(57)【要約】【課題】給電効率を劣化させることなく小型化が図れる衛星放送受信用コンバータを提供すること。【解決手段】管内に進入した電波が互いに直交する第１の直線偏波および第２の直線偏波として進行する導波管１と、この導波管１の管内に突出し電波の進行方向に沿って順次配置された第１のプローブ９および第２のプローブ２と、第１の直線偏波を反射して第１のプローブ９に検出させる第１の短絡端末８と、第２の直線偏波を反射して第２のプローブ６に検出させる第２の短絡端末７と、これら第１および第２の短絡端末８，７の間に配置された反射パターン（第３の短絡端末）５とを備え、使用する電波の管内波長をλとしたとき、第１の短絡端末８と第２の短絡端末７との距離を約λ／２に設定すると共に、第１の短絡端末８と反射パターン５間の距離ならびに反射パターン５と第２の短絡端末７間の距離をそれぞれ約λ／４に設定した。【選択図】　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内に進入した電波が互いに直交する第１の直線偏波および第２の直線偏波として進行する導波管と、前記導波管の管内に突出し電波の進行方向に沿って順次配置された第１および第２のプローブと、前記第１の直線偏波を反射して前記第１のプローブに検出させる第１の短絡端末と、前記第２の直線偏波を反射して前記第２のプローブに検出させる第２の短絡端末と、前記第１および第２の短絡端末の間に配置された第３の短絡端末とを備え、
使用する電波の管内波長をλとしたとき、前記第１の短絡端末と前記第２の短絡端末との距離を約λ／２に設定すると共に、前記第１の短絡端末と前記第３の短絡端末との距離を約λ／４に設定したことを特徴とする衛星放送受信用コンバータ。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記第２のプローブと前記第３の短絡端末とを同一の回路基板に互いに直交する方向にパターン形成し、この回路基板を前記導波管の後部開口端と蓋体とで挟持すると共に、この蓋体の内底面に前記第２の短絡端末を形成したことを特徴とする衛星放送受信用コンバータ。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記第３の短絡端末の両端を接地させたことを特徴とする衛星放送受信用コンバータ。
【請求項４】
請求項２の記載において、前記第３の短絡端末の一端のみを接地させると共に、該第３の短絡端末の長さを約λ／４に設定したことを特徴とする衛星放送受信用コンバータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに直交する２種類の直線偏波信号を受信する衛星放送受信用コンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９はこの種の衛星放送受信用コンバータの従来例を示す断面図であり、同図に示すように、この衛星放送受信用コンバータは導波管１００と筐体１０１と回路基板１０２および蓋体１０３等を具備している。
【０００３】
導波管１００は両端を開口した筒状に形成されており、その前部開口端側にホーン部１００ａを有している。衛星から送信された電波は、このホーン部１００ａから導波管１００内に進入した後、互いに直交する第１の直線偏波および第２の直線偏波として後部開口端に向かって進行する。この導波管１００と筐体１０１は亜鉛ダイカストやアルミダイカスト等によって一体化されており、回路基板１０２は筐体の内部に収納されている。導波管１００の内部にピン部材からなる第１のプローブ１０４と第１の短絡端末１０５がそれぞれ管軸と直交するように挿入されており、第１のプローブ１０４の後端部は回路基板１０２に形成された図示せぬコンバータ回路の入力部に半田付けされている。第１の短絡端末１０５は導波管１００内を進行する第１の直線偏波（例えば水平偏波）を反射して第１のプローブ１０４に検出させるものであり、使用する電波の管内波長をλとすると、この第１の短絡端末１０５は第１のプローブ１０４から電波の進行方向に約λ／４だけ離れた位置に設定されている。
【０００４】
回路基板１０２には導波管１００の後部開口端に対向する切欠孔１０２ａが穿設されており、この切欠孔１０２ａの中心に向かって突出する突片１０２ｂに第２のプローブ１０６がパターン形成されている。この第２のプローブ１０６も前記コンバータ回路の入力部に接続されているが、第２のプローブ１０６は導波管１００の内部で第１のプローブ１０４と直交する方向に延びている。蓋体１０３は回路基板１０２を介して筐体１０１の内部にビス等で固定されており、この蓋体１０３によって導波管１００の後部開口端と回路基板１０２の切欠孔１０２ａは蓋閉されている。蓋体１０３は有底形状に形成されており、その内底面は第２の短絡端末１０７となっている。この第２の短絡端末１０７は導波管１００内を進行する第２の直線偏波（例えば垂直偏波）を反射して第２のプローブ１０６に検出させるものであり、第２の短絡端末１０７は第２のプローブ１０６から電波の進行方向に約λ／４だけ離れた位置に設定されている。
【０００５】
このように構成された衛星放送受信用コンバータでは、衛星から送信された電波がホーン部１００ａから進入して互いに直交する第１の直線偏波および第２の直線偏波として導波管１００内を進行すると、第１の直線偏波は第１の短絡端末１０５で反射されて第１のプローブ１０４に検出され、第２の直線偏波は蓋体１０３の第２の短絡端末１０７で反射されて第２のプローブ１０６に検出される。なお、これら第１および第２のプローブ１０４，１０６で検出された直交２偏波信号は、回路基板１０２に形成された前記コンバータ回路でＩＦ周波数信号に周波数変換された後、図示せぬ出力端子を介して出力されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の衛星放送受信用コンバータにおいて、第１の短絡端末１０５と第２の短絡端末１０７との距離Ｄがλ／２（Ｄ＝λ／２）の関係にあると、図１０に示すように、第２の短絡端末１０７で反射した第２の直線偏波の一部が第１の短絡端末１０５と第２の短絡端末１０７との間で共振を起こし、その共振周波数が使用する電波の受信帯域に入って給電効率を劣化させるという現象が発生する。このような理由から従来は、第１の短絡端末１０５と第２の短絡端末１０７との距離Ｄをλ／２に対して十分に大きな値に設定しているが、それによって設計上の自由度が制約されるのみならず、導波管１００の全長が管軸方向に長くなってしまい、衛星放送受信用コンバータの小型化が阻害されるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、給電効率を劣化させることなく小型化が図れる衛星放送受信用コンバータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の衛星放送受信用コンバータでは、管内に進入した電波が互いに直交する第１の直線偏波および第２の直線偏波として進行する導波管と、前記導波管の管内に突出し電波の進行方向に沿って順次配置された第１および第２のプローブと、前記第１の直線偏波を反射して前記第１のプローブに検出させる第１の短絡端末と、前記第２の直線偏波を反射して前記第２のプローブに検出させる第２の短絡端末と、前記第１および第２の短絡端末の間に配置された第３の短絡端末とを備え、使用する電波の管内波長をλとしたとき、前記第１の短絡端末と前記第２の短絡端末との距離を約λ／２に設定すると共に、前記第１の短絡端末と前記第３の短絡端末との距離を約λ／４に設定した。
【０００９】
このように構成された衛星放送受信用コンバータにおいては、第１の短絡端末と第２の短絡端末との距離を約λ／２に設定して導波管の全長を短くしても、第１の短絡端末と第２の短絡端末の間に配置した第３の短絡端末により、不要な共振周波数を使用する電波の受信帯域から除去することができるため、給電効率を劣化させることなく小型化が図れる。
【００１０】
上記の構成において、第２のプローブと第３の短絡端末とを同一の回路基板に互いに直交する方向にパターン形成し、この回路基板を導波管の後部開口端と蓋体とで挟持すると共に、この蓋体の内底面に第２の短絡端末を形成することが好ましく、このような構成を採用すると部品点数を削減してコストの低減化が図れる。この場合において、第３の短絡端末の両端を接地させると、第３の短絡端末がリアクタンス成分となって不要な偏波を反射することができる。また、第３の短絡端末の一端のみを接地させると共に、該第３の短絡端末の長さを約λ／４に設定すると、第３の短絡端末がリアクタンス成分と容量成分となり、不要な偏波を吸収し減衰させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る衛星放送受信用コンバータの平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、図３は該衛星放送受信用コンバータに備えられる導波管の斜視図、図４は該導波管を図３と反対側から見た斜視図、図５は該衛星放送受信用コンバータに備えられる回路基板の平面図、図６は該衛星放送受信用コンバータに備えられる蓋体の斜視図である。
【００１２】
本実施形態例に係る衛星放送受信用コンバータは、一端側に傾斜面１ａを有する角形筒状の導波管１と、コンバータ回路等が形成された回路基板２と、有底形状の蓋体３等を具備している。
【００１３】
導波管１は金属板を折り曲げ加工したものからなり、この導波管１の傾斜面１ａと反対側の端面は正方形の前部開口端１ｂとなっている。この前部開口端１ｂには図示せぬ誘電体フィーダが取り付けられるようになっており、衛星から送信された電波はこの誘電体フィーダから導波管１内に導かれた後、互いに直交する第１の直線偏波および第２の直線偏波として傾斜面１ａに向かって進行する。なお、前記誘電体フィーダに９０度移相部を設ければ、衛星から送信された円偏波を直線偏波に変換して導波管１の内部に導くことができる。図３と図４に示すように、導波管１の一側面には長方形状の開口１ｃが形成されており、この開口１ｃに対向する導波管１の他側面には孔１ｄが形成されている。また、開口１ｃの周縁には複数の脚片１ｅと複数の折曲片１ｆおよび１つの係止片１ｇが形成されており、各折曲片１ｆは開口１ｃから外側に向けて折り曲げられているが、係止片１ｇは開口１ｃに向けて内側に折り曲げられている。傾斜面１ａは導波管１の管軸に対して略４５度の角度で交差しており、導波管１の前部開口端１ｂ側から進入した電波は傾斜面１ａで直角に折り返されて開口１ｃの方向へと進行する。
【００１４】
図５に示すように、回路基板２には切欠孔２ａが穿設されると共に、複数の係止孔２ｂと貫通孔２ｃおよび透孔２ｄがそれぞれ形成されている。切欠孔２ａは概略長方形状をなし、その長辺側から中心に向かって延びる突片２ｅが形成されると共に、相対向する短辺側間を繋ぐ橋絡片２ｆが形成されている。この回路基板２の表面ほぼ全域には接地導体４がパターン形成されており、この接地導体４は橋絡片２ｆ上に延びて反射パターン５を形成している。この反射パターン５は第３の短絡端末として機能するもので、反射パターン５の両端は接地導体４を介して接地されている。一方、回路基板２の裏面には図示せぬコンバータ回路の回路素子が実装されており、このコンバータ回路の入力部に接続された第２のプローブ６が突片２ｅ上にパターン形成されている。すなわち、反射パターン５と第２のプローブ６は切欠孔２ａの内部で互いに直交している。図６に示すように、蓋体３は金属板を角形筒状に折り曲げ加工したもので、その内底面は第２の短絡端末７となっており、また、蓋体３の一側面には帯状に突出する第１の短絡端末８が一体形成されている。
【００１５】
図１と図２に示すように、導波管１の係止片１ｇを回路基板２の一側面に係止すると共に、各脚片１ｅを対応する係止孔２ｂに挿入した状態で、各折曲片１ｆを接地導体４に半田付けすることにより、導波管１はその開口１ｃが接地導体４に重なるように回路基板２上に載置・固定されている。これにより導波管１の開口１ｃは切欠孔２ａを除く部分が回路基板２で覆われ、この切欠孔２ａと重なる開口１ｃによって導波管１の後部開口端が形成されている。回路基板２の裏面側からピン部材からなる第１のプローブ９が透孔２ｄを挿通して導波管１の内部に挿入されており、この第１のプローブ９は回路基板２に形成された前記コンバータ回路の入力部に半田付けされている。
【００１６】
また、蓋体３の第１の短絡端末８を回路基板２の貫通孔２ｃから導波管１の孔１ｄに挿通し、この第１の短絡端末８の先端部を導波管１の外側面に半田付けすることにより、蓋体３は回路基板２の裏面側に固定されている。これにより導波管１の後部開口端と回路基板２の切欠孔２ａが蓋体３で覆われ、使用する電波の管内波長をλとすると、導波管１の内部で第１の短絡端末８が第１のプローブ９から電波の進行方向に約λ／４だけ離れた位置に配置されることになる。この第１の短絡端末８は導波管１内を進行する第１の直線偏波（例えば垂直偏波）を反射して第１のプローブ９に検出させるもので、第１の短絡端末８と第１のプローブ９は平行に配置されている。また、第２の短絡端末７が第２のプローブ６と反射パターン（第３の短絡端末）５から電波の進行方向に約λ／４だけ離れた位置に配置されることになり、第２の直線偏波（例えば水平偏波）は第２の短絡端末７で反射して第２のプローブ６に検出される。本実施形態例では導波管１の全長を短くするために、第１の短絡端末８と第２の短絡端末７とが電波の進行方向に対して電気的に約λ／２だけ離れた位置に設定されており、したがって、第１の短絡端末８と反射パターン５の間ならびに反射パターン５と第２の短絡端末７の間はそれぞれ電波の進行方向に対して電気的に約λ／４だけ離れた位置に設定されている。さらに、回路基板２の裏面側に金属材からなる枠体１０が固定され、この枠体１０の開口をカバー１１で覆うことにより、回路基板２の裏面に形成された前記コンバータ回路が電気的にシールドされるようになっている。
【００１７】
このように構成された衛星放送受信用コンバータでは、衛星から送信された電波が前部開口端１ｂに取り付けられた図示せぬ誘電体フィーダから導波管１の内部に進入し、この電波が互いに直交する第１の直線偏波および第２の直線偏波として導波管１内を進行すると、第１の直線偏波は第１の短絡端末８で反射されて第１のプローブ９に検出される。また、第２の直線偏波は導波管１の傾斜面１ａで方向変換された後、蓋体３の第２の短絡端末７で反射されて回路基板２上の第２のプローブ６に検出される。そして、これら第１および第２のプローブ９，６で検出された直交２偏波信号は、回路基板２に形成された前記コンバータ回路でＩＦ周波数信号に周波数変換された後、図示せぬ出力端子を介して出力される。
【００１８】
ここで、第１の短絡端末８と第２の短絡端末７とは電波の進行方向に対して電気的に約λ／２だけ離れた位置に設定されており、第１の短絡端末８と反射パターン５の間ならびに反射パターン５と第２の短絡端末７の間はそれぞれ電波の進行方向に対して電気的に約λ／４だけ離れた位置に設定されている。図７はこれら第１の短絡端末８と第２の短絡端末７および反射パターン（第３の短絡端末）５の関係を模式的に示すものであり、同図に示すように、第２の短絡端末７で反射して第１の短絡端末８に戻る第２の直線偏波は、第２の短絡端末７と反射パターン５との間で位相が反転すると共に第１の短絡端末８と反射パターン５との間で位相が反転するため、第１の短絡端末８と第２の短絡端末７との間に共振は発生しなくなる。すなわち、第３の短絡端末である反射パターン５がリアクタンス成分となって不要な偏波が反射されるため、不要な共振周波数を使用する電波の受信帯域から除去することができ、第２のプローブ６の給電効率が劣化することを防止できる。
【００１９】
上記した実施形態例に係る衛星放送受信用コンバータにおいては、第１の短絡端末８と第２の短絡端末７との距離を電波の進行方向に対して電気的に約λ／２だけ離れた位置に設定すると共に、これら第１の短絡端末８と第２の短絡端末７との間に配設した回路基板２に第２のプローブ６と反射パターン（第３の短絡端末）５を互いに直交する方向にパターン形成し、且つ、第１の短絡端末８と反射パターン５間の距離ならびに反射パターン５と第２の短絡端末７間の距離をそれぞれ電波の進行方向に対して電気的に約λ／４だけ離れた位置に設定したので、反射パターン５によって不要な共振周波数を使用帯域から除去することができ、それ故、導波管１の全長を短くして小型化を図った上で給電効率の劣化を防止できる。また、第３の短絡端末である反射パターン５は第２のプローブ６と同一の回路基板２に形成されているため、わざわざ第３の短絡端末を別途設ける必要がなく、部品点数を削減してコストの低減化が図れる。
【００２０】
なお、上記した実施形態例では、第３の短絡端末である反射パターン５の両端を接地した場合について説明したが、図８に示すように、長さが約λ／４に設定された反射パターン５の一端のみを接地させても良い。この場合、反射パターン５がリアクタンス成分と容量成分となり、不要な偏波を吸収し減衰させることができる。
【００２１】
また、上記した実施形態例では、内部に傾斜面１ａを有する導波管１を用い、このようなコーナ型の導波管１の管軸に対して回路基板２を平行に配設した衛星放送受信用コンバータについて説明したが、内部に傾斜面のないストレート形状の導波管を用い、このような直線型の導波管の管軸に対して回路基板を直交配設した衛星放送受信用コンバータにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る衛星放送受信用コンバータの平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】該衛星放送受信用コンバータに備えられる導波管の斜視図である。
【図４】該導波管を図３と反対側から見た斜視図である。
【図５】該衛星放送受信用コンバータに備えられる回路基板の平面図である。
【図６】該衛星放送受信用コンバータに備えられる蓋体の斜視図である。
【図７】第３の短絡端末の動作原理を示す説明図である。
【図８】第３の短絡端末の変形例を示す説明図である。
【図９】従来例に係る衛星放送受信用コンバータの断面図である。
【図１０】従来例の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
１　導波管
１ａ　傾斜面
１ｂ　前部開口端
１ｃ　開口
２　回路基板
２ａ　切欠孔
２ｅ　突片
２ｆ　橋絡片
３　蓋体
４　接地導体
５　反射パターン（第３の短絡端末）
６　第２のプローブ
７　第２の短絡端末
８　第１の短絡端末
９　第１のプローブ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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