JPH034123B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、各帯域の偏波特性を不変に保ちなが
ら二帯域の信号を分離する波形導波管形式の方向
性カプラに関する。本発明はまた、各周波数帯で
任意の性質を有する偏波特性を確実に変換させ得
る単向二路通信装置にも関する。 周知のごとく、衛星通信システムは全く別のは
つきりと区別された二つの周波数帯を使用して動
作するものであり、高周波数帯（アツプリンク）
では、地球局から衛星へ信号を伝送し、低周波数
帯（ダウンリンク）では衛星から地球局へ信号が
伝送される。更にまた、使用可能周波数帯をより
有効に利用するため、周波数はしばしば、直交偏
波に対して再使用される。 上記の周波数再使用モードのような動作におい
ては、直交偏波されたモードの帯域選択変換によ
り偏波特性の損失のなく、二つの周波数帯域の信
号を分離するための要件を満たすダイプレクサが
単向二路通組システムに用いられる。偏波特性を
保持するためには、この単向二路通信システム
が、両帯域で同時に低い反射減衰特性を示すべき
である。更にまた上記システムは、再使用周波数
の各直交偏波において、一般に10kWにまで達す
る高レベルのマイクロ波電力を伝送帯域で処理す
るように定格を定められる。 周波数の再使用が過酷な条件の電気的性能に関
する規格のままで、ダウンリンクについては3.4
〜4.8GHz（4.2〜4.5GHzの部分を除く）、アツプリ
ンクについては5.8〜7.075GHzの範囲で広い使用
可能帯域幅を採用するようになつたことによつ
て、現行の設計の周波数再使用ダイプレクサの全
てが、広帯域幅内にわたつて充分に動作しえない
ことは明らかである。現在周知の周波数再使用ダ
イプレクサの内、擬似光学フイルタは、使用しう
る帯域幅が限られていること、ならびに偏波の直
交性が低下するなどの点から、使用が限定された
ものとなつている。壁面に波形のない導波管内の
設けたものは、上述の広い帯域に適応すると望ま
しくない高次モードの発生および高い反射減衰の
生起の二現象のいずれかが伴う。上記二現象のい
ずれも偏波分離の低下を招くから、従つてこの種
の構造形式は使用できない。最後に、波形構造を
用いたものとしては従来周知とされているもの
は、偏波特性を保持しながら受信帯域を分離する
為に分岐導波管ネツトワークを後段に有する同心
的に配設された導波管形状への急激な形状変化が
要される。高い挿入損がダウンリンク内に寄生さ
れている点は別としても、この形式の現在周知と
されている構造のものは、広い動作帯域において
過剰モードや不充分な反射減衰特性を生じる可能
性がある。 従つて本発明の目的は、二帯域の各々において
信号の偏波特性を保持しながら、上述の広い帯域
内で動作する衛星通信地球局のアンテナ用ダイプ
レクサを開発することである。地球局での使用上
の要件に応えて発明されたこのダイプレクサは、
アツプリンクにおいて高レベルのマイクロ波電力
を処理することを可能としながら、ダウンリンク
においては、挿入損を低くできる。 従つて本特許出願の主題は、以下OMTDと称
する直交モード変換ダイプレクサである。このダ
イプレクサは、主中央導波管を使用し、望ましく
ないモードのマイクロ波電力の伝搬を防止すると
ともに、所望のモードでのマイクロ波電力を減衰
させずに伝搬することを可能とする。従つてこの
構成はアツプリンクとダウンリンクとの双方にお
ける信号に有効である。実際にはこの導波管に
は、周波数依存リアクタンス境界壁が設けられ、
この境界壁により適当寸法の導波管の内部にアツ
プリンクにおけるHE₁₁ハイブリツド・モード
（導波管軸線附近にエネルギが多く集中する性質
のもの）とダウンリンクにおけるHE₁₁ハイブリ
ツド・モード（導波管壁の附近にエネルギが著し
く進中する性質のもの）との伝搬を持続させる。
更にまたこの主導波管の外周上には、互に同一の
４本の二次導波管が対称的に配設され、正反対の
位置に置かれた二つの二次導波管を一対のものと
すれば、他方の対のはこれと直交関係に配列され
る。これらの二次導波管は、中央主導波管の軸方
向に平行に延在されている。主導波管の軸線の周
りに対称的配列が二次導波管の配列と一致するカ
ツプリングメカニズム装置を介して、主導波管と
二次導波管との間でエネルギを伝受する装置が提
供される。二次導波管は、導波管の軸線方向の長
さに沿つて、適当に間隔を置いた複数のカツプリ
ング装置を使用する場合には、ダウンリンクにお
けるエネルギ交換を防止しつつ、アツプリンクに
おけるエネルギ交換を有効且つ方向性良く行うこ
とができるように寸法が定められている。 リアクタンス境界壁を有する主導波管によりア
ツプリンクとダウンリンクとにおいて示される異
なる伝搬特性によつて、ダウンリンクにおける伝
搬の差異定数を広範囲に保持しながら、主導波管
と二次導波管とにおける伝搬定数の選択的な整合
がアツプリンクのみに対して達成される。その結
果、正確に間隔で配置された複数のカツプリング
によりアツプリンク全体において良好な方向性の
特性を有して主導波管と二次導波管との間で実用
上完全なエネルギの授受を行うことができ、他方
ダウンリンクにおいては、無影響のOMTDの主
導波管を横切つて信号が伝搬される。 従つて上述のOMTDは、第１にリアクタンス
境界壁を有する導波管の周期的な広帯域伝搬を利
用するとともに、第２に、多孔の方向性カプラ構
造の広帯域カツプリング特性を利用し、これらの
組合せで重複直交偏波送受信号の分離をコンパク
トな構成で効率良く達成しうるようにされる。ま
たその電気的特性において、重要な利点として、
OMTDは、使用可能な広い動作帯域幅を有し、
この帯域において、アツプリンクならびにダウン
リンクの各信号の良好な分離と、両動作帯域にお
いて反射減衰量を低くし、直交偏波の優れた分離
をさせ、ダウンリンクにおける挿入損を極度に低
くし、アツプリンクにおける高水準のマイクロ波
電力を処理する能力を有するものである。 本発明を、添付図を参照して詳細に説明する。 第１図は本発明の原理に従つて構成された
OMTDの基本的な形状を、この装置の縦方向に
ついての単純化された断面によつて示し、第２図
は実際に配設された４組の二次導波管の２組のみ
を示した、主導波管と二次導波管との間のアツプ
リンクにおけるエネルギー伝達のための結合装置
の部分切取り斜視図を示し、第３図は導波管のネ
ツトワークを介して２組のOMTDを背中合わせ
に連結した衛星通信地球局のための単向二路通信
システムの構成部分を切取つて斜視図で示す。 ここで第１図および第２図について説明する。
これらの図に示す形状は、本発明の原理に従つて
構成されたOMTDの実施モデルの一つである。
この場合、主円形導波管１０では、座金状のオリ
フイスを多数の導波管の内側境界壁上に配設させ
て構成させた複数のスロツト１３で波状境界が画
成されている。オリフイスの間隔は、隣接波スロ
ツト間でアツプリンク時の主導波管内の伝搬ハイ
ブリツド・モードに90゜未満の位相変化を与える
ように設定される。この主導波管１０の外壁周囲
には、主導波管の軸線と平行に延びる４組の同じ
二次導波管１１が直接取り付けられている。これ
らの二次長方形導波管１１は、それらの幅広い壁
を主導波管の周壁に接触させられ、互いに直交配
列された二対同志の組合せとし、（主導波管の軸
線の周りに）対称な形態で構成されるように配設
されている。各対は、直径上で正反対の位置に配
置された２本の二次導波管１１によつて定められ
る。主導波管と二次導波管の間の、好ましくは薄
厚の共通壁全長にわたり、導波管の軸線に沿つ
て、複数の結合装置１２が周期的に間隔を置いて
配置されている。上述のごとく、結合装置は開口
部１２とされているが、対称となる帯域に渡つて
結合レスポンスを、最適化させるに充分な形状寸
法の開口部の配列であつても良い。結合装置は寸
法上、共通壁を超えては横方向に延在するもので
なく、導波管の軸線に沿つて、波状スロツトの幅
で制限されている。結合装置の周期と主導波管内
の波形とは、結合装置１２が、主導波管の波状ス
ロツト１３の幅内の中心に位置するように整合配
置されている。更にまた、任意の特定の一横断面
で結合装置１２は、４個あるが、これは同形状で
あり、且つまた主導波管１０の周に、二次導波管
１１の結合装置と合致するように対称的配置され
なければならない。 周波数再使用衛星通信地球局システムのために
開発された上述のOMTDは、４組の二次導波管
ポートTxを介してアツプリンク帯域の信号を送
り出す。アツプリンク信号の主導波管１０内への
実用上完全な結合は、前述の多孔結合装置１２に
よつて達成される。主導波管１０内の波形は、高
リアクタンス容量性境界状態がアツプリンク内で
成立するような形態を有し、従つて、二次導波管
からの結合信号は、主導波管の軸線の近くにより
大きなエネルギの集中を行いながら、主導波管内
のHE₁₁ハイブリツド・モードを励起する。多孔
結合装置による方向性結合により、HE₁₁ハイブ
リツド・モードによつて搬送されるアツプリンク
信号は、共通ポート１４に向かつて単一方向に伝
搬する。このように結合された主導波管内の
HE₁₁ハイブリツド・モードの偏波の状態は、４
組の二次導波管ポートTx内に送り出されたアツ
プリンク信号の振幅と位相との関係に依存する。
主導波管と二次導波管との間の結合の説明中で言
及したエネルギ伝達の完全性と所望の方向への明
確な伝搬の方向性との双方が、アツプリンクにつ
いてOMTDで充分に達成されるべき重要な特性
である。多孔の方向性結合装置から成る構成にお
ける特性は、即ち、第一に、特定の全帯域にわた
つて、主導波管と二次導波管とのモード間の位相
伝搬定数が厳密に一致することと、第二に適当に
選定された周波数で隣接の結合装置の間で伝搬モ
ードに90゜の位相遅れがもたらされるように結合
装置の間隔を正確に一定に保持することとの二つ
の状態が同時に達成することにより決定される。
一方、ダウンリンクの信号は共通ポート１４を経
て主導波管１０に入り、主導波管の波形状のため
に誘導リアクタンス境界に遭遇し、それにより、
リアクタンス境界壁の近くでのエネルギが集中す
る傾向を有しつつ伝搬定数を更に高い値に変化さ
せてHE₁₁ハイブリツド・モードが持続される。
他方、二次導波管１１は、ダウンリンクに対して
は、位相拡散特性を有し、全帯域において信号の
伝搬が全く許容されないか、あるいは低位相変更
定数（low phase change constant）を有する帯
域の一部もしくは全域において信号の伝搬が許容
されるかのいずれかとなる。ダウンリンクにおけ
る主導波管と二次導波管とのモードに関連して得
られる離隔した伝搬定数の故に、主導波管から二
次導波管へは、エネルギはごくわずかしか伝達さ
れない。事実二次導波管が当該帯域における信号
の非減衰伝搬を許容しない場合、二次導波管内に
向うダウンリンク信号は全面的に阻止される。従
つてダウンリンク信号はほとんど変化を受けずに
主導波管１０を通過して、ダウンリンク・ポート
Rxから送り出される。 上に論じたOMTDが、アツプリンク信号とダ
ウンリンクとの伝搬の方向に関して可逆的なもの
であることは容易に理解できる。従つてOMTD
は、ポートTx，Rx，１４が、指定帯域の送出信
号または受入信号のいずれについても、等しく良
好に働く。各々の場合に、本発明の原理に従つ
て、アツプリンク信号が二次導波管ポートTxに
送り出され、もしくはダウンリンク信号がダウン
リンク・ポートRxに送り出された時は共通ポー
ト１４に送出信号が与えられ、あるいはまた逆動
作の場合、信号が共通ポート１４に送り出された
時はダウンリンク・ポートRxにダウンリンク信
号のみが得られ二次導波管ポートTxにはアツプ
リンク信号のみが得られる。 衛星を経由する通信の地球局にOMTDを使用
するには、信号の通る経路が直線であることによ
り得られる極めて低い挿入損と、多孔結合装置に
より付与される信号の高い結合阻止とにより、ダ
ウンリンク信号の処理に関して大きな利点を示し
ている。受信帯域におけるこの低い挿入損特性
は、そのレベルが構成部分における損失に直接依
存するバツクグラウンド・ノイズにより衛星から
の微弱な信号を回復し得るので、地球局にとつて
の極めて重要な要件である。 主導波管１０内の伝搬モードのフイールド構成
を、アツプリンクにおいてはHE₁₁モード（導波
管の軸線に近い方にエネルギが集中する）で、ま
たダウンリンクにおいてはHE₁₁モード（リアク
タンス境界壁に近い方にエネルギが集中する）で
示してあるので、共通ポート１４と波状ホーン
（図示せず）のスロートとの間に適当な整合部分
２５を接続することに重要であり、明確なフイー
ルド分布を有するこれらのモードが、望ましくな
い高次モードへの変換を生じあるいは更に高いレ
ベルの反射減衰をもたらすことなく、HE₁₁モー
ド（波形ホーンにとつて望ましい送出モード）と
して、ホーンのスロート内に双方を同時に送り出
すことができるようにすることが重要である。新
規な設計概念に基づいて最近開発された、二重深
度コルゲート（DDC）２６を具える特殊なコル
ゲート整合部分２５がこの目的に用いられる。こ
れによれば、この波状形状の二重深度コルゲート
の主として一方の底がゆるやかに変化しているた
め二帯域の境界リアクタンスを独立に制御するこ
とが可能となり、従つて、一方で、アツプリンク
に対しては整合部分の全長にわたつて高リアクタ
ンス容量性境界条件が保持され、HE₁₁ハイブリ
ツド・モードの伝搬を不変に持続させ、他方ダウ
ンリンクに対しては、最初に誘導リアクタンスか
ら極めて低いリアクタンス（連続的な導波管境界
条件に類似）へ、次いで高い値に上昇する容量性
リアクタンスへと境界条件が連続的に変化し、か
くして、中間的に共通ポート１４に存在する
HE₁₁ハイブリツド・モードのTE₁₁様モードへの
変換が可能となり、ホーンのスロートに接近する
につれて最終的に所望のHE₁₁モードに変換され
る。 このOMTDに用いられるような多孔の方向性
結合装置は、方向性カプラの性能を最適化する既
知の手順に従つて、ある特定の分布に基づき結合
装置の全長に沿う結合度の変化を利用してアツプ
リンクにおいて方向性の非常に高い広帯域結合が
達成される。アツプリンクにおいて装置が極めて
高い方向性を示す結合特性を有するがゆえに、ダ
ウンリンク・ポートRx内へのアツプリンク信号
の漏れがかなり低減される。更にまた、非結合残
存アツプリンク信号を吸収し、従つてこれらの信
号がダウンリンク・ポートRxへ誤つた方向に二
次導波管内の伝搬が繰り返させないようにするた
め、二次導波管に整合端子１５が設けられる。一
度に伝達される全エネルギのうちのごく一部によ
つて生起される、結合ユニツト１２の開口部に渡
つて存在するフイールドの強さが充分に低いので
電圧破壊が防止される。よつてこのOMTDは、
多孔性の結合構成により、アツプリンクにおいて
高レベルのマイクロ波電力を処理する能力を具え
ることができる。 上述のOMTDは主として、ダウンリンクにつ
いては（3.4〜4.8GHz）、アツプリンクについては
（5.8〜7.075GHz）で与えられる拡張された動作帯
域の衛星通信への利用に関し説明したが、この
OMTDはこれらの帯域のみに限定されるもので
はない。二帯域の周波数の信号を、偏波特性を保
持しながら分離する場合、上述の特性に基づき且
つ本発明の概念に従つて、このためのOMTDを
構成することができる。 導波管のネツトワークを介して２組のOMTD
１６，１７を背中合わせに連結した、第３図に示
す、衛星通信地球局のための周波数再使用単向二
路通信システムの例を考察することによつて
OMTDの使用例を説明する。第３図について説
明すると、第一OMTD１６と第二OMTD１７と
の二次導波管が同様な導波管セグメント１８を介
して相互連結される。セグメント１８の全ては電
気的に等しい長さとなつている。第一OMTD１
６の共通ポート１９は、波状ホーン（図示せず）
のスロート内に至る波状整合部分（第３図に図示
せず）に連結されるものと仮定する。第二
OMTDのダウンリンク・ポート２０は、波状導
波管２２が包含する負荷２１で終端する。アツプ
リンク信号は第二OMTDの共通ポート２３より
導入され、次いで第二OMTDの二次導波管内に
方向性もつて結合され、その後この信号は、共通
ポート１９への方向性を有して伝搬され、第一
OMTDの主導波管内で最終的に結合されるため
に、導波管セグメント１８を介して第一OMTD
の二次導波管内に伝達される。一方、ダウンリン
ク信号は、波状ホーンと整合部分（図示せず）と
を通過した後、共通ポート１９を経て、第一
OMTD内にたどり着く。これらの信号は、それ
らの特性に何等の変化も受けずに、ダウンリン
ク・ポート２４に向かつて、第一OMTDの二次
導波管を貫く直線径路を進む。 このように導波管ネツトワークを介して背中合
わせに連結された２組のOMTDを有する単向二
路通信システムの構成により、送信帯域および受
信帯域内のいかなる任意の二重直交偏波信号に対
しても、周波数再使用動作を可能とする。なぜな
ら、この構成のダイプレクサが、偏波の性質のい
かんに関わらず、信号の偏波特性を保持できるか
らである。 ここでOMTDの構造変形態様を説明する。分
岐カプラ装置を設けて、二次導波管１１を主導波
管の軸線から外方へ半径方向にシフトさせる構成
が考えられる。これらの二次導波管は主導波管１
０の共通壁を共通することはなくなり、さらに、
主導波管と二次導波管との間のエネルギの結合を
可能とするため、等しく間隔を置かれた（主導波
管の軸線に対して）半径方向に延びる同一の高さ
の低い長方形の一連の分岐導波管が設けられてい
る。分岐導波管の幅広の壁の寸法が二次導波管の
幅広の壁より小さく、且つ主導波管１０の軸線を
横切らせるようにして配設されるとともに、主導
波管１０の軸線の周りに対称に配置され、一横断
面で４組ずつの、半径方向に延びるこれらの分岐
導波管は、主導波管内に在つて波状境界を形成す
るオリフイスの幅中央位置を通つて主導波管内に
開口する。この例の場合オリフイスは、主導波管
と二次導波管とを相互に分岐導波管の狭い壁の寸
法を超える幅を有することは明らかである。 実施するためのOMTDの別の変形態様は、上
述と同様の分岐カプラ装置を有するものである
が、この場合、主導波管と二次導波管との間の相
互連結導波管は、波状スロツトの幅の中央に開口
部があるような位置で、主導波管内に開口するよ
うにされる。このモデルについては、主導波管内
の波状スロツトの幅が、相互連結分岐導波管の狭
い壁の寸法より大きくすることが必要である。 さらに、本発明の概念に従つたOMTDの更に
別の変形態様は、主導波管１０内に存在する波状
部を、一つの共通な深さのスロツトと別の共通な
深さのスロツトと交互に並べ、従つて出来た波形
の構成においては、連続するスロツトが異なる深
さであり、一つ置きのスロツトが共通の深さであ
るように形成された二段底付き波状部で構成する
ことである。在来のコルゲートを使用すると、主
導波管内で望みのモードを持続させる所望のリア
クタンス境界条件を二帯域において同時に達成で
きないような単向二路通信を行う場合このような
状況の下では、上述の波状部の構成が必要とな
る。 これまでに説明した全ての態様において、主導
波管と二次導波管とに結合開口部が対称的に配置
された横断面間の間隔は、一定であり、アツプリ
ンク内で適切に選定された周波数において、主導
波管ならびに二次導波管の伝搬モード（両モード
は同一の位相変更定数を有するものと仮定する）
に対して90゜の位相遅れを付与するように正確な
間隔に保持される。 若干のあり得べき変更態様に関し、実施し得る
その構造について本発明を上述したが、しかもな
お、依然として本発明の原理に従つた、その他の
種々の追加および修正があることを認識すべきで
ある。例えば、上述のOMTDの主導波管１０は、
作動原理に何等の本質的な変更をも加えることな
く、円形断面の導波管から方形またはその他任意
の適当な断面に変更することができる。波状部１
３を適当な誘電コーテイングに置き換えることに
よつて主導波管１０内のリアクタンス境界壁を形
成することも同様にOMTDの構造における可能
な変更と言つてよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方向性カプラを縦断面図で
示す図。第２図は、第１図に図示の主導波管と二
次導波管のエネルギー伝達のための結合装置の配
置形態を斜視図で示す図。第３図は、方向性カプ
ラを二つ結合した場合の斜視図を示す。 １０……主導波管、１１……二次導波管、１２
……結合装置、１３……スロツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 偏波特性を保持しつつ二周波数帯の信号を分
   離する方向性カプラにして、 任意の二つの同時偏波信号、すなわち、それぞ
   れ高低動作周波数帯域に対応する第１と第２の信
   号の伝搬を維持するリアクタンス境界壁を有する
   主導波管１０と、 前記主導波管１０の外周囲に沿つて配置され、
   軸を該主導波管の軸と平行して配置し、かつ該導
   波管１０の軸の周りに対称性を有する形態で配列
   され、それぞれが互に直交する方向に位置するよ
   うに配置され二対の構成であり、各対の二つは、
   径方向に対向するように配置され、かつ各々が前
   記第１の信号周波数でただ一つの目的モードの伝
   搬を維持するようになつた４本１セツトの二次導
   波管１１と、 主導波管１０の断面の周りに１セツト４個が対
   称的に前記二次導波管１１とそれぞれ一致するよ
   うに配置され、該主導波管１０と該二次導波管１
   １との間でエネルギが交換し得るようになし、該
   主導波管１０と該二次導波管１２とを相互に結合
   する有限肉厚の開口構造である多数対の結合装置
   １２と を有する方向性カプラにおいて、 前記主導波管１０は、前記境界壁の対称性と寸
   法とリアクタンスとにより、第１に偏波性を維持
   しつつそれぞれ信号を搬送する各モードの非減衰
   伝搬を生じさせ、第２に望ましくない高次モード
   の消失性伝搬を生じさせるように形態づけられ、
   これらのモードは、前記導波管の軸芯の附近にエ
   ネルギーの多く集中する第１信号周波数のHE₁₁
   ハイブリツドモードと、前記リアクタンス境界壁
   附近に多く集中する第２信号周波数のHE₁₁ハイ
   ブリツドモードであり、 前記結合ユニツトは、前記二次導波管と前記主
   導波管の支配的伝搬モードの間で前記第１信号周
   波数のエネルギー交換をするようにされ、 前記４つの二次導波管は、その寸法により第１
   に位相伝搬定数がHE₁₁ハイブリツドモードとし
   て維持される該主導波管の第１信号の位相伝搬定
   数と密接に一致する前記第１信号周波数の維持モ
   ードの伝搬を維持し、第２に非常に小さな位相伝
   搬定数のモードか、あるいはHE₁₁ハイブリツド
   モードとして維持される前記主導波管の前記第２
   信号の位相伝搬定数とかなり異なる消失性の伝搬
   モードのいずれかとして前記第２信号を維持する
   ように形態づけられていること、 を特徴とする方向性カプラ。 ２ 特許請求の範囲の第１項に記載の方向性カプ
   ラにおいて、前記主導波管１０の前記リアクタン
   ス境界壁は、該導波管の内壁に有限厚さの座金状
   絞りを配置することにより構成された一定幅で一
   定深さの複数のスロツト１３を有するコルゲート
   構造であり、相隣接する二つのスロツト１３の間
   隔は、前記第１信号に関して90度以上の位相遅れ
   がそれらの間で生じないような寸法としたことを
   特徴とする方向性カプラ。 ３ 特許請求の範囲の第１項に記載の方向性カプ
   ラにおいて、前記主導波管の前記リアクタンス境
   界壁は、同一幅であるが異なる二つの深さの複数
   のスロツトを有するコルゲート構造であり、同一
   の深さのスロツトの間に異なる別の深さのスロツ
   トを配置するようになし、異なる深さのスロツト
   が交互に配列するようにされ、交互のスロツトの
   間隔は、前記第１信号に関して90度以上の位相遅
   れがそれらの間で生じないような寸法としたこと
   を特徴とする方向性カプラ。 ４ 特許請求の範囲の第１項から第３項の内のい
   ずれか一項の記載の方向性カプラにおいて、前記
   主導波管１０は、円形断面であることを特徴とす
   る方向性カプラ。 ５ 特許請求の範囲の第１項に記載の方向性カプ
   ラにおいて、前記４本の二次導波管１１は、矩形
   断面形状であり、その幅広の壁面を前記主導波管
   １０の周面と接する面に平行に配置し、かつ前記
   複数の結合装置１２は、前記主導波管１０の周面
   に近接する該二次導波管１１の幅広の壁面上に後
   者の軸方向長さに沿つて一様に並べられているこ
   とを特徴とする方向性カプラ。 ６ 特許請求の範囲の第１項から第３項の内のい
   ずれか一項に記載の方向性カプラにおいて、前記
   ４個の二次導波管１１は、前記主導波管１０の周
   面と接触しており、該主導波管１０と該二次導波
   管１１とに共通の薄壁の部分を有することを特徴
   とする方向性カプラ。 ７ 特許請求の範囲の第６項に記載の方向性カプ
   ラにおいて、前記結合装置１２は、前記主導波管
   １０の軸に対して横断する方向において前記共通
   壁上に配置され、かつ該主導波管と前記二次導波
   管の一つの間の共通壁の幅以上に横断方向に延在
   せず、前記コルゲート構造スロツトの幅以上に軸
   方向に延在しない寸法を有することを特徴とする
   方向性カプラ。 ８ 特許請求の範囲の第７項に記載の方向性カプ
   ラにおいて、前記主導波管１０と前記二次導波管
   １１との間でエネルギー交換する前記結合装置１
   ２は、該主導波管と該二次導波管の軸を横断する
   平面に存在し、該各横断面は、前記主導波管１０
   のコルゲート構造スロツトの幅方向の中心に配置
   されていることを特徴とする方向性カプラ。 ９ 特許請求の範囲の第１項から第３項の内のい
   ずれか一項に記載の方向性カプラにおいて、前記
   ４本の二次導波管は、前記導波管の前記境界壁か
   ら半径方向にある距離に配置され、かつ該主導波
   管と該二次導波管との間でエネルギー交換を行な
   うために、複数の同様の矩形分岐導波管が、その
   前記主導波管の軸を横断する方向に幅広の壁面寸
   法がわたるようにして、該主導波管の軸芯の周り
   に半径方向に配置され、もつて分岐導波管接合
   が、前記結合装置の位置毎に該主導波管と該二次
   導波管との間に形成されることを特徴とする方向
   性カプラ。 １０ 特許請求の範囲の第２項、あるいは第９項
   に記載の方向性カプラにおいて、結合装置１２
   は、前記主導波管１０の軸を横断する方向に配置
   され、しかし前記二次導波管１１を越えて横断方
   向に存在せず、かつ前記主導波管のコルゲート構
   造の連続するスロツト１３を分けている座金状の
   絞りの幅を越えて軸方向に延在しないような寸法
   となつていることを特徴とする方向性カプラ。 １１ 特許請求の範囲の第２項、第３項および第
   ９項の内のいずれか一項に記載の方向性カプラに
   おいて、前記結合装置１２は、前記主導波管１０
   の軸を横断する方向に配置され、前記二次導波管
   １１を越えて横断方向に存在せず、かつ前記コル
   ゲート構造スロツトの幅を越えて軸方向に存在し
   ないような寸法となつていることを特徴とする方
   向性カプラ。 １２ 特許請求の範囲の第１０項に記載の方向性
   カプラにおいて、前記主導波管と前記二次導波管
   １１との間でエネルギー交換するための前記結合
   装置１２は、該主導波管と該二次導波管の軸を横
   断する平面内に存在し、該平面は、それぞれ該主
   導波管のコルゲート構造スロツト１３を分けてい
   る座金状の絞りの幅の中心に配置されていること
   を特徴とする方向性カプラ。 １３ 特許請求の範囲の第１１項に記載の方向性
   カプラにおいて、前記主導波管と前記二次導波管
   １１との間でエネルギー交換するための前記結合
   装置１２は、該主導波管と該二次導波管の軸を横
   断する平面内に存在し、該平面は、それぞれ該主
   導波管のコルゲート構造スロツト１３の幅の中心
   に配置されていることを特徴とする方向性カプ
   ラ。 １４ 特許請求の範囲の第７項、第１２項および
   第１３項の内のいずれか一項に記載の方向性カプ
   ラにおいて、前記結合装置１２が存在する隣接横
   断平面の間隔は、該間隔にわたり該主導波管およ
   び該二次導波管１１の双方内で前記第１信号に関
   して90度の位相変化が維持されるようになつてい
   ることを特徴とする方向性カプラ。 １５ 特許請求の範囲の第７項、第１０項および
   第１１項のいずれか一項に記載の方向性カプラに
   おいて、前記結合装置１２を包含する横断平面毎
   の結合の強さを制御することにより第１信号で前
   記結合装置の方向性の最適化が達成されることを
   特徴とする方向性カプラ。