(57)【要約】【課題】  従来の送受偏波共用アンテナ給電回路に対し、任意の偏波角の送信偏波を得るための送信分配回路と任意の偏波角を有する受信偏波を受信機端子にて振幅一定値として受信可能とする受信合成回路を送受共用回路にまとめ小型化する。【解決手段】送信電波の移相量のみが変化する可変移相器Ｂと受信電波の移相量のみが変化する可変移相器Ａを有する回路構成となる分配合成回路を導入し、この分配合成回路を送受偏波共用アンテナ給電回路に使用することにより、小型で送受共用可能であることを特徴とする送受偏波共用アンテナ給電回路を得る。【選択図】  図１
2005218071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直偏波および水平偏波を送信・受信するアンテナ給電回路において、垂直偏波端子には請求項２に示す分配合成回路ＷＰＤの端子ＦＰ３を接続し、水平偏波端子には端子ＦＱ３を接続するものであって、振幅Ｅなる送信電波を送信機端子ＡＰ１に入力するとき、端子ＦＰ３にはアンテナに対する送信垂直偏波成分ＥＴＶが分配され、端子ＦＱ３にはアンテナに対する送信水平偏波成分ＥＴＨが分配されるものであって、送信垂直偏波成分ＥＴＶと送信水平偏波成分ＥＴＨの比は分配合成回路ＷＰＤを構成する可変移相器Ｂの移相量調整によって調整できるものであり、アンテナにおける送信偏波のベクトルの絶対値は一定値を維持するものであって、また、アンテナにおける受信偏波のベクトルの絶対値が一定なる受信偏波が到来した場合、受信偏波は受信垂直偏波成分ＥＲＶと受信水平偏波成分ＥＲＨに分解され、受信垂直偏波成分ＥＲＶはアンテナの垂直偏波端子を経由し分配合成回路ＷＰＤの端子ＦＰ３に伝送し、受信水平偏波成分ＥＲＨはアンテナの水平偏波端子を経由して分配合成回路ＷＰＤの端子ＦＱ３に伝送し、受信機端子ＡＱ１において受信水平偏波成分ＥＲＨと受信垂直偏波成分ＥＲＶとが合成され、受信偏波の偏波角が変化する場合であっても、可変移相器Ａの調整により端子ＡＱ１における受信合成波を一定振幅にて受信することが可能であることを特徴とする送受偏波共用アンテナ給電回路。
【請求項２】
ハイブリッド（１）の端子ＢＰ１にサーキュレータＡの端子１を接続し、サーキュレータＡの端子２をハイブリッド（２）の端子ＥＰ３に接続し、ハイブリッド（１）の端子ＢＱ１にサーキュレータＢの端子２を接続し、サーキュレータＢの端子１をハイブリッド（２）の端子ＥＱ３に接続し、サーキュレータＡの端子３は可変移相器Ａの一方の端子が接続され、可変移相器Ａの他方の端子は電磁的に短絡される構造であって、サーキュレータＢの端子３は可変移相器Ｂの一方の端子に接続され、可変移相器Ｂの他方の端子は電磁的に短絡される構造であることを特徴とする分配合成回路ＷＰＤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は電波の送信受信装置に属するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来のアンテナ給電回路のブロック図を図３に示すが、送信電波を任意の偏波角にて送信するために必要な分配合成回路と、偏波角が時間的に変化する受信偏波の垂直偏波成分と水平偏波成分を一つの端子にて合成し、その合成波の振幅を時間的に一定とするために必要な分配合成回路との両者を有するものであり、送信電波と受信電波の偏波角の同時変化に対応するためには、回路は２系統が必要となる。また、送信電波と受信電波の分岐点に送信フィルタ、受信フィルタが必要であるため、回路は複雑化、大型化するという問題点があった。
図４は従来の分配合成回路の作用を説明するブロック図であり、振幅Ｅなる送信電波をハイブリッド（１Ｋ）の端子ＡＰ１に入力したとき、ハイブリッド（１Ｋ）の端子ＢＰ１とハイブリッド（２Ｋ）の端子ＥＰ３との間に可変移相器Ｓを挿入するものであって、ハイブリッド（２Ｋ）の端子ＦＰ３の分配出力ＥＴＶと、ＦＱ３の分配出力ＥＴＨとの比は可変移相器Ｓの移相の正接に比例する。また、送信偏波のベクトル絶対値√（（ＥＴＶ）２＋（ＥＴＨ）２）は一定値Ｅを維持する。すなわち、図４の分配合成回路の端子ＦＰ３をアンテナの垂直偏波端子に接続し、端子ＦＱ３をアンテナの水平偏波端子に接続すれば偏波角が可変移相器Ｓの移相量に比例して変化する送信偏波を発生することができる。
図５は従来の分配合成回路に関する作用の説明図である。振幅ＥＲＶなる受信波成分１をハイブリッド（２Ｋ）の端子ＦＰ３に入力し、振幅ＥＲＨなる受信波成分２をハイブリッドの端子ＦＱ３に入力する場合において、受信波成分１と受信波成分２の位相が変化しても、端子ＡＱ１に出力する受信合成波の振幅が一定となるように可変移相器Ｓの移相量を調整するものである。但し、受信波成分１と受信波成分２との関係は√（（ＥＲＶ）２＋（ＥＲＨ）２）は一定となる条件を満たすものとする。
従来の分配合成回路を送信用の分配回路として使用すると同時に受信用の合成回路としても使用する場合は、可変移相器Ｓには送信波と受信波の両者が通過するため、送信偏波に関する調整と受信偏波に関する調整を同時に行うことができない。すなわち、送信偏波と受信偏波に対して同時に対応できないので実用上問題となる。このため、アンテナ給電回路において、送信偏波・受信偏波に対応するためには、従来、送信用の分配合成回路と受信用の分配合成回路の２系統を設けていた。また、この場合送信用フィルタ・受信用フィルタが必要になり、回路は複雑で大型であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  従来の送受偏波共用アンテナ給電回路に対し、送信用分配合成回路と受信用分配合成回路の二つの回路系統を一つの回路系統にまとめて簡単化・小型化し、かつ、送信電波の偏波角と受信電波の偏波角の同時変化に対応することを可能にすることが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】    本発明の請求項１は、従来のアンテナ給電回路に対し、送信用の分配回路の機能と受信用の合成回路の持つ機能を請求項２の分配合成回路ＷＰＤの機能にまとめて置き換えるものでおり、送受偏波共用アンテナ給電回路は大幅に小型化され、かつ、送信電波を任意の偏波角にて送信し、偏波角の変化する受信偏波を一定の振幅にて受信することができる。
図１は本発明の請求項１に示す送受偏波共用アンテナ給電回路のブロック図であり、本発明の請求項２に示す分配合成回路ＷＰＤを使用し、回路を小型化している。
図２は本発明の請求項２に示す分配合成回路ＷＰＤのブロック図であり、サーキュレータＡとサーキュレータＢの伝送方向が互いに逆になるように配置し、端子ＢＰ１に分配された送信電波成分はサーキュレータＡの端子１から端子２への経路を通過し、可変移相器Ａを通過しない、また、端子ＢＱ１に分配された送信電波成分はサーキュレータＢでは端子２から端子３の経路を通過し可変移相器Ｂを通過し、その後、短絡板Ｂにより電磁的に短絡され、全反射し、再度、可変位相器ＢおよびサーキュレータＢの端子３から端子１を通過し、ハイブリッド（２）の端子ＥＱ３に伝送する。このため可変移相器Ｂの移相量を調整すれば、端子ＦＰ３、端子ＦＱ３における送信電波成分の分配比の調整ができる。この分配比の調整は、すなわち、アンテナにおける送信偏波の偏波角の調整となる。
ハイブリッド（２）の端子ＥＰ３に到来した受信電波成分はサーキュレータＡの端子２から端子３への経路を通過し、可変移相器Ａを通過し、短絡板Ａにより電磁的に短絡され、全反射し、再度、可変移相器ＡおよびサーキュレータＡの端子３から端子１を通過し、ハイブリッド（１）の端子ＢＰ１に伝送する。また、ハイブリッド（２）の端子ＥＱ３に到来した受信電波成分はサーキュレータＢの中では端子１から端子２を通過し可変移相器Ｂは通過しない。この分配合成回路ＷＰＤをアンテナ給電回路に使用するとき、可変移相器Ａの移相を受信偏波の偏波角に比例して調整すれば受信偏波の偏波角変化に対し合成波ベクトル絶対値は変化しないようにすることができ受信可能となる。
受信電波成分は、可変移相器Ｂを通過しない、また、送信電成分は可変移相器Ａを通過しないので、送信電波に関する移相量と受信電波に関する移相量は各々独立して調整可能となる。
（ハイブリッド（１）とハイブリッド（２）の間に可変移相器を挿入したときの回路の作用については、非特許文献１参照
【発明の効果】
【０００５】  本発明の分配合成回路ＷＰＤでは、可変移相器Ｂで送信方向の移相量を調整し、送信偏波に関する調整ができるものであり、可変移相器Ｂの移相量を調整しても受信電波には影響を与えない。また、可変移相器Ａを調整することにより受信偏波に関する調整ができ、そのとき送信電波には影響を与えない。この分配合成回路ＷＰＤを使用する本発明の送受偏波共用アンテナ給電回路では、送信用と受信用の２系統の機能を一つの回路系統にまとめて簡単化・小型化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  本発明の分配合成回路ＷＰＤを導波管コンポーネントにて構成する実施例を図７に示す。導波管コンポーネントとして、２個の導波管マジックＴ型ハイブリッド・２個の導波管サーキュレータ・２個の誘電体挿入可変移相器・２個の短絡板を用いる。
上記の分配合成回路ＷＰＤの端子ＦＰ３に同軸導波管変換器１を接続し、端子ＦＱ３に同軸導波管変換器２を追加接続し、アンテナを円形ホーンアンテにて構成する送受偏波共用アンテナ給電回路の実施例を図６に示す。
本発明の分配合成回路ＷＰＤを同軸コンポーネントにて構成する実施例では、２個の同軸ラットレース型ハイブリッド・２個の同軸サーキュレータ・２個の同軸可変移相器・２個の同軸短絡器を用いる
【産業上の利用可能性】
【０００７】  本発明は電波の送信受信装置に属し、特に送信波の偏波角と受信波の偏波角が独立して変化する場合でも回路の複雑化、大型化を招くことなくその機能を発揮することのできる送受偏波共用アンテナ給電回路に関するものである。
高速移動体衛星通信では送信波の偏波角と受信波の偏波角との同時変化に対応する必要があるため本発明の送受偏波共用アンテナ給電回路は有効である。
【非特許文献１】宮内一洋・山本平一共著「通信用マイクロ波回路」社団法人・電子情報通信学会  発行  平成１１年５月２５日  ９１ページ  図２．６６
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の送受偏波共用アンテナ給電回路のブロック図である。
【図２】本発明の分配合成回路ＷＰＤのブロック図である。
【図３】従来の送受偏波共用アンテナ給電回路のブロック図である。
【図４】従来の分配合成回路を送信分配回路として使用する場合の動作説明図である。
【図５】従来の分配合成回路を受信合成回路として使用する場合の動作説明図である。
【図６】本発明の送受偏波共用アンテナ給電回路に対する実施例である。
【図７】本発明の分配合成回路ＷＰＤに対する実施例である。
【符号の説明】
１  分配合成回路ＷＰＤ
２  分配回路
３  合成回路
４  同軸導波管変換器付分配合成回路
５  円形ホーンアンテナ
【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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