(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４層のパターンレイアウト層を有し、第１パターンレイアウト層と第４パターンレイアウト層をグランドプレーンとして用いるとともに、第１の入力信号ラインとグランドプレーンを第２パターンレイアウト層に形成し、第２の入力信号ラインとグランドプレーンを第３パターンレイアウト層に形成し、第２パターンレイアウト層に形成した第１の入力信号ラインを第１パターンレイアウト層のグランドプレーンと第３パターンレイアウト層に形成したグランドプレーンとで挟み込むことにより、上記第１の入力信号ラインを平衡型ストリップラインとし、第３パターンレイアウト層に形成した第２の入力信号ラインを第２パターンレイアウト層に形成したグランドプレーンと第４パターンレイアウト層のグランドプレーンとで挟み込むことにより、上記第２の入力信号ラインを平衡型ストリップラインとするとともに、上記第１の入力信号ライン及び第２の入力信号ラインを介して導かれる高周波信号に対してシールド効果を呈する上記高周波信号の１波長よりも短い間隔をもって上記第１の入力信号ライン及び第２の入力信号ラインに沿って形成される多数のスルーホールを介して上記各グランドプレーンが互いに導通されているプリント基板と、
上記プリント基板の互いに異なる面に配設され、互いに独立して動作する第１のチューナブロックと第２のチューナブロックと、
上記第１のチューナブロックが上記第１の信号入力ラインを介して接続され、上記第２のチューナブロックが上記第２の信号入力ラインを介して接続された２つの入力端子と
を備える衛星放送受信機用チューナ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衛星放送受信機用のチューナ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な衛星放送受信システムでは、１２ＧＨｚ帯の地上波電波は先ずＢＳアンテナによって集められ、ＢＳコンバータによって１ＧＨｚ帯（９５０〜２１５０ＭＨｚ）の高周波信号に周波数変換される。次にチューナ回路に導かれ、ＤＢＳチューナはＢＳコンバータからの１ＧＨｚ帯の信号から所望の信号帯域を選択して、この選択した信号を中間周波信号（４０２．７８ＭＨｚ）に変換する。
【０００３】
近年、高周波用集積回路技術の発展に伴い、歪みやノイズの特性が改善され、衛星放送受信機用のチューナ回路の信号入力部も比較的に簡単な回路構成で実現できるようになっている。
【０００４】
従来、衛星放送受信機には、例えば図１２に示すような構成のチューナ回路１００が用いられていた。
【０００５】
図１２に示す衛星放送受信機用チューナ回路１００は、誘電体層１２１を挟んでグランドプレーン１０２と配線パターンが形成された高周波プリント基板１２０上に形成されており、図示しないパラボラアンテナに同軸ケーブルを介して接続するための入力コネクタ１０１の外周がグランドプレーン１０２に接続され、入力コネクタ１０１の心線がマイクロストリップラインを構成する入力信号ライン１０３の一端に接続されている。高周波プリント基板１２０上には、直流カットコンデンサ１０４、不平衡・平衡変換トランス１０５、チューナ用集積回路１０６等がマウントされており、上記入力信号ライン３の他端が直流カットコンデンサ１０７を介して不平衡・平衡変換トランス１０５に接続され、さらに、このトランス１０６を介してチューナ用集積回路１０６に接続されている。なお、この衛星放送受信機用チューナ回路１００は、パラボラアンテナ部に備えられるＬＮＢ（Low Noise Block daown converter）への直流電源を行うために、上記入力コネクタ１の心線が１ＧＨｚ帯域で高インピーダンスとなる図示しないコイルを介して直流電源供給端子に接続されている
ところで、最近のデジタル衛星放送用受信機では、ハードディスクドライブ（HDD：Hard Disc Drive）を搭載することにより、例えば、第１のチューナで画像を見ながら、第２のチューナで異なる画像を受信してＨＤＤに取り込む等の使用方法が提案されており、２つの信号処理を同時に行う仕様が求められている。
【０００６】
このような仕様に対応するために、例えば上述のチューナ回路を用いる場合には、図１３に示すようなセットトップボックス構成をとらざるを得ない。すなわち、第１のチューナ回路１００Ａと第２のチューナ回路１００Ｂがセットトップボックス基板１３０の上に構成され、互いに独立に動作するような構成である。なお、図１３に示す例においては、図１２に示したチューナ回路の構成部品と同じ部品について、第１のチューナ回路１００Ａの構成要素には同一番号にａを付加して示し、第２のチューナ回路１００Ｂの構成要素には同一番号にｂを付加して示してある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１３に示すようなセットトップボックス構成を採用したのでは、セットトップボックス基板１３０の基板面積を非常に広く必要とし、レイアウトの制約が大きい上、基板コストも上昇するという問題がある。
【０００８】
また、第１のチューナ回路１００Ａ及び第２のチューナ回路１００Ｂには、図１１に示した各構成要素が各々存在しており、例えば異なる衛星の同一周波数を受信した場合など各々の入力信号ライン１０３ａ，１０３ｂに同一周波数の信号が流れることがあり、マイクロストリップラインを用いた入力信号ライン１０３ａ，１０３ｂではラインからの輻射も同時に起こるので、２つの衛星からの受信信号レベルに差があると、弱い方への妨害となってしまう虞がある。
【０００９】
このような妨害を除去するためには、
１）輻射を防ぐために金属のケース等でチューナ部をシールドする。
２）妨害信号レベルを低下させるために２つのチューナ回路間に十分な距離を確保する。
３）チューナ部の電源供給ラインを介した混信妨害を防ぐために、外部電源を独立させる。
などの対策を講じる必要がある。
【００１０】
これらの対策は、いずれもコストアップの要因となるばかりでなく、高度な高周波技術によるレイアウト検討を必要とし、設計の自由度を大幅に阻害する要因となってしまう。
【００１１】
本発明の目的は、このような問題点に鑑み、複数のチューナを必要とする衛星放送用受信システムに適した小型でレイアウトしやすい衛星放送受信機用チューナ回路を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る衛星放送受信機用チューナ回路は、４層のパターンレイアウト層を有し、第１パターンレイアウト層と第４パターンレイアウト層をグランドプレーンとして用いるとともに、第１の入力信号ラインとグランドプレーンを第２パターンレイアウト層に形成し、第２の入力信号ラインとグランドプレーンを第３パターンレイアウト層に形成し、第２パターンレイアウト層に形成した第１の入力信号ラインを第１パターンレイアウト層のグランドプレーンと第３パターンレイアウト層に形成したグランドプレーンとで挟み込むことにより、上記第１の入力信号ラインを平衡型ストリップラインとし、第３パターンレイアウト層に形成した第２の入力信号ラインを第２パターンレイアウト層に形成したグランドプレーンと第４パターンレイアウト層のグランドプレーンとで挟み込むことにより、上記第２の入力信号ラインを平衡型ストリップラインとするとともに、上記第１の入力信号ライン及び第２の入力信号ラインを介して導かれる高周波信号に対してシールド効果を呈する上記高周波信号の１波長よりも短い間隔をもって上記第１の入力信号ライン及び第２の入力信号ラインに沿って形成される多数のスルーホールを介して上記各グランドプレーンが互いに導通されているプリント基板と、上記プリント基板の互いに異なる面に配設され、互いに独立して動作する第１のチューナブロックと第２のチューナブロックと、上記第１のチューナブロックが上記第１の信号入力ラインを介して接続され、上記第２のチューナブロックが上記第２の信号入力ラインを介して接続された２つの入力端子とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る衛星放送受信機用チューナ回路は、上記信号入力ラインは、少なくとも二つ設けられ、上記チューナブロックと上記信号入力ラインは、各々が一対一の関係にあることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る衛星放送受信機用チューナ回路は、第１のチューナブロックと第２のチューナブロックを上記プリント基板の互いに異なる面に配設してなることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る衛星放送受信機用チューナ回路は、上記プリント基板は、４層のパターンレイアウト層を有し、第１のチューナブロックの信号入力ラインと、第２のチューナブロックの信号入力ラインを異なるパターンレイアウト層に形成したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る衛星放送受信機用チューナ回路は、上記プリント基板は、５層のパターンレイアウト層を有し、第１のチューナブロックの信号入力ラインと、第２のチューナブロックの信号入力ラインを異なるパターンレイアウト層に形成したことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る衛星放送受信機用チューナ回路は、上記プリント基板は、上記信号入力ラインを挟んで、その両面を覆うグランド層が、上記信号入力ラインを介して上記チューナブロックに導かれる高周波信号に対してシールド効果を呈する間隔をもって形成される多数のスルーホールを介して互いに導通されていることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
本発明は、例えば図１に示すような構成の衛星放送受信機用チューナ回路１０に適用される。
【００２０】
この衛星放送受信機用チューナ回路１０は、図示しないパラボラアンテナに同軸ケーブルを介して接続するための入力コネクタ１を備え、この入力コネクタ１の外周がグランド２に接地され、この入力コネクタ１の心線側が入力信号ライン３と１ＧＨｚ帯域で高インピーダンスとなるコイル４の各一端に接続されている。入力信号ライン３の他端側は、直流カットコンデンサ７を介して不平衡・平衡変換トランス８に接続されている。そして、このトランス８の出力端子８Ａ，８Ｂは、チューナ用集積回路９の入力端子９Ａ，９Ｂに接続されている。
【００２１】
また、上記コイル４の他端側は、高周波バイパスコンデンサ５を介して高周波的に接地されるとともにパラボラアンテナ部に備えられるＬＮＢ（Low Noise Block daown converter）への直流電源供給端子６に接続されている。
【００２２】
この衛星放送受信機用チューナ回路１０は、例えば図２に示すように、３層のパターンレイアウト層を有する高周波プリント基板２０により形成され、信号ラインの上下にグランド層を有する平衡型ストリップラインを信号入力ライン３として備える。
【００２３】
この衛星放送受信機用チューナ回路１０における入力信号ライン３は、高周波プリント基板２０の誘電体基板２１内に配され、その一端がスルーホール２２Ａを介して入力コネクタ１の心線に接続され、他端がスルーホール２２Ｂを介して直流カットコンデンサ７に接続されている。上記誘電体基板２１は、入力信号ライン３を挟んで、その両面がグランドプレーン２ａ，２ｂにより覆われている。この衛星放送受信機用チューナ回路１０では、このように、入力信号ライン３を挟んで、上記誘電体基板２１の両面をグランドプレーン２ａ，２ｂにより覆う構造とすることにより、平衡型ストリップラインを構成している。上記誘電体基板２１の両面を覆うグランドプレーン２ａ，２ｂ間は、後述する他の実施の形態を示す図５乃至図９に示されるように、１ＧＨｚ帯の信号に対してシールド効果を呈する間隔をもって形成される多数のスルーホール２２を介して互いに導通されている。
【００２４】
また、上記直流カットコンデンサ７、不平衡・平衡変換トランス８及びチューナ用集積回路９は、上記高周波プリント基板２０上にマウントされている。
【００２５】
ここで、上述の如き誘電体基板１２１の片面にのみグランドプレーン１０２を有するマイクロストリップラインを用いた従来の衛星放送受信機用チューナ回路１００における入力信号ライン１０３では、図３の（Ａ）に電磁界分布を模式的に示してあるように、電界Ｅ及び磁界Ｈが共に誘電体基板１２１内と自由空間に跨って分布しているのに対し、この衛星放送受信機用チューナ回路１０における平衡型ストリップラインを用いた入力信号ライン３では、入力信号ライン３を挟んで、誘電体基板２１の両面がグランドプレーン２ａ，２ｂにより覆れているので、図３の（Ｂ）に電磁界分布を模式的に示してあるように、電界Ｅ及び磁界Ｈが共にグランドプレーン２ａ，２ｂにより誘電体基板２１内に閉じこめられる。
【００２６】
したがって、このような構成の衛星放送受信機用チューナ回路１０では、入力信号ライン３からの不要な輻射の発生を防止することができ、また、上記入力信号ライン３への外来ノイズの混入を防止することができる。
【００２７】
このように信号ラインの上下にグランド層を有する平衡型ストリップラインを信号入力ライン３として備える衛星放送受信機用チューナ回路１０は、入力信号ライン３からの不要な輻射の発生を防止することができ、また、上記入力信号ライン３への外来ノイズの混入を防止することができるので、高周波プリント基板２０上に複数設けて、互いに独立して動作させても、相互の干渉妨害を極めて低く抑えることができる。
【００２８】
図４は、本発明の他の実施の形態を示すもので、高周波プリント基板２０上に２つの入力信号ライン３Ａ，３Ｂを設けた場合のチューナ入力部を示している。
【００２９】
この図４に示す実施の形態では、２つの入力コネクタ１Ａ，１Ｂが高周波プリント基板２０に設けられており、各入力コネクタ１Ａ，１Ｂがそれぞれ平衡型ストリップラインを用いた入力信号ライン３Ａ，３Ｂの一端に接続されている。
【００３０】
上記入力信号ライン３Ａ，３Ｂの各他端は、例えば、図５に示すように切り換えスイッチ３０を介してチューナブロック４０に接続される。
【００３１】
あるいは、図６に示すように、上記入力信号ライン３Ａ，３Ｂの各他端は、独立して動作するチューナブロック４０Ａ，４０Ｂに接続される。
【００３２】
この図６に示すように、独立して動作するチューナブロック４０Ａ，４０Ｂに上記入力信号ライン３Ａ，３Ｂの各他端を接続した構成としても、平衡型ストリップラインを用いることにより、上記入力信号ライン３Ａ，３Ｂ間の干渉妨害を低く抑えることができる。
【００３３】
なお、上記チューナブロック４０，４０Ａ，４０Ｂは、このチューナブロック４０は、上記衛星放送受信機用チューナ回路１０の直流カットコンデンサ７、不平衡・平衡変換トランス８やチューナ用集積回路９等からなる。
【００３４】
ここで、独立して動作する２つのチューナブロック４０Ａ，４０Ｂを備える場合には、例えば、図７に示すように、２つのチューナブロック４０Ａ，４０Ｂを異なる面に設けるようにすることにより、チューナブロック４０Ａ，４０Ｂ間の干渉妨害を低く抑えることができる。
【００３５】
また、３層のパターンレイアウト層を有する高周波プリント基板２０を用いて、独立して動作する２つのチューナブロック４０Ａ，４０Ｂを備える衛星放送受信機用チューナ回路を構成する場合には、図７に示すように、各入力信号ライン３Ａ，３Ｂが同一のパターンレイアウト層に設けられることになるが、図８に示すような４層のパターンレイアウト層を有する高周波プリント基板２０Ａや、図９に示すような５層のパターンレイアウト層を有する高周波プリント基板２０Ｂを用いることにより、各入力信号ライン３Ａ，３Ｂを異なるパターンレイアウト層に設けることができ、上記入力信号ライン３Ａ，３Ｂ間の干渉妨害をさらに低く抑えることができる。
【００３６】
すなわち、図８に示す例では、４層のパターンレイアウト層を有する高周波プリント基板２０Ａを用いて、第１パターンレイアウト層Ｌ１と第４パターンレイアウト層Ｌ４をグランドプレーン２ａ，２ｄとして用いるとともに、第１のチューナブロック４０Ａの入力信号ライン３Ａとグランドプレーン２ｂを第２パターンレイアウト層Ｌ２に形成し、第２のチューナブロック４０Ｂの入力信号ライン３Ｂとグランドプレーン２ｃを第３パターンレイアウト層Ｌ３に形成し、第２パターンレイアウト層Ｌ２に形成した第１のチューナブロック４０Ａの入力信号ライン３Ａを第１パターンレイアウト層Ｌ１のグランドプレーン２ａと第３パターンレイアウト層Ｌ３に形成したグランドプレーン２ｃとで挟み込むことにより、上記第１のチューナブロック４０Ａの入力信号ライン３Ａを平衡型ストリップラインとし、第３パターンレイアウト層Ｌ３に形成した第２のチューナブロック４０Ｂの入力信号ライン３Ｂを第２パターンレイアウト層Ｌ２に形成したグランドプレーン２ｂと第４パターンレイアウト層Ｌ４のグランドプレーン２ｄとで挟み込むことにより、上記第２のチューナブロック４０Ｂの入力信号ライン３Ｂを平衡型ストリップラインとしている。なお、グランドプレーン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ間は、多数のスルーフォール２２を介して互いに導通されている。グランドプレーン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ間を導通させるスルーフォール２２は、１ＧＨｚ帯の信号に対してシールド効果を呈する間隔をもって形成される。
【００３７】
また、図９に示す例では、５層のパターンレイアウト層を有する高周波プリント基板２０Ｂを用いて、第１パターンレイアウト層Ｌ１、第３パターンレイアウト層Ｌ３及び第５パターンレイアウト層Ｌ３をグランドプレーン２ａ，２ｂ，２ｃとして用いるとともに、第１のチューナブロック４０Ａの入力信号ライン３Ａを第２パターンレイアウト層Ｌ２に形成し、第２のチューナブロック４０Ｂの入力信号ライン３Ｂを第４パターンレイアウト層Ｌ４に形成し、第２パターンレイアウト層Ｌ２に形成した第１のチューナブロック４０Ａの入力信号ライン３Ａを第１パターンレイアウト層Ｌ１のグランドプレーン２ａと第３パターンレイアウト層Ｌ３のグランドプレーン２ｂとで挟み込むことにより、上記第１のチューナブロック４０Ａの入力信号ライン３Ａを平衡型ストリップラインとし、第４パターンレイアウト層Ｌ４に形成した第２のチューナブロック４０Ｂの入力信号ライン３Ｂを第３パターンレイアウト層Ｌ３のグランドプレーン２ｂと第５パターンレイアウト層Ｌ５のグランドプレーン３Ｃとで挟み込むことにより、上記第２のチューナブロック４０Ｂの入力信号ライン３Ｂを平衡型ストリップラインとしている。なお、グランドプレーン２ａ，２ｂ，２ｃ間は、多数のスルーフォール２２を介して互いに導通されている。
【００３８】
なお、多層構造の高周波プリント基板は、例えば図１０の（Ａ）〜（Ｄ）に示すように両面プリント基板５０上に第２の誘電体層５１を形成し、この第２の誘電体層５１上に第３のパターンレイアウト層５２を形成する操作を繰り返し行うことにより作成することができる。また、偶数層構造の高周波プリント基板は、図１１（Ａ），（Ｄ）に示すように、第１の両面プリント基板５０Ａ上に第２の誘電体層５１を介して第２の両面プリント基板５０Ｂを接着する操作を繰り返し行うことにより作成することができる。
【００３９】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る衛星放送受信機用チューナ回路では、信号ラインの上下にグランド層を有する平衡型ストリップラインを信号入力ラインとしたことにより、上記入力信号ラインからの不要な輻射の発生を防止することができ、また、上記入力信号ラインへの外来ノイズの混入を防止することができる。
【００４０】
また、本発明に係る衛星放送受信機用チューナ回路では、独立して動作するチューナブロックに上記入力信号ラインの各他端を接続した構成としても、平衡型ストリップラインを用いることにより、上記入力信号ライン間の干渉妨害を低く抑えることができる。
【００４１】
また、本発明に係る衛星放送受信機用チューナ回路は、第１のチューナブロックと第２のチューナブロックをプリント基板の互いに異なる面に配設することにより、チューナブロック間の干渉妨害を低く抑えることができる。
【００４２】
また、本発明に係る衛星放送受信機用チューナ回路は、第１のチューナブロックの信号入力ラインと、第２のチューナブロックの信号入力ラインを異なるパターンレイアウト層に形成することにより、上記入力信号ライン間の干渉妨害をさらに低く抑えることができる。
【００４３】
したがって、本発明によれば、複数のチューナを必要とする衛星放送用受信システムに適した小型でレイアウトしやすい衛星放送受信機用チューナ回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される衛星放送受信機用チューナ回路の電気的な回路構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明に係る衛星放送受信機用チューナ回路の要部構成を示す模式的な断面図である。
【図３】マイクロストリップラインを用いた従来の衛星放送受信機用チューナ回路における入力信号ラインでの電磁界分布の例と、本発明に係る衛星放送受信機用チューナ回路における平衡型ストリップラインを用いた入力信号ラインでの電磁界分布の例を模式的に示す図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示すチューナ入力部の模式的な平面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示すチューナ入力部の模式的な平面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態を示すチューナ入力部の模式的な平面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態を示すチューナ入力部の模式的な平面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態を示すチューナ入力部の模式的な平面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態を示すチューナ入力部の模式的な平面図である。
【図１０】多層構造の高周波プリント基板の作成方法を説明するための模式的な断面図である。
【図１１】偶数層構造の高周波プリント基板の作成方法を説明するための模式的な断面図である。
【図１２】従来の衛星放送受信機用チューナ回路の要部構成を示す模式的な断面図である。
【図１３】第１のチューナ及び第２のチューナを備える衛星放送受信機用チューナ回路の回路構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ  入力コネクタ、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  グランドプレーン、３，３Ａ，３Ｂ  入力信号ライン、４  コイル、６  直流電源供給端子、７  直流カットコンデンサ、８  平衡・平衡変換トランス、９  チューナ用集積回路、１０  衛星放送受信機用チューナ回路、２０，２０Ａ，２０Ｂ  高周波プリント基板、２１  誘電体基板２１、２２，２２Ａ，２２Ｂ  スルーホール、３０  換えスイッチ、４０，４０Ａ，４０Ｂ  チューナブロック、Ｌ１〜Ｌ５  パターンレイアウト層
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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