JPS5953738B2 - 交さ偏波補償方式 - Google Patents
交さ偏波補償方式Info
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- JPS5953738B2 JPS5953738B2 JP54070377A JP7037779A JPS5953738B2 JP S5953738 B2 JPS5953738 B2 JP S5953738B2 JP 54070377 A JP54070377 A JP 54070377A JP 7037779 A JP7037779 A JP 7037779A JP S5953738 B2 JPS5953738 B2 JP S5953738B2
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- JP
- Japan
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- polarization
- phase
- elliptical
- polarized waves
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- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/002—Reducing depolarization effects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、交さ偏波識別度の劣化した２つのだ円偏波か
ら、偏波間の干渉を除去し正しい直交偏波を得る交さ偏
波補償方式に関するものである。
ら、偏波間の干渉を除去し正しい直交偏波を得る交さ偏
波補償方式に関するものである。
無線通信において、同一周波数の互いに直交した偏波（
たとえば垂直偏波と水平偏波又は右旋円偏波と左旋円偏
波）を用いて、通信容量の増大を図る直交偏波共用通信
がある。この方式の実用化に当つては、送受信アンテナ
系や伝搬路において生する交さ偏波識別度の劣化を出来
る限り小さくする必要がある。このためには、アンテナ
系の交さ偏波特性の向上と共に、伝搬路上で生じる劣化
を補償することが重要なこととなる。伝搬路上でノ生じ
る交さ偏波は、雨滴によるものが大きい。雨滴は、強雨
になる程その形状が扁平となり、雨滴の長軸方向および
短軸方向に沿つて伝搬する偏波間に、減衰差および位相
差が生じる。このため直交偏波の直交性がくずれ、偏波
の形状もだ円偏波７となつて交さ偏波識別度が劣化する
。このような交さ偏波識別度の劣化を効果的に補償する
方法として、従来、回転型移相器２個を用いた第１の補
償部で位相特性の非等方性に起因する交さ偏波を補償し
、第２の補償部で減衰特性の非等方性に起ク因する交さ
偏波を相殺するようにしたものが提案されている。この
従来の方式は、第１の補償部の動作の違いから、さらに
次の２方式に分類される。その一つは２偏波の主軸傾度
を直交化するもの５で、回転型の９００および１８００
移相器を用いることにより、任意のだ円偏波２つを、偏
分波器入力において互いに主軸が直交しただ円偏波に変
換する方式（方式１）である。
たとえば垂直偏波と水平偏波又は右旋円偏波と左旋円偏
波）を用いて、通信容量の増大を図る直交偏波共用通信
がある。この方式の実用化に当つては、送受信アンテナ
系や伝搬路において生する交さ偏波識別度の劣化を出来
る限り小さくする必要がある。このためには、アンテナ
系の交さ偏波特性の向上と共に、伝搬路上で生じる劣化
を補償することが重要なこととなる。伝搬路上でノ生じ
る交さ偏波は、雨滴によるものが大きい。雨滴は、強雨
になる程その形状が扁平となり、雨滴の長軸方向および
短軸方向に沿つて伝搬する偏波間に、減衰差および位相
差が生じる。このため直交偏波の直交性がくずれ、偏波
の形状もだ円偏波７となつて交さ偏波識別度が劣化する
。このような交さ偏波識別度の劣化を効果的に補償する
方法として、従来、回転型移相器２個を用いた第１の補
償部で位相特性の非等方性に起因する交さ偏波を補償し
、第２の補償部で減衰特性の非等方性に起ク因する交さ
偏波を相殺するようにしたものが提案されている。この
従来の方式は、第１の補償部の動作の違いから、さらに
次の２方式に分類される。その一つは２偏波の主軸傾度
を直交化するもの５で、回転型の９００および１８００
移相器を用いることにより、任意のだ円偏波２つを、偏
分波器入力において互いに主軸が直交しただ円偏波に変
換する方式（方式１）である。
（１９７５１ＥＥＥＩｎｔｅｍａｔｉ０ｎａ１ＡＰ−Ｓ
ＳｙｍｐＯｓｉｕＩｎＤｉｇｅｓｔ，Ｐ２Ｏ９〜Ｐ２ｌ
２，。ＡｄａｐｔｉｖｅＰＯｌａｒｉｚａｔｉＯｎＣＯ
ｎｔｒＯｌｆＯｒＳａｔｅｌｌｌｔｅＦｒｅｑｕｅｎｃ
ｙＲｅｕｓｅＳＹｓｔｅｍ″；特開昭５１−１１５７１
７号参照）この方式の構成例を図１に示す。
ＳｙｍｐＯｓｉｕＩｎＤｉｇｅｓｔ，Ｐ２Ｏ９〜Ｐ２ｌ
２，。ＡｄａｐｔｉｖｅＰＯｌａｒｉｚａｔｉＯｎＣＯ
ｎｔｒＯｌｆＯｒＳａｔｅｌｌｌｔｅＦｒｅｑｕｅｎｃ
ｙＲｅｕｓｅＳＹｓｔｅｍ″；特開昭５１−１１５７１
７号参照）この方式の構成例を図１に示す。
図］において、１はアンテナ、２および３は回転型移相
器、４は直交した出力端を持つ偏分波器、５および６は
出力端である。図２は、この方式の動作を説明するため
の偏波の状態を示した図である。説明の便宜上、受信系
の補償動作を考えることとし、偏分波器４の出力端５を
基準軸にとりこれをＸ軸、他方の出力端６をＹ軸とする
。アンテナ１で受信される偏波は、図２ａに示すように
、左旋回のだ円偏波７と右旋回のだ円偏波８であり、一
般にはそのだ円偏波率は異なり、主軸傾度も直交してい
ない。この２つのだ円偏波に対し、それらのだ円偏彼率
と主軸傾度で定まる位置に９０゜移相器２の遅相面を挿
入すると、だ円偏波７，８は、それぞれ図２ｂに示すよ
うな同一旋回で主軸が直交に交わるだ円偏波９，１０に
変換される。次に、１８０゜移相器３は、偏波の旋回方
向を反転させるが、偏波の形状および相対的な関係を変
えずに主軸傾度を回転させる働きがあるので、これによ
り、２つの偏波９，１０を回転させ、図２Ｃで示すよう
な偏分波器４の出力端５，６に主軸が一致しただ円偏波
１］，１２を得ることができる。これにより、だ円偏波
７の電力の大部分は出力端５から得られ、だ円偏波８の
電力の大部分は、出力端６から得られる。この方式は、
移相器２を１８０゜、移相器３を９０゜としても、実現
できる。他の一つは１偏波を直線偏波に変換する方式で
ある。
器、４は直交した出力端を持つ偏分波器、５および６は
出力端である。図２は、この方式の動作を説明するため
の偏波の状態を示した図である。説明の便宜上、受信系
の補償動作を考えることとし、偏分波器４の出力端５を
基準軸にとりこれをＸ軸、他方の出力端６をＹ軸とする
。アンテナ１で受信される偏波は、図２ａに示すように
、左旋回のだ円偏波７と右旋回のだ円偏波８であり、一
般にはそのだ円偏波率は異なり、主軸傾度も直交してい
ない。この２つのだ円偏波に対し、それらのだ円偏彼率
と主軸傾度で定まる位置に９０゜移相器２の遅相面を挿
入すると、だ円偏波７，８は、それぞれ図２ｂに示すよ
うな同一旋回で主軸が直交に交わるだ円偏波９，１０に
変換される。次に、１８０゜移相器３は、偏波の旋回方
向を反転させるが、偏波の形状および相対的な関係を変
えずに主軸傾度を回転させる働きがあるので、これによ
り、２つの偏波９，１０を回転させ、図２Ｃで示すよう
な偏分波器４の出力端５，６に主軸が一致しただ円偏波
１］，１２を得ることができる。これにより、だ円偏波
７の電力の大部分は出力端５から得られ、だ円偏波８の
電力の大部分は、出力端６から得られる。この方式は、
移相器２を１８０゜、移相器３を９０゜としても、実現
できる。他の一つは１偏波を直線偏波に変換する方式で
ある。
この方式も図１に示す構成であるが、到来する２つのだ
円偏波の片方を直線偏波に変換することを特徴としてい
る。（１９７７１ＥＥＥＩｎｔｅｍａｔ１０ｎａ１ＡＰ
−ＳＳｙｍｐＯｓｉｕｍ，Ｐｌ７３〜Ｐｌ７６，“Ｂｒ
ＯａｄｂａｎｄＡｄａｐｔｉｖｅｌｙＣＯｎｔｒＯｌｌ
ｅｄＰＯｌａｒｉｚａｔｉＯｎＮｅｔｗＯｒｋ″参照）
移相器２，３は、９０゜と１８０゜を組合せる方式と９
０゜移相器２個を用いる方式（方式１１）が提案されて
いる（特願昭５２−１２８２６号、特願昭５３−１２２
６３号参照）。図３は、移相器２を９０゜とし移相器３
を１８０゜とした場合のこの方式における偏波の変換の
様子を示した図である。方式１の場合と同様にアンテナ
１フで２つのだ円偏波７，８が受信される。
円偏波の片方を直線偏波に変換することを特徴としてい
る。（１９７７１ＥＥＥＩｎｔｅｍａｔ１０ｎａ１ＡＰ
−ＳＳｙｍｐＯｓｉｕｍ，Ｐｌ７３〜Ｐｌ７６，“Ｂｒ
ＯａｄｂａｎｄＡｄａｐｔｉｖｅｌｙＣＯｎｔｒＯｌｌ
ｅｄＰＯｌａｒｉｚａｔｉＯｎＮｅｔｗＯｒｋ″参照）
移相器２，３は、９０゜と１８０゜を組合せる方式と９
０゜移相器２個を用いる方式（方式１１）が提案されて
いる（特願昭５２−１２８２６号、特願昭５３−１２２
６３号参照）。図３は、移相器２を９０゜とし移相器３
を１８０゜とした場合のこの方式における偏波の変換の
様子を示した図である。方式１の場合と同様にアンテナ
１フで２つのだ円偏波７，８が受信される。
だ円偏彼７に対し、９０゜移相器２の遅相面をその長軸
方向に挿入することにより、偏波７は図３ｂに示すよう
な直線偏波］３に変換される。一方偏波８は入力とは異
なつただ円偏波１４に変換される。１８０゜移相器３に
より、これらの偏波１３，１４を回転させ、図３Ｃに示
すようなＸ軸に一致した直線偏波１５を得ることができ
る。
方向に挿入することにより、偏波７は図３ｂに示すよう
な直線偏波］３に変換される。一方偏波８は入力とは異
なつただ円偏波１４に変換される。１８０゜移相器３に
より、これらの偏波１３，１４を回転させ、図３Ｃに示
すようなＸ軸に一致した直線偏波１５を得ることができ
る。
偏波８の電力の大部分は偏分波器４の出力端６から得ら
れ、かつ偏波７の干渉はない。一方、偏波７の電力はす
べて出力端５から得られるが、偏波８の千渉が残留する
。方式および方式１１のいずれにおいても、偏分波器出
力における残留交さ偏波成分を除去する必要がある場合
には、偏分波器の出力側に、残留交さ偏？を打ち消すた
めの第２の補償部が設けられる。
れ、かつ偏波７の干渉はない。一方、偏波７の電力はす
べて出力端５から得られるが、偏波８の千渉が残留する
。方式および方式１１のいずれにおいても、偏分波器出
力における残留交さ偏波成分を除去する必要がある場合
には、偏分波器の出力側に、残留交さ偏？を打ち消すた
めの第２の補償部が設けられる。
第２の補償部は、方式１の場合は、信号の結合回路、可
変減衰器および固定移相器で構成され、これらが２組必
要となる。一方、方式１１では、信号の結合回路、可変
減衰器、可変移相器で構成され、片方の交さ偏波識別度
が無限大であるため１組の回路ですむ。また、前述の方
式１では、偏分波器４の出力端５，６における偏波７お
よび偏波８それぞれの交さ偏波識別度は等しくなく、さ
らに１８０゜移相器を使用しているため、直交円偏波に
対しては、移相器２，３の設定角が定まらないという欠
点がある。
変減衰器および固定移相器で構成され、これらが２組必
要となる。一方、方式１１では、信号の結合回路、可変
減衰器、可変移相器で構成され、片方の交さ偏波識別度
が無限大であるため１組の回路ですむ。また、前述の方
式１では、偏分波器４の出力端５，６における偏波７お
よび偏波８それぞれの交さ偏波識別度は等しくなく、さ
らに１８０゜移相器を使用しているため、直交円偏波に
対しては、移相器２，３の設定角が定まらないという欠
点がある。
一方、方式１１では、偏波７の交さ偏波識別度は無限大
となるものの、偏波８の交さ偏波識別度は、方式１の状
態よりも悪くなる。また、この方式１１においても、１
８０゜移相器を用いると直交円偏波に対しては、移相器
２，３の設定角が定まらなくなる。本発明は、上記の従
来方式における欠点を除き、アンテナ系および伝搬路で
生じる交さ偏波識別度の劣化を効果的に補償することの
できる交さ偏波補償方式を提供するものである。
となるものの、偏波８の交さ偏波識別度は、方式１の状
態よりも悪くなる。また、この方式１１においても、１
８０゜移相器を用いると直交円偏波に対しては、移相器
２，３の設定角が定まらなくなる。本発明は、上記の従
来方式における欠点を除き、アンテナ系および伝搬路で
生じる交さ偏波識別度の劣化を効果的に補償することの
できる交さ偏波補償方式を提供するものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
図４は、本発明の動作を説明するための偏波の状態を示
した図であり、図５は本発明の理解を容易にするための
ボアンカレ球による偏波の表示法を説明するための図、
図６はボアンカレ球を用いて本発明の動作原理をさらに
詳しく説明するための図である。
した図であり、図５は本発明の理解を容易にするための
ボアンカレ球による偏波の表示法を説明するための図、
図６はボアンカレ球を用いて本発明の動作原理をさらに
詳しく説明するための図である。
図７、図８は本発明による補償回路の実施例、図９は従
来方式および本発明による第１の補償部の性能の差異を
示す１例である。まず、図４を用いて本発明の動作を説
明する。この図は、図１の回転型移相器２および３に９
０゜移相器を用いた場合の偏波の状態を示したものであ
る。まず、アンテナ１で受信される２つのだ円偏波７，
８のそれぞれのだ円偏波率と主軸傾度の角度差で定まる
ある位置に回転型移相器２の遅相面を設定する。これに
より受信偏波７，８は偏波変換され、同図ｂで示す偏波
１７，１８にそれぞれ変換される。偏波１７および１８
は一般には、だ円偏彼率が異なりその旋回方向も同一の
場合と異なる場合とがある。この２つの偏波１７，１８
に対し、回転型移相器３の遅相面を適当な位置に設定す
ることにより、同図Ｃに示すような偏波１９，２０へ変
換される。この２つの偏波１９，２０は、だ円偏波率が
等しく、その旋回方向も同一で、その主軸傾度の和は、
常に±９０゜となつている。さらに、この２つの偏波１
９，２０はＣに示す長方形２］，２２にそれぞれ４点で
接しており、長方形２］および２２の長辺と短辺の長さ
の比は、アンテナで受信される偏波７，８の状態で定ま
る。この長方形２１，２２の長辺と短辺の長さの比は、
偏分波器４の出力におけ各々の偏彼の主旋成分と逆旋成
分の比に等しく、偏分波器４の出力における交さ偏波識
別度を示している。すなわち、本方式は入力の２つのだ
円偏波を偏分波器の入力において、短辺方向の長さと長
辺方向の長さの比が最小となる長方形に内接するような
だ円偏波に同時に変換することを特徴とする。本発明の
動作原理をボアンカレ球を用いて、さらに詳細に説明を
する。
来方式および本発明による第１の補償部の性能の差異を
示す１例である。まず、図４を用いて本発明の動作を説
明する。この図は、図１の回転型移相器２および３に９
０゜移相器を用いた場合の偏波の状態を示したものであ
る。まず、アンテナ１で受信される２つのだ円偏波７，
８のそれぞれのだ円偏波率と主軸傾度の角度差で定まる
ある位置に回転型移相器２の遅相面を設定する。これに
より受信偏波７，８は偏波変換され、同図ｂで示す偏波
１７，１８にそれぞれ変換される。偏波１７および１８
は一般には、だ円偏彼率が異なりその旋回方向も同一の
場合と異なる場合とがある。この２つの偏波１７，１８
に対し、回転型移相器３の遅相面を適当な位置に設定す
ることにより、同図Ｃに示すような偏波１９，２０へ変
換される。この２つの偏波１９，２０は、だ円偏波率が
等しく、その旋回方向も同一で、その主軸傾度の和は、
常に±９０゜となつている。さらに、この２つの偏波１
９，２０はＣに示す長方形２］，２２にそれぞれ４点で
接しており、長方形２］および２２の長辺と短辺の長さ
の比は、アンテナで受信される偏波７，８の状態で定ま
る。この長方形２１，２２の長辺と短辺の長さの比は、
偏分波器４の出力におけ各々の偏彼の主旋成分と逆旋成
分の比に等しく、偏分波器４の出力における交さ偏波識
別度を示している。すなわち、本方式は入力の２つのだ
円偏波を偏分波器の入力において、短辺方向の長さと長
辺方向の長さの比が最小となる長方形に内接するような
だ円偏波に同時に変換することを特徴とする。本発明の
動作原理をボアンカレ球を用いて、さらに詳細に説明を
する。
まず、図５を用いてボアンカレ球（半径１）による偏波
の表示法を簡単に説明する。ここで、偏波のだ円偏波率
を、右旋回ならば正、左旋回ならば負と定め、主軸傾度
はｘ軸から反時計方向に測る場合を正とする。このよう
にすれば、任意の偏彼は、球面上の点と一対一の対応づ
けができる。たとえば、だ円偏波率がＴ、主軸傾度がψ
の偏波は、図５のボアンカレ球において、経度が２ψ、
緯度が２ｃ０ｔ−１Ｔである点Ｐに対応する。又、北極
Ｎは右旋の円偏波、南極Ｓは左旋の円偏波に対応し、赤
道上の点は直線偏波に対応する。特に経度、緯度ともに
０゜である点Ｘは水平偏波を示し、球の中心０に対する
ｘフの対称点Ｙ、すなわち経度１８０゜、緯度０゜は垂
直偏波を示す。
の表示法を簡単に説明する。ここで、偏波のだ円偏波率
を、右旋回ならば正、左旋回ならば負と定め、主軸傾度
はｘ軸から反時計方向に測る場合を正とする。このよう
にすれば、任意の偏彼は、球面上の点と一対一の対応づ
けができる。たとえば、だ円偏波率がＴ、主軸傾度がψ
の偏波は、図５のボアンカレ球において、経度が２ψ、
緯度が２ｃ０ｔ−１Ｔである点Ｐに対応する。又、北極
Ｎは右旋の円偏波、南極Ｓは左旋の円偏波に対応し、赤
道上の点は直線偏波に対応する。特に経度、緯度ともに
０゜である点Ｘは水平偏波を示し、球の中心０に対する
ｘフの対称点Ｙ、すなわち経度１８０゜、緯度０゜は垂
直偏波を示す。
又、北半球の点は、右旋のだ円偏波を、南半球の点は左
旋のだ円偏波に対応する。次に点Ｐと点Ｘの劣孤の長さ
ＰＸは、偏波Ｐの垂直偏波成分と水平偏波成分の強度比
を表わしており、ＰＸと赤道のなす角は、その成分間の
位相差を示す。ある偏波に対し、移相器を挿入すると偏
波の状態が変化する。これは、ボアンカレ球上では、点
の回転移動に対応する。たとえば図５において、偏波Ｐ
に対し、Ｘ軸とθの方向に位相遅れφを与えることは、
経度２θの赤道上の点Ｒを中心にし、点Ｐをφだけ回転
し点Ｐ″に移すことを意味し、変化した偏波のだ円偏波
率および主軸傾度は、点Ｐ″の緯度および経度から簡単
に求められる。以上のことを基に、図６を用いて本発明
の動作原理を説明する。今、アンテナで受信される２つ
のだ円偏波をボアンカレ球上の２点Ｐｌ，Ｐ２で表わす
。
旋のだ円偏波に対応する。次に点Ｐと点Ｘの劣孤の長さ
ＰＸは、偏波Ｐの垂直偏波成分と水平偏波成分の強度比
を表わしており、ＰＸと赤道のなす角は、その成分間の
位相差を示す。ある偏波に対し、移相器を挿入すると偏
波の状態が変化する。これは、ボアンカレ球上では、点
の回転移動に対応する。たとえば図５において、偏波Ｐ
に対し、Ｘ軸とθの方向に位相遅れφを与えることは、
経度２θの赤道上の点Ｒを中心にし、点Ｐをφだけ回転
し点Ｐ″に移すことを意味し、変化した偏波のだ円偏波
率および主軸傾度は、点Ｐ″の緯度および経度から簡単
に求められる。以上のことを基に、図６を用いて本発明
の動作原理を説明する。今、アンテナで受信される２つ
のだ円偏波をボアンカレ球上の２点Ｐｌ，Ｐ２で表わす
。
ここで、受信される２偏波は互いに旋回方向が逆で、だ
円偏波率も異なり、しかも主軸が直交していないものと
する。従つて、ＰｌＰ２＼πとなつている。そこでΔ＝
π−ＰｌＰ２とし、ＰｌＰ２の延長上にＰｌＱｌ＝Ｐ２
Ｑ２二Δ／２となる２点Ｑｌ，Ｑ２をとる。明らかにＱ
ｌＱ２二πであり、Ｑ１とＱ２は、球の中心０に対し対
称である。この仮想の偏波Ｑ１に対し、ボアンカレ球上
で適当な回転操作、すなわち適当な方向に位相遅れを与
えれば、点Ｑ１を点Ｘへー致させることができる。この
ような回転操作を行つても球面上の点の相対的位置関係
は不変であるからＱｌＱ２＝πより、点Ｑ２は、かなら
ず点Ｙに一致する。このような回転操作によつて、当然
点Ｐｌ，Ｐ２も移動し、点Ｐ″１，Ｐ′２に移るが、前
述のようにそれらの点の相対位置関係が不変であること
から、ＸＰ″１＝ＹＰ″２＝Δ／２が成立する。図５の
説明で述べたように、ＸＰ″１は偏彼Ｐ″１のｘ方向電
界成分に対するＹ方向電界成分の比を、ＹＰ″２は偏彼
Ｐ″２のＹ方向電界成分に対するｘ方向電界成分の比を
表わしている。これは、偏分波器出力における偏波Ｐ１
およびＰ２の補償後の交さ偏波識別度に外ならない。す
なわち、このような補償動作により、２つの偏波の偏分
波器出力における交さ偏波識別度は等しく、その位相は
、等量で異符号となつている。点Ｑ１を点ｘへ移動する
操作は、点点Ｑ１で表わされるだ円偏波を水平偏波に変
換することを意味しており、これは２個の９０゜移相器
を用いて実現できる。
円偏波率も異なり、しかも主軸が直交していないものと
する。従つて、ＰｌＰ２＼πとなつている。そこでΔ＝
π−ＰｌＰ２とし、ＰｌＰ２の延長上にＰｌＱｌ＝Ｐ２
Ｑ２二Δ／２となる２点Ｑｌ，Ｑ２をとる。明らかにＱ
ｌＱ２二πであり、Ｑ１とＱ２は、球の中心０に対し対
称である。この仮想の偏波Ｑ１に対し、ボアンカレ球上
で適当な回転操作、すなわち適当な方向に位相遅れを与
えれば、点Ｑ１を点Ｘへー致させることができる。この
ような回転操作を行つても球面上の点の相対的位置関係
は不変であるからＱｌＱ２＝πより、点Ｑ２は、かなら
ず点Ｙに一致する。このような回転操作によつて、当然
点Ｐｌ，Ｐ２も移動し、点Ｐ″１，Ｐ′２に移るが、前
述のようにそれらの点の相対位置関係が不変であること
から、ＸＰ″１＝ＹＰ″２＝Δ／２が成立する。図５の
説明で述べたように、ＸＰ″１は偏彼Ｐ″１のｘ方向電
界成分に対するＹ方向電界成分の比を、ＹＰ″２は偏彼
Ｐ″２のＹ方向電界成分に対するｘ方向電界成分の比を
表わしている。これは、偏分波器出力における偏波Ｐ１
およびＰ２の補償後の交さ偏波識別度に外ならない。す
なわち、このような補償動作により、２つの偏波の偏分
波器出力における交さ偏波識別度は等しく、その位相は
、等量で異符号となつている。点Ｑ１を点ｘへ移動する
操作は、点点Ｑ１で表わされるだ円偏波を水平偏波に変
換することを意味しており、これは２個の９０゜移相器
を用いて実現できる。
９０゜移相器および１８０゜移相器の組合せでも可能で
あるが、前述のように直交円偏波に対して１８０゜移相
器の設定角が定まらないという欠点を有している。
あるが、前述のように直交円偏波に対して１８０゜移相
器の設定角が定まらないという欠点を有している。
本発明の補償動作を自動的に行うには、偏分波器出力に
おける２つの偏波のおのおのの交さ偏波成分の振幅およ
び位相を検出し、これらの信号を回転型移相器の制御信
号として用いればよい。
おける２つの偏波のおのおのの交さ偏波成分の振幅およ
び位相を検出し、これらの信号を回転型移相器の制御信
号として用いればよい。
偏分波器出力における偏波Ｐ１の正旋波出力に対する交
さ偏波出力をＥｌｅｊｌ・、偏波Ｐ２に対するそれをＥ
２ｅｊ請とし、Ｅｌｅｊ４φ１＝ＥＣｌ＋ＪＥＳｌ，Ｅ
２ｅｊ萌＝ＥＣ２＋ＪＥｓ２とすれば、本発明の補償動
作が完了した場合には、Ｅ１＝凡，Δφ１＝−Δφ２と
なつている。すなわち、ＥＣｌ−ＥＣ２なる差信号とＥ
Ｓｌ＋凰なる和信号を作れば、これらの信号は、本発明
による補償動作が完結した場合にのみ零となる。よつて
、ＥＣｌ−ＥＣ２，ＥＳｌ＋医を回転型移相器の制御信
号とすることにより、上述の補償状態を自動的に設定で
きる。図７は、本発明による交さ偏波補償回路の第１の
補償部の実施例である。
さ偏波出力をＥｌｅｊｌ・、偏波Ｐ２に対するそれをＥ
２ｅｊ請とし、Ｅｌｅｊ４φ１＝ＥＣｌ＋ＪＥＳｌ，Ｅ
２ｅｊ萌＝ＥＣ２＋ＪＥｓ２とすれば、本発明の補償動
作が完了した場合には、Ｅ１＝凡，Δφ１＝−Δφ２と
なつている。すなわち、ＥＣｌ−ＥＣ２なる差信号とＥ
Ｓｌ＋凰なる和信号を作れば、これらの信号は、本発明
による補償動作が完結した場合にのみ零となる。よつて
、ＥＣｌ−ＥＣ２，ＥＳｌ＋医を回転型移相器の制御信
号とすることにより、上述の補償状態を自動的に設定で
きる。図７は、本発明による交さ偏波補償回路の第１の
補償部の実施例である。
同図において、１はアンテナ、２，３は回転型の９０゜
移相器、４は偏分波器、５は水平偏波出力端、６は垂直
偏波出力端、２３ａ，２３ｂは前置増幅器、２５ａ，２
５ｂは信号の分岐回路、２６ａ，２６ｂは左旋のパイロ
ツト信号を取り出すためのフイルタ一、２７ａ，２７ｂ
は右旋のパイロツト信号を取り出すためのフイルタ一、
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８、ｄは正旋波の振幅で逆
旋波の振幅を正規化するための利得制御増幅器、２９ａ
，２９ｂは利得制御回路、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３
０ｄは検波器、３１ａ，３１ｂは信号の位相を９０゜変
えるための移相器、３２ａ，３２ｂは２信号の和又は差
ｊを作る加算回路である。この実施例では、前述の制御
信号ＥＣｌ−ＥＣ２，ＥＳｌ＋ＥＳ２は加算回路３２ａ
，３２ｂの出力として得られ、左旋回の偏波の正旋波は
出力端６から、右旋回の偏波の正旋波は出力端５から得
られる。又、直交円偏波の場合には、４移相器２は４５
゜の角度に、移相器３は０゜か９０゜のいずれかの角度
に自動的に定まる。本発明により、第１の補償部で補償
後の交さ偏波識別度が等しくなることを利用すれば、第
２の補償部を従来のものより簡単な構成、例えば図８の
ようにすることがで゛きる。
移相器、４は偏分波器、５は水平偏波出力端、６は垂直
偏波出力端、２３ａ，２３ｂは前置増幅器、２５ａ，２
５ｂは信号の分岐回路、２６ａ，２６ｂは左旋のパイロ
ツト信号を取り出すためのフイルタ一、２７ａ，２７ｂ
は右旋のパイロツト信号を取り出すためのフイルタ一、
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８、ｄは正旋波の振幅で逆
旋波の振幅を正規化するための利得制御増幅器、２９ａ
，２９ｂは利得制御回路、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３
０ｄは検波器、３１ａ，３１ｂは信号の位相を９０゜変
えるための移相器、３２ａ，３２ｂは２信号の和又は差
ｊを作る加算回路である。この実施例では、前述の制御
信号ＥＣｌ−ＥＣ２，ＥＳｌ＋ＥＳ２は加算回路３２ａ
，３２ｂの出力として得られ、左旋回の偏波の正旋波は
出力端６から、右旋回の偏波の正旋波は出力端５から得
られる。又、直交円偏波の場合には、４移相器２は４５
゜の角度に、移相器３は０゜か９０゜のいずれかの角度
に自動的に定まる。本発明により、第１の補償部で補償
後の交さ偏波識別度が等しくなることを利用すれば、第
２の補償部を従来のものより簡単な構成、例えば図８の
ようにすることがで゛きる。
同図において、３５，３６は信号の人力端子であり、こ
れらは図７の出力端子３３，３４に接続される。３７，
３８は可変移相器、３９，４０は可変減衰器、４１ａ，
４１ｂは信号の結合回路であり、他の構成要素は、添字
を除いて図７の例と同一の参照番号で示している。
れらは図７の出力端子３３，３４に接続される。３７，
３８は可変移相器、３９，４０は可変減衰器、４１ａ，
４１ｂは信号の結合回路であり、他の構成要素は、添字
を除いて図７の例と同一の参照番号で示している。
この補償部は、主偏波成分から可変移相器３７，３８と
可変減衰器３９，４０を用いることにより、残留交さ偏
波成分と等振幅、逆位相の信号を作成し、結合回路４１
によつてこの信号と残留交さ偏波を打ち消すことにより
、出力端子４２，４３において干渉のない信号を得るよ
うにしたものである。前述のように、入力端子３５，３
６において残留する交さ偏波は、等しく、主偏波との位
相差は等量で異符号である。すなわち、Ｅ１＝Ｅ２＝Ｅ
，Δφ１＝−Δφ２＝Δφが成立しているから、２つの
可変減衰器３９，４０の設定値は等しい。一方、２つの
可変移相器３７，３８は、一方をπ＋Δφ他方をπ−Δ
φに設定すればよい。よつて、可変移相器３７，３８の
制御信号は同じものでよく、可変減衰器３９，４０の制
御信号も共通のものでよい。これらの制御信号として、
補償部の出力端における一方の偏波の交さ偏波成分の主
偏波と同相な成分と直交する成分を検出し、可変移相器
３７，３８は直交成分を、可変減衰器３９，４０には同
相成分を割りあてれば良い。これらの成分が、いずれも
零となつたときに、残留交さ偏波は打ち消される。以上
述べたように、本発明によれば、第２の補償部の制御回
路は、片方の偏波の交さ偏波成分を検出するだけでよく
、非常に簡単な構成とすることができる。
可変減衰器３９，４０を用いることにより、残留交さ偏
波成分と等振幅、逆位相の信号を作成し、結合回路４１
によつてこの信号と残留交さ偏波を打ち消すことにより
、出力端子４２，４３において干渉のない信号を得るよ
うにしたものである。前述のように、入力端子３５，３
６において残留する交さ偏波は、等しく、主偏波との位
相差は等量で異符号である。すなわち、Ｅ１＝Ｅ２＝Ｅ
，Δφ１＝−Δφ２＝Δφが成立しているから、２つの
可変減衰器３９，４０の設定値は等しい。一方、２つの
可変移相器３７，３８は、一方をπ＋Δφ他方をπ−Δ
φに設定すればよい。よつて、可変移相器３７，３８の
制御信号は同じものでよく、可変減衰器３９，４０の制
御信号も共通のものでよい。これらの制御信号として、
補償部の出力端における一方の偏波の交さ偏波成分の主
偏波と同相な成分と直交する成分を検出し、可変移相器
３７，３８は直交成分を、可変減衰器３９，４０には同
相成分を割りあてれば良い。これらの成分が、いずれも
零となつたときに、残留交さ偏波は打ち消される。以上
述べたように、本発明によれば、第２の補償部の制御回
路は、片方の偏波の交さ偏波成分を検出するだけでよく
、非常に簡単な構成とすることができる。
図９は、一例として受信偏波が０．７ｄＢのだ円偏波率
を有する左旋波と０．６ｄＢのだ円偏波率を有する右旋
波とし、その主軸の夾角が変化した場合の第１の補償部
の偏分波器出力における交さ偏波識別度を示したもので
ある。
を有する左旋波と０．６ｄＢのだ円偏波率を有する右旋
波とし、その主軸の夾角が変化した場合の第１の補償部
の偏分波器出力における交さ偏波識別度を示したもので
ある。
この例では、従来の方式１では２つの偏波の補償後の交
さ偏波識別度は等しくなく、右旋波の場合３４ｄＢ以上
にはならない。又方式１１では、左旋波の交さ偏波識別
度は無限大となるものの、右旋波のそれは最悪２２ｄＢ
にも達する。一方、本発明によれば、２つの偏波の交さ
偏波識別度は常に等しく、方式１１のそれより約６ｄＢ
良好である。また方式１に比較しても主軸傾度差９０゜
近辺では、はるかに良好な補償性能を有している。以上
説明したように、本発明による補償方式は次のような利
点を有している。
さ偏波識別度は等しくなく、右旋波の場合３４ｄＢ以上
にはならない。又方式１１では、左旋波の交さ偏波識別
度は無限大となるものの、右旋波のそれは最悪２２ｄＢ
にも達する。一方、本発明によれば、２つの偏波の交さ
偏波識別度は常に等しく、方式１１のそれより約６ｄＢ
良好である。また方式１に比較しても主軸傾度差９０゜
近辺では、はるかに良好な補償性能を有している。以上
説明したように、本発明による補償方式は次のような利
点を有している。
（１）補償後の２つの偏波の偏分波器出力における交さ
偏波識別度は等しく、その主偏波と交さ偏波の位相差は
、大きさが等しく異符号である。
偏波識別度は等しく、その主偏波と交さ偏波の位相差は
、大きさが等しく異符号である。
（２）９０゜移相器２個を用いた場合、直交円偏波に対
する移相器の設定角は唯一であり、１８０゜移相器を用
いる場合に比較して、補償動作に要する移相器の回転駆
動範囲が小さい。（３）偏分波器の出力側に設ける第２
の補償部の制御回路の構成が簡単になる。
する移相器の設定角は唯一であり、１８０゜移相器を用
いる場合に比較して、補償動作に要する移相器の回転駆
動範囲が小さい。（３）偏分波器の出力側に設ける第２
の補償部の制御回路の構成が簡単になる。
図１は本発明を適用する交さ偏波補償装置の構成を示す
プロツク図、図２及び図３は従来の交さ偏波補償方式の
動作原理を説明するための偏波図形、図４は本発明の動
作原理を説明するための偏波図形、図５はボアンカレ球
による偏波表示図、図６は本発明の動作説明用のボアン
カレ球による偏波表示図、図７は本発明の実施例を示す
プロツク図、図８は本発明の方式による出力の直交性を
さらに改善するための附加装置の１例を示すプロツク図
、図９は交さ偏波識別度を従来の方式による場合と本発
明方式による場合とで対比して示す特性図である。
プロツク図、図２及び図３は従来の交さ偏波補償方式の
動作原理を説明するための偏波図形、図４は本発明の動
作原理を説明するための偏波図形、図５はボアンカレ球
による偏波表示図、図６は本発明の動作説明用のボアン
カレ球による偏波表示図、図７は本発明の実施例を示す
プロツク図、図８は本発明の方式による出力の直交性を
さらに改善するための附加装置の１例を示すプロツク図
、図９は交さ偏波識別度を従来の方式による場合と本発
明方式による場合とで対比して示す特性図である。
Claims (1)
- １ 旋回方向の異なる任意の２つのだ円偏波に対し、縦
続接続された２つの回転型移相器と偏分波器で構成され
る給電部を用いて、偏分波器の直交した２つの出力端か
ら得られる前記２つのだ円偏波の交さ偏波成分から、そ
れぞれの主偏波成分と同位相な同相成分および９０°の
位相差を有する直交成分を検出し、これら２つの同相成
分の差および直交成分の和を前記２つの回転型移相器の
回転制御信号とすることにより、偏分波器出力における
前記２つのだ円偏波の交さ偏波識別度が相等しくかつそ
れぞれの偏波の主偏波成分と交さ偏波成分の位相差が等
量で異符号となるように構成したことを特徴とする交さ
偏波補償方式。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54070377A JPS5953738B2 (ja) | 1979-06-05 | 1979-06-05 | 交さ偏波補償方式 |
| US06/154,096 US4310813A (en) | 1979-06-05 | 1980-05-28 | Cross polarization compensating system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54070377A JPS5953738B2 (ja) | 1979-06-05 | 1979-06-05 | 交さ偏波補償方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55162647A JPS55162647A (en) | 1980-12-18 |
| JPS5953738B2 true JPS5953738B2 (ja) | 1984-12-26 |
Family
ID=13429682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54070377A Expired JPS5953738B2 (ja) | 1979-06-05 | 1979-06-05 | 交さ偏波補償方式 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4310813A (ja) |
| JP (1) | JPS5953738B2 (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4384760A (en) * | 1980-12-15 | 1983-05-24 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Polarization transformer |
| US4438530A (en) | 1982-06-14 | 1984-03-20 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Adaptive cross-polarization interference cancellation system |
| US4492938A (en) * | 1982-09-21 | 1985-01-08 | Harris Corporation | Symmetrically-configured variable ratio power combiner using septum polarizer and quarterwave plate |
| US4466131A (en) * | 1982-09-29 | 1984-08-14 | 501 American Nucleonics Corporation | Automatic separation system |
| US4737005A (en) * | 1982-12-17 | 1988-04-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method for eliminating birefringence in a fiber optic coupler and a coupler polarization corrector |
| EP0244779B1 (de) * | 1986-05-06 | 1991-06-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Adaptiver Depolarisations-Interferenz-Kompensator |
| IT1235197B (it) * | 1989-02-14 | 1992-06-23 | Selenia Spazio Spa | Distributore in ampiezza e fase adattivo |
| CA1310709C (en) * | 1989-06-26 | 1992-11-24 | Simon Haykin | Adaptive interference canceller |
| US5068668A (en) * | 1989-09-06 | 1991-11-26 | Hughes Aircraft Company | Adaptive polarization combining system |
| US5036331A (en) * | 1989-09-18 | 1991-07-30 | The Boeing Company | Adaptive polarization combiner |
| JP2666702B2 (ja) * | 1993-10-29 | 1997-10-22 | 日本電気株式会社 | 交差偏波補償装置 |
| US5701591A (en) * | 1995-04-07 | 1997-12-23 | Telecommunications Equipment Corporation | Multi-function interactive communications system with circularly/elliptically polarized signal transmission and reception |
| US6233435B1 (en) | 1997-10-14 | 2001-05-15 | Telecommunications Equipment Corporation | Multi-function interactive communications system with circularly/elliptically polarized signal transmission and reception |
| AU775470B2 (en) | 2000-03-03 | 2004-08-05 | Rohm And Haas Company | Removable coating composition and preparative method |
| US7046753B2 (en) * | 2004-06-29 | 2006-05-16 | Provigent Ltd. | Interference canceller with fast phase adaptation |
| US7345625B1 (en) * | 2005-09-28 | 2008-03-18 | Lockheed Martin Corporation | Radar polarization calibration and correction |
| US7613260B2 (en) * | 2005-11-21 | 2009-11-03 | Provigent Ltd | Modem control using cross-polarization interference estimation |
| US7796708B2 (en) * | 2006-03-29 | 2010-09-14 | Provigent Ltd. | Adaptive receiver loops with weighted decision-directed error |
| US7643512B2 (en) | 2006-06-29 | 2010-01-05 | Provigent Ltd. | Cascaded links with adaptive coding and modulation |
| US7839952B2 (en) * | 2006-12-05 | 2010-11-23 | Provigent Ltd | Data rate coordination in protected variable-rate links |
| US7720136B2 (en) | 2006-12-26 | 2010-05-18 | Provigent Ltd | Adaptive coding and modulation based on link performance prediction |
| US7528767B2 (en) * | 2007-03-13 | 2009-05-05 | Baron Services, Inc. | Variable ratio power divider for a dual polarization radar system with automatic built-in test equipment and calibration |
| US8315574B2 (en) * | 2007-04-13 | 2012-11-20 | Broadcom Corporation | Management of variable-rate communication links |
| US7821938B2 (en) * | 2007-04-20 | 2010-10-26 | Provigent Ltd. | Adaptive coding and modulation for synchronous connections |
| US8001445B2 (en) * | 2007-08-13 | 2011-08-16 | Provigent Ltd. | Protected communication link with improved protection indication |
| US8040985B2 (en) * | 2007-10-09 | 2011-10-18 | Provigent Ltd | Decoding of forward error correction codes in the presence of phase noise |
| WO2010011500A1 (en) * | 2008-07-25 | 2010-01-28 | Smith International, Inc. | Pdc bit having split blades |
| US8655191B2 (en) * | 2009-06-29 | 2014-02-18 | Alcatel Lucent | Symbol timing recovery in polarization division multiplexed coherent optical transmission system |
| GB201812108D0 (en) * | 2018-07-25 | 2018-09-05 | Univ Surrey | Wireless data transmission using polarised electromagnetic radiation |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2507282C3 (de) * | 1975-02-20 | 1984-04-19 | ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang | Regelsystem zur Wiederherstellung der Orthogonalität zweier orthogonal polarisiert gesendeter und im Funkfeld verkoppelter Signale |
| JPS51115717A (en) * | 1975-03-03 | 1976-10-12 | Nec Corp | Cross polarized wave compensating method |
| US4233576A (en) * | 1978-05-16 | 1980-11-11 | Harris Corporation | Automatic polarization decoupling network |
-
1979
- 1979-06-05 JP JP54070377A patent/JPS5953738B2/ja not_active Expired
-
1980
- 1980-05-28 US US06/154,096 patent/US4310813A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55162647A (en) | 1980-12-18 |
| US4310813A (en) | 1982-01-12 |
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