(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有する円形導波管の側壁の、同円形導波管の軸線を中心にして９０度の間隔の位置に軸方向を長辺にしたスロットを設け、同スロットそれぞれの外側に前記円形導波管の軸方向と直角で他端を閉塞する方形導波管を配置するとともに、前記各スロットに直交し、かつ、前記各方形導波管及び前記円形導波管を２分割する位置に回路基板を配置し、同回路基板に前記９０度間隔の４つのスロットのうちの隣接する２つのスロットそれぞれと直角となる方向に偏波受信用のプローブをそれぞれ形成してなり、前記開口より入力された水平偏波又は垂直偏波を前記回路基板上の前記プローブで受信するようにし、前記９０度間隔の４つのスロットのうちの前記受信用のプローブを形成していない他の２つのスロットそれぞれの外側に配置してなる方形導波管それぞれの管長を、（２ｎ＋１）×λｇ／４の長さ（ｎは０を含む自然数）としたことを特徴とする偏波分波装置。
【請求項２】
前記回路基板に被覆するシールドカバーを前記各矩形導波管と一体に形成してなることを特徴とする請求項１記載の偏波分波装置。
【請求項３】
前記円形導波管の内部空間部分に、円偏波を直線偏波に変換する偏波変換器を設け、右旋又は左旋の円偏波を受信するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の偏波分波装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は偏波分波装置に係り、より詳細には、衛星放送受信における水平偏波と垂直偏波間のアイソレーションの改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＢＳ（放送衛星）やＣＳ（通信衛星）等の衛星放送信号の形態として、右旋又は左旋の円偏波、及び水平又は垂直の直線偏波とがある。偏波分波装置は、上記各偏波が混在する受信電波から水平偏波又は垂直偏波を受信することをその機能とするものである。但し、上記円偏波については偏波変換器で直線偏波に変換後、水平偏波又は垂直偏波として受信する。従来の偏波分波装置は、図３に示すように、ホーン型の開口（フィードホーン11）を有する円形導波管12に直交する回路基板13上にそれぞれ直角に配置した水平偏波受信用のプローブ14及び垂直偏波受信用のプローブ15によりそれぞれ水平偏波又は垂直偏波に係る信号を受信するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図３の構成の場合、プローブ14と同15とを同じ平面上であって、且つ、互いに近接して設けていることから水平偏波と垂直偏波間のアイソレーション（交差偏波識別度）が十分とはいえず、その改善が望まれていた。このアイソレーションの改善策として、プローブを立体的に配置することが考えられるが、構造が複雑になったり、または高価になるという欠点があった。本発明はこのような背景からなされたものであり、簡易な構造で、かつ、アイソレーション特性の改善を図った偏波分波装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、開口を有する円形導波管の側壁の、同円形導波管の軸線を中心にして９０度の間隔の位置に軸方向を長辺にしたスロットを設け、同スロットそれぞれの外側に前記円形導波管の軸方向と直角で他端を閉塞する方形導波管を配置するとともに、前記各スロットに直交し、かつ、前記各方形導波管及び前記円形導波管を２分割する位置に回路基板を配置し、同回路基板に前記９０度間隔の４つのスロットのうちの隣接する２つのスロットそれぞれと直角となる方向に偏波受信用のプローブをそれぞれ形成してなり、前記開口より入力された水平偏波又は垂直偏波を前記回路基板上の前記プローブで受信するようにし、前記９０度間隔の４つのスロットのうちの前記受信用のプローブを形成していない他の２つのスロットそれぞれの外側に配置してなる方形導波管それぞれの管長を、（２ｎ＋１）×λｇ／４の長さ（ｎは０を含む自然数）とした偏波分波装置を提供するものである。
【０００５】
また、前記回路基板に被覆するシールドカバーを前記各矩形導波管と一体に形成してなるようにする。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【０００９】
また、前記円形導波管の内部空間部分に、円偏波を直線偏波に変換する偏波変換器を設け、右旋又は左旋の円偏波を受信できるようにする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。図１は本発明による偏波分波装置の一実施例を示す要部断面図で、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は後方より見た部分断面図である。また、図２は図１に関する電界分布の説明図である。図１において、１は円形導波管で、ホーン型の開口（フィードホーン）1aを備えている。また、この円形導波管１の管壁には、同円形導波管１の軸線を中心にして９０度の角度間隔の位置に軸方向を長辺にした４つのスロット（２、３、４、５）を設けている。また、６、７、８、９はそれぞれ閉塞壁6a、7a、8a、9aを有する方形導波管であり、前記４つのスロット（２、３、４、５）それぞれと対応して前記円形導波管１の外部に設けている。
【００１１】
上記方形導波管７、同９には下記の偏波受信用のプローブ11、12を設ける。また、方形導波管６及び同８の管長Lsをそれぞれ以下の長さにする。管長Ls＝［（2n＋１）・λｇ／４］ここに、λｇは方形導波管内波長であり、ｎ＝０、１、２、３……である。このように設定するのは、これら方形導波管６及び同８側への電波の漏れを防止するためである。なお、これら方形導波管６及び同８の目的及び効果等については後述する。また、10は回路基板であり、前記４つのスロット（２、３、４、５）それぞれに直交して配置し、前記円形導波管１、及び前記方形導波管６乃至同９を２分割するようにしている。この回路基板10には図示のように前記スロット２、スロット５と直角となる方向に偏波受信用のプローブ11、プローブ12それぞれをエッチングにて形成している。
【００１２】
上記のプローブ11は垂直偏波受信用の受信プローブであり、プローブ12は水平偏波受信用の受信プローブであり、また、それぞれの位置（Lv、Lh）は図示のように、閉塞壁7a、同9aよりそれぞれλg ／４（λg は方形導波管内波長）に設定する。このプローブ11及びプローブ12は前記方形導波管７と方形導波管９とでなす内角部に設け、回路部を纏めて小型化している。また、プローブ12については同図の点線で示す位置に設けてもよい。この場合においても性能的には同等となる。13はシールドカバーで、前記円形導波管１、方形導波管９等と一体に形成し、前記回路基板10に搭載される回路部品等（図示せず）を覆い、不要輻射又はノイズ等の飛び込みを防止するようにしている。14は偏波変換器であり、右旋又は左旋の円偏波を水平又は垂直の直線偏波に変換するものである。
【００１３】
以上の構成において、つぎにその動作を説明する。ＣＳ等の衛星からの水平若しくは垂直の直線偏波に係る電波は受信アンテナに備えてなる反射板（図示せず）にて誘導され、円形導波管１の前面に備えてなるホーン型の開口（フィードホーン）1aに入力される。上記入力された直線偏波に係る電波はスロット２及びスロット５により垂直偏波（スロット２）と水平偏波（スロット５）とにそれぞれ分波され、方形導波管７及び方形導波管９に入力される。方形導波管７及び方形導波管９に入力された水平偏波および垂直偏波は、各閉塞壁7a、同9aにより反射され、回路基板10に形成された各プローブ11、プローブ12でそれぞれ受信され、基板上に設けた回路にそれぞれ入力される。
【００１４】
次に、方形導波管６及び同８の目的及び効果等につき図２を基に説明する。図２（Ａ）は、図１においてスロットを２つ（符号２、５）と仮定した場合の円形導波管１内の垂直方向を例にした電界分布図である。また、図２（Ｂ）は図１（Ｂ）に対応するものであり、スロットが４つの場合の円形導波管１内の垂直方向を例にした電界分布図である。各図の左右のポイントの電界分布を見た場合、図２（Ａ）においてはスロットの有無の相違から左右の電界分布は非対象となるが、図２（Ｂ）においてはスロットが対象に存在するために電界分布は対象となる。従って、上記の左右各ポイントの電界を水平成分と垂直成分とに分けたベクトル図で描くと各図の（イ）、（ロ）のようになる。これら図からわかるように、図２（Ａ）の場合、Ｅh1＞Ｅh2となり、双方の差成分が存在することになる。この差成分は水平偏波を意味し、アイソレーションを劣化させる要因となる。これに対し、図２（Ｂ）の場合には，Ｅh3＝Ｅh4となって両者キャンセルし、差成分は存在しない。つまり、アイソレーションが良好となる。なお、各図のＥv1〜Ｅv4は垂直偏波成分である。
【００１５】
以上は垂直方向の電界分布をもとに説明したが、水平方向の電界分布（図示せず）に対しても同様となり、スロットが２つの場合には差成分の垂直偏波が存在し、スロットが４つの場合には両者キャンセルする。このように、スロットを４つ設けることで電界分布が対象となって不要な水平偏波成分又は垂直偏波が存在しなくなり、アイソレーションが良好となる。但し、スロットを４つとした場合にはスロット３、同４からの電波漏れを防止する必要があり、このため方形導波管６及び同８を設け、その導波管長を前述のように、［（2n＋１）・λｇ／４］とする。以上は受信電波を直線偏波としたが、円偏波受信の場合には、図１に示すように、円形導波管１の内部に偏波変換器14を設けておき、円偏波を水平又は垂直の直線偏波に変換後、前記同様にプローブ11又はプローブ12で受信すればよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、円形導波管に４つのスロット及び方形導波管を設けたので、水平偏波受信用のプローブと垂直偏波受信用のプローブとの物理的距離が従来に比し離れる一方、円形導波管内の電界分布も対象となって不要な水平偏波成分又は垂直偏波が存在しなくなり、アイソレーションを良好なものとすることができる。従って、本発明は衛星放送受信に欠かせない偏波分波装置の性能向上に寄与しうるものといえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による偏波分波装置の一実施例を示す要部断面図で、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は後方より見た部分断面図である。
【図２】図１に関する電界分布の説明図である。
【図３】従来の偏波分波装置の一例を示す要部断面図で、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は後方より見た部分断面図ある。
【符号の説明】
１ 円形導波管 1a ホーン型開口（フィードホーン）２、３、４、５ スロット６、７、８、９ 方形導波管 6a、7a、8a、9a 閉塞壁 10 回路基板 11、12 プローブ 13 シールドカバー 14 偏波変換器
【図１】
0003948110.tif 000002
【図２】
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【図３】
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