(57)【要約】【課題】マイクロストリップラインの小型化を容易にかつ低コストで実現することが可能な高周波回路、低雑音ダウンコンバータおよびアンテナ装置を提供する。【解決手段】高周波回路１０１は、誘電体基板１３の第２主表面Ｓ２に設けれらた第１のアースパターン１６と、誘電体基板１３の第１主表面Ｓ１に設けられ、誘電体基板１３および第１のアースパターン１６とともにマイクロストリップラインを構成する信号パターン１１と、第１主表面Ｓ１に設けられ、信号パターン１１と間隔を隔てて設けられた第２のアースパターン１５と、第２のアースパターン１５と電気的に接続され、信号パターン１１と隙間を設けて対向する金属部材１２と、第１のアースパターン１６および第２のアースパターン１５と電気的に接続され、誘電体基板１３、マイクロストリップラインおよび金属部材１２を収容する金属筐体とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主表面と、前記第１主表面の反対側に設けられた第２主表面とを有する誘電体基板と、
前記第２主表面に設けれらた第１のアースパターンと、
前記第１主表面に設けられ、前記誘電体基板および前記第１のアースパターンとともにマイクロストリップラインを構成する信号パターンと、
前記第１主表面に設けられ、前記信号パターンと間隔を隔てて設けられた第２のアースパターンと、
前記第２のアースパターンと電気的に接続され、前記信号パターンと隙間を設けて対向する金属部材と、
前記第１のアースパターンおよび前記第２のアースパターンと電気的に接続され、前記誘電体基板、前記マイクロストリップラインおよび前記金属部材を収容する金属筐体とを備える高周波回路。
【請求項２】
前記金属部材は、前記信号パターンを取り囲み、前記信号パターンの延伸方向に沿って延びるように設けられている請求項１に記載の高周波回路。
【請求項３】
前記金属部材は、前記金属筐体と一体化されている請求項１に記載の高周波回路。
【請求項４】
前記金属筐体は、前記第２のアースパターンと密着し、前記信号パターンを覆う空間を形成する切り欠き部を有し、
前記金属部材は、前記切り欠き部により構成される請求項１に記載の高周波回路。
【請求項５】
受信された無線信号を周波数変換するためのミキサと、
前記無線信号または前記ミキサによって周波数変換された信号を伝送するための高周波回路とを備え、
前記高周波回路は、
第１主表面と、前記第１主表面の反対側に設けられた第２主表面とを有する誘電体基板と、
前記第２主表面に設けれらた第１のアースパターンと、
前記第１主表面に設けられ、前記誘電体基板および前記第１のアースパターンとともにマイクロストリップラインを構成する信号パターンと、
前記第１主表面に設けられ、前記信号パターンと間隔を隔てて設けられた第２のアースパターンと、
前記第２のアースパターンと電気的に接続され、前記信号パターンと隙間を設けて対向する金属部材と、
前記第１のアースパターンおよび前記第２のアースパターンと電気的に接続され、前記誘電体基板、前記マイクロストリップラインおよび前記金属部材を収容する金属筐体とを含む低雑音ダウンコンバータ。
【請求項６】
無線信号を受信するアンテナと、
前記無線信号を増幅し、かつ周波数変換する低雑音ダウンコンバータとを備え、
前記低雑音ダウンコンバータは、
前記無線信号を周波数変換するためのミキサと、
前記無線信号または前記ミキサによって周波数変換された信号を伝送するための高周波回路とを含み、
前記高周波回路は、
第１主表面と、前記第１主表面の反対側に設けられた第２主表面とを有する誘電体基板と、
前記第２主表面に設けれらた第１のアースパターンと、
前記第１主表面に設けられ、前記誘電体基板および前記第１のアースパターンとともにマイクロストリップラインを構成する信号パターンと、
前記第１主表面に設けられ、前記信号パターンと間隔を隔てて設けられた第２のアースパターンと、
前記第２のアースパターンと電気的に接続され、前記信号パターンと隙間を設けて対向する金属部材と、
前記第１のアースパターンおよび前記第２のアースパターンと電気的に接続され、前記誘電体基板、前記マイクロストリップラインおよび前記金属部材を収容する金属筐体とを含むアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波回路、低雑音ダウンコンバータおよびアンテナ装置に関し、特に、マイクロストリップラインを用いた高周波回路、低雑音ダウンコンバータおよびアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＮＢ（低雑音ダウンコンバータ：Low Noise Block Down Converter）は、双方向衛星送受信システムのアウトドアユニットと呼ばれるアンテナに取り付けられるものである。ＬＮＢは、衛星からの微弱電波であるＲＦ（Radio Frequency）信号をアンテナを介して受信し、受信したＲＦ信号を低雑音増幅し、かつ中間周波数（ＩＦ（Intermediate Frequency）周波数）に周波数変換する。そして、ＬＮＢは、低雑音でかつ十分なレベルのＩＦ信号をインドアユニットに出力する。このようなアンテナおよびＬＮＢにより、インドアユニットに接続されたテレビジョン装置等の端末を利用して、ユーザは衛星放送のサービスを受けることができる。
【０００３】
ＬＮＢにおける各回路は、たとえば、誘電体基板において形成されたマイクロストリップライン、および誘電体基板に実装された電子デバイスにより構成されている。マイクロストリップラインは適切なインピーダンスを有するようにその形状が設計され、そのインピーダンスは誘電体基板の誘電率および基板（基材）厚みにより決まる。
【０００４】
図１９は、基板の厚みを変化させたときのマイクロストリップラインのインピーダンスの変化を示す図である。図２０は、図１９をグラフ化した図である。図２１は、基板の誘電率を変化させたときのマイクロストリップラインのインピーダンスの変化を示す図である。図２２は、図２１をグラフ化した図である。
【０００５】
図１９〜図２２において、基板はロジャース社のＲＯ４２３３を用いた。この基板は、１０ＧＨｚにおいて誘電率が３．３３であり、１０ＧＨｚにおいて誘電正接は０．００２６である。また、この基板上に設けられたマイクロストリップラインの信号パターンの厚みは０．０３６ｍｍである。また、マイクロストリップラインからマイクロストリップラインを収容する筐体の天井までの距離Ｈｕは１０ｍｍであり、この筐体の壁までの距離は１ｍｍである。このマイクロストリップラインの特性インピーダンスは５０Ωに設定され、ライン幅の設計値は１．１ｍｍである。また、ｆ０は測定に用いた信号の周波数である。
【０００６】
図１９および図２０を参照して、基板厚みＨを薄くすることにより、マイクロストリップラインのインピーダンスＺ０は低くなる。
【０００７】
図２１および図２２を参照して、基板誘電率εｒを高くすることにより、マイクロストリップラインのインピーダンスＺ０は低くなる。
【０００８】
図２３は、信号周波数ｆ０が１１．７２５ＧＨｚの場合における、基板厚みを変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。図２４は、信号周波数ｆ０が１．５５ＧＨｚの場合における、基板厚みを変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。図２５は、図２３および図２４に示す基板厚みＨとライン幅Ｗとの関係をグラフ化した図である。図２６（ａ）および（ｂ）は、図２３および図２４に示す基板厚みＨとパターン面積Ｓとの関係をそれぞれグラフ化した図である。
【０００９】
図１９および図２０において説明したように、基板厚みＨを薄くすることにより、マイクロストリップラインのインピーダンスＺ０は低くなる。したがって、図２５に示すように、基板厚みＨを薄くすることにより、同じ５０Ωのマイクロストリップラインをより小さいパターン幅で実現することが可能である。また、図２６（ａ）および（ｂ）に示すように、基板厚みＨを薄くすることにより、同じ５０Ωのマイクロストリップラインをより小さいパターン面積で実現することが可能である。
【００１０】
図２７は、信号周波数ｆ０が１１．７２５ＧＨｚの場合における、基板誘電率εｒを変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。図２８は、信号周波数ｆ０が１．５５ＧＨｚの場合における、基板誘電率εｒを変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。図２９は、図２７および図２８に示す基板誘電率εｒとライン幅Ｗとの関係をグラフ化した図である。図３０（ａ）および（ｂ）は、図２７および図２８に示す基板誘電率εｒとパターン面積Ｓとの関係をそれぞれグラフ化した図である。
【００１１】
図２１および図２２において説明したように、基板誘電率εｒを高くすることにより、マイクロストリップラインのインピーダンスＺ０は低くなる。したがって、図２９に示すように、基板誘電率εｒを高くすることにより、同じ５０Ωのマイクロストリップラインをより小さいパターン幅で実現することが可能である。また、図３０（ａ）および（ｂ）に示すように、基板誘電率εｒを高くすることにより、同じ５０Ωのマイクロストリップラインをより小さいパターン面積で実現することが可能である。
【００１２】
これを利用して、特開平４−２８２９０１号公報（特許文献１）および特開平６−２９１５２７号公報（特許文献２）では、誘電体基板上により高い誘電率の誘電体をさらに設け、その誘電体上にマイクロストリップラインを形成することでマイクロストリップラインの小型化を図っている。
【００１３】
具体的には、特許文献１には、以下のような構成が開示されている。すなわち、マイクロストリップラインと絶縁物とアースとからなる高周波回路であって、絶縁物として絶縁膜を形成し、その上にマイクロストリップラインを薄膜によって形成している。また、特許文献２には、以下のような構成が開示されている。すなわち、一方の面にグランド層として導電体層を備えた誘電体基板の他方の面にストリップ状の導電体線路を形成してマイクロストリップラインを構成し、このマイクロストリップラインの導電体線路を所定の長さに切断して共振器を形成したマイクロストリップライン共振器である。そして、上記導電体層と上記導電体線路との間に介在する誘電体部材の、上記共振器形成箇所を含む領域に、上記誘電体基板の誘電率より大きな誘電率を有する領域を形成する。
【００１４】
また、特開２０００−２７８００５号公報（特許文献３）および特開２００８−３５３３６号公報（特許文献４）では、マイクロストリップラインの導体パターンと逆側の面に空洞を設けることにより、空洞部分における基板の実効誘電率を任意に設定する。これにより、マイクロストリップラインのインピーダンスを調整している。
【００１５】
具体的には、特許文献３には、以下のような構成が開示されている。すなわち、基体上に第１空間層を介して配置され、表面に特定のパターンを有する誘電体基板と、上記特定のパターンを覆う領域上に第２空間層を介して配置されたシールド層とを具備し、上記第１空間層及び上記第２空間層の少なくとも一方に誘電体材料が充填されており、上記第１空間層に充填される誘電体材料は、上記第２空間層に充填される誘電体材料と同じ又は異なる。また、特許文献４には、以下のような構成が開示されている。すなわち、半導体素子と、この半導体素子に接続されたインピーダンス整合回路と、このインピーダンス整合回路に接続された信号線路と、この信号線路および上記インピーダンス整合回路が表面に形成される誘電体基板と、この誘電体基板の裏面の、上記インピーダンス整合回路が形成された部分に対応する部分に形成された空洞部とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平４−２８２９０１号公報
【特許文献２】特開平６−２９１５２７号公報
【特許文献３】特開２０００−２７８００５号公報
【特許文献４】特開２００８−３５３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、従来のように基板厚みを薄く、あるいは基板誘電率を高くすることでマイクロストリップラインの小型化を実現する方法では、それぞれ以下のような問題がある。
【００１８】
まず、基板厚みを薄くする方法は製造技術的に限界があり、また、基板が薄くなることで基板の強度が弱くなってしまう。このため、基板厚みをある値以上薄くすることは技術的にも品質的にもより困難である。
【００１９】
また、誘電率の高い基板を使用する方法では、現在使われている誘電体基板と同等の誘電正接を持つことが求められる。すなわち、誘電正接が大きくなると伝送される信号の損失が大きくなるため、高周波回路基板においては誘電正接の小さいものが必要となる。しかしながら、高誘電率かつ低誘電正接を有する材料の種類は多くなく、また、価格も高いものになってしまう。
【００２０】
これらの問題を解決するためには、現在使用されている誘電体材料の基板であって、ある値以上の厚みをもつ基板を使用しながらマイクロストリップラインのサイズダウンを実現する方法を見つける必要がある。
【００２１】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、マイクロストリップラインの小型化を容易にかつ低コストで実現することが可能な高周波回路、低雑音ダウンコンバータおよびアンテナ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる高周波回路は、第１主表面と、上記第１主表面の反対側に設けられた第２主表面とを有する誘電体基板と、上記第２主表面に設けれらた第１のアースパターンと、上記第１主表面に設けられ、上記誘電体基板および上記第１のアースパターンとともにマイクロストリップラインを構成する信号パターンと、上記第１主表面に設けられ、上記信号パターンと間隔を隔てて設けられた第２のアースパターンと、上記第２のアースパターンと電気的に接続され、上記信号パターンと隙間を設けて対向する金属部材と、上記第１のアースパターンおよび上記第２のアースパターンと電気的に接続され、上記誘電体基板、上記マイクロストリップラインおよび上記金属部材を収容する金属筐体とを備える。
【００２３】
好ましくは、上記金属部材は、上記信号パターンを取り囲み、上記信号パターンの延伸方向に沿って延びるように設けられている。
【００２４】
好ましくは、上記金属部材は、上記金属筐体と一体化されている。
好ましくは、上記金属筐体は、上記第２のアースパターンと密着し、上記信号パターンを覆う空間を形成する切り欠き部を有し、上記金属部材は、上記切り欠き部により構成される。
【００２５】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる低雑音ダウンコンバータは、受信された無線信号を周波数変換するためのミキサと、上記無線信号または上記ミキサによって周波数変換された信号を伝送するための高周波回路とを備え、上記高周波回路は、第１主表面と、上記第１主表面の反対側に設けられた第２主表面とを有する誘電体基板と、上記第２主表面に設けれらた第１のアースパターンと、上記第１主表面に設けられ、上記誘電体基板および上記第１のアースパターンとともにマイクロストリップラインを構成する信号パターンと、上記第１主表面に設けられ、上記信号パターンと間隔を隔てて設けられた第２のアースパターンと、上記第２のアースパターンと電気的に接続され、上記信号パターンと隙間を設けて対向する金属部材と、上記第１のアースパターンおよび上記第２のアースパターンと電気的に接続され、上記誘電体基板、上記マイクロストリップラインおよび上記金属部材を収容する金属筐体とを含む。
【００２６】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるアンテナ装置は、無線信号を受信するアンテナと、上記無線信号を増幅し、かつ周波数変換する低雑音ダウンコンバータとを備え、上記低雑音ダウンコンバータは、上記無線信号を周波数変換するためのミキサと、上記無線信号または上記ミキサによって周波数変換された信号を伝送するための高周波回路とを含み、上記高周波回路は、第１主表面と、上記第１主表面の反対側に設けられた第２主表面とを有する誘電体基板と、上記第２主表面に設けれらた第１のアースパターンと、上記第１主表面に設けられ、上記誘電体基板および上記第１のアースパターンとともにマイクロストリップラインを構成する信号パターンと、上記第１主表面に設けられ、上記信号パターンと間隔を隔てて設けられた第２のアースパターンと、上記第２のアースパターンと電気的に接続され、上記信号パターンと隙間を設けて対向する金属部材と、上記第１のアースパターンおよび上記第２のアースパターンと電気的に接続され、上記誘電体基板、上記マイクロストリップラインおよび上記金属部材を収容する金属筐体とを含む。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、マイクロストリップラインの小型化を容易にかつ低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路を含むＬＮＢを備えた双方向衛星送受信システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路を含むＬＮＢの機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す断面図である。
【図５】信号パターン１１と金属筐体１２の天井部との距離Ｈｕおよび信号パターン１１と金属筐体１２の壁部との距離ＷＬをそれぞれ変化させたときのマイクロストリップラインのインピーダンスの変化を示す図である。
【図６】（ａ）は、図５において距離Ｈｕを変化させたときのグラフ図である。（ｂ）は、図５において距離ＷＬを変化させたときのグラフ図である。
【図７】（ａ）は、信号周波数ｆ０が１１．７２５ＧＨｚの場合における、距離Ｈｕおよび距離ＷＬをそれぞれ変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。（ｂ）は、信号周波数ｆ０が１．５５ＧＨｚの場合における、距離Ｈｕおよび距離ＷＬをそれぞれ変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。
【図８】（ａ）は、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離Ｈｕとライン幅Ｗとの関係をグラフ化した図である。（ｂ）は、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離ＷＬとライン幅Ｗとの関係をグラフ化した図である。
【図９】（ａ）は、信号周波数ｆ０が１１．７２５ＧＨｚの場合における、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離Ｈｕとパターン面積との関係をそれぞれグラフ化した図である。（ｂ）は、信号周波数ｆ０が１１．７２５ＧＨｚの場合における、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離ＷＬとパターン面積との関係をそれぞれグラフ化した図である。
【図１０】（ａ）は、信号周波数ｆ０が１．５５ＧＨｚの場合における、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離Ｈｕとパターン面積との関係をそれぞれグラフ化した図である。（ｂ）は、信号周波数ｆ０が１．５５ＧＨｚの場合における、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離ＷＬとパターン面積との関係をそれぞれグラフ化した図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る高周波回路の実施例を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る高周波回路の実施例を示す断面図である。
【図１７】図１５および図１６に示す実施例におけるマイクロストリップラインの通過特性を示す図である。
【図１８】図１５および図１６に示す実施例の高周波回路から筐体３４を取り外した場合のマイクロストリップラインの通過特性を示す図である。
【図１９】基板の厚みを変化させたときのマイクロストリップラインのインピーダンスの変化を示す図である。
【図２０】図１９をグラフ化した図である。
【図２１】基板の誘電率を変化させたときのマイクロストリップラインのインピーダンスの変化を示す図である。
【図２２】図２１をグラフ化した図である。
【図２３】信号周波数ｆ０が１１．７２５ＧＨｚの場合における、基板厚みを変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。
【図２４】信号周波数ｆ０が１．５５ＧＨｚの場合における、基板厚みを変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。
【図２５】図２３および図２４に示す基板厚みＨとライン幅Ｗとの関係をグラフ化した図である。
【図２６】（ａ）および（ｂ）は、図２３および図２４に示す基板厚みＨとパターン面積Ｓとの関係をそれぞれグラフ化した図である。
【図２７】信号周波数ｆ０が１１．７２５ＧＨｚの場合における、基板誘電率εｒを変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。
【図２８】信号周波数ｆ０が１．５５ＧＨｚの場合における、基板誘電率εｒを変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。
【図２９】図２７および図２８に示す基板誘電率εｒとライン幅Ｗとの関係をグラフ化した図である。
【図３０】（ａ）および（ｂ）は、図２７および図２８に示す基板誘電率εｒとパターン面積Ｓとの関係をそれぞれグラフ化した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３０】
＜第１の実施の形態＞
［双方向衛星送受信システム］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路を含むＬＮＢを備えた双方向衛星送受信システムの構成図である。
【００３１】
図１を参照して、双方向衛星送受信システム（アンテナ装置）２０１は、パラボラアンテナ２と、フィードホーン３と、ＯＭＴ（Orthogonal Mode Transfer）４と、ＬＮＢ（Low Noise Block down converter：低雑音ダウンコンバータ）５と、受信用同軸ケーブル６と、インドアユニット７と、送信用同軸ケーブル８と、トランスミッタ９とを含む。
【００３２】
双方向人工衛星１から送信されたＲＦ信号（無線信号）は、パラボラアンテナ２によって集束される。なお、パラボラアンテナ２は、インドアユニット７に対して「アウトドアユニット」とも呼ばれる。パラボラアンテナ２によって集束されたＲＦ信号は、フィードホーン３によってさらに集束され、ＯＭＴ４へと送られる。ＯＭＴ４は、フィードホーン３から送られてきたＲＦ信号を直交偏波の方向に応じて分波する。ＬＮＢ５は、フィードホーン３からＯＭＴ４を経て送られてきたＲＦ信号を、低雑音でかつ十分なレベルのＩＦ（Intermediate Frequency）信号に変換する。ＬＮＢ５から出力された信号は、受信用同軸ケーブル６を通って、インドアユニット（ＩＤＵ）７へと送られる。
【００３３】
一方、インドアユニット７から出力された信号は、送信用同軸ケーブル８を通って、トランスミッタ９へと送られる。トランスミッタ９は、送信用同軸ケーブル８を通って送られてきたＩＦ信号を、十分なレベルのＲＦ信号に変換する。トランスミッタ９から出力されたＲＦ信号は、ＯＭＴ４、フィードホーン３およびパラボラアンテナ２を経て、双方向人工衛星１に向けて送信される。
【００３４】
この双方向衛星送受信システム２０１により、ユーザは、インドアユニット７に接続された図示しないテレビおよびコンピュータ等の端末を利用して、衛星放送およびインターネット接続サービスといった双方向通信のサービスを受けることができる。
【００３５】
［ＬＮＢ］
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路を含むＬＮＢの機能ブロック図である。
【００３６】
図２を参照して、ＬＮＢ５は、２入力１出力構成を有し、入力導波管６０と、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）６１と、ＢＰＦ（Band Pass Filter）６２と、ミキサ６３と、誘電体発振器（ＤＲＯ：Dielectric Resonator Oscillator）６４，６５と、ＩＦアンプ６６と、電源制御回路６９と、ＬＰＦ（Low Pass Filter）７１とを含む。
【００３７】
ＬＮＡ６１は、ＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）６１Ｖ、ＨＥＭＴ６１ＨおよびＨＥＭＴ６１Ａを含む。ＬＰＦ７１は、インダクタ６７と、コンデンサ６８とを含む。
【００３８】
入力導波管６０に入力された周波数１０．７ＧＨｚ〜１２．７５ＧＨｚの入力信号は、入力導波管６０内に設置されたＶ偏波反射棒６０Ｒにより、Ｖ偏波信号とＨ偏波信号とに分けられる。Ｖ偏波信号は、入力導波管６０内におけるアンテナプローブ６０Ｖによって受信され、ＬＮＡ６１におけるＨＥＭＴ６１Ｖに送られる。Ｈ偏波信号は、入力導波管６０内におけるアンテナプローブ６０Ｈによって受信され、ＬＮＡ６１におけるＨＥＭＴ６１Ｈに送られる。
【００３９】
ＬＮＡ６１は、電源制御回路６９の制御に基づいて、Ｖ偏波信号およびＨ偏波信号のいずれか一方を低雑音増幅し、ＢＰＦ６２へ出力する。すなわち、ＬＮＡ６１におけるＨＥＭＴ６１Ｖは、Ｖ偏波信号受信時には電源制御回路６９から電源供給を受けて、Ｖ偏波信号を低雑音増幅し、出力する。一方、Ｈ偏波信号受信時には電源制御回路６９からの電源供給が停止されるため、前述の処理を行なわない。また、ＬＮＡ６１におけるＨＥＭＴ６１Ｈは、Ｈ偏波信号受信時には電源制御回路６９から電源供給を受けて、Ｈ偏波信号を低雑音増幅し、出力する。一方、Ｖ偏波信号受信時には電源制御回路６９からの電源供給が停止されるため、前述の処理を行なわない。
【００４０】
ＢＰＦ６２は、入力された信号のうち、所望の周波数帯域のみを通過させ、イメージ周波数帯域の信号を除去する。ＢＰＦ６２を通過した信号は、ミキサ６３に入力される。
【００４１】
ＤＲＯ６４は、Ｌｏｗバンド用の周波数９．７５ＧＨｚの発振信号を生成し、ミキサ６３へ出力する。また、ＤＲＯ６５は、Ｈｉｇｈバンド用の周波数１０．６ＧＨｚの発振信号を生成し、ミキサ６３へ出力する。
【００４２】
電源制御回路６９は、Ｌｏｗバンド信号受信時にＤＲＯ６４への電源供給を行ない、ＤＲＯ６５への電源供給を停止する。また、電源制御回路６９は、Ｈｉｇｈバンド信号受信時にＤＲＯ６５への電源供給を行ない、ＤＲＯ６４への電源供給を停止する。これにより、ＬｏｗバンドおよびＨｉｇｈバンドの切り替えに応じて、ＤＲＯ６４またはＤＲＯ６５のいずれか一方からのみ発振信号が出力される。
【００４３】
ミキサ６３は、ＤＲＯ６４またはＤＲＯ６５から発振信号を受けて、ＢＰＦ６２から受けた信号を、Ｌｏｗバンド信号受信選択時は周波数９５０ＭＨｚ〜１９５０ＭＨｚのＩＦ信号に周波数変換する。また、ミキサ６３は、Ｈｉｇｈバンド信号受信選択時は周波数１１００ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚのＩＦ信号に周波数変換する。
【００４４】
ＩＦアンプ６６は、適切な雑音特性と利得特性を有しており、ミキサ６３から受けたＩＦ信号を増幅して出力端子７０へ出力する。
【００４５】
また、出力端子７０に、レシーバとしてテレビジョン受像機を接続することにより、ＬｏｗバンドおよびＨｉｇｈバンドの放送番組を視聴することができる。
【００４６】
電源制御回路６９は、ＬＰＦ７１を介して直流バイアスの供給および切り替え信号を受ける。また、電源制御回路６９は、レシーバからの切り替え信号に基づいて、Ｖ偏波信号またはＨ偏波信号を選択し、前述のように、ＨＥＭＴ６１ＶおよびＨＥＭＴ６１Ｈへの電源供給制御を行なう。また、電源制御回路６９は、レシーバからの切り替え信号に基づいて、Ｌｏｗバンド信号またはＨｉｇｈバンド信号を選択し、前述のように、ＤＲＯ６４およびＤＲＯ６５への電源供給制御を行なう。ここで、レシーバからの切り替え信号は、Ｖ偏波信号を表わす場合に切り替え信号の直流電圧が１３Ｖとなり、Ｈ偏波信号を表わす場合に切り替え信号の直流電圧が１７Ｖとなる。また、レシーバからの切り替え信号は、Ｈｉｇｈバンド信号を表わす場合には、２２ｋＨｚのパルス信号となり、Ｌｏｗバンド信号を表わす場合には、直流成分のみの信号となる。さらに、電源制御回路６９は、ＨＥＭＴ６１Ａ、ミキサ６３およびＩＦアンプ６６への電源供給を行なう。
【００４７】
なお、ＬＰＦ７１は、低い周波数帯の信号のみを通過させるため、電源制御回路６９はＩＦアンプ６６が出力するＩＦ信号を受けない。
【００４８】
［高周波回路］
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す斜視図である。図４は、本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す断面図である。
【００４９】
図３および図４を参照して、高周波回路１０１は、信号パターン１１と、金属部材１２と、誘電体基板１３と、電子部品１４と、第２アースパターン１５と、第１アースパターン１６と、金属筐体１７，１８とを備える。
【００５０】
誘電体基板１３は、電子部品１４が実装される第１主表面Ｓ１と、第１主表面Ｓ１の反対側に設けられた第２主表面Ｓ２とを有する。第１アースパターン１６は、第２主表面Ｓ２に設けれらている。信号パターン１１は、第１主表面Ｓ１に設けられ、誘電体基板１３および第１アースパターン１６とともにマイクロストリップラインを構成する。第２アースパターン１５は、第１主表面Ｓ１に設けられ、信号パターン１１と間隔を隔てて設けられている。
【００５１】
金属筐体１７，１８は、第２アースパターン１５および第１アースパターン１６と電気的に接続され、誘電体基板１３、信号パターン１１と、金属部材１２と、誘電体基板１３と、電子部品１４と、第１アースパターン１６および第２アースパターン１５とを収容かつ固定している。より詳細には、信号パターン１１と、金属部材１２と、誘電体基板１３と、電子部品１４と、第１アースパターン１６および第２アースパターン１５とを収容する空間１９を形成するように金属筐体１８に金属筐体１７が組み付けられている。金属筐体１８は、第１アースパターン１６と密着し、誘電体基板１３に設けられた図示しないスルーホールを介して第２アースパターン１５と電気的に接続されている。
【００５２】
金属部材１２は、板金をプレス加工することにより作製されたものである。金属部材１２は、第２アースパターン１５と電気的に接続され、信号パターン１１と隙間を設けて対向している。具体的には、金属部材１２は、信号パターン１１を取り囲み、信号パターン１１の延伸方向に沿って延びるように設けられている。金属部材１２は、半田によって第２アースパターン１５と接続されている。なお、金属部材１２は、ビス等によって誘電体基板１３に固定することも可能である。
【００５３】
高周波回路１０１におけるマイクロストリップラインは、図２に示すＬＮＢ５のＲＦ信号およびＩＦ信号を伝送するための線路として使用されている。たとえば、他の信号ラインと比べて長くなるＩＦアンプ３６と出力端子４０との間の信号ラインに高周波回路１０１を適用することにより、マイクロストリップラインの小型化による効果がより顕著となる。
【００５４】
図５は、信号パターン１１と金属筐体１２の天井部との距離Ｈｕおよび信号パターン１１と金属筐体１２の壁部との距離ＷＬをそれぞれ変化させたときのマイクロストリップラインのインピーダンスの変化を示す図である。図６（ａ）は、図５において距離Ｈｕを変化させたときのグラフ図である。図６（ｂ）は、図５において距離ＷＬを変化させたときのグラフ図である。
【００５５】
図５ならびに図６（ａ）および（ｂ）において、基板はロジャース社のＲＯ４２３３を用いた。この基板は、１０ＧＨｚにおいて誘電率が３．３３であり、１０ＧＨｚにおいて誘電正接は０．００２６である。また、この基板の厚みは０．５ｍｍである。また、この基板上に設けられたマイクロストリップラインの信号パターンの厚みは０．０３６ｍｍである。このマイクロストリップラインの特性インピーダンスは５０Ωに設定され、ライン幅の設計値は１．１ｍｍである。また、ｆ０は測定に用いた信号の周波数である。
【００５６】
図５および図６（ａ）を参照して、距離ＷＬを１．０ｍｍに固定した状態において、距離Ｈｕを小さくすることにより、マイクロストリップラインのインピーダンスＺ０は低くなる。
【００５７】
図５および図６（ｂ）を参照して、距離Ｈｕを０．５ｍｍに固定した状態において、距離ＷＬを小さくすることにより、マイクロストリップラインのインピーダンスＺ０は低くなる。
【００５８】
このように、高周波回路１０１において、金属製のシールド構造体である金属部材１２がマイクロストリップラインの信号パターン１１の上側に近接して設けられ、かつ接地される構成により、従来のように基板厚みを薄くしたり、基板誘電率を高くしたりすることなく、距離Ｈｕおよび距離ＷＬの少なくとも一方を小さくすることで、マイクロストリップラインのインピーダンスを小さくすることができる。
【００５９】
図７（ａ）は、信号周波数ｆ０が１１．７２５ＧＨｚの場合における、距離Ｈｕおよび距離ＷＬをそれぞれ変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。図７（ｂ）は、信号周波数ｆ０が１．５５ＧＨｚの場合における、距離Ｈｕおよび距離ＷＬをそれぞれ変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。
【００６０】
図８（ａ）は、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離Ｈｕとライン幅Ｗとの関係をグラフ化した図である。図８（ｂ）は、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離ＷＬとライン幅Ｗとの関係をグラフ化した図である。
【００６１】
図９（ａ）は、信号周波数ｆ０が１１．７２５ＧＨｚの場合における、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離Ｈｕとパターン面積との関係をそれぞれグラフ化した図である。図９（ｂ）は、信号周波数ｆ０が１１．７２５ＧＨｚの場合における、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離ＷＬとパターン面積との関係をそれぞれグラフ化した図である。図１０（ａ）は、信号周波数ｆ０が１．５５ＧＨｚの場合における、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離Ｈｕとパターン面積との関係をそれぞれグラフ化した図である。図１０（ｂ）は、信号周波数ｆ０が１．５５ＧＨｚの場合における、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離ＷＬとパターン面積との関係をそれぞれグラフ化した図である。
【００６２】
図７（ａ），（ｂ）および図８（ａ），（ｂ）に示すように、距離Ｈｕおよび距離ＷＬの少なくとも一方を小さくすることにより、従来のように基板厚みを薄くしたり、基板誘電率を高くしたりすることなく、同じ５０Ωのマイクロストリップラインをより小さいパターン幅で実現することが可能である。また、図７（ａ），（ｂ）、図９（ａ），（ｂ）および図１０（ａ），（ｂ）に示すように、距離Ｈｕおよび距離ＷＬの少なくとも一方を小さくすることにより、従来のように基板厚みを薄くしたり、基板誘電率を高くすることなく、同じ５０Ωのマイクロストリップラインをより小さいパターン面積で実現することが可能である。すなわち、高周波回路１０１では、５０Ωラインの設計においてマイクロストリップラインの信号パターン幅を小さくすることができる。
【００６３】
ここで、距離Ｈｕまたは距離ＷＬを小さくした場合、マイクロストリップラインを通る信号の進行方向の波長λｇが若干伸びてしまう。しかしながら、高周波回路１０１では、波長λｇの拡大率よりもライン幅Ｗの縮小率およびパターン面積Ｓの縮小率のほうが大きい。このため、たとえばマイクロストリップラインを囲う金属筐体１７がマイクロストリップラインの信号パターン１１から１０ｍｍ離れている構造において、信号パターン１１の上側及び左右から０．５ｍｍの位置にシールド構造体を設けた場合、マイクロストリップラインの信号パターン１１の面積を７７〜７９％のサイズに縮小することができる。
【００６４】
ところで、従来のように基板厚みを薄くすることでマイクロストリップラインの小型化を実現する方法では、製造が困難であり、また、基板誘電率を高くすることでマイクロストリップラインの小型化を実現する方法では、高コストになるという問題点があった。
【００６５】
しかしながら、本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路は、第２アースパターン１５と電気的に接続され、信号パターン１１と隙間を設けて対向する金属部材１２を備える。このような構成により、信号パターン１１と金属部材１２との距離を調整してマイクロストリップラインが所望のインピーダンスを有するようにしながら、マイクロストリップラインのサイズを小さくして回路面積を小さくすることが可能となる。したがって、マイクロストリップラインの小型化を容易にかつ低コストで実現することができる。そして、この高周波回路を適用することにより、ＬＮＢおよび双方向衛星送受信システムの小型化を図ることができる。
【００６６】
なお、図３および図４では、説明を簡単にするために、金属部材１２によって覆われる信号パターンを１本だけ示したが、実際には、金属部材１２によって複数本の信号パターンを覆う場合が多い。この場合、マイクロストリップラインの小型化による効果がより顕著となる。
【００６７】
また、本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路では、金属部材１２は、信号パターン１１を取り囲み、信号パターン１１の延伸方向に沿って延びるように設けられている。このような構成により、マイクロストリップラインが所望のインピーダンスを有するようにしながらそのサイズをさらに小さくすることが可能となる。
【００６８】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００６９】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る高周波回路と比べて金属部材の実現方法を変更した高周波回路に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る高周波回路と同様である。
【００７０】
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す斜視図である。図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す断面図である。
【００７１】
図１１および図１２を参照して、高周波回路１０２は、信号パターン１１と、金属部材２１と、誘電体基板１３と、電子部品１４と、第１アースパターン１６および第２アースパターン１５と、金属筐体３１，３２とを備える。
【００７２】
金属筐体３１，３２は、第２アースパターン１５および第１アースパターン１６と電気的に接続され、信号パターン１１と、金属部材２１と、誘電体基板１３と、電子部品１４と、第１アースパターン１６および第２アースパターン１５とを収容かつ固定している。より詳細には、信号パターン１１と、金属部材２１と、誘電体基板１３と、電子部品１４と、第１アースパターン１６および第２アースパターン１５とを収容する空間１９を形成するように筐体３２に筐体３１が組み付けられている。筐体３２は、第１アースパターン１６と密着し、誘電体基板１３に設けられた図示しないスルーホールを介して第２アースパターン１５と電気的に接続されている。
【００７３】
金属部材２１は、金属筐体３１と一体化されている。金属部材２１は、金属筐体３１，３２を介して第１アースパターン１６に電気的に接続され、そして、誘電体基板１３に設けられた図示しないスルーホールを介して第２アースパターン１５と電気的に接続されている。金属部材２１は、信号パターン１１と隙間を設けて対向している。
【００７４】
金属部材２１を金属筐体３１と一体化することにより、本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路と比べて特性は多少劣化するが、金属部材を誘電体基板に実装する必要がなくなり、実装効率を向上させることができる。
【００７５】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る高周波回路と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【００７６】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００７７】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る高周波回路と比べて金属部材の実現方法を変更した高周波回路に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る高周波回路と同様である。
【００７８】
図１３は、本発明の第３の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す斜視図である。図１４は、本発明の第３の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す断面図である。
【００７９】
図１３および図１４を参照して、高周波回路１０３は、信号パターン１１と、誘電体基板１３と、電子部品１４と、第２アースパターン１５と、第１アースパターン１６と、金属筐体３３，３４とを備える。
【００８０】
誘電体基板１３は、電子部品１４が実装される主表面Ｓ３と、主表面Ｓ３の反対側に設けられた主表面Ｓ４とを有する。第１アースパターン１６は、主表面Ｓ３に設けれらている。信号パターン１１は、主表面Ｓ４に設けられ、誘電体基板１３および第１アースパターン１６とともにマイクロストリップラインを構成する。信号パターン１１は、誘電体基板１３に設けられたスルーホール３６，３７を介して主表面Ｓ３に実装された電子部品１４間を接続している。
【００８１】
第２アースパターン１５は、主表面Ｓ４に設けられ、信号パターン１１と間隔を隔てて設けられている。
【００８２】
金属筐体３３，３４は、第２アースパターン１５および第１アースパターン１６と電気的に接続され、信号パターン１１と、誘電体基板１３と、電子部品１４と、第１アースパターン１６および第２アースパターン１５とを収容かつ固定している。より詳細には、信号パターン１１と、誘電体基板１３と、電子部品１４と、第１アースパターン１６および第２アースパターン１５とを収容する空間１９を形成するように筐体３４に筐体３３が組み付けられている。筐体３４は、第２アースパターン１５と密着し、誘電体基板１３に設けられた図示しないスルーホールを介して第１アースパターン１６と電気的に接続されている。
【００８３】
金属筐体３４は、第２アースパターン１５と密着し、信号パターン１１を覆う空間３５を形成する切り欠き部３８を有する。高周波回路１０３における切り欠き部３８は、本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路における金属部材１２に相当する。切り欠き部３８は、第２アースパターン１５と電気的に接続され、信号パターン１１と隙間を設けて対向している。
【００８４】
図１５は、本発明の第３の実施の形態に係る高周波回路の実施例を示す斜視図である。図１６は、本発明の第３の実施の形態に係る高周波回路の実施例を示す断面図である。
【００８５】
図１７は、図１５および図１６に示す実施例におけるマイクロストリップラインの通過特性を示す図である。図１８は、図１５および図１６に示す実施例の高周波回路から筐体３４を取り外した場合のマイクロストリップラインの通過特性を示す図である。
【００８６】
図１５−図１８において、基板はロジャース社のＲＯ４２３３を用いた。この基板は、１０ＧＨｚにおいて誘電率が３．３３であり、１０ＧＨｚにおいて誘電正接は０．００２６である。また、この基板の厚みは０．５ｍｍである。また、この基板上に設けられたマイクロストリップラインの信号パターンの厚みは０．０３６ｍｍであり、幅は０．６ｍｍであり、長さは２４ｍｍであり、材質は銅であり、重さは１／２オンスである。また、筐体の材質はアルミダイカストである。
【００８７】
図１６を参照して、筐体３４に信号パターン１１の上部からｃたとえば０．５ｍｍ、左右からａ，ｂたとえば０．３ｍｍの空間を形成する凹部分すなわち切り欠き部３８を筐体３４に設けている。すなわち、筐体３４の切り欠き部３８の寸法は、信号パターン１１の左右から０．３ｍｍ離れるように横幅が設定され、かつ信号パターン１１の上部から０．５ｍｍ離れるように深さが設定されている。
【００８８】
信号入力側のスルーホール３６の穴径は０．４ｍｍであり、ランド幅は０．２ｍｍである。信号出力側のスルーホール３７の穴径は１．５ｍｍであり、ランド幅は０．５ｍｍである。
【００８９】
図１７を参照して、本実施例におけるスルーホール３６から３７までの通過損失はグラフＳ２１で表わされ、９５０ＭＨｚにおいて０．１４４ｄＢであり、２１５０ＭＨｚにおいて０．２１０ｄＢである。また、入力端子すなわち信号入力側のスルーホール３６における反射特性はグラフＳ１１で表わされ、９５０ＭＨｚにおいて３１．３４２ｄＢであり、２１５０ＭＨｚにおいて１８．６６５ｄＢである。また、出力端子すなわち信号出力側のスルーホール３７における反射特性はグラフＳ２２で表わされ、９５０ＭＨｚにおいて３１．４００ｄＢであり、２１５０ＭＨｚにおいて１６．２３５ｄＢである。
【００９０】
一方、図１８を参照して、本実施例の高周波回路から筐体３４を取り外してマイクロストリップラインの信号パターン上部を開放した構成において、スルーホール３６から３７までの通過損失はグラフＳ２１で表わされ、９５０ＭＨｚにおいて０．３０２ｄＢであり、２１５０ＭＨｚにおいて０．６０１ｄＢである。また、入力端子すなわち信号入力側のスルーホール３６における反射特性はグラフＳ１１で表わされ、９５０ＭＨｚにおいて２２．７６９ｄＢであり、２１５０ＭＨｚにおいて１４．３３６Ｂである。また、出力端子すなわち信号出力側のスルーホール３７における反射特性はグラフＳ２２で表わされ、９５０ＭＨｚにおいて２４．８７５ｄＢであり、２１５０ＭＨｚにおいて１５．７８４ｄＢである。
【００９１】
図１７および図１８を比較すると、高周波回路１０３における筐体３４の構造を採用することにより、高周波回路の通過損失が小さくなり、かつ反射特性が良好になることが分かる。これは、筐体３４により、マイクロストリップラインのインピーダンスを５０Ω付近に設定できていることを示している。
【００９２】
すなわち、従来であれば誘電体基板における５０Ωのマイクロストリップラインの信号パターン幅が１．１ｍｍであるのに対して、高周波回路１０３では５０Ωのマイクロストリップラインの信号パターン幅が０．６ｍｍであることから、マイクロストリップラインを約５５％縮小して設計することが可能となっている。
【００９３】
そして、本発明の第３の実施の形態に係る高周波回路では、金属筐体３４が、第２アースパターン１５と密着し、信号パターン１１を覆う空間３５を形成する切り欠き部３８を有する。このような構成により、本発明の第１および第２の実施の形態に係る高周波回路のように金属部材を別途設けて実装する必要がなくなるため、さらに小型化を図ることが可能となる。
【００９４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９５】
２  パラボラアンテナ、３  フィードホーン、４  ＯＭＴ、５  ＬＮＢ、６  受信用同軸ケーブル、７  インドアユニット、８  送信用同軸ケーブル、９  トランスミッタ、１１  信号パターン、１２，２１  金属部材、１３  誘電体基板、１４  電子部品、１５  第２アースパターン、１６  第１アースパターン、１７，１８，３１，３２，３３，３４  金属筐体、６０  入力導波管、６１  ＬＮＡ、６２  ＢＰＦ、６３  ミキサ、６４，６５  誘電体発振器、６６  ＩＦアンプ、６７  インダクタ、６８  コンデンサ、６９  電源制御回路、７１  ＬＰＦ、６１Ｖ，６１Ｈ，６１Ａ  ＨＥＭＴ、１０１〜１０３  高周波回路、２０１  双方向衛星送受信システム（アンテナ装置）、Ｓ１  第１主表面、Ｓ２  第２主表面。
【図１】
2010272959.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年4月22日(2010.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる高周波回路は、第１主表面と、上記第１主表面の反対側に設けられた第２主表面とを有する誘電体基板と、上記第２主表面に設けられた第１のアースパターンと、上記第１主表面に設けられ、上記誘電体基板および上記第１のアースパターンとともにマイクロストリップラインを構成する信号パターンと、上記第１主表面に設けられ、上記信号パターンと間隔を隔てて設けられた第２のアースパターンと、上記第２のアースパターンと電気的に接続され、上記信号パターンと隙間を設けて対向する金属部材と、上記第１のアースパターンおよび上記第２のアースパターンと電気的に接続され、上記誘電体基板、上記マイクロストリップラインおよび上記金属部材を収容する金属筐体とを備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる低雑音ダウンコンバータは、受信された無線信号を周波数変換するためのミキサと、上記無線信号または上記ミキサによって周波数変換された信号を伝送するための高周波回路とを備え、上記高周波回路は、第１主表面と、上記第１主表面の反対側に設けられた第２主表面とを有する誘電体基板と、上記第２主表面に設けられた第１のアースパターンと、上記第１主表面に設けられ、上記誘電体基板および上記第１のアースパターンとともにマイクロストリップラインを構成する信号パターンと、上記第１主表面に設けられ、上記信号パターンと間隔を隔てて設けられた第２のアースパターンと、上記第２のアースパターンと電気的に接続され、上記信号パターンと隙間を設けて対向する金属部材と、上記第１のアースパターンおよび上記第２のアースパターンと電気的に接続され、上記誘電体基板、上記マイクロストリップラインおよび上記金属部材を収容する金属筐体とを含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるアンテナ装置は、無線信号を受信するアンテナと、上記無線信号を増幅し、かつ周波数変換する低雑音ダウンコンバータとを備え、上記低雑音ダウンコンバータは、上記無線信号を周波数変換するためのミキサと、上記無線信号または上記ミキサによって周波数変換された信号を伝送するための高周波回路とを含み、上記高周波回路は、第１主表面と、上記第１主表面の反対側に設けられた第２主表面とを有する誘電体基板と、上記第２主表面に設けられた第１のアースパターンと、上記第１主表面に設けられ、上記誘電体基板および上記第１のアースパターンとともにマイクロストリップラインを構成する信号パターンと、上記第１主表面に設けられ、上記信号パターンと間隔を隔てて設けられた第２のアースパターンと、上記第２のアースパターンと電気的に接続され、上記信号パターンと隙間を設けて対向する金属部材と、上記第１のアースパターンおよび上記第２のアースパターンと電気的に接続され、上記誘電体基板、上記マイクロストリップラインおよび上記金属部材を収容する金属筐体とを含む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路を含むＬＮＢを備えた双方向衛星送受信システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路を含むＬＮＢの機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す断面図である。
【図５】信号パターン１１と金属筐体１２の天井部との距離Ｈｕおよび信号パターン１１と金属部材１２の壁部との距離ＷＬをそれぞれ変化させたときのマイクロストリップラインのインピーダンスの変化を示す図である。
【図６】（ａ）は、図５において距離Ｈｕを変化させたときのグラフ図である。（ｂ）は、図５において距離ＷＬを変化させたときのグラフ図である。
【図７】（ａ）は、信号周波数ｆ０が１１．７２５ＧＨｚの場合における、距離Ｈｕおよび距離ＷＬをそれぞれ変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。（ｂ）は、信号周波数ｆ０が１．５５ＧＨｚの場合における、距離Ｈｕおよび距離ＷＬをそれぞれ変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。
【図８】（ａ）は、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離Ｈｕとライン幅Ｗとの関係をグラフ化した図である。（ｂ）は、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離ＷＬとライン幅Ｗとの関係をグラフ化した図である。
【図９】（ａ）は、信号周波数ｆ０が１１．７２５ＧＨｚの場合における、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離Ｈｕとパターン面積との関係をそれぞれグラフ化した図である。（ｂ）は、信号周波数ｆ０が１１．７２５ＧＨｚの場合における、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離ＷＬとパターン面積との関係をそれぞれグラフ化した図である。
【図１０】（ａ）は、信号周波数ｆ０が１．５５ＧＨｚの場合における、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離Ｈｕとパターン面積との関係をそれぞれグラフ化した図である。（ｂ）は、信号周波数ｆ０が１．５５ＧＨｚの場合における、図７（ａ）および（ｂ）に示す距離ＷＬとパターン面積との関係をそれぞれグラフ化した図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る高周波回路の構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る高周波回路の実施例を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る高周波回路の実施例を示す断面図である。
【図１７】図１５および図１６に示す実施例におけるマイクロストリップラインの通過特性を示す図である。
【図１８】図１５および図１６に示す実施例の高周波回路から筐体３４を取り外した場合のマイクロストリップラインの通過特性を示す図である。
【図１９】基板の厚みを変化させたときのマイクロストリップラインのインピーダンスの変化を示す図である。
【図２０】図１９をグラフ化した図である。
【図２１】基板の誘電率を変化させたときのマイクロストリップラインのインピーダンスの変化を示す図である。
【図２２】図２１をグラフ化した図である。
【図２３】信号周波数ｆ０が１１．７２５ＧＨｚの場合における、基板厚みを変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。
【図２４】信号周波数ｆ０が１．５５ＧＨｚの場合における、基板厚みを変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。
【図２５】図２３および図２４に示す基板厚みＨとライン幅Ｗとの関係をグラフ化した図である。
【図２６】（ａ）および（ｂ）は、図２３および図２４に示す基板厚みＨとパターン面積Ｓとの関係をそれぞれグラフ化した図である。
【図２７】信号周波数ｆ０が１１．７２５ＧＨｚの場合における、基板誘電率εｒを変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。
【図２８】信号周波数ｆ０が１．５５ＧＨｚの場合における、基板誘電率εｒを変化させたときの５０Ωのマイクロストリップラインの設計寸法を示す図である。
【図２９】図２７および図２８に示す基板誘電率εｒとライン幅Ｗとの関係をグラフ化した図である。
【図３０】（ａ）および（ｂ）は、図２７および図２８に示す基板誘電率εｒとパターン面積Ｓとの関係をそれぞれグラフ化した図である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
高周波回路１０１におけるマイクロストリップラインは、図２に示すＬＮＢ５のＲＦ信号およびＩＦ信号を伝送するための線路として使用されている。たとえば、他の信号ラインと比べて長くなるＩＦアンプ６６と出力端子７０との間の信号ラインに高周波回路１０１を適用することにより、マイクロストリップラインの小型化による効果がより顕著となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図５は、信号パターン１１と金属部材１２の天井部との距離Ｈｕおよび信号パターン１１と金属部材１２の壁部との距離ＷＬをそれぞれ変化させたときのマイクロストリップラインのインピーダンスの変化を示す図である。図６（ａ）は、図５において距離Ｈｕを変化させたときのグラフ図である。図６（ｂ）は、図５において距離ＷＬを変化させたときのグラフ図である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
一方、図１８を参照して、本実施例の高周波回路から筐体３４を取り外してマイクロストリップラインの信号パターン上部を開放した構成において、スルーホール３６から３７までの通過損失はグラフＳ２１で表わされ、９５０ＭＨｚにおいて０．３０２ｄＢであり、２１５０ＭＨｚにおいて０．６０１ｄＢである。また、入力端子すなわち信号入力側のスルーホール３６における反射特性はグラフＳ１１で表わされ、９５０ＭＨｚにおいて２２．７６９ｄＢであり、２１５０ＭＨｚにおいて１４．３３６ｄＢである。また、出力端子すなわち信号出力側のスルーホール３７における反射特性はグラフＳ２２で表わされ、９５０ＭＨｚにおいて２４．８７５ｄＢであり、２１５０ＭＨｚにおいて１５．７８４ｄＢである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主表面と、前記第１主表面の反対側に設けられた第２主表面とを有する誘電体基板と、
前記第２主表面に設けられた第１のアースパターンと、
前記第１主表面に設けられ、前記誘電体基板および前記第１のアースパターンとともにマイクロストリップラインを構成する信号パターンと、
前記第１主表面に設けられ、前記信号パターンと間隔を隔てて設けられた第２のアースパターンと、
前記第２のアースパターンと電気的に接続され、前記信号パターンと隙間を設けて対向する金属部材と、
前記第１のアースパターンおよび前記第２のアースパターンと電気的に接続され、前記誘電体基板、前記マイクロストリップラインおよび前記金属部材を収容する金属筐体とを備える高周波回路。
【請求項２】
前記金属部材は、前記信号パターンを取り囲み、前記信号パターンの延伸方向に沿って延びるように設けられている請求項１に記載の高周波回路。
【請求項３】
前記金属部材は、前記金属筐体と一体化されている請求項１に記載の高周波回路。
【請求項４】
前記金属筐体は、前記第２のアースパターンと密着し、前記信号パターンを覆う空間を形成する切り欠き部を有し、
前記金属部材は、前記切り欠き部により構成される請求項１に記載の高周波回路。
【請求項５】
受信された無線信号を周波数変換するためのミキサと、
前記無線信号または前記ミキサによって周波数変換された信号を伝送するための高周波回路とを備え、
前記高周波回路は、
第１主表面と、前記第１主表面の反対側に設けられた第２主表面とを有する誘電体基板と、
前記第２主表面に設けられた第１のアースパターンと、
前記第１主表面に設けられ、前記誘電体基板および前記第１のアースパターンとともにマイクロストリップラインを構成する信号パターンと、
前記第１主表面に設けられ、前記信号パターンと間隔を隔てて設けられた第２のアースパターンと、
前記第２のアースパターンと電気的に接続され、前記信号パターンと隙間を設けて対向する金属部材と、
前記第１のアースパターンおよび前記第２のアースパターンと電気的に接続され、前記誘電体基板、前記マイクロストリップラインおよび前記金属部材を収容する金属筐体とを含む低雑音ダウンコンバータ。
【請求項６】
無線信号を受信するアンテナと、
前記無線信号を増幅し、かつ周波数変換する低雑音ダウンコンバータとを備え、
前記低雑音ダウンコンバータは、
前記無線信号を周波数変換するためのミキサと、
前記無線信号または前記ミキサによって周波数変換された信号を伝送するための高周波回路とを含み、
前記高周波回路は、
第１主表面と、前記第１主表面の反対側に設けられた第２主表面とを有する誘電体基板と、
前記第２主表面に設けられた第１のアースパターンと、
前記第１主表面に設けられ、前記誘電体基板および前記第１のアースパターンとともにマイクロストリップラインを構成する信号パターンと、
前記第１主表面に設けられ、前記信号パターンと間隔を隔てて設けられた第２のアースパターンと、
前記第２のアースパターンと電気的に接続され、前記信号パターンと隙間を設けて対向する金属部材と、
前記第１のアースパターンおよび前記第２のアースパターンと電気的に接続され、前記誘電体基板、前記マイクロストリップラインおよび前記金属部材を収容する金属筐体とを含むアンテナ装置。