JP6671564B2 - 導波管方向性結合器及び偏波分離回路 - Google Patents
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Description
実施の形態1.
図1は、本実施の形態による導波管方向性結合器の構成を示す斜視図である。
図示の導波管方向性結合器は、第一の主導波管1、第二の主導波管2、複数の枝導波管3を備える。第一の主導波管1及び第二の主導波管2は、それぞれ矩形の入出力断面形状を有する導波管である。これら第一の主導波管1及び第二の主導波管2の入出力断面形状は同じに形成され、また、それぞれ管軸方向断面が長辺側の面(以下、これを広壁面という)が対向するよう配置されている。第一の主導波管1は第一の端子P1と第二の端子P2を有し、第二の主導波管2は第三の端子P3と第四の端子P4を有する。複数の枝導波管3は第一の主導波管1と第二の主導波管2とを接続するための導波管であり、第一の主導波管1及び第二の主導波管2の広壁面の開口部同士を接続する。
第一の主導波管1の内部における枝導波管3が開口する広壁面と対向する広壁面には第一の突起4が複数個管軸方向に沿って周期的に設けられている。一方、第二の主導波管2の内部における管軸方向断面が短辺側の面(以下、これを狭壁面という)のそれぞれには第二の突起5が複数個管軸方向に沿って周期的に設けられている。
複数の第一の突起4が設けられた第一の主導波管1と、複数の第二の突起5が設けられた第二の主導波管2は、突起の設けられ方が異なるため、異なる管内波長を有する導波管となる。このため、同じ物理長であっても通過位相は異なるものとなる。このような主導波管同士を枝導波管3で接続した場合、等価回路としては図3のようになる。
実施の形態2は、枝導波管3と第二の主導波管2との接続面と第二の突起5との間に空間部を設けたものである。
図6は、実施の形態2の導波管方向性結合器の断面図であり、実施の形態1における図2と同様に、断面101は管軸方向に沿って広壁面を切断する面、断面102は第一の主導波管1の広壁面と平行に狭壁面を切断する面、断面103は第二の主導波管2の広壁面と平行に狭壁面を切断する面、断面104は第一の突起4及び第二の突起5の突起形成方向と平行な面を示している。
本実施の形態によっても、第一の主導波管1と第二の主導波管2の管内波長は異なるので、実施の形態1と同様の効果が得られる。また、第二の主導波管2において、枝導波管3が接続される面と第二の突起5との間に空間部6が位置するため、枝導波管3が接続しやすく、製造が容易となる効果がある。さらに、空間部6の大きさもパラメータとすることができ、所望の特性を得るための調整がしやすいという効果がある。
実施の形態3は、枝導波管の、第一の主導波管及び第二の主導波管の広壁面の幅方向の長さを、第一の主導波管及び第二の主導波管の広壁面の幅よりも小さくしたものである。
図8は、実施の形態3の導波管方向性結合器の断面図であり、実施の形態1における図2と同様に、断面101は管軸方向に沿って広壁面を切断する面、断面102は第一の主導波管1の広壁面と平行に狭壁面を切断する面、断面103は第二の主導波管2の広壁面と平行に狭壁面を切断する面、断面104は第一の突起4及び第二の突起5の突起形成方向と平行な面を示している。
本実施の形態によっても、第一の主導波管1と第二の主導波管2の管内波長は異なるので、実施の形態1と同様の効果が得られる。さらに、枝導波管7の、第一、第二の主導波管幅方向の長さが短いので、第二の主導波管2の第二の突起5との交差を少なくすることができ、製造が容易であるという効果がある。
実施の形態4は、第一の主導波管1または第二の主導波管2の枝導波管3が接続された広壁面と対向する広壁面に第三の突起を設けたものである。
図9は、実施の形態4の導波管方向性結合器の断面図であり、実施の形態1における図2と同様に、断面101は管軸方向に沿って広壁面を切断する面、断面102は第一の主導波管1の広壁面と平行に狭壁面を切断する面、断面103は第二の主導波管2の広壁面と平行に狭壁面を切断する面、断面104は第一の突起4及び第二の突起5の突起形成方向と平行な面を示している。
本実施の形態によっても、第一の主導波管1と第二の主導波管2の管内波長は異なるので、実施の形態1と同様の効果が得られる。さらに、第一の主導波管1及び第二の主導波管2に第一の突起4及び第二の突起5を設ける場合に比べ、製造が容易であるという効果がある。
実施の形態5は、セプタムポラライザと導波管方向性結合器とを接続した偏波分離回路を示す例である。
図10は、実施の形態5の偏波分離回路を示す断面図であり、実施の形態1における図2と同様に、断面101は管軸方向に沿って広壁面を切断する面、断面103は第二の主導波管2の広壁面と平行に狭壁面を切断する面、断面104は第一の突起4及び第二の突起5の突起形成方向と平行な面を示している。
Claims (9)
- 矩形の入出力断面形状を有する第一の主導波管と、
矩形の入出力断面形状を有し、断面長辺側の面を広壁面とした場合、当該広壁面が前記第一の主導波管の断面長辺側の面である広壁面と対向して配置された第二の主導波管と、
前記第一の主導波管と前記第二の主導波管における前記それぞれの広壁面の開口部同士を接続する枝導波管を備え、
前記第一の主導波管と前記第二の主導波管の管内波長が異なり、かつ、前記第一の主導波管は、管軸方向の一部において入出力断面形状と異なる断面形状を有し、前記第二の主導波管は、管軸方向の一部において、当該第二の主導波管の入出力断面形状及び前記第一の主導波管の一部の断面形状とは異なる断面形状を有することを特徴とする導波管方向性結合器。 - 前記第一の主導波管と前記第二の主導波管の入出力断面形状は同じであることを特徴とする請求項1記載の導波管方向性結合器。
- 前記第一の主導波管の管軸方向の一部の断面及び前記第二の主導波管の管軸方向の一部の断面は、それぞれ入出力断面よりも外形が小さいことを特徴とする請求項1記載の導波管方向性結合器。
- 前記第一の主導波管は、前記枝導波管が接続される広壁面と対向する広壁面に、第一の突起が管軸方向に沿って周期的に複数設けられ、前記第二の主導波管は、断面が短辺側の二つの狭壁面に第二の突起が複数管軸方向に沿って周期的に複数設けられたことを特徴とする請求項1記載の導波管方向性結合器。
- 前記第一の主導波管に設けられた複数の第一の突起と、第二の主導波管に設けられた複数の第二の突起の高さは、管軸方向の中央部において高くなる分布であることを特徴とする請求項4記載の導波管方向性結合器。
- 前記第二の突起と、前記枝導波管と前記第二の主導波管との接続面との間に空間部を設けたことを特徴とする請求項4記載の導波管方向性結合器。
- 前記枝導波管の、前記第一の主導波管及び前記第二の主導波管の広壁面の幅方向の長さは、前記第一の主導波管及び前記第二の主導波管の広壁面の幅よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の導波管方向性結合器。
- 前記第一の主導波管または前記第二の主導波管における前記枝導波管が接続された広壁面と対向する広壁面に、管軸方向に沿って第三の突起を設けたことを特徴とする請求項1記載の導波管方向性結合器。
- 請求項1から請求項8のうちのいずれか1項記載の導波管方向性結合器とセプタムポラライザとを備え、
前記セプタムポラライザは、一つの正方形導波管端子と二つの長方形導波管端子とを有し、当該セプタムポラライザの二つの長方形導波管端子と前記導波管方向性結合器における前記第一の主導波管と前記第二の主導波管のそれぞれの導波管端子とを接続することを特徴とする偏波分離回路。
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