(57)【要約】【課題】強制冷却を用いることなく入力同軸ケーブルの放熱を効率的に行なうことができ、発熱による性能劣化やケーブル自体の焼損を防止する。【解決手段】ケース本体３２の上面に上蓋用ヒートシンク３３、底面に底蓋用ヒートシンク３４を設ける。ヒートシンク３３、３４は、外側に放熱フィン３５、３６を備えている。ケース３１の前面には、入力端子３７ａ〜３７ｄを装着し、ケース３１内には入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄを設け、一端を入力端子３７ａ〜３７ｄに接続する。また、ケース３１内には、電力合成部４２を設け、その給電点４３ａ〜４３ｄに入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄの他端を接続する。入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄは、上記ヒートシンク３３、３４の内面に密着して沿わせ、ケーブルクリップ４４で固定する。電力合成部４２の出力側には、出力同軸合成管４５を結合し、その先端側を外部に導出して出力端子４６とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、前記ケースに設けられ、該ケースの熱を外部に放出するヒートシンクと、前記ケースの前面に設けられ、合成用高周波電力が入力される複数の入力端子と、前記ケース内に設けられる電力合成部と、前記各入力端子と電力合成部との間を接続する複数の入力同軸ケーブルと、前記入力同軸ケーブルを前記ケースの内面に沿って位置するように固定する固定手段と、前記電力合成部で合成された高周波電力を外部に出力する出力同軸合成管とを具備したことを特徴とする高周波電力合成器。
【請求項２】
前記入力同軸ケーブルとしてセミ・リジットケーブルを使用し、前記固定手段に半田付けまたはロー付けすることを特徴とする請求項１に記載の高周波電力合成器。
【請求項３】
前記ケースの内面にケーブル溝を設け、該ケーブル溝内に前記入力同軸ケーブルを配線することを特徴とする請求項１又は２に記載の高周波電力合成器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信用高周波電力を合成してアンテナに給電する高周波電力合成器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばテレビ放送等におけるアンテナ送信電力は、非常に大きな電力を必要としており、１つの電力増幅装置では不十分な場合が多い。このため従来では、送信機から出力される高周波電力を複数の電力増幅装置に入力して増幅し、各増幅装置の出力を高周波電力合成器で合成して所定の電力とした後、アンテナに給電することが行なわれている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
上記従来の高周波電力合成器は、具体的には図６に示すように構成されている。図６において、１１は高周波電力合成器１０のケース本体で、上面に上蓋１２、下面に下蓋１３が設けられている。上記ケース本体１１の前面には、複数例えば４つの入力端子１４ａ〜１４ｄが装着される。上記入力端子１４ａ〜１４ｄは、それぞれ外導体１５及び中心導体１６を備えている。上記各入力端子１４ａ〜１４ｄには、図示しないが送信機の出力が４つの電力増幅装置でそれぞれ増幅されて入力される
また、ケース本体１１内には、入力同軸ケーブル１７ａ〜１７ｄが設けられ、その一端がそれぞれ上記入力端子１４ａ〜１４ｄに接続される。更に、ケース本体１１内には、前端壁に電力合成部１８が設けられる。この電力合成部１８は、その周囲に複数、この場合の例では４つの給電点１９を備えており、これらの各給電点１９に上記入力同軸ケーブル１７ａ〜１７ｄの他端が接続される。この場合、入力同軸ケーブル１７ａ〜１７ｄは、ケース本体１１内に空中配置された状態となっている。
【０００４】
また、上記電力合成部１８の出力側には、出力同軸合成管２１が結合され、その先端側はケース本体１１の後端壁を貫通して外部に導出される。上記ケース本体１１の後端壁から外部に導出された出力同軸合成管２１の先端には、出力端子２２が形成される。この出力端子２２は、外導体２３及び中心導体２４を備えている。上記出力端子２２から取り出される送信電力は、送信アンテナ（図示せず）に供給される。
【０００５】
上記のように構成された高周波電力合成器は、入力端子１４ａ〜１４ｄに入力される各電力増幅装置からの送信電力を入力同軸ケーブル１７ａ〜１７ｄにより電力合成部１８に導いて合成し、その合成電力を出力同軸合成管２１を介して出力し、出力端子２２より送信アンテナに給電する。
【０００６】
【非特許文献１】
放送技術双書「放送機」、日本放送出版協会、昭和５８年４月２０日発行、ｐ．１４２−１４７
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の高周波電力合成器１０において、電力合成部１８に送信電力を入力する入力同軸ケーブル１７ａ〜１７ｄは、充分余裕のある電力通過能力を持つ太いケーブルを使用することが望ましいが、太いケーブルはケーブル曲げ許容及びスペースの関係から使用するのは難しい。このため高周波電力合成器１０のスペースに見合った入力同軸ケーブル１７ａ〜１７ｄを使用することになるが、通過電力により発熱が生じる。この発熱は、入力同軸ケーブル１７ａ〜１７ｄの接続部及びケーブル自体の性能劣化を招くと共に、高温になれば焼損を招くことにもなる。
【０００８】
従来、この種の高周波電力合成器１０は、ファンにより強制空冷するエアーダクト内に電力増幅装置と共に設置され、入力同軸ケーブル１７ａ〜１７ｄによる発熱はエアーダクトの風により拡散されていた。
【０００９】
しかし、近年、電力増幅装置の冷却方法が変わり、エアーダクトによる冷却ではなく、電力増幅装置を直に冷却する集中冷却方法が用いられるようになり、高周波電力合成器１０もエアーダクト外に配置されるようになった。このため高周波電力合成器１０は、強制冷却することができなくなり、入力同軸ケーブル１７ａ〜１７ｄの発熱を防止するために大径のケーブルを使用しなければならず、大型化してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、強制冷却を用いることなく入力同軸ケーブルの放熱を効率的に行なうことができ、発熱による性能劣化やケーブル自体の焼損を確実に防止し得る高周波電力合成器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る高周波電力合成器は、ケースと、前記ケースに設けられ、該ケースの熱を外部に放出するヒートシンクと、前記ケースの前面に設けられ、合成用高周波電力が入力される複数の入力端子と、前記ケース内に設けられる電力合成部と、前記各入力端子と電力合成部との間を接続する複数の入力同軸ケーブルと、前記入力同軸ケーブルを前記ケースの内面に沿って位置するように固定する固定手段と、前記電力合成部で合成された高周波電力を外部に出力する出力同軸合成管とを具備したことを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、入力同軸ケーブルで発生する熱は、ケースに設けたヒートシンクを介して効率良く外部に拡散することができる。このため発熱による電気特性の劣化や入力同軸ケーブル自体の損傷を確実に防止でき、小径の入力同軸ケーブルでも大きな通過電力に耐えることが可能となり、高周波電力合成器を小型化することが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る高周波電力合成器の構成を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は上蓋の一部を切欠して示す平面図、（ｃ）は側面図である。図２は同実施形態においてケース前面を一部切欠して示す正面図、図３は図１（ｂ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。また、図４は入力同軸ケーブルの固定部分を拡大して示す図である。
【００１４】
図１〜図３において、３１は高周波電力合成器３０のケースで、例えばケース本体３２の上面に上蓋用ヒートシンク３３、底面に底蓋用ヒートシンク３４を設けている。上記上蓋用ヒートシンク３３及び底蓋用ヒートシンク３４は、熱伝導率及び熱拡散の良い部材例えばアルミニウムを使用し、それぞれ外側に複数の放熱フィン３５、３６を所定の間隔で一体に形成している。この放熱フィン３５、３６は、例えば上下方向に向くように設けて放熱効果を高める。
【００１５】
上記ケース３１の前面には、複数例えば４つの入力端子３７ａ〜３７ｄが装着される。上記入力端子３７ａ〜３７ｄは、それぞれ外導体３８及び中心導体３９を備えている。上記各入力端子３７ａ〜３７ｄには、図示しないが送信機から出力される高周波電力が４つの電力増幅装置でそれぞれ増幅されて入力される。
【００１６】
また、ケース３１内には、給電線として入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄが設けられ、その一端がそれぞれ上記入力端子３７ａ〜３７ｄに接続される。上記入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄとしては、例えば外導体が銅管または鋼管製のセミ・リジットケーブルを使用する。更に、ケース３１内には、前端壁に電力合成部４２が設けられる。
【００１７】
上記電力合成部４２は、例えば銅材や黄銅材などの金属で構成され、その周囲に複数、例えば４つの給電点４３ａ〜４３ｄが設けられ、これらの各給電点４３ａ〜４３ｄに上記入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄの他端が例えば半田付けやロー付けなどで接続される。この場合、入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄは、図４に示すようにケース３１の上蓋用ヒートシンク３３または底蓋用ヒートシンク３４の内面に密着して沿わせ、固定金具例えば金属製のケーブルクリップ４４にて適宜複数箇所をねじ止め等により固定する。例えば入力端子３７ａ、３７ｂに接続される入力同軸ケーブル４１ａ、４１ｂは、上蓋用ヒートシンク３３の内面に密着して沿わせ、ケーブルクリップ４４により適宜固定する。また、入力端子３７ｃ、３７ｄに接続される入力同軸ケーブル４１ｃ、４１ｄは、底蓋用ヒートシンク３４の内面に密着して沿わせ、ケーブルクリップ４４により適宜固定する。また、入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄは、同一長さのものを使用し、入力端子３７ａ〜３７ｄにおける入力インピーダンスや位相条件等の電気的特性が同じになるように設定する。
【００１８】
上記のように入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄを上蓋用ヒートシンク３３、底蓋用ヒートシンク３４にケーブルクリップ４４で固定することにより、入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄで発生した熱が効率的に放散されるようにする。上記入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄに対する放熱効果をより良好にするためには、ケーブルクリップ４４の幅を広くすると共に、ケーブルクリップ４４による固定箇所を多くした方が良い。また、ケーブルクリップ４４は、熱伝導率の良い銅板などを使用し、入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄに半田付けやロー付け等を併用することにより、入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄからヒートシンク３３、３４への熱の拡散がより効果的となる。
【００１９】
そして、上記電力合成部４２の出力側には、出力同軸合成管４５が結合される。この出力同軸合成管４５の外導体は、銅管や黄銅管等の同軸導波管で構成され、その先端側はケース本体３２の後端壁を貫通して外部に導出される。上記ケース本体３２の後端壁から外部に導出された出力同軸合成管４５の先端には、出力端子４６が形成される。この出力端子４６は同軸導波管で構成され、外導体４７及び中心導体４８を備えている。上記出力端子４６から取り出される送信電力は、送信アンテナ（図示せず）に供給される。
【００２０】
上記の構成において、送信機の出力が複数、この場合には４つの電力増幅装置によりそれぞれ増幅されて高周波電力合成器３０の入力端子３７ａ〜３７ｄに入力される。上記入力端子３７ａ〜３７ｄに入力された送信電力は、入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄを介して電力合成部４２の給電点４３ａ〜４３ｄに供給され、電力合成部４２で合成される。そして、この電力合成部４２で合成されて所定の電力となった送信出力が出力同軸合成管４５より出力され、出力端子４６から送信アンテナに給電される。
【００２１】
上記送信電力の合成に際し、入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄで発生する熱は、上蓋用ヒートシンク３３及び底蓋用ヒートシンク３４によって効果的に放熱される。また、高周波電力合成器３０を設置する際、ヒートシンク３３、３４の放熱フィン３５、３６が上下方向に向くように設置することにより、対流する空気が下方から上方に上昇し易くなり、ヒートシンク３３、３４をより効果的に自然冷却（空気冷却）することができる。なお、高周波電力合成器３０を規定の状態に設置することができず、特殊な設置条件となる場合には、その設置条件において、ヒートシンク３３、３４の放熱フィン３５、３６が上下方向に向くように予め設定しても良い。
【００２２】
上記のように入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄを上蓋用ヒートシンク３３及び底蓋用ヒートシンク３４の内面にケーブルクリップ４４で固定することによって、入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄで発生する熱を効率良く外部に拡散することができ、発熱に伴う電気特性の劣化や入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄ自体の損傷を防止でき、小径の入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄでも大きな通過電力に耐えることが可能となり、高周波電力合成器３０の小型化が可能になった。
【００２３】
なお、上記実施形態では、入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄを上蓋用ヒートシンク３３及び底蓋用ヒートシンク３４の内面にそのままケーブルクリップ４４で固定する場合について示したが、その他、例えば図５に示すようにヒートシンク３３、３４の内面にケーブル溝５１を設け、このケーブル溝５１内に入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄを配線してケーブルクリップ４４で固定するようにしても良い。
【００２４】
上記のようにケーブル溝５１を設けて入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄを配線することにより、ヒートシンク３３、３４と入力同軸ケーブル４１ａ〜４１ｄとの密着面積を増大して放熱効果を更に向上することができる。
【００２５】
また、上記実施形態では、ケースの上蓋及び底蓋にヒートシンクを形成した場合について示したが、その他の面にヒートシンクを形成しても良いことは勿論である。
【００２６】
また、上記実施形態では、入力端子３７ａ〜３７ｄにより４電力を合成する場合について示したが、本発明は４端子入力に限定されるものではなく、その他の端子数例えば２端子、３端子、６端子等の複数の端子を設けて合成する場合においても、上記実施形態と同様にして実施し得るものである。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、ケースに該ケースの熱を外部に放出するヒートシンクを設け、ケースの内面に沿って位置するように入力同軸ケーブルを固定することにより、入力同軸ケーブルで発生する熱を自然冷却によって効率良く外部に拡散することができ、発熱に伴う電気特性の劣化や入力同軸ケーブル自体の損傷を確実に防止でき、小径の入力同軸ケーブルでも大きな通過電力に耐えることが可能となり、電力合成器の小型化を図ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る高周波電力合成器の正面図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は同側面図。
【図２】同実施形態において、高周波電力合成器のケース前面を一部切欠して示す正面図。
【図３】図１（ｂ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図。
【図４】同実施形態における入力同軸ケーブルの固定部分を拡大して示す図。
【図５】入力同軸ケーブルの他の固定例を示す図。
【図６】従来の高周波電力合成器のケースの一部を切欠して示す斜視図。
【符号の説明】
３０…高周波電力合成器
３１…ケース
３２…ケース本体
３３…上蓋用ヒートシンク
３４…底蓋用ヒートシンク
３５、３６…放熱フィン
３７ａ〜３７ｄ…入力端子
３８…入力端子の外導体
３９…入力端子の中心導体
４１ａ〜４１ｄ…入力同軸ケーブル
４２…電力合成部
４３ａ〜４３ｄ…給電点
４４…ケーブルクリップ
４５…出力同軸合成管
４６…出力端子
４７…出力端子の外導体
４８…出力端子の中心導体
５１…ケーブル溝
【図１】
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【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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