專利名稱：圓偏振波發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及使用于VHF頻帶、UHF頻帶、微波頻帶和毫米波 頻帶的圓偏振波發(fā)生器。
技術(shù)背景圖1是在例如電子通信學(xué)會論文志(1980年發(fā)行，Vol.63-B， No.9， pp908 ~915)中示出的現(xiàn)有的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu)圖， 在圖中，l是圓形波導(dǎo)，2是多個金屬柱，該多個金屬柱相對于圓形 波導(dǎo)1的管軸Cl成對地從圓形波導(dǎo)1的側(cè)壁插入，而且，相對于圓 形波導(dǎo)1的管軸Cl的方向，以一定的間隔排列，Pl是輸入端，P2是 輸出端。此外，圖2是示出現(xiàn)有的水平偏振波和垂直偏振波的電磁場 分布的說明圖。其次，說明其工作?，F(xiàn)在，假定可在圓形波導(dǎo)1中傳送的某個頻帶f的線偏振波以基 本傳送模式(TE11模式)在圓形波導(dǎo)1中傳送，而且，如圖1中所示， 其偏振波面與金屬柱2的插入面相比傾斜45度從輸入端Pl入射。此 時，入射的線偏振波可認(rèn)為是相對于金屬柱2的插入面為垂直的線偏 振波與相對于金屬柱2的插入面為水平的線偏振波以同相入射的波的 合成波。在此，如圖的右圖中所示，由于相對于金屬柱2的插入面為 垂直的偏振波分量的電場與金屬柱2垂直地相交，故幾乎不受金屬柱 2的影響地通過圓形波導(dǎo)1內(nèi)，從輸出端P2射出。與此不同，由于相 對于金屬柱2的插入面為水平的偏振波分量的磁場與金屬柱2垂直地 相交，故金屬柱2起到電容性電納的作用，通過相位被延遲。如上所述，圖1的圓偏振波發(fā)生器的金屬柱2相對于對于其插入 面為水平的偏振波分量起到電容性電納的作用，故通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計金屬柱2的條數(shù)、間隔和插入長度，使得從輸出端P2射出的相對于金 屬柱2的插入面為垂直的偏振波分量與相對于金屬柱2的插入面為水 平的偏振波分量的通過相位差為90度，則從輸出端P2射出的兩偏振 波分量的合成波為圓偏振波。即，從輸入端Pl入射的線偏振波就作 為圓偏振波從輸出端P2輸出。由于現(xiàn)有的圓偏振波發(fā)生器如以上那樣來構(gòu)成，故是將金屬柱2 突出到圓形波導(dǎo)1內(nèi)的結(jié)構(gòu)，其結(jié)果，對圓形波導(dǎo)1內(nèi)的電場分布較 密的部位供給外部擾動來使相位延遲，利用金屬柱2的朝向圓形波導(dǎo) 1內(nèi)的插入量的微小的變化，引起相位延遲量或反射量的大的變化， 因此，在用于得到所希望的通過相位特性或反射振幅特性的調(diào)整中， 需要很多時間，存在難以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和降低價格的問題。此外，由于將多個金屬物、即金屬柱2突出到圓形波導(dǎo)1內(nèi)的電 場分布較密的部位中，故存在作為圓偏振波發(fā)生器的耐功耗的性能和 低損耗的性能變壞的問題。本發(fā)明是為了解決上述那樣的問題而進(jìn)行的，其目的在于得到高 性能且低價格的圓偏振波發(fā)生器。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器在圓形波導(dǎo)的側(cè)壁上具備l個或多個側(cè)由此，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計側(cè)槽的個數(shù)、間隔、半徑方向的深度、圓 周方向的寬度和管軸方向的長度等，可使相對于側(cè)槽的設(shè)置面成為垂 直的偏振波分量的通過相位比相對于側(cè)槽的設(shè)置面成為水平的偏振 波分量的通過相位延遲90度，于是，起到可實(shí)現(xiàn)從輸入端入射的線 偏振波從輸出端作為圓偏振波輸出的圓偏振波發(fā)生器的效果。此外，由此，由于在圓形波導(dǎo)側(cè)壁上開出側(cè)槽、對傳送模式(例 如圓形波導(dǎo)的TE11模式)的電磁場分布較疏的部位供給外部擾動來 謀求相位延遲，故不會因側(cè)槽的寬度、深度和長度的微小的變化而引 起相位延遲量的大的變化，即，可減小因加工誤差引起的特性變壞， 起到可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和降低價格的效果。再者，由此，由于在圓形波導(dǎo)內(nèi)不設(shè)置柱等的金屬的突起物，故 起到可得到在耐功耗的性能和低損耗的性能方面良好的圓偏振波發(fā) 生器的效果。本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器中，以相對于將圓形波導(dǎo)2等分為左右 兩半的平面成為對稱結(jié)構(gòu)的方式，在圓形波導(dǎo)的側(cè)壁上設(shè)置了沿管軸 方向排列的第1至第n側(cè)槽。由此，起到可得到以良好的反射匹配工作的圓偏振波發(fā)生器的效果。本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器中，以相對于將圓形波導(dǎo)2等分為左右 兩半的平面成為對稱結(jié)構(gòu)的方式，在圓形波導(dǎo)的側(cè)壁上設(shè)置沿管軸方 向排列的第1至第n側(cè)槽，同時在圓形波導(dǎo)的側(cè)壁上且在夾住圓形波 導(dǎo)的管軸與第1至第n側(cè)槽相對的位置上設(shè)置了第n + 1至第2n側(cè)槽。由此，可抑制高次模式的發(fā)生，起到可得到在寬的頻帶中以良好 的特性工作的圓偏振波發(fā)生器的效果。本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器中，在圓形波導(dǎo)的側(cè)壁上設(shè)置第1側(cè) 槽，同時在夾住圓形波導(dǎo)的管軸與第l側(cè)槽相對的位置上設(shè)置了第2 側(cè)槽。由此，由于可抑制高次模式的發(fā)生，而且可用短的管軸長度來得 到大的相位延遲，故起到可得到小型且在寬的頻帶中以良好的特性工 作的圓偏振波發(fā)生器的效果。本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器中，相對于側(cè)槽的半徑方向的深度，沿 管軸方向附加了平滑的傾斜度。由此，由于可抑制高次模式的發(fā)生，而且可用短的管軸長度來得 到大的相位延遲，故起到可得到小型且在寬的頻帶中以良好的特性工 作的圓偏振波發(fā)生器的效果。本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器中，相對于側(cè)槽的半徑方向的深度，沿 管軸方向附加了階梯狀的傾斜度。由此，加工變得容易，起到可得到能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和降低 價格的圓偏振波發(fā)生器的效果。本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器中，使側(cè)槽的管軸方向和圓周方向有關(guān) 的剖面形狀為矩形。由此，加工變得容易，起到可得到能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和降低 價格的圓偏振波發(fā)生器的效果。本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器中，使側(cè)槽的管軸方向和圓周方向有關(guān) 的剖面形狀在兩端為半圓形。由此，加工變得容易，起到可得到能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和降低 價格的圓偏振波發(fā)生器的效果。本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器中，使側(cè)槽的半徑方向和圓周方向有關(guān) 的剖面形狀為矩形。由此，加工變得容易，起到可得到能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和降低 價格的圓偏振波發(fā)生器的效果。本發(fā)明的圃偏振波發(fā)生器中，使側(cè)槽的半徑方向和圓周方向有關(guān) 的剖面形狀為半圓形。由此，加工變得容易，起到可得到能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和降低 價格的圓偏振波發(fā)生器的效果。本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器中，使側(cè)槽的半徑方向和圓周方向有關(guān) 的剖面形狀為扇形。由此，由于既可將圓偏振波發(fā)生器的最外徑抑制得較小，又可得 到大的相位延遲，故起到可得到能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化的圓偏振波發(fā)生 器的效果。本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器中，對于側(cè)槽，設(shè)置了電介質(zhì)。由此，由于從電磁場來看的側(cè)槽的容積等效地變大，能用小的物理尺寸的側(cè)槽來得到大的相位延遲，故起到可得到能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化的圓偏振波發(fā)生器的效果。本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器具備第1至第m圓形波導(dǎo)；以及第1至 第m-l方形波導(dǎo)，插入到上述各第1至第m圓形波導(dǎo)之間，其長邊 比圓形波導(dǎo)的直徑長，其短邊比圓形波導(dǎo)的直徑短。由此，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計方形波導(dǎo)的個數(shù)、間隔、寬度、高度和厚 度等，可使相對于方形波導(dǎo)的寬度面成為垂直的偏振波分量的通過相 位比相對于方形波導(dǎo)的寬度面成為水平的偏振波分量的通過相位延 遲90度，于是，起到可實(shí)現(xiàn)從輸入端入射的線偏振波從輸出端作為 圓偏振波輸出的圓偏振波發(fā)生器的效果。此外，由此，由于通過使相對于方形波導(dǎo)的寬度面成為垂直的偏 振波分量的通過相位延遲、同時使相對于方形波導(dǎo)的寬度面成為水平 的偏振波分量的通過相位提前得到了相互的相位差，故能以短的管軸 長度得到大的相位差、即90度的相位差，起到可得到能實(shí)現(xiàn)小型化 的圓偏振波發(fā)生器的效果。本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器中，在同一軸上并排了第1至第m圓形 波導(dǎo)，同時以相對于將第l至第m圓形波導(dǎo)2等分為左右兩半的平面 成為對稱結(jié)構(gòu)的方式，設(shè)置了第l至第m-l方形波導(dǎo)。由此，起到可得到以良好的反射匹配工作的圓偏振波發(fā)生器的效果。本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器具備第1至第m圓形波導(dǎo)；以及第1至 第m-l橢圓形波導(dǎo)，插入到上述各第1至第m圓形波導(dǎo)之間，其長 徑比圓形波導(dǎo)的直徑長，其短徑比圓形波導(dǎo)的直徑短。由此，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計橢圓形波導(dǎo)的個數(shù)、間隔、直徑和厚度等， 可使相對于橢圓形波導(dǎo)的長徑的軸成為垂直的偏振波分量的通過相 位比相對于橢圓形波導(dǎo)的長徑的軸成為水平的偏振波分量的通過相 位延遲90度，于是，起到可實(shí)現(xiàn)從輸入端入射的線偏振波從輸出端 作為圓偏振波輸出的圓偏振波發(fā)生器的效果。此外，由此，由于通過使相對于橢圓形波導(dǎo)的長徑的軸成為垂直 的偏振波分量的通過相位延遲、同時使相對于橢圓形波導(dǎo)的長徑的軸 成為水平的偏振波分量的通過相位提前得到了相互的相位差，故能以 短的管軸長度得到大的相位延遲和良好的反射匹配，起到可得到能實(shí) 現(xiàn)小型化且在寬的頻帶中以良好的特性工作的圓偏振波發(fā)生器的效 果。本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器中，在同一軸上并排了第1至第m圓形 波導(dǎo)，同時以相對于將第l至第m圓形波導(dǎo)2等分為左右兩半的平面 成為對稱結(jié)構(gòu)的方式，設(shè)置了第l至第m-l橢圓形波導(dǎo)。由此，起到可得到以良好的反射匹配工作的圓偏振波發(fā)生器的效果。


圖l是示出現(xiàn)有的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是示出現(xiàn)有的水平偏振波和垂直偏振波的電磁場分布的說明圖。圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu)圖。圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的入射波的電磁場分布的說明圖。圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的水平偏振波和垂直偏振波的電 磁場分布的說明圖。圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu)圖。圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu) 圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)4的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu)圖。圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)5的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu)圖。圖IO是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)6的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu)圖。圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)7的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu)圖。圖12是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)8的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu)圖。圖13是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)9的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu)圖。圖14是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)10的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu)圖。圖15是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)11的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu)圖。圖16是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)12的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下，為了更詳細(xì)地說明本發(fā)明，按照

用于實(shí)施發(fā)明的 最佳形態(tài)。實(shí)施形態(tài)l圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu) 圖，在圖中，ll是圓形波導(dǎo)，12是多個側(cè)槽，該多個側(cè)槽相對于將 圓形波導(dǎo)11等分為左右兩半的平面Sl，以下述方式在圓形波導(dǎo)11 的側(cè)壁上沿管軸Cl的方向排列，即，在其中心部處容積大，在輸入端Pl和輸出端P2的方向上容積小，成為對稱結(jié)構(gòu)。圖4是示出本發(fā) 明的實(shí)施形態(tài)1的入射波的電磁場分布的說明圖，圖5是示出本發(fā)明 的實(shí)施形態(tài)1的水平偏振波和垂直偏振波的電磁場分布的說明圖。 其次，說明其工作。現(xiàn)在，假定可在圓形波導(dǎo)11中傳送的某個頻帶f的線偏振波以 基本傳送模式(TE11模式)傳送，而且，如圖4中所示，其偏振波面 與多個側(cè)槽12的設(shè)置面相比傾斜45度從輸入端Pl入射。此時，入 射的線偏振波如圖5中所示可認(rèn)為是相對于側(cè)槽12的設(shè)置面為垂直 的線偏振波與相對于側(cè)槽12的設(shè)置面為水平的線偏振波以同相入射 的波的合成波。在此，如圖5的左圖中所示，由于在相對于側(cè)槽12 的設(shè)置面為水平的偏振波分量中，在電場水平地進(jìn)入的部位處有側(cè)槽 12，故因截止效應(yīng)的緣故，幾乎不受側(cè)槽12的影響地通過圓形波導(dǎo) 11內(nèi)，從輸出端P2射出。與此不同，如圖5的右圖中所示，由于在 相對于側(cè)槽12的設(shè)置面為垂直的偏振波分量中，在電場垂直地進(jìn)入 的部位處有側(cè)槽12,故由于電場進(jìn)入到側(cè)槽12中的影響，管內(nèi)波長 等效地變短，具有側(cè)槽12的圓形波導(dǎo)11中的通過相位與相對于側(cè)槽 12的設(shè)置面為水平的偏振波分量的通過相位比較就相對地延遲。如上所述，按照本實(shí)施形態(tài)l，由于設(shè)置了圃形波導(dǎo)ll和以相對 于將圓形波導(dǎo)112等分為左右兩半的平面Sl成為對稱結(jié)構(gòu)的方式在 圓形波導(dǎo)11的側(cè)壁上沿管軸Cl的方向排列的多個側(cè)槽12，故通過適 當(dāng)?shù)卦O(shè)計側(cè)槽12的個數(shù)、間隔、半徑方向的深度、圓周方向的寬度 和管軸方向的長度等，可使相對于側(cè)槽12的設(shè)置面成為垂直的偏振 波分量的通過相位比相對于側(cè)槽12的設(shè)置面成為水平的偏振波分量 的通過相位延遲90度，于是，可實(shí)現(xiàn)從輸入端P1入射的線偏振波從 輸出端P2作為圓偏振波輸出的圓偏振波發(fā)生器。此外，按照現(xiàn)有的 圓偏振波發(fā)生器，將金屬柱2插入到圓形波導(dǎo)1內(nèi)，對傳送模式(例 如圓形波導(dǎo)的TE11模式)的電磁場分布較密的部位供給外部擾動來 謀求相位延遲。與此不同，按照實(shí)施形態(tài)1的圓偏振波發(fā)生器，由于 在圓形波導(dǎo)ll側(cè)壁上開出槽、對傳送模式(例如圃形波導(dǎo)的TE11模 式)的電磁場分布較疏的部位供給外部擾動來謀求相位延遲，故不會 因側(cè)槽12的寬度、深度和長度的微小的變化而引起相位延遲量的大 的變化，即，可減小因加工誤差引起的特性變壞，可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和降低價格。再者，由于在圓形波導(dǎo)11內(nèi)不設(shè)置柱等的金屬的突起物， 故具有可得到在耐功耗的性能和低損耗的性能方面良好的圓偏振波 發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn)。再者，通過以下述方式排列多個側(cè)槽12,即，在其中心部處容積 大，在輸入端Pl和輸出端P2的方向上容積小，成為對稱結(jié)構(gòu)，具有 可得到良好的反射匹配的優(yōu)點(diǎn)。再有，按照上述實(shí)施形態(tài)l，示出了設(shè)置5個側(cè)槽12的結(jié)構(gòu)，但 關(guān)于側(cè)槽12,也可根據(jù)設(shè)計，設(shè)置1個或第1至第n (n是2以上的 整數(shù))側(cè)槽。實(shí)施形態(tài)2圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu) 圖，在圖中，12a是多個側(cè)槽，該多個側(cè)槽相對于將圓形波導(dǎo)112等 分為左右兩半的平面Sl，以下述方式在圓形波導(dǎo)11的側(cè)壁上沿管軸 Cl的方向排列，即，在其中心部處容積大，在輸入端P1和輸出端P2 的方向上容積小，成為對稱結(jié)構(gòu)，12b是以下述方式在圓形波導(dǎo)11 的側(cè)壁上設(shè)置的多個側(cè)槽，即，在夾住圓形波導(dǎo)11的管軸C1與側(cè)槽 12a相對的位置上成為對稱結(jié)構(gòu)。如上所述，按照本實(shí)施形態(tài)2，由于在夾住圓形波導(dǎo)11的管軸C1 相對的位置上設(shè)置了側(cè)槽12a和側(cè)槽12b，故可抑制作為第2高次模 式的TM01模式、作為第3高次模式的TE21模式等的高次模式的發(fā)生，可實(shí)現(xiàn)在寬的頻帶中以良好的特性工作的圓偏振波發(fā)生器。再有，在上述實(shí)施形態(tài)2中，示出了分別設(shè)置5個側(cè)槽12a和側(cè)槽12b的結(jié)構(gòu)，但關(guān)于側(cè)槽12a，可根據(jù)設(shè)計，設(shè)置l個或笫l至第n (n是2以上的整數(shù))側(cè)槽，此外，關(guān)于側(cè)槽12b,也可根據(jù)設(shè)計，設(shè)置1個或第n + 1至第2n側(cè)槽。 實(shí)施形態(tài)3圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu) 圖，在圖中，13a是側(cè)槽(第l側(cè)槽)，該側(cè)槽相對于將圓形波導(dǎo)ll2 等分為左右兩半的平面Sl，以下述方式在圓形波導(dǎo)11的側(cè)壁上相對 于半徑方向的深度沿管軸Cl的方向附加平滑的傾斜度，即，在其中 心部處容積大，在輸入端Pl和輸出端P2的方向上容積小，成為對稱 結(jié)構(gòu)，13b是側(cè)槽(笫2側(cè)槽)，該側(cè)槽是以下述方式在圓形波導(dǎo)11的側(cè)壁上設(shè)置成附加平滑的傾斜度的側(cè)槽，即，在夾住圓形波導(dǎo)11的管軸Cl與側(cè)槽13a相對的位置上成為對稱結(jié)構(gòu)。如上所述，按照本實(shí)施形態(tài)3，由于不將側(cè)槽13a、側(cè)槽13b分 割，故槽的容積變大，再者，由于設(shè)置在夾住管軸Cl而相對的位置 上，能以短的管軸長度得到大的相位延遲和良好的反射匹配，故可實(shí) 現(xiàn)小型且在寬的頻帶中以良好的特性工作的圓偏振波發(fā)生器。實(shí)施形態(tài)4圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)4的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu) 圖，在圖中，14a是側(cè)槽(第l側(cè)槽)，該側(cè)槽相對于將圓形波導(dǎo)112 等分為左右兩半的平面Sl,以下述方式在圓形波導(dǎo)11的側(cè)壁上相對 于半徑方向的深度沿管軸Cl的方向附加階梯狀的傾斜度，即，在其 中心部處容積大，在輸入端Pl和輸出端P2的方向上容積小，成為對 稱結(jié)構(gòu)，14b是側(cè)槽(第2側(cè)槽)，該側(cè)槽是以下述方式在圓形波導(dǎo) 11的側(cè)壁上設(shè)置成附加階梯狀的傾斜度的側(cè)槽，即，在夾住圓形波導(dǎo) 11的管軸Cl與側(cè)槽14a相對的位置上成為對稱結(jié)構(gòu)。如上所述，按照本實(shí)施形態(tài)4，除了實(shí)施形態(tài)3中示出的圓偏振 波發(fā)生器的效果外，由于側(cè)槽14a和側(cè)槽14b為階梯狀，故加工變得 容易，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和降低價格。實(shí)施形態(tài)5圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)5的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu) 圖，在圖中，15a、 15b是將與圓形波導(dǎo)11的管軸C1方向和圓周方向 有關(guān)的剖面形狀作成矩形的側(cè)槽。在上述的實(shí)施形態(tài)1至4中，示出了在圓形波導(dǎo)11的側(cè)壁上設(shè) 置了側(cè)槽12、或側(cè)槽12a、 12b、或側(cè)槽13a、 13b、或側(cè)槽14a、 14b 的結(jié)構(gòu)，但按照本實(shí)施形態(tài)中5的圓偏振波發(fā)生器，通過將與這些側(cè) 槽的管軸Cl方向和圓周方向有關(guān)的剖面形狀作成矩形，加工變得容 易，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和降低價格。實(shí)施形態(tài)6圖IO是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)6的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu) 圖，在圖中，16a、 16b是將與圓形波導(dǎo)11的管軸C1方向和圓周方向 有關(guān)的剖面形狀在兩端作成半圓形的側(cè)槽。在上述的實(shí)施形態(tài)1至4中，示出了在圓形波導(dǎo)11的側(cè)壁上設(shè)置了側(cè)槽12、或側(cè)槽12a、 12b、或側(cè)槽13a、 13b、或側(cè)槽14a、 14b 的結(jié)構(gòu)，但按照本實(shí)施形態(tài)中6的圓偏振波發(fā)生器，通過將與這些側(cè) 槽的管軸Cl方向和圓周方向有關(guān)的剖面形狀在兩端作成半圓形，鉆 孔加工變得容易，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和降低價格。 實(shí)施形態(tài)7圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)7的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu) 圖，在圖中，17a、 17b是將與圓形波導(dǎo)11的半徑方向和圓周方向有 關(guān)的剖面形狀作成矩形的側(cè)槽。再有，不改變這些側(cè)槽17a、 17b的 半徑方向的深度，以下述方式改變管軸Cl方向的長度，即，相對于 將圓形波導(dǎo)112等分為左右兩半的平面Sl，在其中心部處容積大，在 輸入端Pl和輸出端P2的方向上容積小，成為對稱結(jié)構(gòu)。在上述的實(shí)施形態(tài)1至4中，示出了在圓形波導(dǎo)11的側(cè)壁上設(shè) 置了側(cè)槽12、或側(cè)槽12a、 12b、或側(cè)槽13a、 13b、或側(cè)槽14a、 14b 的結(jié)構(gòu)，但按照圖11中示出的實(shí)施形態(tài)7的圓偏振波發(fā)生器，通過 將與這些側(cè)槽的半徑方向和圓周方向有關(guān)的剖面形狀作成矩形，線切 割加工變得容易，可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和降低價格。此外，由于將17a、 17b構(gòu)成為不改變圓形波導(dǎo)11的半徑方向的深度，而是改變管軸Cl 方向的長度，故即使將最外徑抑制得較小，也能增加側(cè)槽的容積，可 得到大的相位延遲，故可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的小型化。實(shí)施形態(tài)8圓12是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)8的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu) 圖，在圖中，18a、 18b是將與圓形波導(dǎo)11的半徑方向和圓周方向有 關(guān)的剖面形狀作成半圓形的側(cè)槽。在上述的實(shí)施形態(tài)1至4中，示出了在圓形波導(dǎo)11的側(cè)壁上設(shè) 置了側(cè)槽12、或側(cè)槽12a、 12b、或側(cè)槽13a、 13b、或側(cè)槽14a、 14b 的結(jié)構(gòu)，但按照本實(shí)施形態(tài)8的圓偏振波發(fā)生器，通過將與這些側(cè)槽 的半徑方向和圓周方向有關(guān)的剖面形狀作成半圓形，鉆孔加工變得容 易，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和降低價格。實(shí)施形態(tài)9圖13是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)9的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu) 圖，在圖中，19a、 19b是將與圓形波導(dǎo)11的半徑方向和圓周方向有 關(guān)的剖面形狀作成扇形的側(cè)槽。在上述的實(shí)施形態(tài)1至4中，示出了在圓形波導(dǎo)11的側(cè)壁上設(shè) 置了側(cè)槽12、或側(cè)槽12a、 12b、或側(cè)槽13a、 13b、或側(cè)槽14a、 14b 的結(jié)構(gòu)，但按照本實(shí)施形態(tài)9的圓偏振波發(fā)生器，通過將與這些側(cè)槽 的半徑方向和圓周方向有關(guān)的剖面形狀作成扇形，即使將最外徑抑制 得較小，也能增加側(cè)槽的容積，可得到大的相位延遲，故可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一 步的小型化。實(shí)施形態(tài)10圖14是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)IO的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu) 圖，在圖中，20是插入到側(cè)槽12a、 12b內(nèi)的電介質(zhì)。在上述的實(shí)施形態(tài)1至4中，示出了在圓形波導(dǎo)11的側(cè)壁上設(shè) 置了側(cè)槽12、或側(cè)槽12a、 12b、或側(cè)槽13a、 13b、或側(cè)槽14a、 14b 的結(jié)構(gòu)，但按照本實(shí)施形態(tài)10的圓偏振波發(fā)生器，通過將電介質(zhì)20 插入到這些側(cè)槽內(nèi)，由于從電磁場來看的側(cè)槽的容積等效地變大，能 用小的物理尺寸的側(cè)槽來得到大的相位延遲，故可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型 化。實(shí)施形態(tài)11圖15是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)11的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu) 圖，在圖中，21是在同一軸上并排的多個圓形波導(dǎo)，22是以相對于 包含多個圓形波導(dǎo)21的管軸C1的水平面成為對稱結(jié)構(gòu)的方式插入到 圓形波導(dǎo)21之間的多個方形波導(dǎo)。此外，這些多個方形波導(dǎo)22的長邊比圓形波導(dǎo)21的直徑長，短 邊比圓形波導(dǎo)21的直徑短，通過這樣的結(jié)構(gòu)，形成側(cè)槽23和突起24, 再者，以下述的方式來構(gòu)成，即，相對于將圓形波導(dǎo)212等分為左右 兩半的平面S1，在其中心部處側(cè)槽23的容積大，在輸入端P1和輸出 端P2的方向上側(cè)槽23的容積小，成為對稱結(jié)構(gòu)。其次，說明其工作。現(xiàn)在，假定可在圓形波導(dǎo)21中傳送的某個頻帶f的線偏振波以 基本傳送模式(TE21模式)傳送，而且，如圖4中所示，其偏振波面 與多個方形波導(dǎo)22的寬度面相比傾斜45度從輸入端Pl入射。此時， 入射的線偏振波可認(rèn)為是相對于方形波導(dǎo)22的寬度面為垂直的線偏 振波與相對于方形波導(dǎo)22的寬度面為水平的線偏振波以同相入射的 波的合成波。在此，如圖5的左圖中所示，由于在相對于方形波導(dǎo)22的寬度面為水平的偏振波分量中，有電場水平地進(jìn)入方形波導(dǎo)22的 側(cè)槽23的部位，有磁場垂直地進(jìn)入方形波導(dǎo)22的突起24的部位， 故因截止效應(yīng)的緣故，幾乎沒有側(cè)槽23的影響，由于因突起24的影 響電磁場移近到圓形波導(dǎo)21的內(nèi)側(cè)的影響，管內(nèi)波長等效地變長， 一邊使通過相位提前、 一邊通過圓形波導(dǎo)21內(nèi)從輸出端P2射出。與 此不同，由于在相對于方形波導(dǎo)22的寬度面為垂直的偏振波分量中， 有電場垂直地進(jìn)入方形波導(dǎo)22的側(cè)槽23的部位，有磁場水平地進(jìn)入 方形波導(dǎo)22的突起24的部位，故雖然沒有突起24的影響，但因電 場進(jìn)入到側(cè)槽23中的影響，管內(nèi)波長等效地變短， 一邊使通過相位 延遲、 一邊通過圓形波導(dǎo)21內(nèi)從輸出端P2射出。如上所述，按照本實(shí)施形態(tài)ll,由于設(shè)置了在同一軸上并排的多 個圓形波導(dǎo)21和以相對于包含圓形波導(dǎo)21的管軸Cl的水平面成為 對稱結(jié)構(gòu)的方式在圓形波導(dǎo)21間插入的多個方形波導(dǎo)22，通過適當(dāng) 地設(shè)計方形波導(dǎo)22的個數(shù)、間隔、寬度、高度和厚度等，可使相對 于方形波導(dǎo)22的寬度面成為垂直的偏振波分量的通過相位比相對于 方形波導(dǎo)22的寬度面成為水平的偏振波分量的通過相位延遲90度， 于是，可實(shí)現(xiàn)從輸入端Pl入射的線偏振波從輸出端P2作為圓偏振波 輸出的圓偏振波發(fā)生器。此外，按照現(xiàn)有的圓偏振波發(fā)生器，將金屬 柱2插入到圓形波導(dǎo)1內(nèi)，通過使相對于金屬柱2的插入面成為水平 的偏振波分量的通過相位延遲，來得到與相對于金屬柱2的插入面成 為垂直的偏振波分量的通過相位差，與此不同，按照本實(shí)施形態(tài)11 的圓偏振波發(fā)生器，通過使相對于方形波導(dǎo)22的寬度面成為垂直的 偏振波分量的通過相位延遲、同時使相對于方形波導(dǎo)22的寬度面成 為水平的偏振波分量的通過相位提前而得到了相互的相位差，故能以 短的管軸長度得到大的相位差、即90度的相位差，具有可得到小型 的圓偏振波發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn)。再者，由于將多個側(cè)槽23排列成其中心部處容積大，在輸入端 Pl和輸出端P2的方向上容積小，成為對稱結(jié)構(gòu)，具有可得到良好的 反射匹配的優(yōu)點(diǎn)。再有，按照本實(shí)施形態(tài)ll,示出了設(shè)置6個圓形波導(dǎo)21、 5個方 形波導(dǎo)22的結(jié)構(gòu)，但可根據(jù)設(shè)計，設(shè)置第1至第m (m是2以上的整 數(shù))圓形波導(dǎo)，此時設(shè)置第1至第m-1方形波導(dǎo)22即可。此外，按照本實(shí)施形態(tài)ll，構(gòu)成為使方形波導(dǎo)22的長邊比圓形 波導(dǎo)21的直徑長，使方形波導(dǎo)22的短邊比圓形波導(dǎo)21的直徑短， 但可根據(jù)設(shè)計，使方形波導(dǎo)22的短邊與圓形波導(dǎo)21的直徑相同，此 時，可形成側(cè)槽23，但由于不能形成突起24，故不能得到因突起24 得到的小型化的效果，但具有可得到能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)或降低價格和在 耐功耗的性能和低損耗的性能方面良好的圓偏振波發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施形態(tài)12圖16是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)12的圓偏振波發(fā)生器的概略結(jié)構(gòu) 圖，在圖中，21是在同一軸上并排的多個圓形波導(dǎo)，25是以相對于 包含多個圓形波導(dǎo)21的管軸C1的水平面成為對稱結(jié)構(gòu)的方式插入到 圓形波導(dǎo)21之間的多個橢圓形波導(dǎo)。此外，這些多個橢圓形波導(dǎo)25的長徑比圓形波導(dǎo)21的直徑長， 短徑比圓形波導(dǎo)21的直徑短，通過這樣的結(jié)構(gòu)，形成側(cè)槽26和突起 27，再者，以下述的方式來構(gòu)成，即，相對于將圓形波導(dǎo)212等分為 左右兩半的平面Sl,在其中心部處側(cè)槽26的容積大，在輸入端Pl 和輸出端P2的方向上側(cè)槽26的容積小，成為對稱結(jié)構(gòu)。在上述的實(shí)施形態(tài)11中，示出了以相對于包含圓形波導(dǎo)21的管 軸C1的水平面成為對稱結(jié)構(gòu)的方式在圓形波導(dǎo)21之間設(shè)置了多個方 形波導(dǎo)22的結(jié)構(gòu)，但在本實(shí)施形態(tài)12中，如果以相對于包含圓形波 導(dǎo)21的管軸Cl的水平面成為對稱結(jié)構(gòu)的方式在圓形波導(dǎo)21之間設(shè) 置了多個橢圓形波導(dǎo)25，則可得到與實(shí)施形態(tài)11同樣的效果。產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述，本發(fā)明的圓偏振波發(fā)生器適合于得到使用于VHF頻 帶、UHF頻帶、微波頻帶和毫米波頻帶的、高性能且低價格的圓偏振 波發(fā)生器。
權(quán)利要求
1.一種圓偏振波發(fā)生器，其特征在于具有相對于將圓形波導(dǎo)在垂直于管軸方向上左右2等分的平面作成為對稱結(jié)構(gòu)、并在上述圓形波導(dǎo)的側(cè)壁上沿管軸方向排列的第1至第n側(cè)槽，其中n是2以上的整數(shù)，以使得在中心部附近體積大，而在輸入端和輸出端的方向上，體積變小。
2. —種圓偏振波發(fā)生器，其特征在于具有相對于將圓形波導(dǎo)在垂直于管軸方向上左右2等分的平面作成為 對稱結(jié)構(gòu)、并在上述圓形波導(dǎo)的側(cè)壁上沿管軸方向排列的第1至第n 側(cè)槽，其中n是2以上的整數(shù)，以使得在中心部附近體積大，而在輸 入端和輸出端的方向上，體積變?。缓驮谏鲜鰣A形波導(dǎo)的側(cè)壁上、夾住該圓形波導(dǎo)的管軸與該第1至第n 側(cè)槽相對的位置上成為對稱結(jié)構(gòu)而設(shè)置的第n + 1至第2n側(cè)槽。
3. 如權(quán)利要求1或2中所述的圓偏振波發(fā)生器，其特征在于 使與第l至第n側(cè)槽、或第l至第2n側(cè)槽的全部、或任一側(cè)槽的管軸方向和圓周方向有關(guān)的剖面形狀為矩形。
4. 如權(quán)利要求1或2中所述的圓偏振波發(fā)生器，其特征在于 使與第l至第n側(cè)槽、或第1至第2n側(cè)槽的全部、或任一側(cè)槽的管軸方向和圓周方向有關(guān)的剖面形狀在兩端為半圓形。
5. 如權(quán)利要求1或2中所述的圓偏振波發(fā)生器，其特征在于 使與第l至笫n側(cè)槽、或第l至第2n側(cè)槽的全部、或任一側(cè)槽的半徑方向和圓周方向有關(guān)的剖面形狀為矩形。
6. 如權(quán)利要求1或2中所述的圓偏振波發(fā)生器，其特征在于 使與第l至第n側(cè)槽、或第l至第2n側(cè)槽的全部、或任一側(cè)槽的半徑方向和圓周方向有關(guān)的剖面形狀為半圓形。
7. 如權(quán)利要求1或2中所述的圓偏振波發(fā)生器，其特征在于 使與第1至第n側(cè)槽、或第1至第2n側(cè)槽的全部、或任一側(cè)槽的半徑方向和圓周方向有關(guān)的剖面形狀為扇形。
8. 如權(quán)利要求1或2中所述的圓偏振波發(fā)生器，其特征在于 對于第l至第n側(cè)槽、或第l至第2n側(cè)槽的全部、或任一側(cè)槽，設(shè)置了電介質(zhì)。
9. 一種圓偏振波發(fā)生器，其特征在于，具備第l至第m圓形波導(dǎo)，其中，m是2以上的整數(shù)；以及 第1至第m- 1方形波導(dǎo)，插入到上述各第1至第m圓形波導(dǎo)之間， 其長邊比該圓形波導(dǎo)的直徑長，其短邊比該圓形波導(dǎo)的直徑短。
10. 如權(quán)利要求9中所述的圓偏振波發(fā)生器，其特征在于 在同一軸上并排第1至第m圓形波導(dǎo)，并且相對于將該第1至第m圓形波導(dǎo)在垂直于管軸方向上左右2等分的平面作成為對稱結(jié)構(gòu)而設(shè) 置第l至第m-l方形波導(dǎo)。
11. 一種圓偏振波發(fā)生器，其特征在于，具備 第l至第m圓形波導(dǎo)，其中，m是2以上的整數(shù)；以及第l至第m-l橢圓形波導(dǎo)，插入到上述各第l至第m圃形波導(dǎo)之 間，其長徑比該圓形波導(dǎo)的直徑長，其短徑比該圓形波導(dǎo)的直徑短。
12. 如權(quán)利要求11中所述的圓偏振波發(fā)生器，其特征在于 在同一軸上并排第1至第m圓形波導(dǎo)，并且相對于將該第1至第m圓形波導(dǎo)在垂直于管軸方向上左右2等分的平面作成為對稱結(jié)構(gòu)而設(shè) 置第l至第m-l橢圓形波導(dǎo)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于得到高性能且低價格的圓偏振波發(fā)生器，在圓形波導(dǎo)(11)的側(cè)壁上配置沿管軸(C1)方向排列的多個側(cè)槽(12)，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計側(cè)槽(12)的個數(shù)、間隔、半徑方向的深度、圓周方向的寬度和管軸方向的長度等，可實(shí)現(xiàn)圓偏振波發(fā)生器。按照該圓偏振波發(fā)生器，由于對傳送模式的電磁場分布較疏的部位供給外部擾動來謀求相位延遲，故不會因側(cè)槽(12)的寬度、深度和長度的微小的變化而引起相位延遲量的大的變化，即，可減小因加工誤差引起的特性變壞，可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和降低價格。
文檔編號H01P1/17GK101242018SQ20081000962
公開日2008年8月13日 申請日期2000年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月10日
發(fā)明者宮崎守, 米田尚史 申請人:三菱電機(jī)株式會社