JP5800689B2 - Polarization splitter - Google Patents

Polarization splitter Download PDF

Info

Publication number
JP5800689B2
JP5800689B2 JP2011251508A JP2011251508A JP5800689B2 JP 5800689 B2 JP5800689 B2 JP 5800689B2 JP 2011251508 A JP2011251508 A JP 2011251508A JP 2011251508 A JP2011251508 A JP 2011251508A JP 5800689 B2 JP5800689 B2 JP 5800689B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
circular main
rectangular sub
tube
main waveguide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011251508A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013110448A (en
Inventor
秀憲 湯川
秀憲 湯川
大和田　哲
哲 大和田
水野　友宏
友宏 水野
修次 縫村
修次 縫村
弘人 阿戸
弘人 阿戸
孝明 木全
孝明 木全
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2011251508A priority Critical patent/JP5800689B2/en
Publication of JP2013110448A publication Critical patent/JP2013110448A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5800689B2 publication Critical patent/JP5800689B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)

Description

この発明は、主として、ＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、マイクロ波帯やミリ波帯で使用される偏分波器に関するものである。   The present invention mainly relates to a demultiplexer used in the VHF band, UHF band, microwave band, and millimeter wave band.

以下の特許文献１に開示されている偏分波器は、図９に示すように、水平方向及び垂直方向に直交する２偏波Ｅ１，Ｅ２を伝送する円形主導波管と、円形主導波管により伝送される２偏波Ｅ１，Ｅ２のうち、偏波Ｅ１を伝送する分岐矩形副導波管と、偏波Ｅ２を伝送する共軸矩形副導波管とから構成されている。
この偏分波器では、円形主導波管と共軸矩形副導波管の間で良好なインピーダンス整合を図る目的で、共軸矩形副導波管と接している円形主導波管の端部に略半円断面の導体（変成部）を挿入している。 As shown in FIG. 9, the demultiplexer disclosed in the following Patent Document 1 includes a circular main waveguide that transmits two polarized waves E1 and E2 orthogonal to the horizontal direction and the vertical direction, and a circular main waveguide. Among the two polarized waves E1 and E2 transmitted by, the branched rectangular sub-waveguide that transmits the polarized wave E1 and the coaxial rectangular sub-waveguide that transmits the polarized wave E2.
In this demultiplexer, in order to achieve good impedance matching between the circular main waveguide and the coaxial rectangular sub-waveguide, the end of the circular main waveguide in contact with the coaxial rectangular sub-waveguide is used. A conductor (metamorphic part) having a substantially semicircular cross section is inserted.

また、以下の特許文献２に開示されている偏分波器では、図１０に示すように、円形主導波管と共軸矩形副導波管を変成するテーパ状の変成部を設けている。
テーパ状の変成部を設けることでも、円形主導波管と共軸矩形副導波管の間で良好なインピーダンス整合を得ることができる。 Further, in the demultiplexer disclosed in Patent Document 2 below, as shown in FIG. 10, a tapered transformer for transforming a circular main waveguide and a coaxial rectangular sub-waveguide is provided.
Providing a tapered metamorphic portion can also provide good impedance matching between the circular main waveguide and the coaxial rectangular sub-waveguide.

特許文献１，２に開示されている偏分波器における変成部は、偏波として使用される円形主導波管の基本モード（ＴＥ１１○モード）と、共軸矩形副導波管の基本モード（ＴＥ１０□モード）の間の良好なインピーダンス整合を図ることを目的としており、一般的には、不要な高次モードは遮断になるように、それぞれの導波管の断面形状が選定されるため、不要な高次モードによる特性への影響はない。
しかし、共軸矩形副導波管と分岐矩形副導波管で異なる周波数帯を使用し、かつ、使用される異なる周波数帯のうち、低い周波数帯の低域端と、もう一方の高い周波数帯の高域端の間の周波数帯域を広帯域化するため、円形主導波管として、不要な高次モードが伝播するような断面形状を選定せざるを得ない場合がある。 In the demultiplexer disclosed in Patent Documents 1 and 2, the transformation unit includes a fundamental mode (TE11o mode) of a circular main waveguide used as a polarization and a fundamental mode (TE11o mode) of a coaxial rectangular sub-waveguide ( (TE10 □ mode) for the purpose of achieving good impedance matching, and since the cross-sectional shape of each waveguide is generally selected so that unnecessary higher-order modes are cut off, Unnecessary higher-order modes do not affect the characteristics.
However, the coaxial rectangular sub-waveguide and the branch rectangular sub-waveguide use different frequency bands, and among the different frequency bands used, the lower end of the lower frequency band and the other higher frequency band In order to widen the frequency band between the high-frequency ends, there may be a case where a cross-sectional shape in which an unnecessary higher-order mode propagates must be selected as the circular main waveguide.

図１１は円形導波管の使用周波数帯とＴＥ１１○モード及びＴＭ０１○モードの遮断周波数の関係を模式的に示す説明図である。
ここでは、基本モードであるＴＥ１１○モードが低い周波数帯から伝播し、その次に遮断周波数が低い高次モードである軸対称なＴＭ０１○モードが高い周波数帯で伝播する場合の例を示している。 FIG. 11 is an explanatory diagram schematically showing the relationship between the use frequency band of the circular waveguide and the cut-off frequencies of the TE11o mode and the TM01o mode.
Here, an example is shown in which the TE11 ○ mode, which is the fundamental mode, propagates from a low frequency band, and then the axially symmetric TM01 ○ mode, which is a higher-order mode having a lower cutoff frequency, propagates in a high frequency band. .

また、共軸矩形副導波管において、高次モードが遮断になるように、その断面形状が選定されていても、小型化のために、共軸矩形副導波管に接続される他のコンポーネント（例えば、同軸導波管変換器）の高次モード発生源が共軸矩形副導波管の端面に近接されることがある。
このような場合には、共軸矩形副導波管で不要な高次モードが減衰せずに、円形主導波管の高次モードと結合して伝播する。 In addition, in the coaxial rectangular sub-waveguide, even if the cross-sectional shape is selected so that the higher-order mode is cut off, other components connected to the coaxial rectangular sub-waveguide are reduced in size. A higher order mode source of a component (eg, a coaxial waveguide converter) may be proximate to the end face of the coaxial rectangular sub-waveguide.
In such a case, unnecessary higher-order modes are not attenuated in the coaxial rectangular sub-waveguide, but propagated in combination with the higher-order modes of the circular main waveguide.

図１２は矩形副導波管におけるＴＥ１０□モード、ＴＥ０１□モード、ＴＥ１１□モード及びＴＭ１１□モードの電界分布を示す説明図である。
図１３は円形主導波管におけるＴＥ１１○モード（直交する２個のＴＥ１１○モード、ＴＥ１１○ＶモードとＴＥ１１○Ｈモード）及びＴＭ０１○モードの電界分布を示す説明図である。
ただし、矩形副導波管では、断面形状によってＴＥ２０□モードがＴＥ１１□モードやＴＭ１１□モードよりも遮断周波数が低くなるが、図１２では省略している。 FIG. 12 is an explanatory diagram showing electric field distributions in the TE10 □ mode, TE01 □ mode, TE11 □ mode, and TM11 □ mode in the rectangular sub-waveguide.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing electric field distributions of the TE11o mode (two orthogonal TE11o mode, TE11oV mode and TE11oH mode) and the TM01o mode in the circular main waveguide.
However, in the rectangular sub-waveguide, the cut-off frequency of the TE20 □ mode is lower than that of the TE11 □ mode or TM11 □ mode depending on the cross-sectional shape, but this is omitted in FIG.

図１２及び図１３の電気分布からも分かるように、矩形副導波管におけるＴＥ１０□モードと円形主導波管におけるＴＥ１１○モードは結合し易く、矩形副導波管におけるＴＭ１１□モードと円形主導波管におけるＴＭ０１○モードは結合し易い。   As can be seen from the electrical distributions of FIGS. 12 and 13, the TE10 □ mode in the rectangular sub-waveguide and the TE11 ○ mode in the circular main waveguide are easily coupled, and the TM11 □ mode and the circular main waveguide in the rectangular sub-waveguide are easy to combine. The TM01 ○ mode in the tube is easy to combine.

実開昭６０−１４５０１号公報（第２図）Japanese Utility Model Publication No. 60-14501 (Fig. 2) 特開平３−２５３１０１号公報（第３図）JP-A-3-253101 (FIG. 3)

従来の偏分波器は以上のように構成されているので、円形主導波管と共軸矩形副導波管の間に設けられている変成部によって、円形主導波管と共軸矩形副導波管の間で良好なインピーダンス整合を得ることができる。しかし、変成部は、あくまでも、良好なインピーダンス整合を得ることを目的とするものであって、不要な高次モードの抑圧を目的とするものではない。このため、共軸矩形副導波管に接続される他のコンポーネントは、不要な高次モードが減衰する位置まで離して設置する必要があり、他のコンポーネントを含む装置全体の小型化が困難である課題があった。
また、共軸矩形副導波管と接している円形主導波管の端部に略半円断面の導体（変成部）を挿入する場合は、偏分波器を構成する導体の数が増え、かつ、挿入するという作業工程が増えて加工コストが上がるとともに、一様な変成部でインピーダンス整合するため、広帯域な整合は困難である課題があった。
また、円形主導波管の管軸方向に対して直線状とならないテーパ状の変成部を設ける場合は、管軸方向にドリルを用いて掘削する際に、テーパ形状に合わせて微小な長さで径を変える必要があるなど加工が困難である課題があった。 Since the conventional demultiplexer is configured as described above, the circular main waveguide and the coaxial rectangular sub-guide are formed by a transformation part provided between the circular main waveguide and the coaxial rectangular sub-waveguide. Good impedance matching can be obtained between the wave tubes. However, the metamorphic portion is intended only to obtain good impedance matching, and is not intended to suppress unnecessary higher-order modes. For this reason, other components connected to the coaxial rectangular sub-waveguide need to be placed away from the position where the unnecessary higher-order modes are attenuated, making it difficult to reduce the overall size of the device including other components. There was a problem.
In addition, when a conductor (transformer) having a substantially semicircular cross section is inserted into the end of the circular main waveguide that is in contact with the coaxial rectangular sub-waveguide, the number of conductors constituting the polarization demultiplexer increases. In addition, the number of work steps for insertion increases, processing costs increase, and impedance matching is performed at a uniform metamorphic portion, so that there is a problem that broadband matching is difficult.
In addition, when providing a tapered metamorphic portion that is not linear with respect to the tube axis direction of the circular main waveguide, when drilling in the tube axis direction using a drill, the length is adjusted to a small length according to the taper shape. There was a problem that processing was difficult, such as the need to change the diameter.

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、加工が容易であり、かつ、円形主導波管と管軸矩形副導波管の間で広帯域に良好なインピーダンス整合を得ながら、円形主導波管において不要な高次モードを伝播することを防止する、もしくは低減することができる偏分波器を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, is easy to process, and obtains good impedance matching in a wide band between a circular main waveguide and a tube-axis rectangular sub-waveguide. An object of the present invention is to obtain a demultiplexer that can prevent or reduce unnecessary higher-order modes in a circular main waveguide.

この発明に係る偏分波器は、水平方向及び垂直方向に直交する２偏波を伝送する円形主導波管と、円形主導波管の側面に結合されており、その円形主導波管により伝送される２偏波の中の一方の偏波を伝送する分岐矩形副導波管と、円形主導波管の開口端に結合されており、その円形主導波管により伝送される２偏波の中の他方の偏波を伝送する管軸矩形副導波管とを備え、管軸矩形副導波管に対する円形主導波管の結合部が、円形主導波管と管軸矩形副導波管を変成する変成部をなしており、その変成部において、管軸矩形副導波管の幅広面に垂直な径方向の長さが、管軸矩形副導波管に近づくにしたがって段階的に短くなっており、その円形主導波管における変成部の断面形状が楕円形であるものである。 The demultiplexer according to the present invention is coupled to a circular main waveguide that transmits two polarized waves orthogonal to the horizontal direction and the vertical direction, and a side surface of the circular main waveguide, and is transmitted by the circular main waveguide. A branched rectangular sub-waveguide that transmits one of the two polarized waves, and an open end of the circular main waveguide, and is coupled to the two polarized waves transmitted by the circular main waveguide. A tube-axis rectangular sub-waveguide that transmits the other polarized wave, and a coupling portion of the circular main waveguide to the tube-axis rectangular sub-waveguide transforms the circular main waveguide and the tube-axis rectangular sub-waveguide. and form a transformer unit, in its modified portion, the length of the radial direction perpendicular to the wide surface of the tube axis rectangular sub-wave tube, and stepwise shorter toward the tube axis rectangular sub waveguide The cross-sectional shape of the metamorphic part in the circular main waveguide is an ellipse .

この発明によれば、管軸矩形副導波管に対する円形主導波管の結合部が、円形主導波管と管軸矩形副導波管を変成する変成部をなしており、その変成部において、管軸矩形副導波管の幅広面に垂直な径方向の長さが、管軸矩形副導波管に近づくにしたがって段階的に短くなっており、その円形主導波管における変成部の断面形状が楕円形であるように構成したので、加工が容易であり、かつ、円形主導波管と管軸矩形副導波管の間で広帯域に良好なインピーダンス整合を得ながら、円形主導波管において不要な高次モードを伝播することを防止する、もしくは低減することができる効果がある。 According to the present invention, the coupling portion of the circular main waveguide to the tube-axis rectangular sub-waveguide forms a metamorphic portion that transforms the circular main waveguide and the tube-axis rectangular sub-waveguide. The radial length perpendicular to the wide surface of the tube-axis rectangular sub-waveguide gradually decreases as it approaches the tube-axis rectangular sub-waveguide, and the cross-sectional shape of the metamorphic part in the circular main waveguide Since it is configured to be elliptical , processing is easy, and it is not necessary in the circular main waveguide while obtaining good impedance matching in a wide band between the circular main waveguide and the tube axis rectangular sub-waveguide. It is possible to prevent or reduce the propagation of a high-order mode.

この発明の実施の形態１による偏分波器を示す側面図及び断面図である。It is the side view and sectional drawing which show the demultiplexer by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１による偏分波器の円形主導波管１を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a circular main waveguide 1 of a demultiplexer according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 円形主導波管１の変成部１ｃを示す側面図及び断面図である。FIG. 4 is a side view and a cross-sectional view showing a metamorphic portion 1c of a circular main waveguide 1. 円形主導波管１の変成部１ｃを示す側面図及び断面図である。FIG. 4 is a side view and a cross-sectional view showing a metamorphic portion 1c of a circular main waveguide 1. この発明の実施の形態２による偏分波器の円形主導波管１の変成部１ｃを示す側面図及び断面図である。It is the side view and sectional drawing which show the metamorphic part 1c of the circular main waveguide 1 of the branching filter by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２による偏分波器の円形主導波管１の変成部１ｃを示す側面図及び断面図である。It is the side view and sectional drawing which show the metamorphic part 1c of the circular main waveguide 1 of the branching filter by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３による偏分波器の円形主導波管１の変成部１ｃを示す側面図及び断面図である。It is the side view and sectional drawing which show the metamorphic part 1c of the circular main waveguide 1 of the branching filter by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態４による偏分波器を示す側面図及び断面図である。It is the side view and sectional drawing which show the demultiplexer by Embodiment 4 of this invention. 特許文献１に開示されている偏分波器を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the demultiplexer currently disclosed by patent document 1. FIG. 特許文献２に開示されている偏分波器を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the demultiplexer currently disclosed by patent document 2. FIG. 円形導波管の使用周波数帯とＴＥ１１○モード及びＴＭ０１○モードの遮断周波数の関係を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the relationship between the use frequency band of a circular waveguide, and the cutoff frequency of TE11 * mode and TM01 * mode. 矩形副導波管におけるＴＥ１０□モード、ＴＥ０１□モード、ＴＥ１１□モード及びＴＭ１１□モードの電界分布を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the electric field distribution of TE10 □ mode, TE01 □ mode, TE11 □ mode, and TM11 □ mode in a rectangular sub-waveguide. 円形導波管におけるＴＥ１１○モード（直交する２個のＴＥ１１○モード、ＴＥ１１○ＶモードとＴＥ１１○Ｈモード）及びＴＭ０１○モードの電界分布を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the electric field distribution of TE11 * mode (Two orthogonal TE11 * mode, TE11 * V mode and TE11 * H mode) and TM01 * mode in a circular waveguide.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による偏分波器を示す側面図及び断面図である。
図１において、円形主導波管１は水平方向及び垂直方向に直交する２偏波Ｅ１，Ｅ２を伝送する導波管である。
分岐矩形副導波管２は円形主導波管１の側面１ａに結合されており、円形主導波管１により伝送される２偏波Ｅ１，Ｅ２の中の一方の偏波（例えば、偏波Ｅ１）を伝送する導波管である。
管軸矩形副導波管３は円形主導波管１の開口端１ｂに結合されており、円形主導波管１により伝送される２偏波Ｅ１，Ｅ２の中の他方の偏波（例えば、偏波Ｅ２）を伝送する導波管である。
セプタム４は円形主導波管１内に設けられており、例えば、管軸矩形副導波管と結合するＴＥ１１○Ｖモードと直交する不要なＴＥ１１○Ｈモードを遮断する部材である。 Embodiment 1 FIG.
1A and 1B are a side view and a sectional view showing a polarization splitter according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, a circular main waveguide 1 is a waveguide that transmits two polarized waves E1 and E2 orthogonal to the horizontal and vertical directions.
The branched rectangular sub-waveguide 2 is coupled to the side surface 1a of the circular main waveguide 1 and is one of the two polarized waves E1 and E2 transmitted by the circular main waveguide 1 (for example, the polarized wave E1). ).
The tube-axis rectangular sub-waveguide 3 is coupled to the open end 1b of the circular main waveguide 1, and the other polarization (for example, the polarization) of the two polarized waves E1 and E2 transmitted by the circular main waveguide 1 is used. It is a waveguide that transmits the wave E2).
The septum 4 is provided in the circular main waveguide 1 and is, for example, a member that blocks unnecessary TE11 o H mode orthogonal to the TE 11 o V mode coupled to the tube axis rectangular sub waveguide.

図１の偏分波器では、管軸矩形副導波管３に対する円形主導波管１の結合部が、円形主導波管１と管軸矩形副導波管３を変成する変成部１ｃをなしており、変成部１ｃにおいて管軸矩形副導波管の幅広面に垂直な径方向の長さが、管軸矩形副導波管３に近づくにしたがって段階的に短くなっている。即ち、管軸矩形副導波管３に対する円形主導波管１の結合部において、円形主導波管１の側面１ａに階段が形成されている。
ここで、図２はこの発明の実施の形態１による偏分波器の円形主導波管１を示す斜視図である。
また、図３は円形主導波管１の変成部１ｃを示す側面図及び断面図である。 1, the coupling portion of the circular main waveguide 1 with respect to the tube-axis rectangular sub-waveguide 3 forms a transformer 1c that transforms the circular main waveguide 1 and the tube-axis rectangular sub-waveguide 3. In the metamorphic portion 1c, the length in the radial direction perpendicular to the wide surface of the tube-axis rectangular sub-waveguide gradually decreases as it approaches the tube-axis rectangular sub-waveguide 3. That is, a staircase is formed on the side surface 1 a of the circular main waveguide 1 at the coupling portion of the circular main waveguide 1 to the tube-axis rectangular sub-waveguide 3.
Here, FIG. 2 is a perspective view showing the circular main waveguide 1 of the demultiplexer according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view and a sectional view showing the metamorphic portion 1 c of the circular main waveguide 1.

次に動作について説明する。
図１の偏分波器では、管軸矩形副導波管３から水平方向の偏波Ｅ１が入力され、かつ、分岐矩形副導波管２から垂直方向の偏波Ｅ２が入力されて、２偏波Ｅ１，Ｅ２が円形主導波管１に伝播される態様の他に、円形主導波管１により伝送される２偏波Ｅ１，Ｅ２のうち、水平方向の偏波Ｅ１が管軸矩形副導波管３に伝播され、垂直方向の偏波Ｅ２が分岐矩形副導波管２に伝播される態様などが考えられる。 Next, the operation will be described.
1, the horizontal polarization E1 is input from the tube-axis rectangular sub-waveguide 3, and the vertical polarization E2 is input from the branch rectangular sub-waveguide 2. In addition to the mode in which the polarized waves E1 and E2 are propagated to the circular main waveguide 1, the horizontal polarized wave E1 of the two polarized waves E1 and E2 transmitted by the circular main waveguide 1 is the tube axis rectangular sub-guide. A mode in which the vertical polarization E2 is propagated to the wave tube 3 and propagated to the branched rectangular sub-waveguide 2 can be considered.

例えば、基本モードであるＴＥ１０□モードが管軸矩形副導波管３から入力された場合、管軸矩形副導波管３のＴＥ１０□モードは、円形主導波管１において、電界の向きが同じであるＴＥ１１○Ｖモードと結合する。
このとき、円形主導波管１の変成部１ｃにおいて、管軸矩形副導波管の幅広面に垂直な径方向の長さが段階的に変化しているが、各段間の不連続が小さく、各段間において生じるモードが連続的に変成されるような形状であるため、円形主導波管１と管軸矩形副導波管３の間で、広帯域に亘って良好なインピーダンス整合が得られる。 For example, when the TE10 □ mode, which is the fundamental mode, is input from the tube-axis rectangular sub-waveguide 3, the TE10 □ mode of the tube-axis rectangular sub-waveguide 3 has the same electric field direction in the circular main waveguide 1. Combined with the TE11 o V mode.
At this time, in the metamorphic portion 1c of the circular main waveguide 1, the length in the radial direction perpendicular to the wide surface of the tube-axis rectangular sub-waveguide changes stepwise, but the discontinuity between the steps is small. Since the mode generated between the stages is continuously transformed, good impedance matching can be obtained over a wide band between the circular main waveguide 1 and the tube-axis rectangular sub-waveguide 3. .

次に、不要なＴＥ０１□モードが管軸矩形副導波管３から入力された場合、円形主導波管１内に設けられているセプタム４により遮断される。
また、高次モードであるＴＥ１１□モードが管軸矩形副導波管３から入力された場合、ＴＥ１１□モードと円形主導波管１のＴＭ０１モードとは電界の向きが異なるため、ＴＭ０１○モードと結合され難いと考えられる。 Next, when an unnecessary TE01 □ mode is input from the tube-axis rectangular sub-waveguide 3, it is blocked by the septum 4 provided in the circular main waveguide 1.
Further, when the TE11 □ mode, which is a higher order mode, is input from the tube-axis rectangular sub-waveguide 3, the TE11 □ mode and the TM01 mode of the circular main waveguide 1 have different electric field directions. Considered difficult to combine.

高次モードであるＴＭ１１□モードが管軸矩形副導波管３から入力された場合、円形主導波管１において、電界の向きが似ているＴＭ０１○モードと結合する。
ただし、軸対称性が崩れている変成部１ｃを経由するため、変成部１ｃでＴＭ１１□モードが減衰し（変成部１ｃによって、ＴＭ１１□モードが減衰する領域が長くなっている）、円形主導波管１でのＴＭ０１○モードを減衰させることができる。
なお、変成部１ｃは、円形主導波管１の管軸方向に対して直線状に形成されているため、円形主導波管１側からドリルを用いた堀削が可能であり、加工が容易である。 When the TM11 □ mode, which is a higher-order mode, is input from the tube-axis rectangular sub-waveguide 3, the circular main waveguide 1 is coupled with the TM01０１ mode having a similar electric field direction.
However, since it passes through the metamorphic portion 1c whose axial symmetry is broken, the TM11 □ mode is attenuated by the metamorphic portion 1c (the region where the TM11 □ mode is attenuated is lengthened by the metamorphic portion 1c), and the circular main waveguide The TM01 * mode in the tube 1 can be attenuated.
Since the metamorphic portion 1c is formed in a straight line with respect to the tube axis direction of the circular main waveguide 1, excavation using a drill is possible from the circular main waveguide 1 side, and processing is easy. is there.

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、管軸矩形副導波管３に対する円形主導波管１の結合部が、円形主導波管１と管軸矩形副導波管３を変成する変成部１ｃをなしており、その変成部１ｃにおいて管軸矩形副導波管の幅広面に垂直な径方向の長さが、管軸矩形副導波管３に近づくにしたがって段階的に短くなっているように構成したので、加工が容易であり、かつ、円形主導波管１と管軸矩形副導波管３の間で広帯域に良好なインピーダンス整合を得ながら、円形主導波管１で不要な高次モードの伝播を防止する、もしくは低減することができる効果を奏する。   As apparent from the above, according to the first embodiment, the coupling portion of the circular main waveguide 1 to the tube-axis rectangular sub-waveguide 3 is connected to the circular main waveguide 1 and the tube-axis rectangular sub-waveguide 3. A metamorphic portion 1c is formed, and in the metamorphic portion 1c, the length in the radial direction perpendicular to the wide surface of the tube-axis rectangular sub-waveguide becomes stepwise as it approaches the tube-axis rectangular sub-waveguide 3. Since it is configured so as to be short, the circular main waveguide 1 is easy to process and obtains good impedance matching in a wide band between the circular main waveguide 1 and the tube-axis rectangular sub-waveguide 3. Therefore, it is possible to prevent or reduce unnecessary propagation of higher-order modes.

この実施の形態１では、円形主導波管１の側面が階段状に形成されており、その階段が等間隔に刻まれているものを示したが、図４に示すように、管軸矩形副導波管３に近い位置の階段ほど、図中、水平方向（円形主導波管１の管軸方向）の長さが長くなるように刻んでもよい。
管軸矩形副導波管３に近い位置の階段ほど、水平方向の長さを長くすることで、不要な高次モードの減衰効果を高めることができる。 In the first embodiment, the side surface of the circular main waveguide 1 is formed in a step shape, and the steps are engraved at equal intervals. However, as shown in FIG. The steps closer to the waveguide 3 may be engraved so that the length in the horizontal direction (the tube axis direction of the circular main waveguide 1) in the drawing becomes longer.
By increasing the length in the horizontal direction as the staircase is located closer to the tube-axis rectangular sub-waveguide 3, it is possible to enhance unnecessary high-order mode attenuation effects.

実施の形態２．
上記実施の形態１では、分岐矩形副導波管２が結合されている側の円形主導波管１の側面１ａと、分岐矩形副導波管２が結合されていない側の円形主導波管１の側面１ａの双方に、階段状の変成部１ｃが形成されているものを示したが、図５に示すように、分岐矩形副導波管２が結合されている側の円形主導波管１の側面１ａだけに、階段状の変成部１ｃが形成されていてもよい。
また、図６に示すように、分岐矩形副導波管２が結合されていない側の円形主導波管１の側面１ａだけに、階段状の変成部１ｃが形成されていてもよい。
このように、いずれか一方の側面１ａだけに階段状の変成部１ｃを形成する場合、上記実施の形態１と概ね同様の効果を得ながら、加工の容易性を高めることができる効果を奏する。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the side surface 1a of the circular main waveguide 1 on the side where the branched rectangular sub-waveguide 2 is coupled, and the circular main waveguide 1 on the side where the branched rectangular sub-waveguide 2 is not coupled. In FIG. 5, a step-shaped metamorphic portion 1c is formed on both side surfaces 1a. However, as shown in FIG. 5, the circular main waveguide 1 on the side to which the branched rectangular sub-waveguide 2 is coupled. A step-like metamorphic portion 1c may be formed only on the side surface 1a.
Moreover, as shown in FIG. 6, the step-shaped metamorphic part 1c may be formed only in the side surface 1a of the circular main waveguide 1 to which the branched rectangular sub-waveguide 2 is not coupled.
As described above, when the step-like metamorphic portion 1c is formed only on one of the side surfaces 1a, there is an effect that the easiness of processing can be enhanced while obtaining substantially the same effect as in the first embodiment.

実施の形態３．
上記実施の形態１では、円形主導波管１の側面１ａを階段状に形成することで変成部１ｃを設けているものを示したが、図７に示すように、円形主導波管１における変成部１ｃの断面形状を楕円形にして、大きさが異なる複数の楕円形状が連なっているようにしてもよい。
この場合も、上記実施の形態１と同様に、加工が容易であり、かつ、円形主導波管１と管軸矩形副導波管３の間で広帯域に良好なインピーダンス整合を得ながら、円形主導波管１で不要な高次モードの伝播を防止する、もしくは低減することができる効果を奏する。 Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, the transformation portion 1c is provided by forming the side surface 1a of the circular main waveguide 1 in a step shape. However, as shown in FIG. 7, the transformation in the circular main waveguide 1 is performed. The cross-sectional shape of the part 1c may be elliptical, and a plurality of elliptical shapes having different sizes may be connected.
In this case as well, as in the first embodiment, the processing is easy, and circular impedance is obtained while obtaining good impedance matching in a wide band between the circular main waveguide 1 and the tube-axis rectangular sub-waveguide 3. The wave tube 1 has the effect of preventing or reducing unnecessary higher-order mode propagation.

実施の形態４．
上記実施の形態１では、管軸矩形副導波管３が円形主導波管１の開口端１ｂに結合されているものを示したが、図８に示すように、その管軸矩形副導波管３に同軸導波管変換器５が組み合わされていてもよい。
一般的に、管軸矩形副導波管３内に同軸導波管変換器５が設けられており、同軸導波管変換器５から円形主導波管１までの距離が短い場合、不要な高次モードが十分に減衰されず、例えば、同軸導波管変換器５から出力された不要な高次モードが円形主導波管１内の高次モードと結合されてしまう可能性が高いが、円形主導波管１には変成部１ｃが形成されているため、その変成部１ｃで不要な高次モードを抑圧することができる。
このため、図８に示すように、管軸矩形副導波管３に同軸導波管変換器５が組み合わされていても、不要な高次モードの影響を抑えることができる。 Embodiment 4 FIG.
In the first embodiment, the tube-axis rectangular sub-waveguide 3 is coupled to the open end 1b of the circular main waveguide 1. However, as shown in FIG. A coaxial waveguide converter 5 may be combined with the tube 3.
In general, a coaxial waveguide converter 5 is provided in the tube-axis rectangular sub-waveguide 3, and when the distance from the coaxial waveguide converter 5 to the circular main waveguide 1 is short, an unnecessary height is increased. Although the next mode is not sufficiently attenuated, for example, there is a high possibility that an unnecessary higher order mode output from the coaxial waveguide converter 5 is combined with a higher order mode in the circular main waveguide 1. Since the metamorphic portion 1c is formed in the main waveguide 1, unnecessary higher-order modes can be suppressed by the metamorphic portion 1c.
For this reason, as shown in FIG. 8, even if the coaxial waveguide converter 5 is combined with the tube-axis rectangular sub-waveguide 3, the influence of unnecessary higher-order modes can be suppressed.

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。   In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

１ 円形主導波管、１ａ 円形主導波管の側面、１ｂ 円形主導波管の開口端、１ｃ 変成部、２ 分岐矩形副導波管、３ 管軸矩形副導波管、４ セプタム、５ 同軸導波管変換器。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Circular main waveguide, 1a Side surface of circular main waveguide, 1b Open end of circular main waveguide, 1c metamorphic part, 2 branch rectangular subwaveguide, 3 tube axis rectangular subwaveguide, 4 septum, 5 coaxial guide Wave tube converter.

Claims (3)

水平方向及び垂直方向に直交する２偏波を伝送する円形主導波管と、
上記円形主導波管の側面に結合されており、上記円形主導波管により伝送される２偏波の中の一方の偏波を伝送する分岐矩形副導波管と、
上記円形主導波管の開口端に結合されており、上記円形主導波管により伝送される２偏波の中の他方の偏波を伝送する管軸矩形副導波管とを備えた偏分波器において、
上記管軸矩形副導波管に対する上記円形主導波管の結合部が、上記円形主導波管と上記管軸矩形副導波管を変成する変成部をなしており、上記変成部において上記管軸矩形副導波管の幅広面に垂直な径方向の長さが、上記管軸矩形副導波管に近づくにしたがって段階的に短くなっており、上記円形主導波管における変成部の断面形状が楕円形である
ことを特徴とする偏分波器。 A circular main waveguide that transmits two polarized waves orthogonal to the horizontal and vertical directions;
A branched rectangular sub-waveguide coupled to the side of the circular main waveguide and transmitting one of the two polarizations transmitted by the circular main waveguide;
A demultiplexed wave coupled to the open end of the circular main waveguide and having a tube-axis rectangular sub-waveguide that transmits the other of the two polarized waves transmitted by the circular main waveguide. In the vessel
The coupling portion of the circular main waveguide with respect to the tube-axis rectangular sub-waveguide forms a metamorphic portion that transforms the circular main waveguide and the tube-axis rectangular sub-waveguide, and the tube axis The length in the radial direction perpendicular to the wide surface of the rectangular sub-waveguide gradually decreases as it approaches the tube-axis rectangular sub-waveguide, and the cross-sectional shape of the metamorphic portion in the circular main waveguide is A demultiplexer characterized by being elliptical . 上記管軸矩形副導波管に対する上記円形主導波管の結合部において、上記分岐矩形副導波管が結合されている側の上記円形主導波管の側面及び上記分岐矩形副導波管が結合されていない側の上記円形主導波管の側面のうち、少なくとも一方の側面に階段が形成されていることを特徴とする請求項１記載の偏分波器。 At the junction of the circular main waveguide with respect to the tube axis rectangular sub waveguide, side and the branch rectangular sub waveguide of the circular main waveguide side where the branch rectangular sub waveguide is coupled bond 2. The demultiplexer according to claim 1, wherein a staircase is formed on at least one of the side surfaces of the circular main waveguide that is not provided. 上記管軸矩形副導波管に上記同軸導波管変換器が組み合わされていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の偏分波器。 Polarization separator of claim 1 or claim 2, wherein the said coaxial waveguide converter is combined with the tube axis rectangular sub waveguide.
JP2011251508A 2011-11-17 2011-11-17 Polarization splitter Active JP5800689B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011251508A JP5800689B2 (en) 2011-11-17 2011-11-17 Polarization splitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011251508A JP5800689B2 (en) 2011-11-17 2011-11-17 Polarization splitter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013110448A JP2013110448A (en) 2013-06-06
JP5800689B2 true JP5800689B2 (en) 2015-10-28

Family

ID=48706849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011251508A Active JP5800689B2 (en) 2011-11-17 2011-11-17 Polarization splitter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5800689B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2691673C1 (en) * 2018-06-29 2019-06-17 Публичное акционерное общество "Радиофизика" Waveguide polarization selector
RU2703605C1 (en) * 2019-03-22 2019-10-21 Публичное акционерное общество "Радиофизика" Waveguide polarization selector with reduced longitudinal size

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09186506A (en) * 1995-10-31 1997-07-15 Nec Eng Ltd Branching filter
WO2010009682A1 (en) * 2008-07-22 2010-01-28 Alps Electric Czech S.R.O Orthomode transducer for the reception of two orthogonally polarized waves
JP5477362B2 (en) * 2011-11-17 2014-04-23 三菱電機株式会社 Polarization splitter

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013110448A (en) 2013-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2000277887A1 (en) Waveguide to stripline transition
JPWO2009004729A1 (en) Transmission line converter
JP5477362B2 (en) Polarization splitter
JP5076223B2 (en) Filter with cross
KR101489538B1 (en) Omt type broadband multiband transmission-reception coupler-separator for rf frequency telecommunications antennas
CN104505571A (en) Over-mode circular waveguide broadband directional coupler and design method thereof
JP5806098B2 (en) Fin-line polarization separator
JP5800689B2 (en) Polarization splitter
CN103579732A (en) Millimeter wave high-isolation 3dB directional coupler
CN109638403B (en) Dual-mode compact type over-mode directional coupler
JP2004312271A (en) Waveguide wave polarizer
US20020163401A1 (en) Wideband coaxial orthogonal-mode junction coupler
JP2010087651A (en) Waveguide-strip line converter
JP6031999B2 (en) Polarization separation circuit
JP2011024176A (en) Electromagnetic wave transfer unit for dielectric waveguide
JPH09139603A (en) Circularly polarized wave-linearly polarized wave converter
JP6316076B2 (en) Polarization splitter
JP6219324B2 (en) Planar transmission line waveguide converter
JP2011182166A (en) T-branch waveguide
JP2008079085A (en) Transmission line waveguide converter
JP2013207391A (en) Connection structure of rectangular waveguide
JP2014171040A (en) Polarized bandpass filter
JP6161345B2 (en) Polarization separation circuit
JP6278907B2 (en) Polarization separation circuit
CN115036657B (en) Variable frequency combined ceramic window structure and method for changing frequency of existing ceramic window

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140922

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150512

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150702

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150728

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150825

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5800689

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250