JPH02134003A - 平面アンテナの出力方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は衛星放送を受信する平面アンテナの出力方法で
ある。

［従来の技術］ 衛星放送システムで使用螢れる衛星は赤道上３６００Ｋ
ｍ上空の静止軌道上の放送衛星から放送電波を送信する
ことが世界的に取り決められている。

一般に放送衛星は円偏波の電波が使用されているが、ア
メリカ、ヨーロッパの海外では通信衛星による直線偏波
の電波が使用される。

また電波の有効利用と言うことで直線偏波のときは同周
波数又は少し周波数をずらした水平、垂直の両偏波の電
波を使用する場合が多い。

このような通信衛星からの電波をパラボラアンテナを使
用して地上で受信するときには第１放射器の１次ホーン
を回転させることで偏波角に対応させることができ、水
平、垂直偏波の電波の受信を可能としている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが一方平面アンテナでは第１０図（ａ）に示すよ
うに通信衛星Ｘがらの直線偏波の偏波角に合わせて平面
アンテナＹを第１０図（ｂ）に示すように回転させる必
要がある。従ってアンテナ施工時に仰角、水平角の調整
の他に偏波角の角度合わせを行わなければならない上に
、平面アンテナＹ自体に偏波角調整用金具を必要とし、
また平面アンテナＹを回転させるため外形上非常に見苦
しいという問題があった。

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的と
するところは容易に水平、垂直偏波のような２つの（層
液成分の切り換えができ、また水平偏波、垂直偏波のよ
うな２つの偏波角もアンテナ全体を回転させること無く
制御することができる平面アンテナの出力方法を提供す
るにある。

し課題を解決するための手段コ 請求項〕記載の発明は２つの偏波成分を持った電波を同
時に受信する平面アンテナに夫々の偏波成分の受信波を
分離出力する２つの導波管部を設け、これら導波管部か
ら夫々分離出力された２つの偏波成分のモードの受信波
を２波合成器で合成して２つの偏波成分の受信波を出力
するもので、請求項３記載の発明は請求項１記載の発明
において、２つの偏波成分を水平偏波と、垂直偏波とし
、平面アンテナ全体を偏波角に合わせてずらず角度に相
当するだけ２波合成器に結合されるコンバータ側の導波
管のプローブの角度を設定して水平（電波又は垂直偏波
の受信波を取り出すものである。

請求項２記載の発明は２つのイη波成分を持った電波を
同時に受信する平面アンテナに夫々の（樹液成分の受信
波を取り出すころができる１つの導波管部を設け、この
導波管部より２つの偏波成分の受波波を出力するもので
、請求項１１記載の発明は請求項２記載の発明において
、２つの（両波成分を水平偏波と、垂直ｆｑ波とし、導
波管部に結合されるコンバータ側の導波管において平面
アンテナ全体を偏波角に合わせてずらす角度に相当する
だけ１０−ブの角度を設定して水平偏波又は垂直偏波の
受信波を収り出すものである。

し作用］ 而して本発明方法によれば２つの偏波成分、特に請求項
３記載、第４記載の発明によれば平面アンテナを偏波角
に合わせて同転させることなく水平偏波、垂直偏波の２
つの（ｔｉ波成分の受信波を出力させることができて、
偏波角調整金具が不要で、しかも平面アンテナを地表面
と平行に施工できるのである。

［実施例］ 以下本発明を実施例によって説明する。

第１図は本発明方法に用いる平面アンテナＹで水平偏波
、垂直偏波の電波を同時に受信することができる所謂デ
ュアルタイプの例を示す。この第１図に示す平面アンテ
ナＹは接地基板３に頂層した誘電体４を介してパッチア
ンテナ１を設けて構成されており、水平偏波成分の電波
を受信した場合にはパッチアンテナ１のＨ方向にアンテ
ナ出力を生じ、この時のアンテナ寸法ａｌｌは−ｉ的に
λ９７２つまり実効波長／２に近い寸法に設定されて共
振受信するようになっている。また同じく垂直同波成分
の電波を受信した場合にはパッチアンテナ１の■方向に
アンテナ出力を生じ、アンテナ寸法もλｇ／２　＃　ａ
　ｖに近い寸法に設定され、共振受信するようになって
いる。

受信した電波の受信信号の出力方法としては夫々の受信
偏波の中央部の端部がらマイクロストリップラインで形
成された給電線２．．２ｖを通して複数のパッチアンテ
ナ１の受信信号を合成する。

第１図の平面アンテナＹ全体の出力部は水平浦波出力部
Ａと、垂直偏波出力部Ｂからなる。ここで本発明方法に
用いる平面アンテナＹは導波管出力を用いており、第２
図（ａ）、（ｂ）に示すように第１図の水平偏波出力部
Ａ、垂直偏波出力部Ｂに夫々導波管部５［図においては
水平偏波出力部Ａに対応したものを示している］を設け
ており、給電線２□（又は２．）に接続されたプローブ
６１１（又は６ｖ）を導波管７内に配置して受信波を導
波管開口部７ａより取り出すようになっている。

ここで水平偏波出力部Ａ及び垂直偏波出力部Ｂに対応し
た導波管部５の導波管開口部７ａには第３図に示す水平
偏波、垂直偏波の２波合成器８の入力開口８ａ、８ｂを
結合する。この２波合成器８としてはＹＯＫＯＷＯＭＦ
Ｃ，ＣＯ，、ＬＴＤ、製のＹＯＩ４−１４０４１４０４
Δ型が、また単純な水平偏波、垂直偏波用としてはＹＯ
Ｍ−１４０３，１４０５型などを利用することができる
。

而してこの２波合成器８によって一つの導波管で水平偏
波、垂直偏波の２つのモードの受信波を取り出すことが
できることになる。

この２波合成器８の出力開口８Ｃには第４図に示す偏波
角切り換え器９が結合される。この偏波角切り換え器９
は入力用導波管部９ａと、この人力用導波管部９ａの端
部に沿うように垂直に配置された出力用導波管部９ｂと
、出力用導波管部９ｂを貫通して入力用導波管部９ａ内
に先部を配置させたプローブ１１と、このプローブ１１
を外部制御信号に基づいて回転させるパルスモータ１０
とから構成され、受信波の偏波面に対応してプローブ１
１を回転制御することにより、水平偏波又は垂直偏波の
受信波を出力用導波管部１２へ変換出力するようになっ
ている。

この偏波角切り換え器９としてはＰＩＣＯ社からパラボ
ラアンテナ用として品番ＰＲＡ１２として市販されてい
る切り換え器が利用できる。

第５図は２波合成器８と、偏波角切り換え器９とを使用
した受信システムを示しており、このシステムでは平面
アンテナＹで受信された水平偏波、垂直偏波の２成分の
受信波を対応した導波管部５から夫々出力し、この出力
した受信波を２波合成器８で合成した上で、偏波角切り
換え器９により所定の偏波成分を切り換え出力させてコ
ンバータ１２に送り、コンバータ１２により所定周波数
に変換した受信信号を更にチューナ１３にて受信してテ
レビ受像機１４で再生する。

ここで一つのコンバータ１２で水平偏波、垂直（偏波の
受信波に対応させる方法について説明する。

まず平面アンテナＹで水平偏波、垂直偏波成分の２波を
夫々導波管部５で分離出力する場合、各導波管部５のプ
ローブ６□、６ｖは第６図に示すように直角に配置され
る。この場合プローブ６、での水平偏波、垂直偏波の成
分は ａ＝Ｖｃｏｓθ＋Ｈｓｉｎθ をとなり、プローブ６ｖでの水平偏波、垂直偏波の成分
は ｂ＝Ｖｓｉｎθ＋Ｈｓｉｎθ となり、これら成分ａ、ｂを２波合成器８で合成させる
と、ベクトル合成される。

そして偏波角切り換え器９側では角度θだけずらしてプ
ローブ１１の角度を水平偏波用イ若しくは垂直偏波用口
に制御することにより水平偏波若しくは垂直偏波の受信
波を取り出すことができるのである。

上記説明で使用した平面アンテナＹは２つの偏波成分に
夫々対応した導波管部５を設けたものであったが、第７
図（ａ）に示すように水平偏波、垂直偏波の夫々の出力
を一つの導波管部５より取り出すようにしてもよいにの
場合導波管部５を断面が円形又は正方形の導波管で形成
して各パッチアンテナ１からの給電線２．．２ｖを夫々
独立させ、必要であれば第７図（ａ）又は第８図に示す
ようにクロスさせて、同じ導波管部５に集め、互いの角
度が第７図（ｂ）に示すように９０度となるようにプロ
ーブ６、．６ｖを導波管部５に出し、縦横の方向で各偏
波成分のモードを作り受信波を出力するようになってい
る。

この実施例の場合には導波管部５の導波管開口に偏波角
切り換え器９を第９図に示すように結合すれば良く、２
波合成器が不要な分だけコストダウンと、重量の軽減が
図れる。

またコンバータ１２側での偏波角の調整を行う場合には
上記実施例と同様に偏波角切り換え器９のプローブ１１
の角度をパルスモータ１０で制御して切り換えれば良い
。

［発明の効果コ 本発明方法は上述したように平面アンテナを偏波角に合
わせて回転させることなく２つの偏波成分、例えば水平
（両波、垂直偏波の２つの偏波成分の受信波を出力させ
ることができ、そのため平面アンテナに偏波角調整金具
を設ける必要がなく、しかも平面アンテナを地表面と平
行に施工できて外形の見栄えも良くなるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に用いる平面アンテナの一部省略且
つ破断した斜視図、第２図（ａ）、（ｂ）は本発明方法
の一実施例に用いる平面アンテナの導波管部を示す要部
斜視図、導波管部の拡大断面図、第３図は同上使用の２
波合成器の斜視図、第４図は同上使用の偏波角切り換え
器の機略構成を示す断面図、第５図は同上使用の受信シ
ステムの構成図、第６図は同上の偏波角切り換え説明図
、第７図（ａ＞、（ｂ）は本発明の別の実施例に用いる
平面アンテナの導波管部の要部斜視図、導波管部の概略
構成図、第８図は同上の要部の拡大断面図、第９図は同
上使用の受信システムの構成図、第１０図（ａ）、（ｂ
）は従来例の偏波角調整の説明図である。 Ｙは平面アンテナ、５は導波管部、８は２波合成器、９
は偏波角切り換え器、１１はプローブ、１２はコンバー
タである。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第　１図 （Ｇ） （ｂ） ８は２波合成器 第３図 第５図 １２はコンバータ 第 ７図 （ｂ） 第６図 第８図 第９図 第１０図 （ｂ） 、−ｆｆ１泉たネ市１Ｅ貝↑ （１″Ｊ発） 事件の表示 昭和（）３年特許願第２８８１６２号 発明の名称 平面アンテナの出力方法 ３、補止をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　大阪府門真市大字門真１０４８番地名称（５８
３）松下電工株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）２つの偏波成分を持った電波を同時に受信する平
   面アンテナに夫々の偏波成分の受信波を分離出力する２
   つの導波管部を設け、これら導波管部から夫々分離出力
   された２つの偏波成分のモードの受信波を２波合成器で
   合成して２つの偏波成分の受信波を出力することを特徴
   とする平面アンテナの出力方法。
2. （２）２つの偏波成分を持った電波を同時に受信する平
   面アンテナに夫々の偏波成分の受信波を取り出すころが
   できる１つの導波管部を設け、この導波管部より２つの
   偏波成分の受波波を出力することを特徴とする平面アン
   テナの出力方法。
3. （３）２つの偏波成分を水平偏波と、垂直偏波とし、平
   面アンテナ全体を偏波角に合わせてずらす角度に相当す
   るだけ２波合成器に結合されるコンバータ側の導波管の
   プローブの角度を設定して水平偏波又は垂直偏波の受信
   波を取り出すことを特徴とする請求項１記載の平面アン
   テナの出力方法。
4. （４）２つの偏波成分を水平偏波と、垂直偏波とし、導
   波管部に結合されるコンバータ側の導波管において平面
   アンテナ全体を偏波角に合わせてずらす角度に相当する
   だけプローブの角度を設定して水平偏波又は垂直偏波の
   受信波を取り出すことを特徴とする請求項３記載の平面
   アンテナの出力方法。