(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主導波管と、
前記主導波管の側面から当該主導波管の軸方向に対して垂直な９０度毎の方向に分岐する第１，第２，第３及び第４の分岐端子と、
前記第１，第２，第３及び第４の分岐端子にそれぞれ接続された第１，第２，第３及び第４の低域通過形フィルタと、
前記第１及び第２の低域通過形フィルタに接続される第１及び第２の入力端子と、出力端子としての第５及び第６の分岐端子とを有し、前記第１及び第２の入力端子から入力される前記第１及び第２の低域通過形フィルタからの信号を合成して前記第５及び第６の分岐端子から出力する第１の９０度ハイブリッドと、
前記第３及び第４の低域通過形フィルタに接続される第３及び第４の入力端子と、出力端子としての第７及び第８の分岐端子とを有し、前記第３及び第４の入力端子から入力される前記第３及び第４の低域通過形フィルタからの信号を合成して前記第７及び第８の分岐端子から出力する第２の９０度ハイブリッドと、
前記第５及び第７の分岐端子から出力された電波を合成する第１のＴ分岐回路と、
前記第６及び第８の分岐端子から出力された電波を合成する第２のＴ分岐回路とを備えたことを特徴とするアンテナ給電回路。
【請求項２】
前記第１及び第２の９０度ハイブリッドは幅の狭い面で結合するショートスロット形導波管カプラであり、前記第１及び第２のＴ分岐回路は導波管Ｅ面Ｔ分岐であり、これら前記第１及び第２の９０度ハイブリッドと前記第１及び第２のＴ分岐回路は、切削加工された複数の金属ブロックを組み合わせることにより構成したことを特徴とする請求項１記載のアンテナ給電回路。
【請求項３】
主導波管と、
前記主導波管の側面から当該主導波管の軸方向に対して垂直な９０度毎の方向に分岐する第１，第２，第３及び第４の分岐端子と、
前記第１，第２，第３及び第４の分岐端子にそれぞれ接続された第１，第２，第３及び第４の低域通過形フィルタと、
前記第１及び第２の低域通過形フィルタに接続され、当該第１及び第２の低域通過形フィルタからの信号の位相差が１８０度となるよう位相補正を行う第１の位相補正回路と、
前記第１の位相補正回路に接続される第１及び第２の入力端子と、出力端子としての第５及び第６の分岐端子とを有し、前記第１及び第２の入力端子から入力される前記第１の位相補正回路からの信号を合成して前記第５及び第６の分岐端子から出力する第１の９０度ハイブリッドと、
前記第３及び第４の低域通過形フィルタに接続され、当該第３及び第４の低域通過形フィルタからの信号の位相差が０度となるよう位相補正を行う第２の位相補正回路と、
前記第２の位相補正回路に接続される第３及び第４の入力端子と、出力端子としての第７及び第８の分岐端子とを有し、前記第３及び第４の入力端子から入力される前記第２の位相補正回路からの信号を合成して前記第７及び第８の分岐端子から出力する第２の９０度ハイブリッドと、
前記第５及び第７の分岐端子から出力された電波を合成する第１のＴ分岐回路と、
前記第６及び第８の分岐端子から出力された電波を合成する第３のＴ分岐回路とを備えたことを特徴とするアンテナ給電回路。
【請求項４】
前記第１及び第２の９０度ハイブリッドは幅の狭い面で結合するショートスロット形導波管カプラであり、
前記第１のＴ分岐回路は導波管Ｈ面Ｔ分岐であり、
前記第３のＴ分岐回路は導波管Ｅ面Ｔ分岐であり、
これら前記第１及び第２の９０度ハイブリッド、前記第１のＴ分岐回路、前記第３のＴ分岐回路は、それぞれ切削加工された複数の金属ブロックを組み合わせることにより構成したことを特徴とする請求項３記載のアンテナ給電回路。
【請求項５】
前記第１及び第２の９０度ハイブリッドは幅の広い面で結合する導波管カプラであり、
前記第１のＴ分岐回路は導波管Ｈ面Ｔ分岐であり、
前記第３のＴ分岐回路は導波管Ｅ面Ｔ分岐であり、
これら前記第１及び第２の９０度ハイブリッド、前記第１のＴ分岐回路、前記第３のＴ分岐回路は、それぞれ切削加工された複数の金属ブロックを組み合わせることにより構成したことを特徴とする請求項３記載のアンテナ給電回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主としてＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、マイクロ波帯およびミリ波帯で用いられる直交２偏波２周波数帯共用アンテナ給電回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の周波数帯を使用する円偏波アンテナ給電回路では、それぞれの周波数帯を分離する分岐部と、偏波成分ごとに分離・合成する回路からなる構成がよく用いられる（例えば、特許文献１の図１参照）。このような回路は、分岐部と、分岐部における分岐導波管にそれぞれ接続されたフィルタと、フィルタにそれぞれ接続され、通過する電波の位相差が互いに９０度となる位相補正回路と、位相補正回路に接続されたマジックＴと、マジックＴから出力された電波を合成するＨ面Ｔ分岐回路およびＥ面Ｔ分岐回路とで構成される。
【０００３】
従来のアンテナ給電回路では、位相補正回路とマジックＴを用いることで、隣り合う２個の分岐導波管を合成することにより、向かい合う２個の分岐導波管を合成する場合に比べ小型化を図っている。導波管どうしが干渉しないように複雑に迂回をさせる必要がないため、導波管を平面上に配置した構成が可能であり（例えば，特許文献１の図１１，１２，１５参照）、図１８に示されるように、３層の導波管（分岐部１０１、フィルタ１０２ａ〜１０２ｄ、位相補正回路１０３ａ，１０３ｂ、１０４ａ，１０４ｂ、マジックＴ１０５ａ，１０５ｂの層と、Ｅ面Ｔ分岐１０６の層と、Ｈ面Ｔ分岐１０７の層）で構成される。なお、図１８では、層ごとに網掛けの濃度を変えて３層を表記している。
【０００４】
分岐部における向かい合う２個の導波管を合成する場合は、導波管どうしが干渉しないように迂回をさせ、Ｔ分岐回路で偏波成分を合成し、９０度ハイブリッドで偏波成分を分離する（例えば、非特許文献１の図２参照）。このような回路は、特許文献１に示されたような装置に比べ回路要素数は少ないが、導波管どうしが干渉しないように迂回をさせることにより大型化する。
【０００５】
例えば、このような回路を平面上に配置した場合、図１９に示されるように導波管どうしが干渉しないようにする必要があり、３層（２個のＴ分岐回路１０７ａ，１０７ｂと９０度ハイブリッド１０８）で構成した場合は９０度ハイブリッド１０８が中心部から離れた外側に配置されるため占有面積が大きくなる。なお、図１９では層ごとに網掛けの濃度を変えて３層分を表記している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２７５９１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Clency Lee-Yow，“High performance antenna feeds and components for space application，”The 1st European Conference on Antennas and Propagation（EUCAP 2006），ESA SP-626，October. 2006.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のアンテナ給電回路は、位相補正回路とマジックＴを用いて偏波成分を分離し、Ｔ分岐を用いて各偏波を合成している。このため、分岐部とＨ面Ｔ分岐回路およびＥ面Ｔ分岐回路を干渉しないように小形に配置するためにはそれぞれを異なる層で構成しなければならず、分岐部の層、Ｈ面Ｔ分岐回路の層、Ｅ面Ｔ分岐回路の層と合計３層とする必要があった。
【０００９】
また、分岐部における向かい合う２個の導波管を合成する場合は導波管どうしが干渉しないように複雑に迂回をさせる必要があり、導波管の平面上の配置が難しく大型化する問題があった。
【００１０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、導波管の層数を削減することにより加工工程を減らし、これにより加工費用を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係るアンテナ給電回路は、主導波管と、主導波管の側面から主導波管の軸方向に対して垂直な９０度毎の方向に分岐する第１，第２，第３及び第４の分岐端子と、第１，第２，第３及び第４の分岐端子にそれぞれ接続された第１，第２，第３及び第４の低域通過形フィルタと、第１及び第２の低域通過形フィルタに接続される第１及び第２の入力端子と、出力端子としての第５及び第６の分岐端子とを有し、第１及び第２の入力端子から入力される第１及び第２の低域通過形フィルタからの信号を合成して第５及び第６の分岐端子から出力する第１の９０度ハイブリッドと、第３及び第４の低域通過形フィルタに接続される第３及び第４の入力端子と、出力端子としての第７及び第８の分岐端子とを有し、第３及び第４の入力端子から入力される第３及び第４の低域通過形フィルタからの信号を合成して第７及び第８の分岐端子から出力する第２の９０度ハイブリッドと、第５及び第７の分岐端子から出力された電波を合成する第１のＴ分岐回路と、第６及び第８の分岐端子から出力された電波を合成する第２のＴ分岐回路とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明のアンテナ給電回路は、第１及び第２の９０度ハイブリッドと第１及び第２のＴ分岐回路を用い、隣接する分岐端子からの信号を９０度ハイブリッドで合成・分離するようにしたので、導波管の層数を削減することにより加工工程を減らし、これにより加工費用を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１によるアンテナ給電回路を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２によるアンテナ給電回路の回路構成を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるアンテナ給電回路の分岐部の構成を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態２によるアンテナ給電回路のフィルタを示す斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態２によるアンテナ給電回路の９０度ハイブリッドを示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態２によるアンテナ給電回路のＥ面Ｔ分岐を示す斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態２によるアンテナ給電回路の入力端子を示す斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態２によるアンテナ給電回路の入力端子を交差させずに接続導波管のレイアウトにより交差させた例を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態３によるアンテナ給電回路を示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態３によるアンテナ給電回路の位相補正回路の動作を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態３によるアンテナ給電回路の位相補正回路の出力が位相差１８０度の場合の説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態３によるアンテナ給電回路の位相補正回路の出力が位相差０度の場合の説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態４によるアンテナ給電回路の回路構成を示す説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態４によるアンテナ給電回路の位相補正回路を示す斜視図である。
【図１５】この発明の実施の形態４によるアンテナ給電回路のＨ面Ｔ分岐を示す斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態５によるアンテナ給電回路の回路構成を示す説明図である。
【図１７】この発明の実施の形態５によるアンテナ給電回路の９０度ハイブリッドを示す斜視図である。
【図１８】従来のアンテナ給電回路の回路構成を示す説明図である。
【図１９】従来のアンテナ給電回路の他の例の回路構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるアンテナ給電回路を示す構成図である。
このアンテナ給電回路は、直交２偏波２周波数帯共用アンテナ給電回路であり、アンテナ側端子１、高周波数帯信号の端子２、低周波数帯右旋円偏波信号の端子３、低周波数帯左旋円偏波信号の端子４、アンテナ５、分岐部６、フィルタ（ＬＰＦ）７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂ、Ｅ面Ｔ分岐９，１０を備え、アンテナ５以外の回路で、高周波数帯信号と低周波数帯右旋円偏波信号、低周波数帯左旋円偏波信号を分離するアンテナ給電回路１１を構成している。
【００１５】
アンテナ側端子１は、アンテナ給電回路１１にアンテナ５を接続するための端子であり、高周波数帯信号の端子２は、アンテナ給電回路１１から高周波数帯信号を出力するための端子である。また、低周波数帯右旋円偏波信号の端子３は、低周波数帯右旋円偏波信号を出力するための端子であり、低周波数帯左旋円偏波信号の端子４は、低周波数帯左旋円偏波信号を出力するための端子である。アンテナ５は、ホーンアンテナといったアンテナである。分岐部６は、アンテナ５で受信した電波の分岐部である。低域通過形フィルタ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、分岐部６で分岐された電波に対して低周波数帯信号のみ通過させるフィルタである。尚、以下、低域通過形フィルタ７ａ〜７ｄは、単にフィルタ７ａ〜７ｄという。９０度ハイブリッド８ａは、フィルタ７ａ，７ｂからの信号を合成し、９０度ハイブリッド８ｂは、フィルタ７ｃ，７ｄからの信号を合成する合成器である。Ｅ面Ｔ分岐９は、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂにおける一方の出力端子からの信号を合成し、Ｅ面Ｔ分岐１０は、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂにおける他方の出力端子からの信号を合成する合成器である。また、Ｅ面Ｔ分岐９の出力は低周波数帯右旋円偏波信号の端子３に、Ｅ面Ｔ分岐１０の出力は低周波数帯左旋円偏波信号の端子４に接続されている。
【００１６】
次に実施の形態１の動作について説明する。
アンテナ５からアンテナ側端子１を介して入力された高周波数帯信号と低周波数帯信号は、後述する共軸端子と分岐端子を有する分岐部６で分離され、高周波数帯信号は共軸端子から高周波数帯信号の端子２に、低周波数帯信号は分岐端子に出力される。
【００１７】
分岐端子に出力された低周波数帯信号は、フィルタ７ａ〜７ｄを通過後に、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂに入力される。このとき、隣り合う分岐端子から出力される信号は９０度の位相差があるため、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂで合成されてひとつの端子に出力される。低周波数帯信号が円偏波の場合、右旋円偏波と左旋円偏波では隣り合う分岐端子から出力される信号の位相差は９０度，−９０度と逆であるため、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂからはそれぞれ異なる端子に出力される。また、２つの９０度ハイブリッド８ａ，８ｂから出力される信号は逆相であるため、それぞれの円偏波信号はＥ面Ｔ分岐９とＥ面Ｔ分岐１０で合成され、それぞれ低周波数帯右旋円偏波信号の端子３と低周波数帯左旋円偏波信号の端子４に出力される。
【００１８】
従って、高周波数帯の信号と低周波数帯の右旋円偏波信号および低周波数帯の左旋円偏波信号を分離することができる。
【００１９】
以上説明したように、実施の形態１のアンテナ給電回路によれば、使用できる周波数帯域幅に制約が生じる位相補正回路とマジックＴを用いる従来の回路構成に比べ、これらの回路を用いないため、広帯域化に有利という効果がある。また、Ｔ分岐のみや、Ｔ分岐と９０度ハイブリッドを用いる回路構成と比べた場合、本回路構成では隣り合う分岐端子を合成することができ、対向する分岐端子を合成する際に不可欠な配線の立体交差が不要となるため、小型化できるという効果もある。
【００２０】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２に係わる直交２偏波２周波数帯共用アンテナ給電回路の回路構成を示す説明図である。
図において、分岐部６〜Ｅ面Ｔ分岐１０は図１の構成に対応する構成であり、入力端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、それぞれ９０度ハイブリッド８ａ，８ｂの入力端子を示している。すなわち、入力端子１２ａ，１２ｂは９０度ハイブリッド８ａの入力端子、入力端子１２ｃ，１２ｄは９０度ハイブリッド８ｂの入力端子である。
分岐部６、フィルタ７ａ〜７ｄ、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂ、Ｅ面Ｔ分岐９，１０はそれぞれ導波管を用いて構成されており、図３は分岐部６、図４はフィルタ７ａ〜７ｄ、図５は９０度ハイブリッド８ａ，８ｂ、図６はＥ面Ｔ分岐９，１０、図７は、入力端子１２ａ〜１２ｄ、図８は、入力端子１２ａ〜１２ｄを交差させずに接続導波管のレイアウトにより交差させた例を示している。
【００２１】
また、このような構成を備えた本実施の形態のアンテナ給電回路は、図２に示すように、分岐部６とフィルタ７ａ〜７ｄが同一の層であり、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂとＥ面Ｔ分岐９，１０が、分岐部６およびフィルタ７ａ〜７ｄとは別の同一の層に形成されている。
【００２２】
分岐部６は、図３に示されるように、共軸導波管（主導波管）１３の側面からその軸方向に対して垂直な９０度毎の方向に分岐導波管（第１，第２，第３，第４の分岐端子）１４ａ〜１４ｄが接続される。また、分岐部６は、共軸導波管１３の軸方向に対して分岐導波管１４ａ〜１４ｄの幅の広い面が平行になるように配置される。なお、図３では共軸導波管１３と分岐導波管１４ａ〜１４ｄは結合孔を介して接続される場合について示しているが、結合する形状は他の構造でもよい。また、共軸導波管１３は矩形でも円形でもよく、矩形から円形または円形から矩形に変換される構造でもよい。
【００２３】
フィルタ（第１，第２，第３，第４の低域通過形フィルタ）７ａ〜７ｄは、図４に示されるようにコルゲート形を用いれば、加工も容易である。なお、スタブ形や結合形などを用いてもよい。これらフィルタ７ａ〜７ｄは、それぞれ入力側が分岐導波管１４ａ〜１４ｄに接続され、出力側が入力端子１２ａ〜１２ｄに接続されている。
【００２４】
９０度ハイブリッド（第１及び第２の９０度ハイブリッド）８ａ，８ｂは、図５に示されるように、導波管の幅の狭い面を結合させるショートスロット形カプラを用いれば加工も容易であり、マジックＴに比べ広帯域化も容易である。図では結合部に円柱形ポストを装荷した例を示しているが、ポストとして機能すれば他の形状でもよい。これら９０度ハイブリッド８ａ，８ｂのうち、９０度ハイブリッド８ａ（第１の９０度ハイブリッド）は、入力端子１２ａ，１２ｂを介してフィルタ７ａ，７ｂに接続され、その出力端子として第５及び第６の分岐端子を有し、９０度ハイブリッド８ｂ（第２の９０度ハイブリッド）は、入力端子１２ｃ，１２ｄを介してフィルタ７ｃ，７ｄに接続され、その出力端子として第７及び第８の分岐端子を有している。
【００２５】
Ｅ面Ｔ分岐９，１０は図６に示されるとおりであり、２つの信号が図中の手前の端子と奥の端子から位相差１８０度、すなわち逆相で入力された場合に合成されて図中の上面の端子に出力される。ここで、Ｅ面Ｔ分岐９（第１のＴ分岐回路）は、第５及び第７の分岐端子から出力された電波を合成し、Ｅ面Ｔ分岐１０（第２のＴ分岐回路）は、第６及び第８の分岐端子から出力された電波を合成するよう構成されている。
【００２６】
また，９０度ハイブリッド８ａ，８ｂの入力端子１２ａ〜１２ｄを、図７に示されるように配置すれば、小形に、かつ、干渉しないように２層で構成することが可能である。フィルタ７ａ〜７ｄは、幅の広い面が共軸導波管１３（の軸）方向に平行で、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂは幅の広い面が共軸導波管１３（の軸）方向に垂直であるが、広帯域に変換することができる。なお、入力端子１２ａ〜１２ｄを交差させた場合とさせない場合で通過位相を揃える必要がある。そこで、図８に示されるように、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂの入力端では交差させずに接続導波管のレイアウトにより交差させてもよい。この場合は通過位相を揃えるのがより容易になるという効果もある。
【００２７】
さらに、分岐部６、フィルタ７ａ〜７ｄ、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂ、Ｅ面Ｔ分岐９，１０は、いずれも片面側から切削した金属ブロックを組み合わせることで構成が可能であり、本実施の形態のように２層構成の場合は金属ブロック３枚で構成が可能となる。
【００２８】
次に、実施の形態２の動作について説明する。
図１に示すようなアンテナ５からアンテナ側端子１を介して入力された高周波数帯信号と低周波数帯信号は、共軸導波管１３と分岐導波管１４ａ〜１４ｄを有する分岐部６で分離され、高周波数帯信号は共軸導波管１３から高周波数帯の端子２に、低周波数帯信号は分岐導波管１４ａ〜１４ｄに出力される。
【００２９】
分岐導波管１４ａ〜１４ｄに出力された低周波数帯信号はフィルタ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを通過後に９０度ハイブリッド８ａ，８ｂに入力される。このとき、隣り合う分岐導波管１４ａ〜１４ｄから出力される信号は９０度の位相差があるため、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂで合成されてひとつの端子に出力される。低周波数帯信号が円偏波の場合、右旋円偏波と左旋円偏波では隣り合う分岐導波管１４ａ〜１４ｄから出力される信号の位相差は９０度，−９０度と逆であるため、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂからはそれぞれ異なる端子に出力される。それぞれの円偏波信号はＥ面Ｔ分岐９とＥ面Ｔ分岐１０で合成され、図１に示すような低周波数帯右旋円偏波信号の端子３と低周波数帯左旋円偏波信号の端子４に出力される。
【００３０】
従って、高周波数帯の信号と低周波数帯の右旋円偏波信号および低周波数帯の左旋円偏波信号を分離することができる。
【００３１】
以上のように、実施の形態２のアンテナ給電回路によれば、主導波管と、主導波管の側面から主導波管の軸方向に対して垂直な９０度毎の方向に分岐する第１，第２，第３及び第４の分岐端子と、第１，第２，第３及び第４の分岐端子にそれぞれ接続された第１，第２，第３及び第４の低域通過形フィルタと、第１及び第２の低域通過形フィルタに接続され、第１及び第２の低域通過形フィルタからの信号を合成して第５及び第６の分岐端子から出力する第１の９０度ハイブリッドと、第３及び第４の低域通過形フィルタに接続され、第３及び第４の低域通過形フィルタからの信号を合成して第７及び第８の分岐端子から出力する第２の９０度ハイブリッドと、第５及び第７の分岐端子から出力された電波を合成する第１のＴ分岐回路と、第６及び第８の分岐端子から出力された電波を合成する第２のＴ分岐回路とを備えたので、主導波管、分岐端子及び低域通過形フィルタの層と、第１及び第２の９０度ハイブリッドと第１及び第２のＴ分岐回路の層の、２層のみで形成できるため、従来に比べて層数を低減でき、加工費用を低減することができる。
【００３２】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３に係わる直交２偏波２周波数帯共用アンテナ給電回路の回路構成の説明図である。図において、アンテナ給電回路１１ａにおけるアンテナ側端子１〜９０度ハイブリッド８ａ，８ｂ、Ｅ面Ｔ分岐１０は図１の構成と同様であるため、ここでの説明は省略する。また、Ｈ面Ｔ分岐１５は、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂからの出力信号が同相である場合に合成を行う合成器である。さらに、位相補正回路１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄは、フィルタ７ａ，７ｂまたはフィルタ７ｃ，７ｄの出力に対して位相補正を行う回路である。
【００３３】
次に実施の形態３の動作について説明する。
アンテナ５からアンテナ側端子１を介して入力された高周波数帯信号と低周波数帯信号は、図３に示すような共軸端子（共軸導波管１３）と分岐端子（分岐導波管１４ａ〜１４ｄ）を有する分岐部６で分離され、高周波数帯信号は共軸端子から高周波数帯の端子２に、低周波数帯信号は分岐端子に出力される。
【００３４】
分岐端子に出力された低周波数帯信号は、フィルタ７ａ〜７ｄと位相補正回路１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄを通過後に９０度ハイブリッド８ａ，８ｂに入力される。位相補正回路は図１０に示すように経路上に配置することにより、２つの信号の位相差を９０度とするものである。このため、図１１に示すように２個ずつ配置すると位相差を１８０度、図１２に示すように配置すると位相差を０度とすることができる。
【００３５】
隣り合う分岐端子から出力される信号は９０度の位相差があり、また、低周波数帯信号が円偏波の場合、右旋円偏波と左旋円偏波では隣り合う分岐端子から出力される信号の位相差は９０度，−１８０度と逆であるため、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂからはそれぞれ異なる端子に出力される。このとき、低周波数帯右旋円偏波信号は９０度ハイブリッド８ａ，８ｂからの出力信号は逆相のためＥ面Ｔ分岐１０で、また、低周波数帯左旋円偏波信号は９０度ハイブリッド８ａ，８ｂからの出力信号は同相のためＨ面Ｔ分岐１５で合成され出力される。
【００３６】
したがって、高周波数帯の信号と低周波数帯の右旋円偏波信号および低周波数帯の左旋円偏波信号を分離することができる。このとき位相補正回路１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄを用いることにより、実施の形態２で説明したような入力端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを交差させる必要がなく、特性の差異が低減して広帯域化に有利という効果がある。
【００３７】
実施の形態４．
図１３は、この発明の実施の形態４に係わる直交２偏波２周波数帯共用アンテナ給電回路の回路構成の説明図である。図中、分岐部６〜９０度ハイブリッド８ａ，８ｂ、Ｅ面Ｔ分岐１０およびＨ面Ｔ分岐１５〜位相補正回路１７ａ〜１７ｄは図９の構成に相当している。ここで、Ｈ面Ｔ分岐１５は第３のＴ分岐回路であり、位相補正回路１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄは、第１及び第２の位相補正回路を構成している。また、図１４は位相補正回路１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄ、図１５はＨ面Ｔ分岐１５の構成例である。
【００３８】
次に実施の形態４の動作について説明する。
図９に示すようなアンテナ５からアンテナ側端子１を介して入力された高周波数帯信号と低周波数帯信号は、共軸導波管と分岐導波管を有する分岐部６で分離され、高周波数帯信号は共軸導波管から高周波数帯の端子２に、低周波数帯信号は分岐導波管に出力される。
【００３９】
分岐導波管に出力された低周波数帯信号は、フィルタ７ａ〜７ｄと位相補正回路１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄを通過後に９０度ハイブリッド８ａ，８ｂに入力される。図１４に示される位相補正回路１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄは、図１０から図１２に示された機能を実現するものである。すなわち、図１１の配置が、フィルタ７ａ，７ｂに接続され、これらフィルタ７ａ，７ｂからの信号の位相差が１８０度となるよう位相補正を行う第１の位相補正回路に相当し、図１２の配置が、フィルタ７ｃ，７ｄに接続され、これらフィルタ７ｃ，７ｄからの信号の位相差が０度となるよう位相補正を行う第２の位相補正回路の構成に相当する。したがって、低周波数帯右旋円偏波信号は９０度ハイブリッド８ａ，８ｂからの出力信号は逆相のためＥ面Ｔ分岐１０、低周波数帯左旋円偏波信号は９０度ハイブリッド８ａ，８ｂからの出力信号は同相のためＨ面Ｔ分岐１５で合成され出力される。
【００４０】
このとき、分岐導波管１４ａ〜１４ｄとフィルタ７ａ〜７ｄの層と、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂとＨ面Ｔ分岐１５およびＥ面Ｔ分岐１０の層の２層のみに配置できるため、従来に比べて層数が低減できるという効果がある。
【００４１】
また、位相補正回路１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄは２個ずつ用いることにより、対称に配置できるため、周波数特性も等価になり、広帯域化に有利となる効果もある。
【００４２】
なお、Ｈ面Ｔ分岐１５は図１５に示されるとおりであり、２つの信号が図中の手前の端子と奥の端子から位相差０度、すなわち同相で入力された場合に合成されて図中の右側の端子に出力される。
【００４３】
さらに、分岐部６、フィルタ７ａ〜７ｄ、９０度ハイブリッド８ａ，８ｂ、Ｅ面Ｔ分岐１０、Ｈ面Ｔ分岐１５、位相補正回路１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄは、いずれも片面側から切削した金属ブロックを組み合わせることで構成が可能であり、本実施の形態のように２層構成の場合は金属ブロック３枚で構成が可能となる。
【００４４】
以上説明したように、実施の形態４のアンテナ給電回路によれば、主導波管と、主導波管の側面から主導波管の軸方向に対して垂直な９０度毎の方向に分岐する第１，第２，第３及び第４の分岐端子と、第１，第２，第３及び第４の分岐端子にそれぞれ接続された第１，第２，第３及び第４の低域通過形フィルタと、第１及び第２の低域通過形フィルタに接続され、第１及び第２の低域通過形フィルタからの信号の位相差が１８０度となるよう位相補正を行う第１の位相補正回路と、第１の位相補正回路からの信号を合成して第５及び第６の分岐端子から出力する第１の９０度ハイブリッドと、第３及び第４の低域通過形フィルタに接続され、第３及び第４の低域通過形フィルタからの信号の位相差が０度となるよう位相補正を行う第２の位相補正回路と、第２の位相補正回路からの信号を合成して第７及び第８の分岐端子から出力する第２の９０度ハイブリッドと、第５及び第７の分岐端子から出力された電波を合成する第１のＴ分岐回路と、第６及び第８の分岐端子から出力された電波を合成する第３のＴ分岐回路とを備えたので、主導波管、分岐端子、低域通過形フィルタ及び第１及び第２の位相補正回路の層と、第１及び第２の９０度ハイブリッドと第１及び第３のＴ分岐回路の層の、２層のみで形成できるため、従来に比べて層数を低減できるという効果がある。
【００４５】
また、実施の形態４のアンテナ給電回路によれば、第１及び第２の９０度ハイブリッドは幅の狭い面で結合するショートスロット形導波管カプラであり、第１のＴ分岐回路は導波管Ｈ面Ｔ分岐であり、第３のＴ分岐回路は導波管Ｅ面Ｔ分岐であり、これら第１及び第２の９０度ハイブリッド、第１のＴ分岐回路、第３のＴ分岐回路は、それぞれ切削加工された複数の金属ブロックを組み合わせることにより構成したので、２層のみで形成することができると共に、容易に形成することができる。
【００４６】
実施の形態５．
図１６はこの発明の実施の形態５に係わる直交２偏波２周波数帯共用アンテナ給電回路の回路構成を示す説明図である。図において、分岐部６〜９０度ハイブリッド８ａ，８ｂ、Ｅ面Ｔ分岐１０、Ｈ面Ｔ分岐１５、位相補正回路１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄは図９の構成と同一である。また、９０度ハイブリッド１８ａ，１８ｂは、幅の広い面で結合する導波管カプラであり、その構成を図１７に示す。
【００４７】
このように構成された実施の形態５のアンテナ給電回路における基本的な動作は実施の形態３と同様である。さらに、９０度ハイブリッド１８ａ，１８ｂは、図１７に示すように導波管の幅の広い面で結合する導波管カプラを用いることにより、分岐部６、フィルタ７ａ〜７ｄ、位相補正回路１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄ、９０度ハイブリッド１８ａ，１８ｂ、Ｅ面Ｔ分岐１０、Ｈ面Ｔ分岐１５をすべて同一の層に形成することが可能である。このため、さらに層数が従来に比べて低減できるという効果がある。
【００４８】
また、分岐部６、フィルタ７ａ〜７ｄ、９０度ハイブリッド１８ａ，１８ｂ、Ｅ面Ｔ分岐１０、Ｈ面Ｔ分岐１５、位相補正回路１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄは、いずれも片面側から切削した金属ブロックを組み合わせることで構成が可能であり、本実施の形態のように１層構成の場合は金属ブロック２枚で構成が可能となる。
【００４９】
なお、図１７では９０度ハイブリッド１８ａ，１８ｂとして円形の孔で結合する場合について示したが、他の形状でもよい。
【００５０】
以上説明したように、実施の形態５のアンテナ給電回路によれば、第１及び第２の９０度ハイブリッドは幅の広い面で結合する導波管カプラであり、第１のＴ分岐回路は導波管Ｈ面Ｔ分岐であり、第３のＴ分岐回路は導波管Ｅ面Ｔ分岐であり、これら第１及び第２の９０度ハイブリッド、第１のＴ分岐回路、第３のＴ分岐回路は、それぞれ切削加工された複数の金属ブロックを組み合わせることにより構成したので、全てを同一の層で形成することができると共に、容易に形成することができる。
【００５１】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  アンテナ側端子、２  高周波数帯信号の端子、３  低周波数帯右旋円偏波信号の端子、４  低周波数帯左旋円偏波信号の端子、５  アンテナ、６  分岐部、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ  フィルタ、８ａ，８ｂ，１８ａ，１８ｂ  ９０度ハイブリッド、９，１０  Ｅ面Ｔ分岐、１１，１１ａ  アンテナ給電回路、１２ａ〜１２ｄ  入力端子、１３  共軸導波管、１４ａ〜１４ｄ  分岐導波管、１５  Ｈ面Ｔ分岐、１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄ  位相補正回路。
【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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