(57)【要約】  【課題】  消費電力及び発熱を抑えることができる低雑音ダウンコンバータを提供する。  【解決手段】  本発明に係る低雑音ダウンコンバータ２０は、アンテナ１０から送出される信号に対して低雑音増幅及び周波数変換を施すことで得られる信号をレシーバ３０に供給するものであって、レシーバ３０から供給される１０．５Ｖ〜２１Ｖの範囲内の所定値をとる直流電圧を変換して５Ｖの電源電圧を生成する電源回路７を備える。電源回路７は、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータによって前記直流電圧を降圧し、その降圧した電圧を用いて前記電源電圧を生成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナから送出される信号に対して低雑音増幅及び周波数変換を施すことで得られる信号をレシーバに供給する低雑音ダウンコンバータにおいて、
前記レシーバから供給される直流電圧を変換して所定値の電源電圧を生成する電源回路を備え、
前記電源回路が、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータによって前記直流電圧を降圧し、その降圧した電圧を用いて前記電源電圧を生成することを特徴とする低雑音ダウンコンバータ。
【請求項２】
前記電源回路がシリーズレギュレータを１つだけ有し、前記シリーズレギュレータが前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を前記電源電圧に変換する請求項１に記載の低雑音ダウンコンバータ。
【請求項３】
前記電源回路がシリーズレギュレータを複数有し、前記シリーズレギュレータそれぞれが前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を前記電源電圧に変換する請求項１に記載の低雑音ダウンコンバータ。
【請求項４】
複数の基板と、複数の基板保持用金属部材とを備え、
前記電源回路並びに前記低雑音増幅及び前記周波数変換を行うための複数の回路それぞれが前記複数の基板のいずれかに配置され、
前記基板と前記基板保持用金属部材が交互に並べられている請求項１〜３のいずれかに記載の低雑音ダウンコンバータ。
【請求項５】
前記基板と前記基板保持用金属部材との間に挟持されている金属板を備え、
前記複数の基板保持用金属部材の中に、前記基板と前記基板保持用金属部材が交互に並べられている方向に突出部を有し尚かつ前記金属板を挟んでいないものがあり、
前記金属板の端部が弾性変形した状態で前記突出部に接触している請求項４に記載の低雑音ダウンコンバータ。
【請求項６】
前記金属板を挟んでいる前記基板の前記金属板側にパターンが形成され、前記金属板が前記パターンに対応する開口部を有する請求項５に記載の低雑音ダウンコンバータ。
【請求項７】
アンテナと、前記アンテナから送出される信号に対して低雑音増幅及び周波数変換を施すことで得られる信号をレシーバに供給する請求項１〜６のいずれかに記載の低雑音ダウンコンバータとを備えることを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星放送受信などで用いられる低雑音ダウンコンバータ及びこれを備えたアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
低雑音ダウンコンバータ（以下、ＬＮＢ（Low Noise Block down converter）ともいう）は、低雑音増幅器と周波数変換器の機能を有する装置である。従来のＬＮＢの構成例を図７に示す。なお、図７において高周波信号の伝送経路を点線で示し直流電圧の伝送経路を実線で示す。
【０００３】
図７に示す従来のＬＮＢ２１は、低雑音増幅器であるＲＦ（Radio Frequency）増幅器１と、局部発振回路２と、ミキサ回路３と、ＩＦ（Intermediate Frequency）増幅回路４と、直流カット用コンデンサ５と、高周波阻止用ラインフィルタ６と、シリーズレギュレータ８とによって構成されている。
【０００４】
アンテナ１０からＬＮＢ２１に送出されるＲＦ信号は、ＲＦ増幅器１によって増幅され、ミキサ回路３において局部発振回路２から出力される局部発振信号と混合され、ＩＦ信号に変換される。
【０００５】
ミキサ回路３から出力されるＩＦ信号はＩＦ増幅回路４によって増幅された後、直流カット用コンデンサ５を経由してレシーバ３０に到達する。
【０００６】
レシーバ３０は、ＬＮＢ２１から受け取ったＩＦ信号の中から受信希望チャンネルの信号を選択し、その選択した信号を復調する。また、レシーバ３０は、受信希望チャンネルに応じた値の直流電圧を生成してＬＮＢ２１に供給する。なお、レシーバ３０からＬＮＢ２１に供給される直流電圧は１０．５Ｖ〜２１Ｖの範囲内の所定値をとる。
【０００７】
レシーバ３０からＬＮＢ２１に供給される１０．５Ｖ〜２１Ｖの範囲内の所定値をとる直流電圧は、高周波阻止用ラインフィルタ６を経由して、シリーズレギュレータ８に到達する。シリーズレギュレータ８は、１０．５Ｖ〜２１Ｖの範囲内の所定値をとる直流電圧を降圧して５Ｖの直流電圧に変換し、その５Ｖの直流電圧をＲＦ増幅回路１、局部発振回路２、ミキサ回路３、及びＩＦ増幅回路４それぞれに電源電圧として供給する。
【特許文献１】特開平９−２８４６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図７に示す従来のＬＮＢ２１は、レシーバ３０からＬＮＢ２１に供給される直流電圧の値が大きい場合、シリーズレギュレータ８での消費電力及び発熱が大きくなるという問題を有していた。
【０００９】
なお、特許文献１において開示されている電源装置は、消費電力を低減することができるが、ＢＳ若しくはＣＳチューナ等（上記レシーバに対応）から供給される電圧をＢＳ若しくはＣＳコンバータ（上記ＬＮＢに対応）で使用する直流電圧より低い電圧にする必要があり、レシーバから供給される電圧がＬＮＢで使用する直流電圧より高い場合に適用することができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑み、消費電力及び発熱を抑えることができる低雑音ダウンコンバータ及びこれを備えたアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明に係る低雑音ダウンコンバータは、アンテナから送出される信号に対して低雑音増幅及び周波数変換を施すことで得られる信号をレシーバに供給する低雑音ダウンコンバータであって、前記レシーバから供給される直流電圧を変換して所定値の電源電圧を生成する電源回路を備え、前記電源回路が、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータによって前記直流電圧を降圧し、その降圧した電圧を用いて前記電源電圧を生成するようにしている。
【００１２】
このような構成によると、前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータが、前記レシーバから本発明に係る低雑音ダウンコンバータに供給される直流電圧の値にかかわらず、消費電力及び発熱をほぼ一定に保つことができるので、前記レシーバから本発明に係る低雑音ダウンコンバータに供給される直流電圧の値が大きい場合でも本発明に係る低雑音ダウンコンバータの消費電力及び発熱を抑えることができる。
【００１３】
また、前記電源回路がシリーズレギュレータを１つだけ有し、前記シリーズレギュレータが前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を前記電源電圧に変換するようにしてもよい。
【００１４】
また、前記電源回路がシリーズレギュレータを複数有し、前記シリーズレギュレータそれぞれが前記降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を前記電源電圧に変換するようにしてもよい。このような構成によると、前記シリーズレギュレータ１個当たりの出力系統数を減らすことができ、前記シリーズレギュレータそれぞれを流れる電流が小さくなるので前記シリーズレギュレータ１個当たりの消費電力及び発熱を抑えることができる。
【００１５】
また、複数の基板と、複数の基板保持用金属部材とを備え、前記電源回路並びに前記低雑音増幅及び前記周波数変換を行うための複数の回路それぞれが前記複数の基板のいずれかに配置され、前記基板と前記基板保持用金属部材が交互に並べられているようにしてもよい。このような構成によると、二つの前記基板保持用金属部材に接触している前記基板は放熱性が良好となる。したがって、他の回路に比べて発熱が大きい前記電源回路を二つの前記基板保持用金属部材に接触している前記基板に配置することが望ましい。
【００１６】
さらに、前記基板と前記基板保持用金属部材との間に挟持されている金属板を備え、前記複数の基板保持用金属部材の中に、前記基板と前記基板保持用金属部材が交互に並べられている方向に突出部を有し尚かつ前記金属板を挟んでいないものがあり、前記金属板の端部が弾性変形した状態で前記突出部に接触しているようにしてもよい。このような構成によると、前記金属板を挟んでいる前記基板が前記金属板を介して前記突出部にも接触しているため、前記金属板を挟んでいる前記基板の放熱性が良好となる。したがって、他の回路に比べて発熱が大きい前記電源回路を前記金属板を挟んでいる前記基板に配置してもよい。
【００１７】
さらに、前記金属板を挟んでいる前記基板の前記金属板側にパターンが形成され、前記金属板が前記パターンに対応する開口部を有するようにしてもよい。このような構成によると、前記金属板の厚みを利用して前記パターンと前記基板保持用金属部材との接触を防止することができる。また、このような構成にすることで、前記パターンが変更になった際でも前記金属板の開口部の形状を変更するだけでよく、前記基板保持用金属部材の変更は不要となる。
【００１８】
また、上記目的を達成するために本発明に係るアンテナ装置は、アンテナと、前記アンテナから送出される信号に対して低雑音増幅及び周波数変換を施すことで得られる信号をレシーバに供給する低雑音ダウンコンバータとを備え、前記低雑音ダウンコンバータを上記いずれかの構成の低雑音ダウンコンバータにする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る低雑音ダウンコンバータ及びこれを備えたアンテナ装置によると、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータにおける消費電力及び発熱をほぼ一定に保つことができるので、レシーバから供給される直流電圧の値が大きい場合でも消費電力及び発熱を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。本発明に係るＬＮＢの構成例を図１に示す。なお、図１において図７と同一の部分には同一の符号を付す。また、図１において高周波信号の伝送経路を点線で示し直流電圧の伝送経路を実線で示す。
【００２１】
図１に示す本発明に係るＬＮＢ２０は、低雑音増幅器であるＲＦ増幅器１と、局部発振回路２と、ミキサ回路３と、ＩＦ増幅回路４と、直流カット用コンデンサ５と、高周波阻止用ラインフィルタ６と、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ内蔵電源回路７とによって構成されている。
【００２２】
アンテナ１０からＬＮＢ２０に送出されるＲＦ信号は、ＲＦ増幅器１によって増幅され、ミキサ回路３において局部発振回路２から出力される局部発振信号と混合され、ＩＦ信号に変換される。
【００２３】
ミキサ回路３から出力されるＩＦ信号はＩＦ増幅回路４によって増幅された後、直流カット用コンデンサ５を経由してレシーバ３０に到達する。
【００２４】
レシーバ３０は、ＬＮＢ２０から受け取ったＩＦ信号の中から受信希望チャンネルの信号を選択し、その選択した信号を復調する。また、レシーバ３０は、受信希望チャンネルに応じた値の直流電圧を生成してＬＮＢ２０に供給する。なお、レシーバ３０からＬＮＢ２０に供給される直流電圧は１０．５Ｖ〜２１Ｖの範囲内の所定値をとる。
【００２５】
レシーバ３０からＬＮＢ２０に供給される１０．５Ｖ〜２１Ｖの範囲内の所定値をとる直流電圧は、高周波阻止用ラインフィルタ６を経由して、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ内蔵電源回路７に到達する。降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ内蔵電源回路７は、内蔵している降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ（不図示）によって１０．５Ｖ〜２１Ｖの範囲内の所定値をとる直流電圧を降圧し、その降圧した電圧を用いて５Ｖの直流電圧を生成し、その５Ｖの直流電圧をＲＦ増幅回路１、局部発振回路２、ミキサ回路３、及びＩＦ増幅回路４それぞれに電源電圧として供給する。
【００２６】
降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ内蔵電源回路７が内蔵している降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ（不図示）は、例えばスイッチングレギュレータや降圧型チャージポンプＤＣ／ＤＣコンバータなどが該当する。
【００２７】
降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ内蔵電源回路７が内蔵している降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ（不図示）は、レシーバ３０からＬＮＢ２０に供給される直流電圧の値にかかわらず、消費電力及び発熱をほぼ一定に保つことができる。したがって、ＬＮＢ２０は、レシーバ３０からＬＮＢ２０に供給される直流電圧の値が大きい場合でも消費電力及び発熱を抑えることができる。
【００２８】
次に、図１に示すＬＮＢ２０の具体的構成を図２に示す。図２では、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ内蔵電源回路７が降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ７Ａとシリーズレギュレータ７Ｂとによって構成されている。
【００２９】
降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ７Ａは、レシーバ３０から高周波阻止用ラインフィルタ６を経由して送られてくる１０．５Ｖ〜２１Ｖの範囲内の所定値をとる直流電圧を降圧して９Ｖの直流電圧に変換し、その９Ｖの直流電圧をシリーズレギュレータ７Ｂに供給する。シリーズレギュレータ７Ｂは、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ７Ａから送られてくる９Ｖの直流電圧を降圧して５Ｖの直流電圧に変換し、その５Ｖの直流電圧をＲＦ増幅回路１、局部発振回路２、ミキサ回路３、及びＩＦ増幅回路４それぞれに電源電圧として供給する。
【００３０】
次に、図１に示すＬＮＢ２０の他の具体的構成を図３に示す。図３では、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ内蔵電源回路７が降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ７Ａとシリーズレギュレータ７Ｃとシリーズレギュレータ７Ｄとによって構成されている。
【００３１】
降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ７Ａは、レシーバ３０から高周波阻止用ラインフィルタ６を経由して送られてくる１０．５Ｖ〜２１Ｖの範囲内の所定値をとる直流電圧を降圧して９Ｖの直流電圧に変換し、その９Ｖの直流電圧をシリーズレギュレータ７Ｃ及び７Ｄそれぞれに供給する。シリーズレギュレータ７Ｃは、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ７Ａから送られてくる９Ｖの直流電圧を降圧して５Ｖの直流電圧に変換し、その５Ｖの直流電圧をミキサ回路３及びＩＦ増幅回路４それぞれに電源電圧として供給する。シリーズレギュレータ７Ｄは、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ７Ａから送られてくる９Ｖの直流電圧を降圧して５Ｖの直流電圧に変換し、その５Ｖの直流電圧をＲＦ増幅回路１及び局部発振回路２それぞれに電源電圧として供給する。
【００３２】
図３に示す具体的構成のように降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ内蔵電源回路７内にシリーズレギュレータを複数設けシリーズレギュレータ１個当たりの出力系統数を減らすことによって、各シリーズレギュレータを流れる電流が小さくなるのでシリーズレギュレータ１個当たりの消費電力及び発熱を抑えることができる。
【００３３】
以下、本発明に係るＬＮＢ２０の構造について図４〜図６を参照して説明する。図４は、本発明に係るＬＮＢ２０の構造例を示す側面図である。図５は、本発明に係るＬＮＢ２０の他の構造例を示す側面図である。図６は、本発明に係るＬＮＢ２０の更に他の構造例を示す部品図である。
【００３４】
図４では、ダイカスト１００上に基板２００が載置され、基板２００上にダイカスト３００が載置され、ダイカスト３００上に基板４００が載置される。ＲＦ増幅器１、局部発振回路２、ミキサ回路３、ＩＦ増幅回路４、直流カット用コンデンサ５、高周波阻止用ラインフィルタ６、及び降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ内蔵電源回路７それぞれが、基板２００の上面２００ａと基板４００の上面４００ａのいずれかに配置されている。基板４００の上面４００ａに配置される回路は、基板４００の上面４００ａに形成される配線パターン（不図示）、基板４００のスルーホール（不図示）、ダイカスト３００、及び基板２００の上面２００ａに形成される配線パターン（不図示）を介して、基板２００の上面２００ａに配置される回路と電気的に接続可能である。基板２００はダイカスト１００のみならずダイカスト３００にも接触しているため、基板２００の放熱性が良好となる。したがって、他の回路に比べて発熱が大きい降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ内蔵電源回路７を基板２００の上面２００ａに配置することが望ましい。
【００３５】
図５では、ダイカスト１００上に基板２００が載置され、基板２００上にダイカスト３００が載置され、ダイカスト３００上に金属板３５０が載置され、金属板３５０上に基板４００が載置される。そして、金属板３５０の端部３５０ａが弾性変形した状態でダイカスト１００の側面部に接触している。ＲＦ増幅器１、局部発振回路２、ミキサ回路３、ＩＦ増幅回路４、直流カット用コンデンサ５、高周波阻止用ラインフィルタ６、及び降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ内蔵電源回路７それぞれが、基板２００の上面２００ａと基板４００の上面４００ａのいずれかに配置されている。基板４００の上面４００ａに配置される回路は、基板４００の上面４００ａに形成される配線パターン（不図示）、基板４００のスルーホール（不図示）、金属板３５０、ダイカスト３００、及び基板２００の上面２００ａに形成される配線パターン（不図示）を介して、基板２００の上面２００ａに配置される回路と電気的に接続可能である。基板２００はダイカスト１００のみならずダイカスト３００にも接触しているため、基板２００の放熱性が良好となる。また、基板４００は、金属板３５０を介して、ダイカスト３００の上面のみならずダイカスト１００の側面にも接触しているため、基板４００の放熱性が良好となる。したがって、他の回路に比べて発熱が大きい降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ内蔵電源回路７を基板２００の上面２００ａ、基板４００の上面４００ａのいずれに配置しても好適な形態となる。
【００３６】
また、図５において、ＲＦ増幅器１、局部発振回路２、ミキサ回路３、ＩＦ増幅回路４、直流カット用コンデンサ５、高周波阻止用ラインフィルタ６、及び降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ内蔵電源回路７それぞれが、基板２００の下面（上面２００ａに対向する面）と基板４００の上面４００ａのいずれかに配置されるようにしてもよい。
【００３７】
この場合、基板４００の下面に形成されるパターン４００ｂ（図６参照）は、金属板３５０との接続点を有しており、金属板３５０、ダイカスト３００、及び基板２００の上面２００ａに形成される配線パターン（不図示）を介して、基板２００の上面２００ａに配置される回路と電気的に接続可能である。また、金属板３５０は、基板４００の下面に形成されるパターン４００ｂに対応する開口部３５０ｂを有しており（図６参照）、金属板３５０の厚みを利用して基板４００の下面に形成されるパターン４００ｂとダイカスト３００との接触を防止している。
【００３８】
このような構成にすることで、基板４００の下面に形成されるパターン４００ｂが変更になった際でも金属板３５０の開口部３５０ｂの形状を変更するだけでよく、ダイカスト３００の変更は不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】は、本発明に係るＬＮＢの構成例を示す図である。
【図２】は、図１に示すＬＮＢの具体的構成を示す図である。
【図３】は、図１に示すＬＮＢの他の具体的構成を示す図である。
【図４】は、本発明に係るＬＮＢの構造例を示す側面図である。
【図５】は、本発明に係るＬＮＢの他の構造例を示す側面図である。
【図６】は、図６は、本発明に係るＬＮＢの更に他の構造例を示す部品図である。
【図７】は、従来のＬＮＢの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    ＲＦ増幅器
２    局部発振回路
３    ミキサ回路
４    ＩＦ増幅回路
５    直流カット用コンデンサ
６    高周波阻止用ラインフィルタ
７    降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ内蔵電源回路
７Ａ    降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ
７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ    シリーズレギュレータ
１０    アンテナ
２０    ＬＮＢ
３０    レシーバ
１００、３００    ダイカスト
２００、４００    基板
２００ａ、４００ａ    基板の上面
３５０    金属板
３５０ａ    金属板の端部
【図１】
2007074195.tif 000003
【図２】
2007074195.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007074195.tif 000008
【図７】
2007074195.tif 000009