくとも前記端面部と接することにより前記電波反射部と電気的に接続されている、請求項１記載の偏波分離器。
【請求項３】
前記隔壁部の前記電波反射面側の端部の形状は凸状であり、その凸状の前記端部が前記電波反射面に接している、請求項２記載の偏波分離器。
【請求項４】
前記端面部の内側には溝部が形成され、
前記隔壁部の前記電波反射面側の端部が前記溝部に受入れられている、請求項２記載の偏波分離器。
【請求項５】
前記隔壁部の前記端部の形状はのこぎり波状または波状であり、
前記溝部は、前記端部の形状にそれぞれ対応した形状が形成されている、請求項４記載の偏波分離器。
【請求項６】
前記端面部に設けられた雌ねじ部と、
該雌ねじ部に取付けられた雄ねじ部と
を含み、
前記雄ねじ部が前記隔壁部と接触している、請求項２記載の偏波分離器。
【請求項７】
前記端面部には、前記端面部を貫通するスリット部が形成され、
前記隔壁部の前記電波反射面側の端部が前記スリット部に挿入されている、請求項２記載の偏波分離器。
【請求項８】
前記隔壁部の前記端部は、前記スリット部を貫通して前記端面部の外側においてかしめられている、請求項７記載の偏波分離器。
【請求項９】
前記隔壁部の前記端部と前記スリット部との間には、導電性部材が装着されている、請求項７記載の偏波分離器。
【請求項１０】
前記導電性部材は弾性体または樹脂を含む、請求項９記載の偏波分離器。
【請求項１１】
前記隔壁部の前記端部は、前記スリット部を貫通して前記端面部の外に露出し、
前記端面部と露出した前記端部とを直接覆うように導電性部材が形成された、請求項７記載の偏波分離器。
【請求項１２】
前記導電性部材は、導電性フィルム、金属箔、導電性ペーストまたは導電性接着剤を含む、請求項１１記載の偏波分離器。
【請求項１３】
前記隔壁部の前記端部は、前記スリット部を貫通して前記端面部の外に露出し、
前記端面部と露出した前記端部とが溶接されている、請求項７記載の偏波分離器。
【請求項１４】
前記隔壁部は前記筒部と接し、
前記筒部と前記隔壁部とが接する部分において、前記筒部および前記隔壁部のいずれか一方には前記隔壁部の延びる方向に沿って凹部が形成され、他方には前記凹部に嵌合する凸部が形成されている、請求項２〜１３のいずれかに記載の偏波分離器。
【請求項１５】
前記隔壁部と前記スリットとの間に介在され、前記端部を覆うように装着された導電性の接地キャップ部を備えた、請求項７記載の偏波分離器。
【請求項１６】
前記接地キャップ部は、
前記隔壁部が延びる方向に向かって形成された側部と、
前記側部に設けられ、前記スリット部または前記隔壁部の側に向かって曲げられた切り起こし部と
を含む、請求項１５記載の偏波分離器。
【請求項１７】
前記接地キャップ部は、前記端面部の前記電波反射面に当接する係止部を含む、請求項１５または１６に記載の偏波分離器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は偏波分離器に関し、特に、放送衛星および通信衛星の電波を受信するための受信用コンバータ（ＬＮＢ、Low Noise Blockdown Converterの略）に用いられる偏波分離器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
衛星放送において使用されているマイクロ波には、通常２つの成分が含まれる。その代表的なものとして、たとえば円偏波には、右旋偏波と左旋偏波とが含まれる。また、直線偏波には垂直偏波と水平偏波とが含まれる。
【０００３】
受信用コンバータには、この２つの成分を効率よく分離することが求められる。マイクロ波を分離するためには、偏波分離器が用いられる。そこで、従来の受信用コンバータに用いられている偏波分離器として、円偏波に含まれる成分を分離する偏波分離器について説明する。
【０００４】
図２４および図２５を参照して、一対の電波受信用プローブ１０４ａ、１０４ｂが形成された基板１０３の一方の側に導波管１０１が配置されている。導波管１０１内には、導波管１０１内を２つに仕切る階段状の導波管側隔壁１０１ａが形成されている。
【０００５】
基板１０３の他方の側には電波反射部１０２が配置されている。電波反射部１０２内には、電波反射部１０２内を２つに仕切る電波反射部側隔壁１０２ａが形成されている。また、電波反射部１０２の基板１０３と対向する端面には、電波反射面１０２ｂが形成されている。
【０００６】
基板１０３の電波反射部１０２が位置する側の面には、電波反射部１０２および電波反射部側隔壁１０２ａの端面に沿って、その端面と接触するアース面（パターン）１０５が形成されている。基板１０３の導波管１０１が位置する側の面にも、導波管１０１および導波管側隔壁１０１ａの端面に沿って、その端面と接触するアース面（図示せず）が形成されている。
【０００７】
電波反射部１０２が接触するアース面１０５と導波管１０１が接触するアース面とは、スルーホール１０６を介して電気的に接続されている。これにより、基板１０３を介して導波管１０１と電波反射部１０２とは接地電位に保たれる。
【０００８】
なお、一対の電波受信用プローブ１０４ａ、１０４ｂは、基板１０３の電波反射部１０２が位置する側に形成されている。そして、電波受信用プローブ１０４ａ、１０４ｂの配線部分はアース面１０５、電波反射部１０２および導波管１０１とは電気的に絶縁されている。
【０００９】
導波管側隔壁１０１ａおよび電波反射部側隔壁１０２ａにより、それぞれ導波管１０１および電波反射部１０２内が２つの導波空間に仕切られる。導波管１０１内に捉えられた円偏波は導波管側隔壁１０１ａにより分離されて、それぞれの導波空間に導かれる。
【００１０】
従来の偏波分離器は上記のように構成される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の偏波分離器では、以下に説明するような問題が想定される。導波管１０１や電波反射部１０２内の電波が外に漏れるのを防止したり、あるいは雑音を低減するためには、各隔壁１０１ａ、１０２ａ、導波管１０１および電波反射部１０２のそれぞれの端面とアース面１０５とが確実に接触する必要がある。
【００１２】
ところが、たとえば電波反射部側隔壁１０２ａを基板１０３のアース面１０５に確実に接触させようとすると、導波管１０１の端面とアース面との接触が良好に行われなくなることが考えられる。
【００１３】
その結果、電波が導波管１０１の外へ漏れたり、あるいは電波の分離が良好に行われないことが想定される。
【００１４】
また、基板１０３を挟んで電波反射部１０２と導波管１０１とが電気的に接続されているため、導波管１０１内に導かれた電波が電波反射面１０２ｂに到達するまでに基板１０３により減衰させられることで損失が増加する問題が想定される。
【００１５】
本発明は上記想定される問題点を解決するためになされたものであり、電波の漏れが抑制されるとともに電波の分離が確実に行われ、損失が低減される偏波分離器を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る偏波分離器は、基板部と、１対の電波受信部と、導波管と、電波反射部とを備えている。基板部は開口部を有している。１対の電波受信部は、開口部を挟んで対向するように基板部に形成されている。導波管は、基板部の一方の側に配置され、内部に隔壁部が設けられている。電波反射部は、基板部の他方の側に配置され、内側に電波反射面が形成されている。導波管、基板部および電波反射部により導波空間が形成されている。隔壁部は、開口部を貫通し電波反射部にまで延在して電波反射面を２分している。隔壁部により、導波空間が１対の電波受信部のうちの一方の電波受信部が位置する導波空間と、他方の電波受信部が位置する導波空間とに仕切られている。
【００１７】
この偏波分離器によれば、開口部が形成されていない基板部を挟んで導波管と電波反射部とが配置された従来の偏波分離器と比較すると、導波管、基板部および電波反射部により形成された導波空間が、基板部に形成された開口部を貫通する隔壁部によって仕切られることで、それぞれの導波空間に捉えられた分離された電波が、基板部近傍の導波管内や電波反射部内において一方の導波空間から他方の導波空間漏れるのを防止して分離特性が向上する。また、導波空間に導かれた電波は、基板部に遮られることなく電波反射面に伝播することで、損失を低減することができる。さらに、基板部が対向する電波反射部の筒部および導波管のみで挟み込まれることで、筒部と導波管がそれぞれ基板とより良好に接触し、導波管の外や筒部の外へ分離された電波が漏れるのを抑制して、損失を低減することができる。
【００１８】
好ましくは、導波管は導波管の内周が前記開口部を囲むように配置され、電波反射部は、導波管と基板部を挟んで対向する位置に配置された筒部と、その筒部の一端に配置され電波反射面が形成された端面部とを含み、隔壁部は少なくとも端面部と接することにより電波反射部と電気的に接続されている。
【００１９】
この場合には、隔壁部と電波反射部との導通が確実になされ、分離された電波の損失を低減することができる。また、少なくとも隔壁部と端面部との間を経て一方の導波空間から他方の導波空間へ分離された電波が漏れるのを抑制することができ、分離特性がより向上する。
【００２０】
このように、隔壁部と電波反射部とを電気的に良好に接続し、電波の漏れを抑制するためには、具体的に以下のような構成にすることが望ましい。
【００２１】
すなわち、隔壁部の電波反射面側の端部の形状は凸状であり、その凸状の端部が電波反射面に接していることが望ましい。
【００２２】
また、端面部の内側には溝部が形成され、隔壁部の電波反射面側の端部が溝部に受入れられていることが望ましい。特に、隔壁部の端部の形状はのこぎり波状または波状であり、溝部は、端部の形状にそれぞれ対応した形状が形成されていることが、隔壁部と電波反射部とが確実に接触するうえでより望ましい。
【００２３】
また、端面部に設けられた雌ねじ部と、その雌ねじ部に取付けられた雄ねじ部とを含み、雄ねじ部が隔壁部と接触していることが望ましい。
【００２４】
また、端面部には端面部を貫通するスリット部が形成され、隔壁部の電波反射面側の端部がスリット部に挿入されていることが望ましい。
【００２５】
さらに、隔壁部の端部は、スリット部を貫通して端面部の外側においてかしめられていることが望ましい。
【００２６】
また、隔壁部の端部とスリット部との間には導電性部材が装着されていることが望ましく、そのような導電性部材としては弾性体または樹脂を含んでいることが望ましい。
【００２７】
さらに、隔壁部の端部は、スリット部を貫通して端面部の外に露出し、端面部と露出した端部とを直接覆うように導電性部材が形成されていることが望ましく、そのような導電性部材としては、導電性フィルム、金属箔、導電性ペーストまたは導電性接着剤を含んでいることが望ましい。
【００２８】
また、隔壁部の端部は、スリット部を貫通して端面部の外に露出し、端面部と露出した端部とが溶接されていることが望ましい。
【００２９】
さらに、隔壁部は筒部と接し、筒部と隔壁部とが接する部分において、筒部および隔壁部のいずれか一方には隔壁部の延びる方向に沿って凹部が形成され、他方にはその凹部に嵌合する凸部が形成されていることが望ましい。
【００３０】
また、隔壁部とスリットとの間に介在され、端部を覆うように装着された導電性の接地キャップ部を備えていることが好ましい。
【００３１】
この場合には、接地キャップ部を備えていることで、隔壁部と端面部とを電気的に確実に導通させることができる。
【００３２】
さらに、接地キャップ部は、隔壁部が延びる方向に向かって形成された側部と、その側部に設けられ、スリット部または隔壁部の側に向かって曲げられた切り起こし部とを含んでいることが好ましい。
【００３３】
この場合には、切り起こし部によって隔壁部と端面部とをさらに確実に電気的に導通させることができるとともに、接地キャップ部が脱落するのを防止することができる。
【００３４】
またさらに、接地キャップ部は端面部の電波反射面に当接する係止部を含んでいることが好ましい。
【００３５】
この場合には、係止部が電波反射面に当接することで、接地キャップ部が電波反射面に係止されてスリットに確実に装着することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
本発明の実施の形態１に係るマイクロ波を受信するためのコンバータに用いられる偏波分離器について説明する。
【００３７】
図１および図２を参照して、基板３には開口部３ａが形成されている。また基板３には、その開口部３ａを挟んで対向するように１対の電波受信用プローブ４ａ、４ｂが形成されている。この１対の電波受信用プローブ４ａ、４ｂは、後述するように、電波反射部２が位置する側の基板３の面に形成されている。基板３として、たとえば、テフロン基板やガラスエポキシ基板などが用いられる。
【００３８】
基板３の一方の側には導波管１が配置され、その一端が開口部３ａおよび１対の電波受信用プローブ４ａ、４ｂを囲むように位置している。
【００３９】
基板３の他方の側には電波反射部２が配置され、開口部３ａおよび１対の電波受信用プローブ４ａ、４ｂを囲むように、筒部２ｂの一端が位置している。筒部２ｂの他端には端面部２ｃが設けられている。端面部２ｃの内側には、１対の電波受信用プローブ４ａ、４ｂと対向する電波反射面２ａが形成されている。
【００４０】
基板３の電波反射部２が位置する側の面には、筒部２ｂの端面に沿ってその端面と接触するアース面（パターン）５が形成されている。また、基板３の導波管１が位置する側の面にも、導波管１の端面に沿ってその端面と接触するアース面（図示せず）が形成されている。
【００４１】
電波反射部２の筒部２ｂが接触するアース面５と導波管１が接触するアースとは、スルーホール６を介して電気的に接続されている。これにより、基板３を介して導波管１と電波反射部２とは接地電位に保たれる。基板３に形成された電波受信用プローブ４ａ、４ｂの配線部分はアース面５、電波反射部２および導波管１とは電気的に絶縁されている。
【００４２】
導波管１内には階段状の隔壁１ａが設けられ、その隔壁１ａは開口部３ａを貫通して端面部２ｃにまで延在している。そして、隔壁１ａの電波反射面２ａ側の端部は電波反射面２ａを２分している。隔壁１ａと導波管１とは、たとえばアルミニウムダイカストで一体的に形成されている。
【００４３】
隔壁１ａにより、導波管１、基板３および筒部２ｂにより形成される導波空間が２つに仕切られる。一方の導波空間には１対の電波受信用プローブ４ａ、４ｂのうちの一つの電波受信用プローブが位置し、他方の導波空間には、もう一つの電波受信用プローブが位置する。
【００４４】
次に、上述した偏波分離器の動作について説明する。
マイクロ波が円偏波である場合、導波管１に捉えられた円偏波は、階段状の隔壁１ａにより直線偏波に変換される。このとき、円偏波は右旋偏波と左旋偏波とを含むため、変換された直線偏波には、右旋偏波が変換された成分と、左旋偏波が変換された成分とが含まれる。
【００４５】
隔壁１ａによって、２つに仕切られた導波空間のうち、一方の導波空間（導波空間Ａ）にはその右旋偏波が変換された直線偏波成分（成分Ａ）が捉えられ、他方の導波空間（導波空間Ｂ）にはその左旋偏波が変換された直線偏波成分（成分Ｂ）が捉えられる。
【００４６】
このようにして分離された成分Ａは、開口部３ａを経て電波反射面２ａで反射されて、１対の電波受信用プローブ４ａ、４ｂのうちの一方の電波受信用プローブで受信される。成分Ｂも同様にして、他方の電波受信用プローブで受信される。
【００４７】
１対の電波受信用プローブ４ａ、４ｂで受信された各直線偏波の成分Ａ、Ｂは、コンバータの所定の回路（図示せず）に入力される。
【００４８】
図１５および図１６に示すように、基板１０３を挟んで各隔壁１０１ａ、１０２ａが設けられていた従来の偏波分離器と比較すると、上述した偏波分離器では、基板３には開口部３ａが設けられ、隔壁１ａが開口部３ａを貫通して端面部２ｃにまで延在している。これにより、各隔壁と基板との接触が良好に行われないことに伴って、導波空間Ａから導波空間Ｂへ分離された電波が漏れるのを抑制することができる。その結果、分離特性が向上する。
【００４９】
また、基板３が対向する電波反射部２の筒部２および導波管１のみで挟み込まれるために、電波反射部２と導波管１とがそれぞれ基板３とより良好に接触して、導波管１の外や電波反射部２の外へ電波が漏れるのを抑制することができる。
【００５０】
さらに、隔壁１ａによって分離された２つの成分Ａ、Ｂは、基板３に遮られることなく電波反射面２ａに伝播するため、損失を低減を防止することができる。
【００５１】
実施の形態２
次に、実施の形態２に係る偏波分離器について説明する。図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、特に隔壁１ａの電波反射面２ａ側の端部１ｂは凸状である。その凸状の端部１ｂが電波反射面２ａに接触している。これ以外の構成については、実施の形態１において説明した図１および図２に示す偏波分離器と同様なので、同一部材には同一符号を付しその説明を省略する。
【００５２】
この偏波分離器によれば、凸状の隔壁１ａの端部１ｂが電波反射面２ａに接触することで、隔壁１ａと電波反射部２とが確実に導通される。これにより、分離された電波の損失が低減するとともに、導波空間Ａから導波空間Ｂへ、変換された直線偏波の成分が漏れるのを抑制することができる。その結果、マイクロ波の偏波分離特性が向上する。
【００５３】
実施の形態３
次に、実施の形態３に係る偏波分離器について説明する。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、電波反射部２の端面部２ｃの内側には、溝２ｄが形成されている。この溝２ｄには隔壁１ａの電波反射面側２ａ側の端部が受け入れられている。これ以外の構成については、実施の形態１において説明した図１および図２に示す偏波分離器と同様なので、同一部材には同一符号を付しその説明を省略する。
【００５４】
この偏波分離器によれば、端面部２ｃに形成された溝２ｄに隔壁１ａの端部が受け入れられていることで、導波空間Ａと導波空間Ｂとがより確実に隔てられる。これにより、隔壁１ａによって２つに仕切られた導波空間Ａから導波空間Ｂへ、変換された直線偏波の成分が漏れるのをより抑制することができる。その結果、マイクロ波の偏波分離特性がより向上する。
【００５５】
実施の形態４
次に、実施の形態４に係る偏波分離器について説明する。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、電波反射部２の端面部２ｃの内側には、溝２ｅが形成されている。この溝２ｅには隔壁１ａの電波反射面２ａ側の端部１ｃが受け入れられている。端部１ｃにはのこぎり波状の凹凸が設けられている。一方、溝２ｅには端部１ｃの形状に対応したのこぎり波状の凹凸が設けられている。これ以外の構成については、実施の形態１において説明した図１および図２に示す偏波分離器と同様なので、同一部材には同一符号を付しその説明を省略する。
【００５６】
この偏波分離器によれば、隔壁１ａの端部１ｃに設けられたのこぎり波状の凹凸形状と、端面部２ｃの溝２ｅに設けられたのこぎり波状の凹凸形状とが合致することで、隔壁１ａが電波反射部２に確実に接触して、導通が良好になる。これにより、分離された電波の損失が低減するとともに、導波空間Ａと導波空間Ｂとがより確実に隔てられ、導波空間Ａから導波空間Ｂへ、変換された直線偏波の成分が漏れるのを抑制することができる。その結果、マイクロ波の偏波分離特性がさらに向上する。
【００５７】
なお、のこぎり波状の凹凸形状の他に、図５（ｄ）に示すように、端部１ｃを波形の凹凸形状とし、その波形の凹凸形状に対応する溝２ｆを設けることでも、のこぎり波状の凹凸形状の場合と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
実施の形態５
次に、実施の形態５に係る偏波分離器について説明する。図６（ａ）、（ｂ）を参照して、電波反射部２の端面部２ｃには、端面部２ｃを貫通するスリット２ｇが形成されている。このスリット２ｇに隔壁１ａの電波反射面２ａ側の端部が挿通され、その端部は端面部２ｃの外側においてかしめらてかしめ部１ｅが設けられている。これ以外の構成については、実施の形態１において説明した図１および図２に示す偏波分離器と同様なので、同一部材には同一符号を付しその説明を省略する。
【００５９】
この偏波分離器によれば、隔壁１ａの端部がスリット２ｇに挿通され、端面部２ｃの外側においてその端部がかしめられて、かしめ部１ｅが設けられていることで、隔壁１ａが電波反射部２に確実に接触して、導通が良好になる。これにより、分離された電波の損失が低減するとともに、導波空間Ａと導波空間Ｂとがより確実に隔てられ、導波空間Ａから導波空間Ｂへ、変換された直線偏波の成分が漏れるのを抑制することができる。その結果、マイクロ波の偏波分離特性がさらに向上する。
【００６０】
なお、かしめ部１ｅは、図６（ｃ）に示すように、隔壁１ａの端部をスリット２ｇに挿通した後に、端面部２ｃの外へ飛び出した部分をかしめることで容易に得られる。
【００６１】
実施の形態６
次に、実施の形態６に係る偏波分離器について説明する。図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、電波反射部２の端面部２ｃには、端面部２ｃを貫通するスリット２ｇが形成されている。このスリット２ｇに隔壁１ａの電波反射面２ａ側の端部１ｂが挿通され、電波反射部２の端面部２ｃの外に露出している。そして、隔壁１ａが接している電波反射部２の筒部２ｂの部分には、隔壁１ａが延びる方向に沿ってビス穴８が設けられている。そのビス穴８にビス７が取付けられている。ビス７のビス頭部７ａが隔壁１ａの端部１ｂに接触している。
【００６２】
これ以外の構成については、実施の形態１において説明した図１および図２に示す偏波分離器と同様なので、同一部材には同一符号を付しその説明を省略する。
【００６３】
この偏波分離器によれば、隔壁１ａの端部１ｂが電波反射部２の端面部２ｃの外側に露出し、電波反射部２に取付けられたビス７のビス頭部７ａがその露出した端部１ｂに接触することで、隔壁１ａが電波反射部２に確実に接触して、導通が良好になる。これにより、分離された電波の損失が低減するとともに、導波空間Ａと導波空間Ｂとがより確実に隔てられ、導波空間Ａから導波空間Ｂへ、変換された直線偏波の成分が漏れるのを抑制することができる。その結果、マイクロ波の偏波分離特性がさらに向上する。
【００６４】
また、ビスを使用することで、部品寸法のばらつきや組立作業のばらつきに影響を与えることなく確実に隔壁１ａと電波反射部２とを導通させることができる。
【００６５】
実施の形態７
次に、実施の形態７に係る偏波分離器について説明する。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、電波反射部２の端面部２ｃには、隔壁１ａの電波反射面２ａ側の端部１ｂを受入れる溝２ｄが形成されている。この溝２ｄに隔壁１ａの端部１ｂが挿通されている。そして、電波反射部２の端面部２ｃの外側にはビス穴１０が形成され、そのビス穴１０にビス９が取付けられている。そのビス９の先端部分が隔壁１ａの端部１ｂに接している。
【００６６】
これ以外の構成については、実施の形態１において説明した図１および図２に示す偏波分離器と同様なので、同一部材には同一符号を付しその説明を省略する。
【００６７】
この偏波分離器によれば、電波反射部２の端面部２ｃに取付けられたビス９の先端部分が隔壁１ａの端部１ｂと接触することで、隔壁１ａが電波反射部２に確実に接触して、導通が良好になる。これにより、分離された電波の損失が低減するとともに、導波空間Ａと導波空間Ｂとがより確実に隔てられ、導波空間Ａから導波空間Ｂへ、変換された直線偏波の成分が漏れるのを抑制することができる。その結果、マイクロ波の偏波分離特性がさらに向上する。
【００６８】
実施の形態８
次に、実施の形態８に係る偏波分離器について説明する。図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、電波反射部２の端面部２ｃにはスリット２ｇが形成されている。このスリット２ｇに隔壁１ａの電波反射面２ａ側の端部が挿通されている。そして、隔壁１ａとスリット２ｇとの間には板金で作成されたばね１１が装着されている。このばね１１としては、アルミニウム、ブリキまたはリン青銅などの板金から作成された板状のものが好ましい。
【００６９】
これ以外の構成については、実施の形態１において説明した図１および図２に示す偏波分離器と同様なので、同一部材には同一符号を付しその説明を省略する。
【００７０】
この偏波分離器によれば、隔壁１ａと電波反射部２に設けられたスリット２ｇとの間にばね状部品１１を介在させることで、ばね状部品１１の弾性力により隔壁１ａが電波反射部２に確実に接触して、導通が良好になる。これにより、分離された電波の損失が低減するとともに、導波空間Ａと導波空間Ｂとがより確実に隔てられ、導波空間Ａから導波空間Ｂへ、変換された直線偏波の成分が漏れるのを抑制することができる。その結果、マイクロ波の偏波分離特性がさらに向上する。
【００７１】
また、ばねの着脱が容易なため、組立のばらつきを低減して偏波分離器の品質の向上を図ることができる。なお、板状のばねの他に、適当な弾性力を有する導電性の部材や導電性の樹脂なども適用することができる。
【００７２】
実施の形態９
次に、実施の形態９に係る偏波分離器について説明する。図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、電波反射部２の端面部２ｃには隔壁１ａの電波反射面２ａ側の端部１ｂを受入れるスリット２ｇが形成されている。このスリット２ｇに隔壁１ａの端部１ｂが挿通され、端面部２ｃの外側に露出している。そして、露出した隔壁１ａの端部１ｂとその近傍の電波反射部２の端面部２ｃとが、導電性フィルム１２によって連続的に覆われている。
【００７３】
これ以外の構成については、実施の形態１において説明した図１および図２に示す偏波分離器と同様なので、同一部材には同一符号を付しその説明を省略する。
【００７４】
この偏波分離器によれば、露出した隔壁１ａの端部１ｂとその近傍の電波反射部２の端面部２ｃとが、導電性フィルム１２によって連続的に覆われていることで、導電性フィルム１２を介して隔壁１ａが電波反射部２に確実に接触して、導通が良好になる。これにより、分離された電波の損失が低減するとともに、導波空間Ａと導波空間Ｂとがより確実に隔てられ、導波空間Ａから導波空間Ｂへ、変換された直線偏波の成分が漏れるのを抑制することができる。その結果、マイクロ波の偏波分離特性がさらに向上する。
【００７５】
導電性フィルムの他に、粘着剤が塗布された金属箔などを適用しても同様の効果を得ることができる。
【００７６】
さらに、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、導電性フィルム１２や金属箔の代わりに、導電性ペーストや導電性接着剤１３などを適用しても同様の効果を得ることができる。
【００７７】
実施の形態１０
次に、実施の形態１０に係る偏波分離器について説明する。図１２（ａ）、（ｂ）を参照して、電波反射部２の端面部２ｃには隔壁１ａの電波反射面２ａ側の端部１ｂを受入れるスリット２ｇが形成されている。隔壁１ａの端部１ｂとその近傍の端面部２ｃとが超音波溶接またはレーザー溶接により溶接されて、溶接部１４が形成されている。
【００７８】
溶接部１４は、図１２（ｃ）に示すように、スリット２ｇに挿通されて端面部２ｃの外へ露出した隔壁１ａの端部１ｂと、その近傍の電波反射部２の端面部２ｃとを超音波溶接またはレーザー溶接により溶接することで形成されている。
【００７９】
これ以外の構成については、実施の形態１において説明した図１および図２に示す偏波分離器と同様なので、同一部材には同一符号を付しその説明を省略する。
【００８０】
この偏波分離器によれば、隔壁１ａの端部１ｂとその近傍の電波反射部２の端面部２ｃとが溶接されて溶接部１４が形成されていることで、隔壁１ａが電波反射部２に確実に接触して、導通が良好になる。これにより、分離された電波の損失が低減するとともに、導波空間Ａと導波空間Ｂとがより確実に隔てられ、導波空間Ａから導波空間Ｂへ、変換された直線偏波の成分が漏れるのを抑制することができる。その結果、マイクロ波の偏波分離特性がさらに向上する。
【００８１】
実施の形態１１
本発明の実施の形態１１に係る偏波分離器について説明する。図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、電波反射部２の筒部２ｂと接触する隔壁１ａの部分には、隔壁１ａの延びる方向に沿って凸部１ｆが形成されている。一方、筒部２ｂの内側には凹部２ｈが形成され、隔壁１ａの凸部１ｆがその凹部２ｈに嵌合されている。なお、隔壁１ａの電波反射面２ａ側の端部は、実施の形態１〜１０においてそれぞれ説明したいずれかの構造が採用されている。
【００８２】
この偏波分離器によれば、隔壁１ａの凸部１ｆと筒部２ｃの凹部２ｈとが嵌合することによって、導波空間Ａと導波空間Ｂとがより確実に隔てられる。これにより、導波空間Ａから導波空間Ｂへ変換された直線偏波の成分が漏れるのを確実に抑制することができる。その結果、マイクロ波の偏波分離特性がさらに向上する。
【００８３】
なお、この実施の形態では隔壁１ａに凸部１ｆを設け、筒部２ｃに凹部２ｇを設けたが、図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、隔壁１ａに凹部１ｇを設け、筒部２ｃに凸部２ｈを設けても、同様の効果を得ることができる。
【００８４】
また、各実施の形態において説明した偏波分離器の図面においては、導波管１および筒部２の内径と開口部３ａの開口径とが実質的に同じ示されているが、たとえば開口径が内径よりも小さい場合でもよく、導波管１および筒部２の内周が開口部３ａを囲むことのできる寸法関係であれば、同様の効果を得ることができる。
【００８５】
実施の形態１２
本発明の実施の形態１２に係る偏波分離器について説明する。まず、本偏波分離器を備えたパラボラアンテナの一例について説明する。図１５に示すように、衛星から送られてくる電波はパラボラアンテナ２１により反射集積されて偏波分離器を含む衛星放送受信用コンバータ本体（以下、「コンバータ本体」と記す。）２２によって受信される。コンバータ本体２２によって受信された電波は、ケーブル２３を通じて室内機器（図示せず）に送られる。
【００８６】
次に、コンバータ本体２２について説明する。図１６および図１７（ｃ）に示すように、コンバータ本体２２は、隔壁１ａを有する導波管付きシャーシ２４と、電波反射面２ａを有する電波反射部としてのショート板２を備えている。隔壁１ａは、基板部３に設けられた開口部３ａを貫通してショート板２にまで延在し、端部がショート板２に形成されたスリット部２ｋに受入れられている。なお、ショート板とは、導波管の一方側から入ってきた電波を他方側で反射させるための、導波管に電気的に短絡させた部材をいう。
【００８７】
隔壁１ａの端部とスリット部２ｋとの間には、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、導電性のアースキャップ２５ａが装着されている。アースキャップ２５ａは隔壁１ａの端部を覆うように構成されており、特に隔壁１ａが延びる方向に向かって形成された側部には、外側に向かって切り起こされた切り起こし２６が形成されている。
【００８８】
図１７（ｂ）、（ｃ）に示すように、切り起こし２６を含むアースキャップ２５ａの幅をＡ、スリット２ｋの間隔をＢとすると、幅Ａは間隔Ｂよりも若干大きく設定されている。
【００８９】
これにより、隔壁１ａの端部をスリット２ｋに装着した状態で、ショート板２と隔壁１ａとを電気的に確実に導通させることができるとともに、アースキャップ２５ａが脱落するのを防止することができる。
【００９０】
その結果、分離された電波の損失が低減するとともに、導波空間Ａと導波空間Ｂとが電気的により確実に隔てられ、導波空間Ａから導波空間Ｂへ、変換された直線偏波の成分が漏れるのを抑制することができて、マイクロ波の偏波分離特性がさらに向上する。
【００９１】
次に、アースキャップの第１の変形例について説明する。第１の変形例に係るアースキャップ２５ｂにおいては、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、特に隔壁１ａが延びる方向に向かって形成された側部に、内側に向かって切り起こされた切り起こし２６が形成されている。そして、図１８（ｂ）、（ｃ）に示すように、アースキャップ２５ｂの幅をＡ、スリット２ｋの間隔をＢとすると、幅Ａは間隔Ｂよりも若干大きく設定されている。
【００９２】
このアースキャップ２５ｂによっても、隔壁１ａの端部をスリット２ｋに装着した状態で、切り起こし２６が隔壁１ａに接触することでショート板２と隔壁１ａとを電気的に確実に導通させることができるとともに、アースキャップ２５ａが脱落するのを防止することができる。
【００９３】
また、アースキャップ２５ｂをあらかじめ隔壁１ａの端部に装着しておき、その後ショート板２に形成されたスリット２ｋにアースキャップ２５ｂを挿入することで、組立作業の効率を向上することができる。さらに、組立の際にアースキャップ２５ｂの正確な位置確認も容易になる。
【００９４】
次に、アースキャップの第２の変形例について説明する。第２の変形例に係るアースキャップ２５ｃにおいては、図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、特に隔壁１ａが延びる方向に向かって形成された側部に、外側に向かって切り起こされた切り起こし２６が形成されている。そして、図１９（ｂ）、（ｃ）に示すように、切り起こし２６を含むアースキャップ２５ｂの幅をＡ、スリット２ｋの間隔をＢとすると、幅Ａは間隔Ｂよりも若干大きく設定されている。
【００９５】
この第２の変形に係るアースキャップ２５ｃによっても、隔壁１ａの端部をスリット２ｋに装着した状態で、切り起こし２６がショート板２に接触することでショート板２と隔壁１ａとを電気的に確実に導通させることができるとともに、アースキャップ２５ａが脱落するのを防止することができる。
【００９６】
また、第１の変形例に係るアースキャップと同様に、アースキャップ２５ｃをあらかじめ隔壁１ａの端部に装着し、その後ショート板２に形成されたスリット２ｋにアースキャップ２５ｂを挿入することで、組立作業の効率を向上することができるとともに、組立の際にアースキャップ２５ｂの正確な位置確認も容易になる。
【００９７】
さらに、第２の変形例に係るアースキャップ２５ｃでは、実施の形態１２において最初に説明したアースキャップ２５ａと比べて、切り起こし２６は側部の開放端側からの切込みによって切り起こされていることで、より低いコストで製造することができる。
【００９８】
次に、アースキャップの第３の変形例について説明する。第３の変形例に係るアースキャップ２５ｄにおいては、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、ショート板２の電波反射面２ａに当接する係止部２７が形成されている。そして、図２０（ｂ）、（ｃ）に示すように、係止部２７を除くアースキャップ２５ｄの幅をＡ、スリット２ｋの間隔をＢとすると、幅Ａは間隔Ｂよりも若干大きく設定されている。
【００９９】
このアースキャップ２５ｄでは、まず、アースキャップ２５ｄをスリット２ｋに装着し、そして、スリット２ｋに装着されたアースキャップ２ｄに隔壁１ａの端部を挿入する。このとき、幅Ａは間隔Ｂよりも若干大きく設定されていることで、隔壁とショート板との間に位置ずれが生じるのを防止して確実に装着することができるとともに、ショート板２と隔壁１ａとを電気的に確実に導通させることができる。
【０１００】
また、アースキャップ２５ｄの係止部２７が電波反射面２ａに係止されることで、このような組立の際に、または組立後に、アースキャップ２５ｄが移動したり脱落したりするのを防止することができる。
【０１０１】
次に、アースキャップの第４の変形例について説明する。第４の変形例に係るアースキャップ２５ｅにおいては、図２１（ａ）、（ｂ）に示すように、ショート板２の電波反射面２ａに当接する係止部２７が形成されている。また、側部には、内側に向かって切り起こされた切り起こし２６が設けられている。そして、図２１（ｂ）、（ｃ）に示すように、係止部２７を除くアースキャップ２５ｅの幅をＡ、スリット２ｋの間隔をＢとすると、幅Ａは間隔Ｂよりも若干大きく設定されている。
【０１０２】
この第４の変形例に係るアースキャップ２５ｅでは、第３の変形例に係るアースキャップ２５ｄによって得られる効果に加えて、切り起こし２６が形成されていることで、ショート板２と隔壁１ａとをさらに電気的に確実に導通させることができる。
【０１０３】
次に、第４の変形例に係るアースキャップ２５ｅを用いて行なった電波損失の評価結果について説明する。電波損失の評価には、図２３に示すように、ネットワークアナライザ３４を用いた。コンバータ本体２２の電波入射側に導波管３１を装着し、同軸線３２を介して入力信号をこの導波管３１へ出力した。導波管３１を経てコンバータ本体２２に入射し電波受信用プローブ４ａ、４ｂにて受信した通過信号をネットワークアナライザ３４にて検知した。
【０１０４】
そして、所定の使用周波数帯域の入力信号３３の強度に対する通過信号３５の強度に基づいて、電波の損失を相対的に評価した。たとえば、入力信号の強度を１としたときに、透過信号の強度が０．５になったとすると、電波損失は、１０ｌｏｇ（０．５）＝−３（ｄｂ）となる。
【０１０５】
その評価結果を図２２に示す。図２２に示すように、本発明に係る偏波分離器（丸印）では、従来の偏波分離器（四角印）に比べて、電波損失が低減されていることが判明した。
【０１０６】
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、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すべての変更が含まれることが意図される。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明に係る偏波分離器によれば、従来の偏波分離器と比較すると、導波管、基板部および電波反射部により形成された導波空間が、基板部に形成された開口部を貫通する隔壁部によって仕切られることで、それぞれの導波空間に分離された電波が、基板部近傍の導波管内や電波反射部内において一方の導波空間から他方の導波空間漏れるのを防止して分離特性が向上する。また、導波空間に導かれた電波は、基板部に遮られることなく電波反射面に伝播することで、損失を低減することができる。さらに、基板部が対向する電波反射部の筒部および導波管のみで挟み込まれることで、筒部と導波管がそれぞれ基板３とより良好に接触し、導波管の外や筒部の外へ分離された電波が漏れるのを抑制して、損失を低減することができる。
【０１０８】
好ましくは、導波管は導波管の内周が前記開口部を囲むように配置され、電波反射部は、導波管と基板部を挟んで対向する位置に配置された筒部と、その筒部の一端に配置され電波反射面が形成された端面部とを含み、隔壁部は少なくとも端面部と接することにより電波反射部と電気的に接続されていることで、隔壁部と電波反射部との導通が確実になされ、分離された電波の損失を低減することができる。また、少なくとも隔壁部と端面部との間を経て一方の導波空間から他方の導波空間へ分離された電波が漏れるのを抑制することができ、分離特性がより向上する。
【０１０９】
具体的には、前述した各実施の形態において説明した構成を採用することによって、隔壁部と電波反射部とを電気的に良好に接続し、電波の漏れを抑制することができる。このようにして、本偏波分離器では、従来の偏波分離器よりも分離特性の向上を図るとともに、電波の損失を低減することが可能になる。
【０１１０】
また、隔壁部とスリットとの間に介在され、端部を覆うように装着された導電性の接地キャップ部を備えていることで、隔壁部と端面部とを電気的に確実に導通させることができる。
【０１１１】
さらに、接地キャップ部は、隔壁部が延びる方向に向かって形成された側部と、その側部に設けられ、スリット部または隔壁部の側に向かって曲げられた切り起こし部とを含んでいることで、切り起こし部によって隔壁部と端面部とをさらに確実に電気的に導通させることができるとともに、接地キャップ部が脱落するのを防止することができる。
【０１１２】
またさらに、接地キャップ部は端面部の電波反射面に当接する係止部を含んでいることで、係止部が電波反射面に当接して、接地キャップ部が電波反射面に係止されてスリットに確実に装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係る偏波分離器の分解斜視図である。
【図２】  図１に示す偏波分離器の断面線ＩＩ−ＩＩにおける部分断面図である。
【図３】  本発明の実施の形態２に係る偏波分離器を示す図であり、（ａ）は部分縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図であり、（ｃ）は側面図である。
【図４】  本発明の実施の形態３に係る偏波分離器を示す図であり、（ａ）は部分縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図であり、（ｃ）は側面図である。
【図５】  本発明の実施の形態４に係る偏波分離器を示す図であり、（ａ）は部分縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面線Ｖｂ−Ｖｂにおける部分断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大断面図であり、（ｄ）は一変形例の部分拡大断面図である。
【図６】  本発明の実施の形態５に係る偏波分離器を示す図であり、（ａ）は部分縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図であり、（ｃ）はかしめ部を形成する前の部分縦断面図である。
【図７】  本発明の実施の形態６に係る偏波分離器を示す図であり、（ａ）は部分縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面線ＶＩＩｂ−ＶＩＩｂにおける部分断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大断面図である。
【図８】  本発明の実施の形態７に係る偏波分離器を示す図であり、（ａ）は部分縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面線ＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂにおける部分断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大断面図である。
【図９】  本発明の実施の形態８に係る偏波分離器を示す図であり、（ａ）は部分縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図であり、（ｃ）は側面図である。
【図１０】  本発明の実施の形態９に係る偏波分離器を示す図であり、（ａ）は部分縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図であり、（ｃ）は側面図である。
【図１１】  本発明の実施の形態９に係る偏波分離器の変形例を示す図であり、（ａ）は部分縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図であり、（ｃ）は側面図である。
【図１２】  本発明の実施の形態１０に係る偏波分離器を示す図であり、（ａ）は部分縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図であり、（ｃ）は溶接部を形成する前の部分縦断面図である。
【図１３】  本発明の実施の形態１１に係る偏波分離器を示す図であり、（ａ）は部分縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面線ＸＩＩＩｂ−ＸＩＩＩｂにおける部分断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大断面図である。
【図１４】  本発明の実施の形態１１に係る偏波分離器の変形例を示す図であり、（ａ）は部分縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面線ＸＩＶｂ−ＸＩＶｂにおける部分断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大断面図である。
【図１５】  本発明の実施の形態１２に係る偏波分離器を備えたパラボラアンテナを示す斜視図である。
【図１６】  同実施の形態に係る偏波分離器の断面図である。
【図１７】  同実施の形態において、偏波分離器に用いられるアースキャップを示す図であり、（ａ）はアースキャップの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の断面線ＸＶＩＩｂ−ＸＶＩＩｂにおける断面図であり、（ｃ）はアースキャップおよび隔壁をスリットに装着した状態を示す断面図である。
【図１８】  同実施の形態において、偏波分離器に用いられる第１の変形例に係るアースキャップを示す図であり、（ａ）はそのアースキャップの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の断面線ＸＶＩＩＩｂ−ＸＶＩＩＩｂにおける断面図であり、（ｃ）はアースキャップおよび隔壁をスリットに装着した状態を示す断面図である。
【図１９】  同実施の形態において、偏波分離器に用いられる第２の変形例に係るアースキャップを示す図であり、（ａ）はそのアースキャップの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の断面線ＸＩＶｂ−ＸＩＶｂにおける断面図であり、（ｃ）はアースキャップおよび隔壁をスリットに装着した状態を示す断面図である。
【図２０】  同実施の形態において、偏波分離器に用いられる第３の変形例に係るアースキャップを示す図であり、（ａ）はそのアースキャップの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の断面線ＸＸｂ−ＸＸｂにおける断面図であり、（ｃ）はアースキャップおよび隔壁をスリットに装着した状態を示す断面図である。
【図２１】  同実施の形態において、偏波分離器に用いられる第４の変形例に係るアースキャップを示す図であり、（ａ）はそのアースキャップの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の断面線ＸＸＩｂ−ＸＸＩｂにおける断面図であり、（ｃ）はアースキャップおよび隔壁をスリットに装着した状態を示す断面図である。
【図２２】  同実施の形態において、第４の変形例に係る偏波分離器と従来の偏波分離器との電波損失を評価したグラフである。
【図２３】  同実施の形態において、電波損失の評価方法を説明するための図である。
【図２４】  従来の偏波分離器の分解斜視図である。
【図２５】  図２４に示す偏波分離器の断面線ＸＸＶ−ＸＸＶにおける部分断面図である。
【符号の説明】
１  導波管、１ａ  隔壁、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ  端部、１ｆ  凸部、１ｇ凹部、２  電波反射部、２ａ  電波反射面、２ｂ  筒部、２ｃ  端面部、２ｄ、２ｅ、２ｆ  溝、２ｇ  スリット、２ｈ  凹部、２ｊ  凸部、３  基板、３ａ開口部、４ａ、４ｂ  電波受信用プローブ、５  アース面、６  スルーホール、７、９  ビス、７ａ  ビス頭部、８、１０  ビス穴、１１  ばね、１２  導電性フィルム、１３  導電性ペースト、１４  溶接部、２１  パラボラアンテナ、２２  コンバータ本体、２３  ケーブル、２４  シャーシ本体、２５ａ〜２５ｅアースキャップ、２６  切り起こし、２７  係止部、３１  導波管、３２  同軸線、３３  入力信号、３４  ネットワークアナライザ、３５  通過信号。
【図１】
0003650007.tif 000002
【図２】
0003650007.tif 000003
【図３】
0003650007.tif 000004
【図４】
0003650007.tif 000005
【図５】
0003650007.tif 000006
【図６】
0003650007.tif 000007
【図７】
0003650007.tif 000008
【図８】
0003650007.tif 000009
【図９】
0003650007.tif 000010
【図１０】
0003650007.tif 000011
【図１１】
0003650007.tif 000012
【図１２】
0003650007.tif 000013
【図１３】
0003650007.tif 000014
【図１４】
0003650007.tif 000015
【図１５】
0003650007.tif 000016
【図１６】
0003650007.tif 000017
【図１７】
0003650007.tif 000018
【図１８】
0003650007.tif 000019
【図１９】
0003650007.tif 000020
【図２０】
0003650007.tif 000021
【図２１】
0003650007.tif 000022
【図２２】
0003650007.tif 000023
【図２３】
0003650007.tif 000024
【図２４】
0003650007.tif 000025
【図２５】
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