(57)【要約】【課題】  地上波デジタルテレビジョン放送や携帯電話などの高周波信号の無線中継装置に好適に実施され、単一の伝送路の一端と分岐伝送路の一端とを接続し、各分岐伝送路に高周波信号を開閉するためのスイッチを設けるようにしたパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダと称される高周波電力合成または分配器において、伝送路を流れる大電力の高周波信号に対する基板の放熱性およびＧＮＤへの接続性を向上させる。【解決手段】  基板５５の裏面に金属塊から成る導電性プレート５８を設け、スイッチＳＷの放熱用のこの導電性プレート５８において、基板５５の固定は表面側の第１のネジ孔７１へのネジの螺着によって行い、筐体５４への固定は裏面側の第２のネジ孔７２へのネジ７３の羅着によって行う。すなわち、ネジ孔７１，７２を同じ位置に形成する。したがって、連通したネジ孔７１，７２の周囲を通してＧＮＤへの接続性を向上できる。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に高周波信号の伝送路が形成された基板を、ＧＮＤに接続された筐体に収納して成り、前記高周波信号の電力を合成または分配するようにした高周波電力合成または分配器において、
前記基板の裏面と前記筐体内面との間に介在され、金属塊から成る導電性プレートを含み、
前記導電性プレートには、前記基板を該導電性プレートに固着するための第１のネジ孔と、該導電性プレートを前記筐体に固着するための第２のネジ孔とを連通して形成することを特徴とする高周波電力合成または分配器。
【請求項２】
前記基板表面は、各伝送路以外の部分はＧＮＤパターンとなり、基板裏面は全面ＧＮＤパターンとなり、前記基板表面のＧＮＤパターンにおいて、各伝送路の周囲に前記基板裏面のＧＮＤパターンと接続するスルーホールを形成することを特徴とする請求項１記載の高周波電力合成または分配器。
【請求項３】
基板表面に形成される前記伝送路に介在され、前記高周波信号を開閉するためのスイッチを有し、該スイッチは前記導電性プレートに搭載され、前記基板に形成された挿通孔から基板表面側に突出することを特徴とする請求項１または２記載の高周波電力合成または分配器。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波電力合成または分配器に、前記各分岐伝送路に個別に対応するアンプを含んで成ることを特徴とする無線中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上波デジタルテレビジョン放送や携帯電話などの高周波信号の無線中継装置に好適に実施される高周波電力合成または分配器およびそれを用いる無線中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン放送の中継局や携帯電話の基地局などでは、その高周波信号を中継するにあたって、数Ｗから数百Ｗの大きな送信電力が必要となる。そして、その大きな送信電力を得るために、また放送や電話通話には瞬断を避けなければならないことから、受信した信号は複数のアンプに分配され、それぞれで増幅された信号を合成して送信信号が作成されている。そのような用途に用いられるのが、前記分配にはデバイダと称される装置であり、前記合成にはコンバイナと称される装置である。そして、これらの装置は、単一の伝送路の一端と分岐伝送路の一端とを接続して構成されており、前記単一の伝送路の他端が出力端となる場合は前記分岐伝送路の他端がそれぞれ入力端となって前記コンバイナとなり、前記単一の伝送路の他端が入力端となる場合は前記分岐伝送路の他端がそれぞれ出力端となって前記デバイダとなり、高周波信号の入出力を入れ替えることで、共用することができるようになっている。また、不具合回路（アンプ）を切離して運用可能なように、各分岐伝送路には高周波信号を開閉するためのスイッチが設けられる。このようにして構成されるのが、パワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダと称される高周波電力合成または分配器である。
【０００３】
図１８は、中継局の一構成例を簡単に示すブロック図である。アンテナ１０１で受信された親局や前段の中継局からの信号は、フィルタ１０２およびアンプ１０３を通してデバイダ１０４に入力され、複数ｎ系統に分配されて、前記ｎ個の信号処理回路Ｃ１，Ｃ２，‥，Ｃｎにそれぞれ入力される。ここで、地上波デジタルテレビジョン放送では、アナログのテレビジョン放送のように、各放送局が個別に中継局を設置するのではなく、共用されるようになっており、前記信号処理回路Ｃ１〜Ｃｎは、各放送局のチャネルに対応している。地上波デジタルテレビジョン放送では、従来のＵＨＦ放送の４７０〜７７０ＭＨｚの帯域が、表１で示すように、それぞれ９６ＭＨｚ（１チャネル当り６ＭＨｚ、したがって１６チャネル分）の帯域幅を有する５つの帯域に分割して使用されており、図１８の構成は、１つの帯域分の構成を表す。したがって、その中継局が複数の帯域を中継する場合には、この図１８の構成が帯域数分だけ設けられる。
【０００４】
【表１】
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【０００５】
前記信号処理回路Ｃ１〜Ｃｎに入力された受信信号は、前記フィルタ１０２によって帯域内の成分が濾波された後、さらに内部のフィルタで各放送局のチャネルに対応した成分が濾波され、必要な信号処理が施されて、コンバイナ・デバイダ１０５でｎチャネル分合成されるとともに、複数ｍ（図１８では３）チャネルに分配されて、アンプユニット１０６に入力される。ここで、前記デバイダ１０４およびコンバイナ・デバイダ１０５で扱われる高周波信号の電力は小さく、配線基板上で分配／合成が可能になっている。
【０００６】
アンプユニット１０６では、分配して入力された高周波信号は、スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３を介してパワーアンプＡ１，Ａ２，Ａ３に入力され、それぞれ電力増幅される。電力増幅された高周波信号は、スイッチャブル・コンバイナ１０７で合成された後、アンテナ１０８から送信される。前記スイッチャブル・コンバイナ１０７は、各パワーアンプＡ１，Ａ２，Ａ３に個別に対応したスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３と、コンバイナ１０９とを備えて構成されている。このスイッチャブル・コンバイナ１０７が、本発明が対象とするパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダである。
【０００７】
上述のように構成されるパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダでは、伝送路には大電力の高周波信号が通過するので、放熱が重要になる。たとえば、パワーアンプＡ１，Ａ２，Ａ３の１台当り、５０Ｗに及ぶこともあり、したがって３分岐で１５０Ｗ、４分岐で２００Ｗにもなる。
【０００８】
ここで、前記放熱対策に対する従来技術としては、たとえば特許文献１が挙げられる。その従来技術では、複数のパワートランジスタを金属放熱板に直接取付け、モールドした上で、ケースに取付け、モールド部分から間隔を開けて設けられる基板上にパワートランジスタの端子を突出させ接続することで、基板搭載部品の加熱を抑え、パワートランジスタの放熱を良くするとともに、組み立て工数およびスペースの削減が図られている。
【特許文献１】特開平８−２７４２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の従来技術では、金属放熱板を用いることで、確かに放熱性は改善されているが、前記地上波デジタルテレビジョン放送や携帯電話などの高周波信号では、基板のＧＮＤ特性、具体的にはＧＮＤに対するインピーダンスやＧＮＤへ落ちるまでの時間等も重要であり、その点は充分でないという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、基板のＧＮＤへの接続性を向上し、高周波特性を向上することができる高周波電力合成または分配器およびそれを用いる無線中継装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の高周波電力合成または分配器は、表面に高周波信号の伝送路が形成された基板を、ＧＮＤに接続された筐体に収納して成り、前記高周波信号の電力を合成または分配するようにした高周波電力合成または分配器において、前記基板の裏面と前記筐体内面との間に介在され、金属塊から成る導電性プレートを含み、前記導電性プレートには、前記基板を該導電性プレートに固着するための第１のネジ孔と、該導電性プレートを前記筐体に固着するための第２のネジ孔とを連通して形成することを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、地上波デジタルテレビジョン放送や携帯電話などの高周波信号の無線中継装置に好適に実施され、たとえば単一の伝送路の一端と分岐伝送路の一端とを接続し、各分岐伝送路に高周波信号を開閉するためのスイッチを設けて構成され、パワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダなどと称される高周波電力合成または分配器において、基板と筐体との間のＧＮＤへの接続性を向上するために、また大電力の高周波信号の通過に対する放熱性を高めるために、前記基板の裏面と前記筐体内面との間に、金属塊から成る導電性プレートを設けるにあたって、該導電性プレートの一方の面に形成される基板を固着するための第１のネジ孔と、他方の面に形成される筐体に固着するための第２のネジ孔とを連通して、すなわち同じ位置に形成する。
【００１３】
したがって、前記基板の表面において、伝送路からＧＮＤパターンに流れ込んだ高周波信号は、前記連通したネジ孔の周囲において、相互に固着されている基板および導電性プレートを経て、ＧＮＤに接続された筐体に最短経路で流れ込み、除去される。これによって、基板と筐体との間のＧＮＤへの接続性を向上し、高周波特性を向上することができる。
【００１４】
また、導電性プレートへのネジ孔も、貫通孔を形成してからネジ山を形成することで加工することができ、加工が容易である。このため、同じ加工時間であれば、ネジ孔数を増やして、さらにＧＮＤへの接続性を向上することもできる。さらにまた、そのようにＧＮＤへの接続性を向上するためにネジ孔数を増やしても、導電性プレートの表裏両面でのネジ孔位置が一致しているので、省スペース化を実現することができる。
【００１５】
また、本発明の高周波電力合成または分配器では、前記基板表面は、各伝送路以外の部分はＧＮＤパターンとなり、基板裏面は全面ＧＮＤパターンとなり、前記基板表面のＧＮＤパターンにおいて、各伝送路の周囲に前記基板裏面のＧＮＤパターンと接続するスルーホールを形成することを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、基板表面のＧＮＤパターンにおいて、各伝送路の周囲に前記基板裏面のＧＮＤパターン、したがって前記導電性プレートと接続するスルーホールを形成するので、前記各伝送路の周囲のＧＮＤパターンは確実にＧＮＤを確保することができ、インピーダンスマッチングを良好に行うことができる。
【００１７】
さらにまた、本発明の高周波電力合成または分配器は、基板表面に形成される前記伝送路に介在され、前記高周波信号を開閉するためのスイッチを有し、該スイッチは前記導電性プレートに搭載され、前記基板に形成された挿通孔から基板表面側に突出することを特徴とする。
【００１８】
上記の構成によれば、前記高周波信号を開閉するためのスイッチを設けるにあたって、該スイッチを基板に搭載するのではなく、導電性プレートに搭載し、基板に形成された挿通孔から基板表面側に突出させて、該基板表面に形成された高周波信号の伝送路と接続する。
【００１９】
したがって、前記大電力の通過によるスイッチの発熱を、効率的に、前記金属塊から成る導電性プレートに逃がすことができるとともに、スイッチベースのへの接続性も向上することができる。
【００２０】
また、本発明の無線中継装置は、前記の高周波電力合成または分配器に、前記各分岐伝送路に個別に対応するアンプを含んで成ることを特徴とする。
【００２１】
上記の構成によれば、基板と筐体との間のＧＮＤへの接続性を向上し、高周波特性を向上することができる無線中継装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の高周波電力合成または分配器は、以上のように、地上波デジタルテレビジョン放送や携帯電話などの高周波信号の無線中継装置に好適に実施され、たとえば単一の伝送路の一端と分岐伝送路の一端とを接続し、各分岐伝送路に高周波信号を開閉するためのスイッチを設けて構成され、パワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダなどと称される高周波電力合成または分配器において、基板と筐体との間のＧＮＤへの接続性を向上するために、また大電力の高周波信号の通過に対する放熱性を高めるために、前記基板の裏面と前記筐体内面との間に、金属塊から成る導電性プレートを設けるにあたって、該導電性プレートの一方の面に形成される基板を固着するための第１のネジ孔と、他方の面に形成される筐体に固着するための第２のネジ孔とを連通して、すなわち同じ位置に形成する。
【００２３】
それゆえ、前記基板の表面において、伝送路からＧＮＤパターンに流れ込んだ高周波信号は、前記連通したネジ孔の周囲において、相互に固着されている基板および導電性プレートを経て、ＧＮＤに接続された筐体に最短経路で流れ込み、除去される。これによって、基板と筐体との間のＧＮＤへの接続性を向上し、高周波特性を向上することができる。
【００２４】
また、導電性プレートへのネジ孔も、貫通孔を形成してからネジ山を形成することで加工することができ、加工が容易である。このため、同じ加工時間であれば、ネジ孔数を増やして、さらにＧＮＤへの接続性を向上することもできる。さらにまた、そのようにＧＮＤへの接続性を向上するためにネジ孔数を増やしても、導電性プレートの表裏両面でのネジ孔位置が一致しているので、省スペース化を実現することができる。
【００２５】
また、本発明の無線中継装置は、以上のように、前記の高周波電力合成または分配器に、前記各分岐伝送路に個別に対応するアンプを含んで成る。
【００２６】
それゆえ、基板と筐体との間のＧＮＤへの接続性を向上し、高周波特性を向上することができる無線中継装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の第１の形態に係る高周波電力合成または分配器であるパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１の蓋５２を取外した状態での平面図であり、図２はこのパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１の正面図であり、図３は背面図であり、図４は図１の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図である。このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１は、大略的に、導電性の材料から成る前記蓋５２およびそれが組合わせられる基台５３から成る筐体５４内に、高周波電力の合成または分配用の基板５５およびその基板５５に実装されるスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３；ＳＷ１１，ＳＷ１２（総称するときは、以下参照符号ＳＷで示す）を切換え制御する制御回路基板５６を収納して構成されている。
【００２８】
このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１は、前述の地上波デジタルテレビジョン放送用に用いられ、３つの信号の合成または分配を行う。したがって、基板５５には、単一の伝送路Ｋ０の一端に３つの分岐伝送路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の一端が共通に接続され、前記単一の伝送路Ｋ０の他端が筐体５４の背面に設けられたコネクタＪ０のコネクタピンＰ０に半田付けされ、前記各分岐伝送路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の他端が筐体５４の前面に設けられたコネクタＪ１，Ｊ２，Ｊ３のコネクタピンＰ１，Ｐ２，Ｐ３にそれぞれ半田付けされる。このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１は、前記各コネクタＪ１，Ｊ２，Ｊ３がそれぞれ入力端となり、前記コネクタＪ０が出力端となるときにはコンバイナとなり、前記各コネクタＪ１，Ｊ２，Ｊ３がそれぞれ出力端となり、前記コネクタＪ０が入力端となるときにはデバイダとなる。
【００２９】
各コネクタＪ０〜Ｊ３には、同軸ケーブルの先端に固着された接栓がネジ止め固定される。これによって、各伝送路Ｋ０〜Ｋ３はコネクタピンＰ０〜Ｐ３を介して前記同軸ケーブルの中心導体と接続され、筐体５４はＧＮＤに接続されている前記同軸ケーブルの外導体と接続される。
【００３０】
前記基板５５は、両面基板であり、表面には、前記各伝送路Ｋ０〜Ｋ３が形成されるとともに、スタブパターンＳＴ１，ＳＴ２が形成されており、残余の領域は、前記各伝送路Ｋ０〜Ｋ３およびスタブパターンＳＴ１，ＳＴ２とインピーダンスマッチングのために必要となる間隙（たとえば伝送路のパターン幅を２ｍｍとすると、前記５０Ωで０．６ｍｍ程度）を開けて、ＧＮＤパターン５７となっている。また、基板５５の裏面は、全面ＧＮＤパターンとなっており、表裏のＧＮＤパターン間を接続し、ＧＮＤへの接続性を向上するためのスルーホール５９が、特に前記伝送路Ｋ０〜Ｋ３の両側を密に、多数形成されている。これによって、前記各伝送路Ｋ０〜Ｋ３の周囲のＧＮＤパターンは確実にＧＮＤを確保することができ、インピーダンスマッチングを良好に行うことができるようになっている。
【００３１】
前記基板５５の裏面と、基台５３の内面との間には、ＧＮＤへの接続性を向上するために、また前記スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３；ＳＷ１１，ＳＷ１２の大電力の通過に対する放熱性を高めるために、金属塊から成る導電性プレート５８が設けられている。基板５５と、導電性プレート５８とは、多数のネジ６１，６２によって相互に固着されている。そして、前記スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３；ＳＷ１１，ＳＷ１２は、前記導電性プレート５８に搭載され、前記基板５５に形成された挿通孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３；Ｈ１１，Ｈ１２から基板表面側に突出し、端子が伝送路に半田付けされている。これによって、電力通過によるスイッチの発熱を、効率的に、前記金属塊から成る導電性プレート５８に逃がすことができるとともに、スイッチベースのＧＮＤ接続も向上するようになっている。
【００３２】
そして、このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１では、伝送路Ｋ０には、取付け位置の異なる２つのスタブパターンＳＴ１とＳＴ２とが、一方の側と他方の側とに形成されている。これらのスタブパターンＳＴ１，ＳＴ２において、分岐用スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の総てが閉成している、すなわち３合成または３分配のときには、伝送路Ｋ０〜Ｋ３の接続点６０からの距離が近いスタブ用スイッチＳＷ１１が閉成され、前記距離が遠いスタブ用スイッチＳＷ１２が開成されてインピーダンスマッチングが行われ、前記分岐用スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のいずれか１つが開成している、すなわち２合成または２分配になってしまったときには、前記接続点６０からの距離が近いスタブ用スイッチＳＷ１１が開成され、前記距離が遠いスタブ用スイッチＳＷ１２が閉成されてインピーダンスマッチングが行われる。
【００３３】
なお、前記スタブパターンＳＴ１，ＳＴ２は、前記の５つの帯域の内、どの帯域に対応するかによって、その長さを調整可能に形成されていてもよい。具体的には、各スタブパターンＳＴ１，ＳＴ２を前記５つの帯域に対応して、５つの部分に分割形成しておき、前記各スイッチＳＷの半田付け時に、波長に対応した必要な部分だけ、半田付けや金属板を渡した半田付けを行うことで、長さ調整を行う。あるいは、前記スタブパターンＳＴ１，ＳＴ２を予め必要最大限の長さに形成しておき、波長に対応した必要な部分を残して、残りのパターンとの境界部分のパターンを剥ぎ取り、前記残りのパターンを切離すなどして、長さ調整を行うようにしてもよい。このようにして、精細に５つの帯域のそれぞれの高周波信号の周波数に適応することができる。なお、各スタブパターンＳＴ１，ＳＴ２の実効長さは、スタブ用スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２部分の長さを含めて決定される。
【００３４】
一方、図５は、前記スイッチＳＷの一構成例を示す縦断面図であり、図６は、その分解斜視図である。これらの図に示すように、スイッチＳＷは、大略的に、ソレノイド１０と、ベースブロック２０とがネジＢ１でネジ止め固定されて構成されており、導電性のベース１に絶縁状態で保持される一対のコンタクト端子２ａ，２ｂに対して、前記ベース１とコンタクト端子２ａ，２ｂとの間に配置されるコンタクト４Ａがソレノイド１０によって駆動されることで開閉を行うように構成されている。
【００３５】
前記ベース１は、アルミニウム等の導電性の金属材料から成り、直方体形状の側面の隅角部に面取りが施されている。前記ベース１の上面には、図７（ａ）に示すように、長孔状に窪む凹部１ｂが長手方向に延びるように形成されているとともに、この凹部１ｂの長手方向の両脇にネジ孔１ｅが形成されている。さらに、凹部１ｂの底面中心には、上下方向に貫通する貫通孔１ｃが形成されている。
【００３６】
また、ベース１の下面には、図７（ｂ）に示すように、下方に開口して長手方向に延びる横断溝１ａが形成されているとともに、この横断溝１ａを跨ぐように円形状に窪む嵌合部１ｆが２箇所に形成されている。さらに、横断溝１ａの上面の両端付近には、有底の固定穴１ｄが一対形成されている。そして、この横断溝１ａ内に前記一対のコンタクト端子２ａ，２ｂおよびコンタクト４Ａが配置されて、その下方にはサブベース５が配設されている。
【００３７】
前記コンタクト端子２ａ，２ｂは、液晶ポリマ樹脂等の絶縁部材３ａ，３ｂにインサートモールドされている。そして、前記絶縁部材３ａ，３ｂの反対側から突出した前記コンタクト端子２ａ，２ｂの端子部２０ａ，２０ｂは、前記伝送路Ｋ０；Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３またはスタブパターンＳＴ１，ＳＴ２の基端側の部分と半田付け接続される。
【００３８】
前記絶縁部材３ａ，３ｂは、前記ベース１の横断溝１ａに嵌入する形状に形成されているとともに、その上面には、前記ベース１の固定穴１ｄに嵌合する突起３ｃ、３ｄが形成されて、この突起３ｃ，３ｄが固定穴１ｄにそれぞれ圧入されることによって、コンタクト端子２ａ，２ｂがベース１に絶縁状態で保持されるようになる。
【００３９】
前記コンタクト４Ａは、図８に示すように、略短冊状のシングル接点に形成されて、その中央部分には変形の貫通孔４ａが形成されている。このコンタクト４Ａは、例えば厚み寸法が０．３〜０．６ｍｍ程度で耐熱性の高いベリリウム銅等の板材をプレスで打ち抜き加工して、金メッキが施されているものが好ましい。
【００４０】
このコンタクト４Ａは、上記打ち抜き加工によってバリが生じる側の面がコンタクト端子２ａ，２ｂ側を向くとともに、その反対側の面が前記ベース１の横断溝１ａの上面側を向くように配置される。また、このコンタクト４Ａの両端付近には、半球状の突部４ｂが、コンタクト端子２ａ，２ｂの方向に突出するようにそれぞれ打ち出し形成されている。この突部４ｂは、上記打ち抜き加工によって生じるバリの高さよりも突出する高さに設定されている。
【００４１】
前記サブベース５は、瓢箪状に形成されて、ベース１の横断溝１ａおよび嵌合部１ｆに嵌合固定されることによって、下方に開口する横断溝１ａを閉塞して、ベース１に前記保持部材３ａ，３ｂを保持固定する。
【００４２】
一方、前記ベース１の上面に形成された凹部１ｂ内には、下方から順に、カード６、カードバネ７、円柱状のカード８が配置され、凹部１ｂの底面と前記カード６との間には一対の復帰バネ９が配置されている。そして、これらの部品６〜８ならびにベース１に取付けられるソレノイド１０によってコンタクト４Ａを昇降変位させるようになっている。
【００４３】
前記カード６は、絶縁性の樹脂等で構成されて、ベース１の凹部１ｂに嵌り込む基部６ａと、この基部６ａの中央部分から下方に突出する突出部６ｂとを有して、基部６ａの下面には、突出部６ｂの両脇に下方に突出する一対の凸部６ｄが形成され、その反対側の上面には上方に突出する一対の凸部６ｅが形成されている。前記カード６の突出部６ｂは、ベース１の凹部１ｂの貫通孔１ｃから横断溝１ａ内に突出し、コンタクト４Ａの貫通孔４ａに挿通して、熱かしめ固定されるようになっている。
【００４４】
前記コンタクト４Ａの貫通孔４ａは、前記図８に示すように、四角形の一角が傾斜面に変形形成されているとともに、前記突出部６ｂの先端部分６ｃも、この形状に対応する形状に形成されている。したがって、コンタクト４Ａは表裏反対に前記突出部６ｂに挿入することができず、コンタクト４Ａの突部４ｂが下向きになることが担保されている。
【００４５】
前記カードバネ７は、平板状のバネであり、前記カード６の凸部６ｅに挿通される一対の孔７ａを有して、このカードバネ７の中央部分が前記カード８に押されるようになっている。前記前記カード８は、絶縁性の樹脂等で構成されて、ソレノイド１０の駆動力をカードバネ７に伝達する。前記復帰バネ９は、コイル状の圧縮バネであり、カード６の凸部６ｄでガイドされて、カード６を上方に付勢して、カード６の突出部６ｂに取付けられたコンタクト４Ａをベース１の横断溝１ａの上面に圧接させる。
【００４６】
前記ソレノイド１０は、ベース１のネジ孔１ｅに螺着されるネジＢ１によってベース１の上面に取付けられている。このソレノイド１０は、円柱状の可動鉄芯１１と、前記可動鉄芯１１を内部に収容する円筒状の絶縁性ボビン１２と、前記ボビン１２の側周部に導体線が巻設されたコイル１３と、可動鉄芯１１の下方に配置される固定鉄芯１４と、前記固定鉄芯１４を固定するとともにボビン１２を下方からコ字状に覆う継鉄１５と、磁石から成り、ボビン１２の上端部に嵌合する平角リング状の一対のハーフ１６と、継鉄１５の左右の上端部に嵌合されてハーフ１６を上方からコ字状に覆うプレート１７と、全体を上方からコ字状に覆うカバー１８とを備えて構成されている。
【００４７】
前記固定鉄芯１４の中心部には、貫通孔１４ａが形成されて、この貫通孔１４ａ内に前記カード８が挿入されるようになっている。そして、前記制御回路基板５６からコイル１３に相互に逆方向のパルス状の電流を流すことで、前記可動鉄芯１１は進退変位し、スイッチング状態を切換えることができる。前記可動鉄芯１１が進出すると、カード６に取付けられたコンタクト４Ａの突部４ｂがコンタクト端子２ａ，２ｂにそれぞれ接触し、スイッチは閉成する。前記可動鉄芯１１が後退すると、前記コンタクト４Ａの突部４ｂはコンタクト端子２ａ，２ｂからそれぞれ離反し、スイッチは開成する。このスイッチＳＷはラッチングリレーであり、前記コイル１３に電流が流れていないときには、前記可動鉄芯１１は前記ハーフ１６によって保持されている。
【００４８】
各スイッチＳＷの切換え制御は、コネクタ７０に入力される前記パワーアンプＡ１，Ａ２，Ａ３からの信号や、監視ステーションなどからの遠隔制御の信号に応答して、制御回路基板５６から与えられる前記パルス状の電流によって行われる。そして、ラッチングリレーのスイッチＳＷによって、前記電流は、切換えを行う際に流れるだけであり、省電力である。
【００４９】
図９は、前記スイッチＳＷの駆動信号線６３の引き回しを説明するために、図１の切断面線ＩＸ−ＩＸから見た断面図である。注目すべきは、このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１では、この図９で示すように、スイッチＳＷの側面から導出された駆動信号線６３は、前記導電性プレート５８において、その厚み方向に、前記駆動信号線６３の引出し口の直下から形成された挿通孔６４から引き込まれ、該導電性プレート５８の基板５５とは反対側の面に形成され、前記挿通孔６４に連通する引出し溝６５を通じて該導電性プレート５８の面方向に引出され、制御回路基板５６に接続されることである。ただし、この図９では、図面を理解し易くするために、スイッチＳＷ２は省略している。
【００５０】
図１０は、前記導電性プレート５８の平面図であり、図１１は、その底面図である。前記図９からも理解される通り、この導電性プレート５８には、相互に近接して配置されるスタブ用スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２用の引出し溝６５ａと、分岐用スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３用の引出し溝６５ｂとが設けられており、したがって引出し溝６５ａには挿通孔６４が２つ連通しており、引出し溝６５ｂには挿通孔６４が３つ連通している。こうして、引出し溝６５を共用しつつ、最短経路で、前記駆動信号線６３が制御回路基板５６に引き込まれるようになっている。なお、導電性プレート５８は、大電力が通過する前記スイッチＳＷの放熱および前記のようにＧＮＤへの接続性を向上するためのものであり、前記駆動信号線６３を引き回す引出し溝６５を形成するための充分な厚みがあり、また部分的にこのような引出し溝６５や挿通孔６４を形成しても、放熱のための問題はない。
【００５１】
このようにして、前記駆動信号線６３が基板５５の表面で露出する長さを最小とし、前記伝送路Ｋ０〜Ｋ３を流れる大きな電力の高周波信号が前記駆動信号線６３に侵入することによる誤動作や動作不良を減少させることができる。
【００５２】
また、注目すべきは、このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１では、前記図１や図９で示すように、前記高周波信号の伝送路Ｋ０〜Ｋ３およびスイッチＳＷが搭載された基板５５と、制御回路基板５６との間には、ＧＮＤに接続された導電性の隔壁６６が設けられており、前記制御回路基板５６には、前記導電性プレート５８の面方向に引出された駆動信号線６３が、前記隔壁６６を挿通して導入されることである。これによって、上述のように基板５５表面での露出を最小とした駆動信号線６３を、シールドしたまま制御回路基板５６に引込むことができ、前記高周波信号の該駆動信号線６３への侵入による誤動作や動作不良を、一層減少させることができる。
【００５３】
前記制御回路基板５６は、前記駆動信号線６３が接続され、前記スイッチＳＷを切換え制御する電流パルスを発生する駆動基板５６ａと、前記コネクタ７０が搭載される制御基板５６ｂとを備えて構成される。前記駆動基板５６ａには、たとえば２４Ｖの電圧で前記スイッチＳＷを切換え制御するパワー素子などが搭載され、前記制御基板５６ｂには、前記パワーアンプＡ１，Ａ２，Ａ３からの信号や、監視ステーションなどからの遠隔制御の信号を受信し、前記パワー素子を駆動制御する制御回路などが搭載されている。そして、これらの基板５６ａ，５６ｂが前記隔壁６６によって前記基板５５から隔離されていても、これらの基板５６ａ，５６ｂの内、低振幅の信号を扱い、前記ノイズに弱い制御基板５６ｂが前記基板５５から遠い方に配置される。
【００５４】
前記隔壁６６および駆動基板５６ａは、スペーサ６７で相互の間隔が確保され、ネジ６８によって一体で前記導電性プレート５８の側面に螺着される。前記駆動基板５６ａ上には、支持部材６９を介して前記制御基板５６ｂが搭載される。
【００５５】
さらにまた、注目すべきは、このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１では、図４で示すように、前記基板５５と筐体５４との間のＧＮＤへの接続性を向上するために、前記基板５５の裏面と前記筐体５４内面との間に、金属塊から成る導電性プレート５８を設けるにあたって、該導電性プレート５８の表面に形成される基板５５を固着するための第１のネジ孔７１と、裏面に形成される筐体５４に固着するための第２のネジ孔７２とを連通して、すなわち同じ位置に形成することである。図４の断面では、第２のネジ孔７２にネジ７３が螺着されて基板５５と筐体５４とが固着されているだけで、第１のネジ孔７１にはネジ止めが行われていないけれども、この部分は後述の４分岐の場合に延長された基板が搭載されてネジ６１によってネジ止めが行われる部分である。図１において、ネジ６１が螺着され、第２のネジ孔７２の外形が破線で示されている箇所が、前記第１のネジ孔７１と第２のネジ孔７２とが連通形成されている箇所である。
【００５６】
このように構成することで、前記基板５５の表面において、伝送路Ｋ０〜Ｋ３からＧＮＤパターン５７に流れ込んだ高周波信号は、前記連通形成したネジ孔の７１，７２の周囲において、相互に固着されている基板５５および導電性プレート５８を経て、ＧＮＤに接続された筐体５４に最短経路で流れ込み、除去される。これによって、基板５５と筐体５４との間のＧＮＤへの接続性を向上し、高周波特性を向上することができる。
【００５７】
また、導電性プレート５８へのネジ孔も、貫通孔を形成してからネジ山を形成することで加工することができ、加工が容易である。このため、同じ加工時間であれば、ネジ孔数を増やして、さらにＧＮＤへの接続性を向上することもできる。さらにまた、そのようにＧＮＤへの接続性を向上するためにネジ孔数を増やしても、導電性プレート５８の表裏両面でのネジ孔７１，７２の位置が一致しているので、省スペース化を実現することができる。
【００５８】
また、注目すべきは、このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１では、前記基板５５と筐体５４との間のＧＮＤへの接続性を向上するために、前記基板５５と前記筐体５４内面との間に、図１２で示すような導電性の連結部材８１を、図１で示すように設けることである。前記連結部材８１は、たとえばアルミ板などにＵ字状の凹所８２およびその両側に挿通孔８３，８４が打抜き形成された後、脚となる部分８５が折曲げられて形成される。そして、筐体５４の内側で、前記凹所８２が前記コネクタＪ０〜Ｊ３を跨ぐように配置され、前記Ｕ字状の頂部の挿通孔８３が前記コネクタＪ０〜Ｊ３を筐体５４に固定するネジ８６およびナット８７によって合わせてネジ止めされ、脚部分８５の挿通孔８４がネジ８８によって基板５５を通して導電性プレート５８へネジ止めされる。
【００５９】
これによって、前記基板５５において、伝送路Ｋ０〜Ｋ３からＧＮＤパターン５７に流れ込んだ高周波信号は、連結部材８１を経て、ＧＮＤに接続された筐体５４に流れ込み、除去される。これによって、基板５５と筐体５４との間のＧＮＤへの接続性を向上し、高周波特性を向上することができる。
【００６０】
また、前記連結部材８１を前記コネクタＪ０〜Ｊ３の筐体５４への取付けと同じネジ８６およびナット８７によって筐体５４に螺着するので、ＧＮＤとなるケーブルがコネクタＪ０〜Ｊ３に接続され、そのコネクタＪ０〜Ｊ３の取付けネジ８６から前記連結部材８１を介して、基板５５のＧＮＤパターン５７を最短距離でＧＮＤへ接続することができ、前記ＧＮＤ接続を一層向上することができる。また、コネクタＪ０〜Ｊ３と基板５５との接続が、コネクタピンＰ０〜Ｐ３の半田付けだけでなく、前記接続部材８１によっても行われるので、接続部の強度を向上し、前記ケーブルの変形や振動によって前記コネクタピンＰ０〜Ｐ３の半田付け部分に加わるストレスを緩和し、半田クラックや剥がれを防止し、信頼性を向上することもできる。
【００６１】
さらにまた、前記連結部材を、基板５５側では、前記基板５５と筐体５４との間のＧＮＤへの接続性を向上するために設けられ、金属塊から成る導電性プレート５８に螺着するので、基板５５と筐体５４との間のＧＮＤへの接続性を一層向上することができる。そして、前記連結部材８１を、基板５５を挿通したネジ８８によってこの導電性プレート５８にネジ止めすることによって、前記導電性プレート５８には、筐体５４内周面と直接接触している部分とともに、この連結部材８１によっても筐体５４への電流経路が形成され、しかも上述のようにコネクタＪ０〜Ｊ３に接続されるケーブルがＧＮＤとなると、該連結部材８１による経路がＧＮＤへの経路としては近く、導電性プレート５８に侵入した高周波信号を、効果的に除去することができる。
【００６２】
［実施の形態２］
図１３は、本発明の実施の第２の形態に係るパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１’の正面図であり、図１４は、その背面図である。このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１’は、前述のパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１’では、前記筐体５４を形成していた蓋５２が、基板５５側の蓋５２ａと、制御回路基板５６側の蓋５２ｂとに分割形成されていることである。これによって、前記隔壁６６が省略されている。
【００６３】
［実施の形態３］
図１５は、本発明の実施の第３の形態に係るパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１’’の蓋５２を取外した状態での平面図であり、図１６はこのパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１’’の正面図であり、図１７は右側面から見た断面図である。このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１’’は、前述のパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１’’では、基板５５’’に形成される分岐伝送路が、Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４の４分岐となっていることである。このため、コネクタＪ４が追加され、そのコネクタピンＰ４が分岐伝送路Ｋ４に半田付けされるとともに、基板５５’’に形成された挿通孔Ｈ４から基板表面側に突出した分岐用スイッチＳＷ４の端子も前記分岐伝送路Ｋ４に半田付けされる。
【００６４】
しかしながら、単一の伝送路Ｋ０’’の屈曲方向が前記図１とは逆になっており、４分岐となっても、コネクタＪ０の取付け位置は同じで、共通の筐体５４を使用することができるようになっている。したがって、背面図は前記図３と同様で、省略している。
【００６５】
このように４分岐であっても、前記駆動信号線６３が基板５５’’の表面で露出する長さを最小とし、前記伝送路Ｋ０’’，Ｋ１〜Ｋ４を流れる大きな電力の高周波信号が前記駆動信号線６３に侵入することによる誤動作や動作不良を減少させることができる。また、導電性プレート５８を設けるにあたって、ネジ６１が螺着される前記第１のネジ孔７１を第２のネジ孔７２と連通形成することで、高周波特性を向上することができる。さらにまた、前記導電性の連結部材８１を設けることで、基板５５’’と筐体５４との間のＧＮＤへの接続性を向上し、高周波特性を向上することができる。
【００６６】
本発明のパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１，５１’，５１’’は、パワーアンプと組合わせることで、地上波デジタルテレビジョン放送や携帯電話などの高周波信号の無線中継装置に好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係る高周波電力合成または分配器であるパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダの蓋を取外した状態での平面図である。
【図２】図１のパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダの正面図である。
【図３】図１のパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダの背面図である。
【図４】図１のパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダの切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図である。
【図５】スイッチＳＷの一構成例を示す縦断面図である。
【図６】図５の分解斜視図である。
【図７】前記スイッチのベースの構造を示す斜視図である。
【図８】前記スイッチのコンタクトの構造を示す正面図である。
【図９】前記スイッチの駆動信号線の引き回しを説明するために、図１の切断面線ＩＸ−ＩＸから見た断面図である。
【図１０】導電性プレートの平面図である。
【図１１】前記導電性プレートの底面図である。
【図１２】連結部材の斜視図である。
【図１３】本発明の実施の第２の形態に係るパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダの蓋を取外した状態での平面図である。
【図１４】図１３のパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダの正面図である。
【図１５】本発明の実施の第３の形態に係るパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダの蓋を取外した状態での平面図である。
【図１６】図１５のパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダの正面図である。
【図１７】図１５のパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダの右側面から見た断面図である。
【図１８】地上波デジタルテレビジョン放送の中継局の一構成例を簡単に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６８】
１    ベース
２ａ，２ｂ    コンタクト端子
４Ａ    コンタクト
１０    ソレノイド
２０    ベースブロック
２０ａ，２０ｂ    端子部
５１，５１’，５１’’    パワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ
５２；５２ａ，５２ｂ    蓋
５３    基台
５４    筐体
５５，５５’’    基板
５６    制御回路基板
５６ａ    駆動基板
５６ｂ    制御基板
５７    ＧＮＤパターン
５８    導電性プレート
５９    スルーホール
６０    接続点
６１，６２    ネジ
６３    駆動信号線
６４    挿通孔
６５；６５ａ，６５ｂ    引出し溝
６６    隔壁
６７    スペーサ
６８    ネジ
６９    支持部材
７０    コネクタ
７１    第１のネジ孔
７２    第２のネジ孔
７３    ネジ
８１    連結部材
８２    凹所
８３，８４    挿通孔
８５    脚部分
８６    ネジ
８７    ナット
８８    ネジ
１０１  アンテナ
１０２  フィルタ
１０３  アンプ
１０４  デバイダ
１０５  コンバイナ・デバイダ
１０６  アンプユニット
１０７  スイッチャブル・コンバイナ
Ａ１，Ａ２，Ａ３    パワーアンプ
Ｃ１〜Ｃｎ    信号処理回路
Ｈ１〜Ｈ４；Ｈ１１，Ｈ１２    挿通孔
Ｊ０；Ｊ１〜Ｊ４    コネクタ
Ｋ０，Ｋ０’’    単一の伝送路
Ｋ１〜Ｋ４    分岐伝送路
Ｐ０；Ｐ１〜Ｐ４    コネクタピン
ＳＴ１，ＳＴ２    スタブパターン
ＳＷ１〜ＳＷ４    分岐用スイッチ
ＳＷ１１，ＳＷ１２    スタブ用スイッチ
【図１】
2005277853.tif 000004
【図２】
2005277853.tif 000005
【図３】
2005277853.tif 000006
【図４】
2005277853.tif 000007
【図５】
2005277853.tif 000008
【図６】
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【図７】
2005277853.tif 000010
【図８】
2005277853.tif 000011
【図９】
2005277853.tif 000012
【図１０】
2005277853.tif 000013
【図１１】
2005277853.tif 000014
【図１２】
2005277853.tif 000015
【図１３】
2005277853.tif 000016
【図１４】
2005277853.tif 000017
【図１５】
2005277853.tif 000018
【図１６】
2005277853.tif 000019
【図１７】
2005277853.tif 000020
【図１８】
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