(57)【要約】【課題】  避雷回路を構成するためにチョークコイル，アレスタなど形状が大きく特別な部品や放電ギャップを必要とせず，小型・低コストで耐雷性の優れた電子機器を提供する。【解決手段】  導電性材料で形成されたシャーシ４８内に１以上の入力端子４ａと出力端子４ｂ・４ｃと電子部品が実装されたプリント基板４０が装着された電子機器４において，前記プリント基板４０の入力端４１ａと出力端４１ｂ・４１ｃを，それぞれ前記入力端子４ａと前記出力端子４ｂ・４ｃに接続すると共に，少なくとも前記入力端子４ａまたは前記出力端子４ｂ・４ｃと，前記シャーシ４８の間に前記入・出力端子間を伝送する伝送信号の下限の周波数より低いカットオフ周波数を持つショートスタブ４２を前記プリント基板４０上にそれぞれ備え，前記ショートスタブ４２の幅は雷サージ電流に耐える値に設定した。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料で形成されたシャーシ内に１以上の入力端子または/及び出力端子と電子部品が実装されたプリント基板が装着された電子機器において，
前記プリント基板の入力端と出力端を，それぞれ前記入力端子と前記出力端子に接続すると共に，
少なくとも前記入力端子または前記出力端子と，前記シャーシの間に前記入・出力端子間を伝送する伝送信号の下限の周波数より低いカットオフ周波数を持つショートスタブを前記プリント基板上にそれぞれ備え，
前記ショートスタブの幅は雷サージ電流に耐える値に設定されていることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記ショートスタブの幅は信号ラインの幅より大きな値に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記プリント基板上の信号入力端または信号出力端の間の伝送系路上に，前記伝送周波数の信号が通過し，前記伝送信号周波数より低い周波数の信号の通過を阻止する結合コンデンサーを前記プリント基板上にそれぞれ備えさせたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記結合コンデンサーは０．５〜１００ＰＦに設定されていることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記伝送信号周波数はＵＨＦ〜ＳＨＦ帯であることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ＣＡＴＶシステムや再送信システムで使用する電子機器に関するものである。より詳しくは雷サージに対する耐性を改善できる電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，ＣＡＴＶシステムや再送信システムで用いられる電子機器は，シャーシ内にプリント基板が装着され，このプリント基板上に雷サージから電子回路を保護するための避雷回路が備えられている。従来の避雷回路としては，入力端子とアースとの間に第１チョークコイルを並列接続すると共に、出力端子とアースとの間に第２チョークコイルを並列接続するようにしている。また，さらに避雷対策のために入力端子とアースとの間に第１アレスタを並列接続すると共に、出力端子とアースとの間に第２アレスタを並列接続するようにしている。さらにまた、避雷対策のため電子回路の入力端にはアースとの間に互いに逆方向とされたダイオードが並列接続されている。
【０００３】
このように構成された増幅回路において、入力端子から雷サージが入力されると、その雷サージの高電圧が第１アレスタに印加されるため、第１アレスタが導通して、雷サージは、第１アレスタを介してアース側に導かれるようになる。また、雷サージ成分が第１アレスタを通過しても、電子回路の入力端に接続されているダイオードが導通してアース側に導かれる。従って、雷サージが電子回路部へ伝播することが阻止される。これにより、電子回路部を雷サージから保護することができるようになる。（例えば，特許文献１参照）。
【０００４】
また上記アレスタの替わりにプリント基板上に放電ギャップを形成しておき，雷サージの高電圧が放電ギャップに印加されると、放電ギャップで放電して、サージ電流をアース側に導き電子回路を雷サージから保護する方法が記載されている。（例えば，特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−９４１６８号公報
【特許文献２】特開平８−３０８０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし，特許文献１の技術では避雷回路を構成するためにチョークコイル，アレスタなど形状が大きく特別な部品が必要になると共に，部品のコストさらには組み立てコストがかかるため，電子機器のコストも上がってしまう。また，チョークコイルは一般にフェライトコアに絶縁電線を巻いて製造するため，はんだ付け等の不良を発生しやすく，また，周波数特性に温度特性があり，製品の温度特性に悪影響を与えてしまうという問題がある。また，２ＧＨｚ帯で使用する場合，ＶＳＷＲ（電圧定在波比）など所要の性能を得るためにはチョークコイルの分布容量を減らして高周波域におけるＶＳＷＲ特性を改善する必要がある。ところが，分布容量を減らすためにはチョークコイル自体を小型化する必要があるが，小型化が進むとそれに伴い，雷の大きなサージ電流を許容できなくなり，チョークコイルが焼損してしまうという問題がある。また，広帯域に渡って，ＶＳＷＲおよび，耐雷性能が良好なチョークコイルを設計するのは困難を要するといった問題がある。
【０００７】
一方，特許文献２の技術では，上記のような特別な部品を省略できコストを抑えることが可能であるが，放電ギャップを形成しなけばならないため，伝送周波数は高くなると，放電ギャップがＶＳＷＲに悪影響を与えてしまうという問題がある。また，大気中での放電により放電開始電圧が上昇するため，放電ギャップを通過した雷サージが電子回路に印加され電子回路が故障してしまうという問題がある。
【０００８】
そこで本願においては，こうした問題点を解決するためになされたものであり，その目的は，避雷回路を構成するためにチョークコイル，アレスタなど形状が大きく特別な部品や放電ギャップを必要としない小型で低コストな電子機器を提供することである。
その他の目的は雷サージを直接アース側に逃がすことにより，電子回路を雷サージから保護できる電子機器を提供することである。
その他の目的は前記伝送信号より周波数が低い不要な信号の通過を阻止できる電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために，請求項１の発明は，導電性材料で形成されたシャーシ内に１以上の入力端子または/及び出力端子と電子部品が実装されたプリント基板が装着された電子機器において，前記プリント基板の入力端と出力端を，それぞれ前記入力端子と前記出力端子に接続すると共に，少なくとも前記入力端子または前記出力端子と，前記シャーシの間に前記入・出力端子間を伝送する伝送信号の下限の周波数より低いカットオフ周波数を持つショートスタブを前記プリント基板上にそれぞれ備え，前記ショートスタブの幅は雷サージ電流に耐える値に設定するように構成される。
【００１０】
請求項２の発明は，請求項１に記載の電子機器において，前記ショートスタブの幅は信号ラインの幅より大きな値に設定するように構成される。
【００１１】
請求項３の発明は，請求項１または請求項２に記載の電子機器において，前記プリント基板上の信号入力端または信号出力端の間の伝送系路上に，前記伝送周波数の信号が通過し，前記伝送信号周波数より低い周波数の信号の通過を阻止する結合コンデンサーを前記プリント基板上にそれぞれ備えさせるように構成される。
【００１２】
請求項４の発明は，請求項３に記載の電子機器において，前記結合コンデンサーは０．５〜１００ＰＦに設定するように構成される。
【００１３】
請求項５の発明は，請求項１乃至請求項４に記載の電子機器において，前記伝送信号周波数はＵＨＦ帯〜ＳＨＦ帯であるように構成される。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば，導電性材料で形成されたシャーシ内に１以上の入力端子または/及び出力端子と電子部品が実装されたプリント基板が装着された電子機器において，前記プリント基板の入力端と出力端を，それぞれ前記入力端子と前記出力端子に接続すると共に，少なくとも前記入力端子または前記出力端子と，前記シャーシの間に前記入・出力端子間を伝送する伝送信号の下限の周波数より低いカットオフ周波数を持つショートスタブを前記プリント基板上にそれぞれ備え，前記ショートスタブの幅は雷サージ電流に耐える値に設定するように構成したので，
避雷回路を構成するためにチョークコイル，アレスタなど形状が大きく特別な部品や放電ギャップを必要としない小型で低コストな電子機器を提供することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば，請求項１に記載の電子機器において，前記ショートスタブの幅は信号ラインの幅より大きな値に設定するように構成したので，
請求項１の効果に加え，雷サージを直接アース側に逃がすことができ，電子回路を雷サージから保護できる電子機器を提供することができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば，請求項１または請求項２に記載の電子機器において，前記プリント基板上の信号入力端または信号出力端の間の伝送系路上に，前記伝送周波数の信号が通過し，前記伝送信号周波数より低い周波数の信号の通過を阻止する結合コンデンサーを前記プリント基板上にそれぞれ備えさせるように構成したので，
上記の効果に加え，前記伝送信号より周波数が低い不要な信号の通過を阻止できる電子機器を提供することができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば，請求項３に記載の電子機器において，前記結合コンデンサーは０．５〜１００ＰＦに設定するように構成したので，
前記不要信号レベルを下げることができ，前記伝送信号のＣＮ比が向上し，高い品質の信号が出力できる電子機器を提供することができる。
【００１８】
請求項５の発明によれば，請求項１乃至請求項４に記載の電子機器において，前記伝送信号周波数はＵＨＦ帯〜ＳＨＦ帯であるように構成したので，
ショートスタブの長さが短くなり，小型でローコストな電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本実施例では，衛星ディジタル放送信号の電波を直接受信できないエリアに向けて，中継信号の電波を再放射し，中継信号を受信することで，サービスを享受できるギャップフィラーシステムに適用した例を示す。
衛星ディジタル放送は，直接受信するためのＳバンド（２．６ＧＨｚ帯）信号と，ギャップフィラーシステムで受信するためのＫｕバンド（１２ＧＨｚ帯）信号を人工衛星から地球に向けて放射されている。
以下に，本発明を具体化した実施形態の例を，図面を基に詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は本発明を適用した再送信システム（ギャップフィラーシステムとも言う）１０のブロック図を示したものである。
１は受信アンテナで１２ＧＨｚ帯の衛星ディジタル放送信号を受信するためのものである。２は信号処理部であり，受信アンテナ１で受信した１２ＧＨｚ帯の衛星ディジタル放送信号を復調して，前記直接受信するＳバンド信号と同じ２．６ＧＨｚ帯の中継信号を生成している。３は増幅器であり，前記２．６ＧＨｚ帯の中継信号を所定の出力レベルになるように増幅するために設けられている。４は本発明を適用した分配器で，本実施例では２分配器として動作する。５・６は送信アンテナであり，前記衛星ディジタル放送信号の電波を直接受信できないエリアに向けて中継信号を放射するためのものであり，本実施例では２機備えている。
【００２１】
次に，分配器４について図２，図３を用いて詳細に説明する。図２は分配器４の実体配線図を示している。また，図３は図２の要部を拡大表示したものである。
前記分配器４は，一面が開口され内部に収納空間を有するシャーシ４８と，前記シャーシ４８の収納空間に設けたプリント基板４０と，図示しない前記シャーシ４８の開口部を閉塞する蓋体でもって構成されている。前記シャーシ４８の一方の側面には入力端子４ａが螺入され固定されており，前記シャーシ４８の内面に中心導体が突出している。また他方の側面の内，対向する側面には２つの出力端子４ｂ・４ｃが同様に螺入され固定されており，前記シャーシ４８の内面に中心導体が突出している。また，前記シャーシ４８には前記シャーシ４８と，前記蓋体をボルトで固定するための貫通孔５０が４ヶ所備えられている。また，雨水や妨害波の侵入及び，分配器４から不要な電波を放射しないようにするためシールドパッキンを装着するための溝部４９を備えている。シャーシ４８は導電性の材料が使用され，本実施例ではアルミダイカストが採用されている。
【００２２】
次に，前記シャーシ４８の収納空間に装着されたプリント基板４０について詳細に説明する。
４１ａは入力端で前記入力端子４ａの中心導体と半田付け等により接続されている。また，４１ｂ・４１ｃは出力端で前記出力端子４ｂ・４ｃの中心導体とそれぞれ半田付け等により接続されている。４２ａは前記入力端子４ａ側に設けたショートスタブである。また，４２ｂ・４２ｃは前記出力端子４ｂ・４ｃ側にそれぞれ設けたショートスタブである。
【００２３】
本実施例では，ショートスタブ４２の長さＬは１５．７１ｍｍ，幅Ｗは２．８０２ｍｍに設定した。このように設定したので，分配器４の入出力特性は中継信号周波数をカットオフとするハイパスフィルター（ＨＰＦ）として機能する。このため，上記中継信号が損失なく通過し，中継信号より周波数の低い妨害波成分が除去できると共に，たとえば，送信アンテナ５または６を介して入力された雷サージ電流は前記ショートスタブ４２により，直接アースに流れるため，出力端子４ｂまたは４ｃとアース間の電位差は小さくなり，分配器４の入力端子４ａを介して，上流側に接続されている機器たとえば増幅器３や信号処理部２に流れることがなく故障を未然に防止できる。なお，本実施例ではショートスタブ４２の長さＬは１５．７１ｍｍ，幅Ｗは２．８０２ｍｍに設定したが，これに限定されることはなく中継信号の周波数や雷サージの許容量により適宜設定すればよい。なお，本実施例における信号ラインの幅は１．７６ｍｍである。
このように，ショートスタブ４２の幅を信号ラインの幅より大きな値に設定したので雷サージ電流をアースに逃がすことができると共に，中継信号より周波数の低い妨害波成分が除去できる。
また，周波数範囲としてはＵＨＦ帯〜ＳＨＦ帯にするのがショートスタブ４２を形成する上でも好適である。
【００２４】
４３は分配回路で，本実施例では周知のウイルキンソン型２分配回路を採用している。４４・４５は結合コンデンサーで本実施例では３ＰＦのセラミックコンデンサーを使用している。本実施例では３ＰＦを使用したが上記中継信号が損失なく通過し，中継信号より周波数の低い妨害波成分が除去できれば良いので，０．５〜１００ＰＦであれば使用できる。なお，４６はスルーホール，４７はプリント基板４０をシャーシ４８に固定するための螺子である。また，５１は調整用ランドであり，電圧定在波比が所定値以下になるように微調整するためにプリント基板上に設けた導体片である。調整用ランド５１は設計時のみ存在させ，量産時はなくてもよい。また，本実施例では出力端子４１ｂ側だけに設けたが他の端子に接続される伝送線路上に設けてもよい。
次に，動作について詳細に説明する。
受信アンテナ１で，人工衛星からギャップフィラーシステム用に送信しているＫｕバンド（１２ＧＨｚ帯）信号を受信する。受信した１２ＧＨｚ帯の衛星ディジタル放送信号を信号処理部２で復調して，前記直接受信するＳバンド信号と同じ２．６ＧＨｚ帯の中継信号を生成する。そして，前記２．６ＧＨｚ帯の中継信号を所定の出力レベルになるように増幅器３で増幅し，分配器４で２分配したのち送信アンテナ５・６を介して，前記衛星ディジタル放送信号の電波を直接受信できないエリアに向けて中継信号を放射する。ユーザーは衛星から放射されている２．６ＧＨｚの放送信号を受信するか，または，２．６ＧＨｚの中継信号を受信することにより，サービスを享受できる。
【００２５】
ところで，微弱な信号を再放射するレベル（＋３０ｄＢｍ）まで増幅するために，前記増幅器３の利得は大きく（６０ｄＢ）なり，中継信号以外の不要波信号成分を除去するためには高価なフィルタが必要になる。そこで，分配器４の周波数特性を，中継信号の周波数をカットオフとするハイパスフィルター（ＨＰＦ）として機能するようにしたので，上記中継信号が損失なく通過でき，中継信号より周波数の低い妨害波成分が除去できる。また，送信アンテナ５または６を介して分配器４内に侵入した雷サージは前記ショートスタブ４２により，直接アースに流れるため，出力端子４ｂまたは４ｃとアース間の電位差は小さくなり，分配器４の上流側に接続されている機器たとえば増幅器３や信号処理部２に流れることがなく故障を未然に防止できるという優れた効果を奏する。
【００２６】
尚，本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく，以下に例示するように，本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部を適宜に変更して実施することも可能である。
たとえば，本実施例では，分配数を２としたが３以上でもよい。また，分配器に使用した例を示したが，増幅器，信号処理機など，電子回路を内臓した電子機器であれば同様に適用できる。また，本実施例では２．６ＧＨｚ帯の衛星ディジタル放送のギャップフィラーシステムに適用する例を示したが，ＵＨＦ帯〜ＳＨＦ帯であれば同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を適用した再送信システムのブロック図である。
【図２】分配器４の実体配線図である。
【図３】図２の要部を拡大表示した説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…受信アンテナ，２…信号処理部，３…増幅器，４…分配器，４ａ…入力端子，４ｂ・４ｃ…出力端子，５・６…送信アンテナ，１０…再送信システム，４０…プリント基板，４１ａ…入力端，４１ｂ・４１ｃ…出力端，４２…ショートスタブ，４３…分配回路，４４・４５…結合コンデンサー，４６…スルーホール，４７…螺子，４８…シャーシ，４９…溝部，５０…貫通孔，５１…調整用ランド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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