(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの衛星からの電波を１台のダウンコンバータで受信し、それぞれの入力信号に対してチューナから選択される信号によって切換えて出力するマルチビームアンテナであって、
前記２つの衛星からの電波を直線偏波に変換するための２つの導波管と、
前記各導波管に挿入され、偏波ずれを調整するためにその一端が垂直方向に対して所定の角度を有するように曲げられた垂直偏波用プローブと、
前記各導波管に挿入され、偏波ずれ調整するためにその一端が水平方向に対して所定の角度を有するように曲げられた水平偏波用プローブとを備えた、マルチビームアンテナ。
【請求項２】
前記導波管は基板に取付けられていて、
前記垂直偏波用プローブと前記水平偏波用プローブの他端が前記基板に取付けられることを特徴とする、請求項１のマルチビームアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はマルチビームアンテナに関し、特に、複数の通信衛星からの信号を受信して増幅および周波数変換し、チューナ回路に出力する低雑音ダウンコンバータを備えたようなマルチビームアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
衛星放送や衛星通信において、衛星から出力される電波は円偏波や直線偏波で送信されており、低雑音ダウンコンバータにおいて直交する水平偏波と垂直偏波に変換されてチューナ回路に入力される。
【０００３】
衛星放送においては、地上の受信点との幾何学的な関係から生じる偏波ずれを考えなくともよいため円偏波が使用されるが、通信衛星では垂直／水平の偏波面の直交する直線偏波が使用される。
【０００４】
衛星から出力される垂直／水平の偏波面を有する電波は図５に示すようなパラボラアンテナ１で反射し、ダウンコンバータ２に入力され、図６に示すような円形導波管３で直線偏波に変換され、図示しない回路基板に給電される。図６に示す円形導波管３の内部には反射棒４が設けられるとともに、水平偏波と垂直偏波を分離するために給電部としてのプローブ５，６が挿入されている。垂直偏波は反射棒４で反射されてプローブ６に出力され、水平偏波はそのままプローブ５に出力される。
【０００５】
図６に示した円形導波管３を使用して偏波ずれを調整する場合、給電プローブ５，６と円形導波管３との位置関係を直交させておき、パラボラアンテナ１にダウンコンバータ２を取付ける時点で、図７に示すように導波管３と一体になったダウンコンバータ２を回転させることにより偏波ずれを調整している。
【０００６】
一方、最近では図９に示すように複数の衛星１０，１１から送信される電波を図８に示すような１台のパラボラアンテナ１で受信できるようになってきた。ダウンコンバータ２においても、２つの近接する衛星からの電波を１台のダウンコンバータで受信することにより、アンテナとチューナを接続するケーブル数を減らし、設置工事の簡素化が可能な２入力のデュアルビーム低雑音ダウンコンバータが望まれている。
【０００７】
図１０は２入力の円形導波管とダウンコンバータが設けられた基板とを示す概念図である。図９に示した２つの衛星１０，１１から別々の直線偏波を有する電波がパラボラアンテナ１で受信され、分離されてダウンコンバータに入力される。そして、図１０に示すように２つの衛星からのそれぞれの電波に対応して設けられている円形導波管３１，３２によって直線偏波に変換される。さらに、チューナから選択される信号によって、２つの信号が切換えられて出力される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図１０に示した２入力円形導波管３１，３２はダウンコンバータが設けられた基板７と一体化される。このため、前述の図７で説明したように円形導波管３１，３２を別々に回転させて偏波ずれを調整することは困難となる。
【０００９】
それゆえに、この発明の主たる目的は、２つの衛星からの電波を１つのダウンコンバータで受信可能であって、受信地域における偏波ずれの調整を容易に行なえるようなマルチビームアンテナを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、２つの衛星からの電波を１台のダウンコンバータで受信し、それぞれの入力信号に対してチューナから選択される信号によって切換えて出力するマルチビームアンテナであって、２つの衛星からの電波を直線偏波に変換するための２つの導波管と、各導波管に挿入され、偏波ずれを調整するためにその一端が垂直方向に対して所定の角度を有するように曲げられた垂直偏波用プローブと、各導波管に挿入され、偏波ずれ調整するためにその一端が水平方向に対して所定の角度を有するように曲げられた水平偏波用プローブとを備えて構成される。
【００１１】
請求項２に係る発明では、請求項１の導波管は基板に取付けられていて、垂直偏波用プローブと水平偏波用プローブの他端が基板に取付けられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一実施形態における円形導波管の給電方法を説明するための図であり、図２は偏波面のずれを調整する方法を示す図である。
【００１４】
この発明の一実施形態では、２つの衛星からの電波に対応して設けられる２つの円形導波管３１，３２に挿入される給電部としてのプローブに角度を持たせることによって、垂直および水平の偏波面のずれが調整される。
【００１５】
すなわち、図２に示すように、一方の円形導波管３１には垂直偏波用のプローブ４１と水平偏波用のプローブ４２とが挿入され、他方の円形導波管３２には垂直偏波用のプローブ４３と水平偏波用のプローブ４４とが挿入されている。垂直偏波用のプローブ４１，４３はその一端が垂直方向に対して調整用の角度を有しており、水平偏波用のプローブ４２，４４はその一端が水平方向に対して調整用の角度を有している。
【００１６】
これらのプローブ４１〜４４の調整用の角度は、予め偏波ずれ角度を調べておき、その偏波ずれの角度を修正するようにプローブ４１〜４４の角度が決定される。このように円形導波管３１，３２と給電用のプローブ４１〜４４との角度を可変にして偏波ずれを調整することで、導波管３１，３２内での反射を減らし、水平，垂直の交差偏波特性を改善し、受信状態を最良にすることが可能となる。たとえば、２つの異なる衛星としての通信衛星（ＪＣＳＡＴ−３号とＪＣＳＡＴ−４号）から送信される直線偏波は、前述の図８に示したパラボラアンテナ１で反射し、それぞれの衛星に対する焦点に位置する導波管を低雑音ダウンコンバータと一体化することにより、入力信号は衛星ごとに分離される。ＪＣＳＡＴ−３号と４号は東経１２８°と東経１２４°に位置し、衛星が近接していることからそれぞれの衛星に対する焦点が近く、導波管を近づけた構成とすることが可能となる。
【００１７】
衛星からの偏波ずれは、日本全域をカバーするため平均すると、ＪＣＳＡＴ−４号で２．５°，ＪＣＳＡＴ−３号で２．５°になっており、直交する偏波面を調整する必要があると言われている。図２に示したプローブを２．５°ずつ角度を持たせることにより、各々の偏波ずれを調整し、導波管３１，３２への入力反射特性を最適にできる。このことにより、円形導波管を回転させる調整が困難なデュアルビーム低雑音ダウンコンバータの交差偏波特性や入力ＶＳＷＲの悪化を防止できる。
【００１８】
図３はこの発明の一実施形態の導波管構造を示す図である。この図３では、一方の円形導波管３１の構造のみを示しているが、他方の円形導波管３２も同様にして構成される。
【００１９】
図３において、円形導波管３１には垂直偏波用のプローブ４１を挿入するために垂直方向に孔３１１が形成されおり、そこにプローブ４１が挿入される。また、孔３１１の後方には垂直方向に対して孔３１２が形成され、そこに反射棒４３が挿入される。さらに、その後方には円形導波管３１の外周面が４５°の角度で切欠かれていて、そこに水平偏波用のプローブ４２が挿入される。プローブ４１，４２はそれぞれ金属製のピンと、ピンの一部を覆う樹脂によって構成されている。プローブ４１および４２はともに樹脂から下の部分のピンがＪＣＳＡＴ−４号に対して２．５°，ＪＣＳＡＴ−３号に対しては−２．５°の角度を有するように形成される。
【００２０】
さらに、地域により微調することや衛星自体が異なり偏波ずれそのものが上記とは異なる場合においても、それぞれ偏波ずれに対するプローブを別部品として用意しておけば、それぞれに適してプローブを交換することで偏波ずれを可変調整できる。
【００２１】
図４はプローブをダウンコンバータの基板に取付ける方法を示す図である。図３に示したように、円形導波管３１に取付けられたプローブ４１，４２の他端は樹脂から飛び出ており、その部分が基板７に形成されたスルーホールに挿入されて電気的かつ機械的に取付けられる。各プローブ４１，４２はその樹脂部分によって基板７に対して垂直に保たれるので、取付状態を安定にできる。
【００２２】
他方の円形導波管３２のプローブ４３，４４も同様にして基板７に取付けられる。
【００２３】
なお、プローブの角度による偏波ずれの調整のために、予め種々の角度のものを形成しておけば、コストを低減でき、しかも設置する地域に応じて偏波ずれおよび角度変更も容易に対応できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、２つの衛星からの電波を直線偏波に変換するための２つの導波管をダウンコンバータに一体的に設けておき、各導波管に、偏波ずれを調整するためにその一端が垂直方向に対して所定の角度を有するように曲げられた垂直偏波用プローブと、偏波ずれ調整するためにその一端が水平方向に対して所定の角度を有するように曲げられた水平偏波用プローブとを挿入することにより、地域による偏波ずれの調整を可能にでき、性能の劣化を防ぎ、安価なマルチビームアンテナを構成できる。しかも、各プローブの一端の角度を可変にすることにより、地域に応じた偏波角を調整でき、他機種への展開を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態における円形導波管の給電方法を説明するための図である。
【図２】偏波面のずれを調整する方法を示す図である。
【図３】この発明の一実施形態の導波管構造を示す図である。
【図４】プローブをダウンコンバータの基板に取付ける方法を示す図である。
【図５】従来の衛星から出力される電波を受信するパラボラアンテナを示す図である。
【図６】従来のダウンコンバータの円形導波管を示す斜視図である。
【図７】円形導波管による偏波ずれの調整方法を説明するための図である。
【図８】２個の通信衛星からの電波を受信するパラボラアンテナを示す図である。
【図９】２つの通信衛星を示す図である。
【図１０】ダウンコンバータに取付けられた２つの円形導波管を示す図である。
【符号の説明】
３１，３２  導波管
４１〜４４  プローブ
７  基板
【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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