(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端がテーパー状に拡開されたホーン部、及び、該ホーン部の後端に連結された円形導波管を備えた一次放射器と、
該一次放射器から入来する高周波信号を受信するプローブ、及び、該プローブにて受信された高周波信号を周波数変換する回路部、が形成された高周波回路基板と、
前記一次放射器と一体形成され、前記プローブが前記円形導波管の内側に位置し、前記回路部が前記円形導波管の外側に位置するように、前記高周波回路基板を前記円形導波管の前記ホーン部とは反対側に配置するための収納部を有するハウジングと、
前記円形導波管の前記ホーン部とは反対側の開口端と同じ内径を有する凹状の空間を有し、該空間にて前記円形導波管の開口端を塞ぐように、前記高周波基板を挟んで前記ハウジングの収納部内に固定されるフレームと、
を備えたアンテナ装置の信号受信装置であって、
前記高周波回路基板において、前記円形導波管の開口端と前記フレームの凹状の空間の開口部分とで挟まれる前記プローブ周囲の円状部分には、前記円形導波管と前記フレームとの電気的、高周波的な接続を行う複数のスルーホールが分散して配置されており、
しかも、各スルーホールの間隔は、前記プローブと前記回路部とを接続するために前記高周波回路基板に形成される伝送ラインが前記円状部分を通る位置を基準の０°として、前記円形導波管の中心軸回りに概±９０°〜±１８０°の範囲においては、前記高周波信号の波長の概１／４の波長となり、概０°〜±９０°の範囲においては、概±９０°〜±１８０°の範囲での間隔よりも短くなるように設定されていることを特徴とするアンテナ装置の信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナ装置において高周波信号を受信し、その受信信号を周波数変換するのに用いられる信号受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アンテナ装置（詳しくはパラボラアンテナ）において高周波信号を受信し、周波数変換するのに用いられる信号受信装置においては、プローブ、ローノイズアンプ、周波数変換回路、局部発振器、中間周波帯増幅器等を形成した高周波回路基板が用いられており、電気的特性を安定させるためには、高周波回路基板と、一次放射器が形成されたハウジングの底壁面との接触具合をよくする必要があった。
つまり、高周波回路基板の裏面側に流れ出て固まった半田や、ハウジングの底壁面の面精度の善し悪しで、電気的特性が決まり、このため、上記基板の裏面側の半田を吸い取ったり、スルーホールの数を増やしたり、底壁面の面精度を上げるため、鋳造したハウジングを再加工したり、高周波回路基板を締め付けるねじ棒を増やしたりしていた。特にプローブ周りの基板と、ハウジングの底壁面との接触は雑音指数特性に影響していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の信号受信部によると、上記基板の裏面側の半田を吸い取ったり、高周波回路基板とハウジングの底壁面との接触具合をよくするために、鋳造したハウジングを再加工したりする、面精度を上げる方法は、コストアップの要因であった。
また、接触具合の改善のため、高周波回路基板を締め付けるねじ棒の数を増やすことは、高周波回路基板に、ねじ棒を通す孔をたくさん作ることで、高周波回路基板に余分なスペースが必要となり、外観が大きくなり、スルーホールを増やす事は、コストアップとなっていた。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、雑音指数の劣化を招くことなく、スルーホールの数を減らすことができる信号受信装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、
先端がテーパー状に拡開されたホーン部、及び、該ホーン部の後端に連結された円形導波管を備えた一次放射器と、
該一次放射器から入来する高周波信号を受信するプローブ、及び、該プローブにて受信された高周波信号を周波数変換する回路部、が形成された高周波回路基板と、
前記一次放射器と一体形成され、前記プローブが前記円形導波管の内側に位置し、前記回路部が前記円形導波管の外側に位置するように、前記高周波回路基板を前記円形導波管の前記ホーン部とは反対側に配置するための収納部を有するハウジングと、
前記円形導波管の前記ホーン部とは反対側の開口端と同じ内径を有する凹状の空間を有し、該空間にて前記円形導波管の開口端を塞ぐように、前記高周波基板を挟んで前記ハウジングの収納部内に固定されるフレームと、
を備えたアンテナ装置の信号受信装置であって、
前記高周波回路基板において、前記円形導波管の開口端と前記フレームの凹状の空間の開口部分とで挟まれる前記プローブ周囲の円状部分には、前記円形導波管と前記フレームとの電気的、高周波的な接続を行う複数のスルーホールが分散して配置されており、
しかも、各スルーホールの間隔は、前記プローブと前記回路部とを接続するために前記高周波回路基板に形成される伝送ラインが前記円状部分を通る位置を基準の０°として、前記円形導波管の中心軸回りに概±９０°〜±１８０°の範囲においては、前記高周波信号の波長の概１／４の波長となり、概０°〜±９０°の範囲においては、概±９０°〜±１８０°の範囲での間隔よりも短くなるように設定されていることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を具体化した実施形態の１例を、図面を基に詳細に説明する。図１は本発明に係る信号受信装置の分解斜視図を示す。図２は背面図、図３はＡ−Ａ軸の階段断面図、図４は高周波回路基板のプローブ近傍のスルーホールの配置の実施例、図５は信号受信装置回路のブロック図を示している。
【０００６】
第１のケース体について図１、３に基づいて説明する。第１のケース体１は、アルミダイキャスト、または亜鉛ダイキャストからなる。信号を導入する一次放射器２と、回路部を収納するとともに第２のケースと結合されるためのコンバーター本体のハウジング３と、信号を出力させるための接栓４と、信号受信部をアンテナアームの先部に連結するために信号受信部から突出させた連結部材５とが一体で形成されている。
一次放射器は信号を導入する入口であるテーパー状に拡開させて形成したホーン部７と、このホーン部７に連結された円形導波管８と、ホーン部７の内側に形成され、円形導波管の内壁の一端を開口する円状の開口部９並びにコルゲート直９ａとを有している。円形導波管の内壁の他端は上記ハウジングの内面側の底壁部１２において開口端１３を形成するとともに開口端１３と底壁面１２に接する部分に開口端１３を取り巻くように概０．０５〜０．１ｍｍの凸状の突起部１４を設けている。
【０００７】
コンバーター本体のハウジング３は一次放射器２と同じ材質から形成されており、当該ハウジングの内面側には底壁部１２と、この底壁部１２の周囲を囲むように直立して形成された側壁部１６と、側壁部１６の上方が開放され、側壁部１６によって囲まれて高周波回路を収納する収納部２１を有し、側壁部内側に少なくとも一つの段差１７が設けられている。収納部２１に収納された高周波回路基板１８は、底壁部１２に載置され、さらにフレーム１９を高周波回路基板１８に載置してから複数のねじ棒２０で密着固定される。
【０００８】
次に高周波回路基板１８について図１、３、４、５詳細に説明する。
高周波回路基板１８は、プローブ２２と、プローブ２２で受信された信号を増幅するローノイズアンプ２３、高周波信号を中間周波数帯に変換する周波数変換回路２４と、局部発振器回路と、前記周波数変換回路２４によって中間周波数帯に変換された信号の増幅器２５と電源回路２６と負電圧発生回路２７からなる。
上記プローブ２２は、前記円形導波管８の底壁面１２に形成した開口端１３に当接した高周波回路基板１８に、円偏波から直線偏波の変換部を含めた形でプリントパターンにて形成され、伝送ライン４８を介してローノイズアンプ２３に接続されている。
開口端１３に面した高周波回路基板１８には、開口端１３と同じ直径のプリントパターンを取り除いてあり、受信した信号をプローブ２２に導入している。
本発明の具体例を図４のブロック図を基に説明する。
プローブ２２により受信した右旋円偏波は、伝送ライン４８を経てローノイズアンプ２３により増幅され周波数変換回路２４に入力される。
周波数変換回路２４に入力された信号は、周波数変換回路２４において局部発振周波数である１０．６７８ＧＨｚにより中間周波数帯である概１０３２〜１３３５ＭＨｚに変換されたのち増幅され、出力される。
【０００９】
前記フレーム１９は、ローノイズアンプ２３と周波数変換回路２４と局部発信器３１が夫々、電気的特性が安定し、相互に影響が出ないように、フレーム１９の内面側に適宜に障壁を設け凹状の空間を設けている。
局部発振器回路を構成する空間のフレーム外側面には、局部発振周波数調整用ねじ孔１１に局発調整用ねじ棒１５が組付けられ、局部発振周波数の調整を自在にしている。
また、フレーム１９には高周波回路基板１８を介して前記円形導波管８の底壁部１２に設けた開口端１３と相対した位置に、円形導波管８の開口端１３を塞ぐように形成された短絡壁２８を有している。
短絡壁２８と開口端１３とは、夫々が接している高周波回路基板１８に設けられたスルーホール４７を介して、電気的にも高周波的にも接続される。
スルーホール４７は、開口端１３と短絡壁２８に円状に囲まれた当該高周波回路基板の中心を回転軸として、プローブ２２に続く伝送ライン４８の位置を基準（０°）とする概±９０°〜±１８０°の範囲においてはスルーホールの間隔が概１／４の波長となり、概０°〜±９０°の範囲においてはスルーホールの間隔が概１／４の波長よりも短くなるように配置されている。このため、雑音指数に影響無くスルーホール４７の数を減らすことが出来る。
【００１０】
前述したように、円形導波管８は上記ハウジング３の内面側の底壁部１２において開口端１３を形成し、開口端１３と底壁面１２に接する部分に開口端１３を取り巻くように底壁面１２より概０．０５〜０．１ｍｍ高くなったの凸状の突起部１５を設けている。これによりフレーム１９を高周波回路基板上に載置し、複数のねじ棒２８で、高周波回路基板１８を底壁部１２に密着固定すると、円形導波管８の底壁部１２における開口端１３と高周波回路基板１８の当接する部分がフレーム１９の押圧により、凸状の突起部分だけ圧縮されより確実に高周波的に接続され、本発明の信号受信装置の雑音指数特性の劣化を防止できる。また、ハウジング３の底壁部１２には上記フレーム１９の有する空間と相対する位置に凹状の空間を設け、高周波回路基板１８を介して、底壁面１２と高周波回路基板１８の接触が最小限になるよう配置されている。底壁面１２とフレーム１９とは、夫々が接している高周波回路基板１８に設けられ適宜配置されたスルーホール４７を介して電気的にも高周波的にも接続されている。
【００１１】
第二のケースは鋼板をプレスで成形したカバー２９であり、ハウジング３の側壁部内側に少なくとも一つ設けらた段差１７に載置し、ハウジング３の側壁部１６の先端部分とカバー２９の接触部分にシール材４６を塗布することで防水性を保ち、合わせてカバー２９を前記ハウジング３に固定する働きをさせている。そして本発明の信号受信装置の妨害信号に対するイミュニティーを良くしている。
【００１２】
前記ハウジング３の側壁部外側にはカバー部材を取付けるための凸状の嵌合部３０を複数設け、また前記のようにホーン部７の側にもカバー部材を取付けるための凸状の嵌合部１０を設けてあるので、カバー部材を取付可能な構成としている。
【００１３】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状に配置等適宜に変更して実施することも可能である。
【００１４】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の信号受信装置によれば、高周波回路基板において、円形導波管の開口端とフレームの凹状の空間の開口部分とで挟まれるプローブ周囲の円状部分に形成されるスルーホールの間隔が、プローブと回路部とを接続するために高周波回路基板に形成される伝送ラインが円状部分を通る位置を基準の０°として、円形導波管の中心軸回りに概±９０°〜±１８０°の範囲においては、高周波信号の波長の概１／４の波長となり、概０°〜±９０°の範囲においては、概±９０°〜±１８０°の範囲での間隔よりも短くなるように設定されていることから、雑音指数の劣化なく、スルーホールの数を減らすことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る信号受信装置の分解斜視図を示す。
【図２】  背面図を示す。
【図３】  Ａ−Ａ軸の断面図を示す。
【図４】  高周波回路基板のプローブ近傍のスルーホールの配置の実施例を示す。
【図５】  信号受信装置回路のブロック図を示す。
【符号の説明】
１…第１のケース体、２…一次放射器、３…、ハウジング、４…接栓、５…連結部材、６…アンテナアーム取付孔、７…ホーン部、８…円形導波管、９…開口部、９ａ…コルゲートチョーク、１０…ホーン部の嵌合部、１１…局発調整用ねじ孔、１２…底壁部、１３…開口端、１４…開口端の突起部、１５…局発調整用ねじ棒、１６…側壁部、１７…側壁部段差、１８…高周波回路基板、１９…フレーム、２０…ねじ棒、２１…収納部、２２…プローブ、２３…ローノイズアンプ、２４…周波数変換回路、２５…中間周波数帯の増幅器、２６…電源回路、２７…負電圧発生回路、２８…短絡壁、２９…カバー、３０…側壁部の嵌合部、３１…局部発振器、４１…電流カットコンデンサー、４２…チョークコイル、４３…バイパスコンデンサー、４４…誘電体共振器、４５…接栓の中心導体、４６…シール材、４７…スルーホール、４８…伝送ライン
【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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