(57)【要約】【課題】不要輻射を低減させた遮蔽構造、遮蔽構造を備える衛星放送受信用コンバータ、および遮蔽構造を備える衛星放送受信用アンテナ装置を提供する。【解決手段】誘電体共振器を含む局部発振回路１３の遮蔽構造１０１は、局部発振回路１３を第１の主面Ｓ１に搭載する絶縁性の回路基板５３と、回路基板上の局部発振回路を搭載する第１の領域Ａ１を周囲に開口が生じないように第１の主面Ｓ１側から覆うフレーム５２と、第１の主面Ｓ１の裏面である第２の主面Ｓ２に少なくとも一部が配置され、局部発振回路１３に対して第２の主面側からバイアス電位を供給するバイアスライン１２と、第２の主面Ｓ２に少なくとも一部が配置され、局部発振回路１２の出力信号を第１の領域Ａ１の外部に取り出す信号ライン１４とを備える。回路基板の第１の領域の内部には、バイアスラインおよび信号ラインを第１の主面から第２の主面に貫通させるための孔２２が設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体共振器を含む局部発振回路の遮蔽構造であって、
前記局部発振回路を第１の主面に搭載する絶縁性の回路基板と、
前記回路基板上の前記局部発振回路を搭載する第１の領域を周囲に開口が生じないように前記第１の主面側から覆うフレームと、
前記第１の主面の裏面である第２の主面に少なくとも一部が配置され、前記局部発振回路に対して前記第２の主面側からバイアス電位を供給するバイアスラインと、
前記第２の主面に少なくとも一部が配置され、前記局部発振回路の出力信号を前記第１の領域の外部に取り出す信号ラインとを備え、
前記回路基板の前記第１の領域の内部には、前記バイアスラインおよび前記信号ラインを前記第１の主面から前記第２の主面に貫通させるための孔が設けられる、遮蔽構造。
【請求項２】
前記フレームは、導電性であり、
前記回路基板の前記第１の主面に設けられ、前記第１の領域の周囲を隙間無く囲み、前記フレームと電気的に接続される接地パターンをさらに備える、請求項１に記載の遮蔽構造。
【請求項３】
前記回路基板の前記第２の主面に取付けられ、前記信号ラインおよび前記バイアスラインを遮蔽するシャーシをさらに備える、請求項１または２に記載の遮蔽構造。
【請求項４】
前記信号ラインの少なくとも一部は、セミリジッドケーブルである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の遮蔽構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の遮蔽構造を備える衛星放送受信用コンバータ。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の遮蔽構造を備える衛星放送受信用アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、遮蔽構造、遮蔽構造を備える衛星放送受信用コンバータ、および遮蔽構造を備える衛星放送受信用アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来の衛星放送受信システムの構成を示すブロック図である。
図９を参照して、放送衛星８００から到来する１０ＧＨｚ帯の周波数の信号は、アンテナ８０１で受信される。アンテナ８０１には低雑音コンバータ８０２が取付けられている。低雑音コンバータ８０２は、衛星から到来する微弱電波を、１ＧＨｚ帯のＩＦ信号に周波数変換し、かつ低雑音増幅しそして次に接続されるいわゆるＤＢＳチューナ８０４に供給する。ＤＢＳチューナ８０４には低雑音コンバータ８０２の働きにより低雑音でかつ十分なレベルの信号が供給される。
【０００３】
ＤＢＳチューナ８０４は、同軸ケーブル８０３から与えられるＩＦ信号を内部回路によって処理し、テレビジョン８０５に与える。
【０００４】
衛星放送用のアンテナで電波を受信し、屋内のＤＢＳチューナに信号を導くには、通常同軸ケーブルが用いられる。ところが、アンテナで受信した電波は、直接同軸ケーブルでは屋内に導くことができない。
【０００５】
周波数の非常に高い衛星放送の電波を導くには、導波管という金属の管を使う必要がある。導波管を使った場合アンテナから屋内の衛星放送受信機まで信号を導くのには壁に大きな穴を開けたりする必要があり、また、減衰も多いので現実的ではない。
【０００６】
したがって、通常は、アンテナに設置した低雑音コンバータ（ＬＮＢ）を用いて、同軸ケーブルでも導けるくらいの周波数にまで受信信号の周波数を落として屋内のＤＢＳチューナに信号を伝達する。屋内のＤＢＳチューナには、スクランブルデコーダが内蔵されており、これによりスクランブルが解除され、表示機であるテレビジョンに画像が表示される。
【０００７】
特開２００２−２４６９２４号公報（特許文献１）は、上記のような衛星放送受信システムに使用される低雑音コンバータのスプリアス低減に関する技術を開示する。
【特許文献１】特開２００２−２４６９２４号公報
【特許文献２】特開２００２−２４６９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１０は、図９における低雑音コンバータ等に一般的に用いられる局部発振回路の遮蔽構造１０００を示す断面図である。この図１０は、特開２００２−２４６９２４号公報図５、図６に開示されている局部発振回路の出力信号ライン７８の部分をわかりやすく概略的に示した図に相当する。
【０００９】
図１０を参照して、遮蔽構造１０００は、回路基板９５３の表面に配置された局部発振回路９１３と、回路基板９５３の表面に形成された接地パターン９５５および配線パターン９５７と、回路基板９５３の裏面に形成された接地パターン９５４と、回路基板９５３の表面側に局部発振回路９１３を覆うように設けられ、接地パターン９５５と電気的に接続されたフレーム９５２とを含む。
【００１０】
ただし、フレーム９５２の外側から配線パターン９５７を局部発振回路９１３に導くため、フレーム９５２には一部に開口部９５６が設けられている。また、開口部９５６の部分には配線パターン９５７が形成されるので、接地パターン９５５もこの部分で切り目が入り局部発振回路９１３の周囲を完全に取り囲むことができない。
【００１１】
このように、誘電体共振器を使用した局部発振回路は、表面を通すラインを避けるため、それを覆うフレームに開口部を設ける場合がある。その開口部からの不要輻射が大きく問題になる場合がある。
【００１２】
この発明の目的は、不要輻射を低減させた遮蔽構造、遮蔽構造を備える衛星放送受信用コンバータ、および遮蔽構造を備える衛星放送受信用アンテナ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、要約すると、誘電体共振器を含む局部発振回路の遮蔽構造であって、局部発振回路を第１の主面に搭載する絶縁性の回路基板と、回路基板上の局部発振回路を搭載する第１の領域を周囲に開口が生じないように第１の主面側から覆うフレームと、第１の主面の裏面である第２の主面に少なくとも一部が配置され、局部発振回路に対して第２の主面側からバイアス電位を供給するバイアスラインと、第２の主面に少なくとも一部が配置され、局部発振回路の出力信号を第１の領域の外部に取り出す信号ラインとを備える。回路基板の第１の領域の内部には、バイアスラインおよび信号ラインを第１の主面から第２の主面に貫通させるための孔が設けられる。
【００１４】
好ましくは、フレームは、導電性である。遮蔽構造は、回路基板の第１の主面に設けられ、第１の領域の周囲を隙間無く囲み、フレームと電気的に接続される接地パターンをさらに備える。
【００１５】
好ましくは、遮蔽構造は、回路基板の第２の主面に取付けられ、信号ラインおよびバイアスラインを遮蔽するシャーシをさらに備える。
【００１６】
好ましくは、信号ラインの少なくとも一部は、セミリジッドケーブルである。
この発明は、他の局面に従うと、上記いずれかの遮蔽構造を備える衛星放送受信用コンバータである。
【００１７】
また、この発明はさらに他の局面に従うと、上記いずれかの遮蔽構造を備える衛星放送受信用アンテナ装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、局部発振器を使用する衛星放送受信用コンバータ、および衛星放送受信用アンテナ装置等において、不要輻射を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る低雑音コンバータ１００の構成を示したブロック図である。
【００２１】
図１を参照して、低雑音コンバータ１００は、衛星から伝送される放送信号を受信するフィードホーン２と、フィードホーン２の内部に取付けられたアンテナプローブ３と、アンテナプローブ３から受けた信号を低雑音増幅するＬＮＡ５と、ＬＮＡ５の出力信号の帯域を制限してイメージ周波数帯域の信号を除去するバンドパスフィルタ１０とを含む。
【００２２】
低雑音コンバータ１００は、さらに、１０．６ＧＨｚの局部発振信号を出力する局部発振回路１３と、局部発振回路１３から局部発振信号を受けこれとバンドパスフィルタ１０の出力信号とを混合する混合回路（ミクサ）１１と、混合回路１１によって中間周波数に変換された受信信号を増幅する中間周波数増幅器１５と、中間周波数増幅器１５の出力を端子３４に伝達するためのキャパシタ１７とを含む。
【００２３】
低雑音コンバータ１００は、さらに、端子３４を介して屋内に配置されたチューナから供給される直流電圧を伝達し、中間周波数増幅器１５からの出力信号の伝達を阻止するためのチョークコイル３２と、チョークコイル３２を介して直流電圧を受けて必要な電源電流やバイアス電圧をＬＮＡ５，局部発振回路１３および中間周波数増幅器１５に与える電源回路３６とを含む。図示しないが、好ましくは、ノイズ除去のために電源回路３６に接続されるチョークコイル３２の一端には接地電位に結合されたキャパシタが接続される。
【００２４】
図２は、本実施の形態における基本的な遮蔽構造１０１の概略断面図である。
図２を参照して、誘電体共振器を含む局部発振回路１３の遮蔽構造１０１は、局部発振回路１３を第１の主面Ｓ１に搭載する絶縁性の回路基板５３と、回路基板上の局部発振回路を搭載する第１の領域Ａ１を周囲に開口が生じないように第１の主面Ｓ１側から覆うフレーム５２と、第１の主面Ｓ１の裏面である第２の主面Ｓ２に少なくとも一部が配置され、局部発振回路１３に対して第２の主面側からバイアス電位を供給するバイアスライン１２と、第２の主面Ｓ２に少なくとも一部が配置され、局部発振回路１３の出力信号を第１の領域Ａ１の外部に取り出す信号ライン１４とを備える。
【００２５】
信号ライン１４は、主面Ｓ１側に形成されるバターンと、主面Ｓ２側に形成されるパターンと、これらのパターンを接続するためのスルーホールとを含む。
【００２６】
なお、バイアスライン１２および信号ライン１４は、図２ではまとめてライン５７として示されているが、実際には別々に同様な構成で領域Ａ１から一旦主面Ｓ２側に抜いて再び主面Ｓ１の領域Ａ１の外部に取り出されている。回路基板の第１の領域Ａ１の内部には、バイアスラインおよび信号ラインを第１の主面Ｓ１から第２の主面Ｓ２に貫通させるための孔２２が設けられる。
【００２７】
遮蔽構造１０１によれば、信号ライン、バイアスラインの一部を領域Ａ１からの取り出し部分においてフレームの裏面である主面Ｓ２側に配置することにより、主面Ｓ１でのフレーム開口部をなくすことができる。これにより、回路基板の主面Ｓ１側からの不要輻射を低減させることができる。
【００２８】
図３は、第１の変形例における遮蔽構造１０２の概略断面図である。
図３に示す遮蔽構造１０２は、図２に示す遮蔽構造１０１の構成に加えて、回路基板の第１の主面Ｓ１に設けられ、第１の領域Ａ１の周囲を第１の主面Ｓ１上において隙間無く囲み、フレーム５２と電気的に接続される接地パターン５８をさらに備える。好ましくは、フレーム５２は、導電性である。そして、フレーム５２は接地パターン５８を介して接地される。
【００２９】
遮蔽構造１０２の他の部分の構成は、図２で説明した遮蔽構造１０１と同様であるので説明は繰返さない。
【００３０】
遮蔽構造１０２によれば、主面Ｓ１側に接地パターン５８を設けることで、主面Ｓ２での信号線部分にマイクロストリップラインを形成することができる。このため信号を効率よく伝送することができる。また、接地パターン５８が局部発振回路を配置する領域Ａ１の周囲を隙間無く取り囲み、フレーム５２がこれに結合されるので、遮蔽効果も向上する。
【００３１】
図４は、第２の変形例における遮蔽構造１０３の概略断面図である。
図４に示す遮蔽構造１０３は、図２に示す遮蔽構造１０２の構成に加えて、回路基板の第２の主面に取付けられ、信号ラインおよびバイアスラインを遮蔽するシャーシ５９をさらに備える。遮蔽構造１０３の他の部分の構成は、図３で説明した遮蔽構造１０２と同様であるので説明は繰返さない。
【００３２】
遮蔽構造１０３によれば、主面Ｓ２側に配置したラインを遮蔽することで、基板からの不要輻射をさらに抑えることができる。
【００３３】
図５は、第３の変形例における遮蔽構造１０４の概略断面図である。
図５に示す遮蔽構造１０４は、回路基板５３の第２の主面Ｓ２側において、信号ラインの少なくとも一部が、セミリジッドケーブル６０となっている点が図４に示す遮蔽構造１０３の構成とは異なっている。セミリジッドケーブルは、同軸ケーブルの一種であり、信号を通す芯線が外部導体に囲まれている構造を有する。たとえば、セミリジッドケーブルの外部導体として無継目金属チューブを用いた構造のものは、編組同軸ケーブルに比べて大きな遮蔽効果があり、広い周波数帯において高遮蔽度を有する。
【００３４】
この場合、主面Ｓ２側の接地パターン５４は、セミリジッドケーブルの芯線６１を貫通させる部分のみ孔が設けられる。孔としては、スルーホールを使用することができる。好ましくは、セミリジッドケーブル６０の外部導体は、接地パターン５４と電気的に接続しても良い。
【００３５】
遮蔽構造１０４によれば、信号ラインを主面Ｓ２上の配線パターンの代わりに、芯線をアースで囲んでいる構造のセミリジッドケーブルを用いることで、不要輻射を抑えることができる。
【００３６】
以上、概略図を用いて種々の変形について説明してきたが、以下にもう少し具体的な実施の形態について説明する。
【００３７】
図６は、本発明の衛星放送受信装置であるＬＮＢの構造を側面から示した図である。
図６を参照して、シャーシ５９には図１に示されるフィードホーン２が取付けられ、上面に回路基板５３が取付けられる。回路基板５３上には、図１で説明した、ＬＮＡ５と、バンドパスフィルタ１０と、局部発振回路１３と、混合回路１１と、中間周波数増幅器１５と、電源回路３６とが実装されている。
【００３８】
回路基板５３を覆うようにフレーム５２が取付けられている。回路基板５３は、シャーシ５９の上面に配置され、フレーム５２がシャーシ５９にボルト留めされて固定される際に間に挟まれる。
【００３９】
このような構造とすることにより、回路基板５３は、フレーム５２とシャーシ５９とによって両面とも遮蔽される。
【００４０】
このように回路基板５３を遮蔽することによって、外部に電波が飛び交わないようにしている。
【００４１】
図７は、図６の回路基板５３の局部発振回路を実装する領域を示した平面図である。
図７を参照して、局部発振回路１３は、周囲を接地パターン５８によって隙間無く取り囲まれた領域（図２〜５の領域Ａ１に該当）の内部に実装される。
【００４２】
局部発振回路１３は、誘電体共振器１２２と、ストリップライン１２４，１５２，１５０，１５４と、ローカルＩＣ１２６と、チップコンデンサ１２８、１３２、１３８，１４６と、チップ抵抗１３４，１３６，１４０，１４２，１４４とを含む。
【００４３】
ストリップライン１２４，１５２と誘電体共振器１２２とが共振することにより、局部発振周波数が発生される。この信号はローカル信号ライン１４によって図１の混合回路１１に与えられる。
【００４４】
図８は、図６、図７に対応する遮蔽構造１０５を示した断面図である。
図８を参照して、回路基板５３の第１の主面Ｓ１には接地パターン５８が形成され、第２の主面Ｓ２には接地パターン５４が形成されている。
【００４５】
フレーム５２は、接地パターン５８と電気的に接続されており、シャーシ５９は、接地パターン５４と電気的に接続されている。信号ライン１４は、孔２２を貫通して第１の主面Ｓ１側から第２の主面Ｓ２側に一旦取り出された後に、孔２４を貫通して主面Ｓ２側から再び主面Ｓ１側に戻されて隣接するミクサが配置される領域に導入される。孔２２，２４としては、スルーホールを使用することができる。
【００４６】
主面Ｓ１上に形成されている信号ライン１４の部分の裏面（主面Ｓ２）には接地パターン５４が存在する。また、主面Ｓ２上に形成されている信号ライン１４の部分の裏面（主面Ｓ１）には接地パターン５８が存在する。したがって、信号ライン１４は、全体にわたってほぼマイクロストリップラインになっている。
【００４７】
領域Ａ１と他の領域Ａ２，Ａ３との干渉を防止するために回路基板を覆うフレーム５２には壁部５２Ａ，５２Ｂが形成されており、開口なく領域Ａ１をフレームで覆うことができる。このようにすることで、局部発振回路１３は、他の回路とはフレーム５２によって密閉された空間に封じ込められている。
【００４８】
また、信号ライン１４とシャーシ５９とを短絡させないように回路基板５３を支持し、かつ信号ライン１４の主面Ｓ２上に形成される部分と他の領域との干渉を防止するために、シャーシ５９には壁部５９Ａ，５９Ｂが形成されている。壁部５９Ａ，５９Ｂにより、開口なく主面Ｓ２上の信号ライン１４をシャーシ５９で覆うことができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、誘電体共振器を使用した局部発振回路の信号ラインおよびバイアスラインを基板の裏面に配置することで、それを覆うフレームの開口部をなくすことができ、不要輻射およびスプリアスの改善効果が得られる。
【００５０】
なお、本実施の形態で示された種々の遮蔽構造は、限定するものではないが、特に図１に示した衛星放送受信用コンバータに好適に用いることができる。また、図９に示されるような衛星放送受信用コンバータ（８０２）を用いる衛星放送受信用アンテナ装置（８０１）にも好適に用いることができる。
【００５１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態の低雑音コンバータ１００の構成を示したブロック図である。
【図２】本実施の形態における基本的な遮蔽構造１０１の概略断面図である。
【図３】第１の変形例における遮蔽構造１０２の概略断面図である。
【図４】第２の変形例における遮蔽構造１０３の概略断面図である。
【図５】第３の変形例における遮蔽構造１０４の概略断面図である。
【図６】本発明の衛星放送受信装置であるＬＮＢの構造を側面から示した図である。
【図７】図６の回路基板５３の局部発振回路を実装する領域を示した平面図である。
【図８】図６、図７に対応する遮蔽構造１０５を示した断面図である。
【図９】従来の衛星放送受信システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】図９における低雑音コンバータ等に一般的に用いられる局部発振回路の遮蔽構造１０００を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
２  フィードホーン、３  アンテナプローブ、１０  バンドパスフィルタ、１１  混合回路、１２  バイアスライン、１３，９１３  局部発振回路、１４  信号ライン、１５  中間周波数増幅器、１７  キャパシタ、２２，２４  孔、３２  チョークコイル、３４  端子、３６  電源回路、５２，９５２  フレーム、５２Ａ，５２Ｂ  壁部、５３，９５３  回路基板、５４，５８，９５４，９５５  接地パターン、５７  ライン、５９  シャーシ、５９Ａ，５９Ｂ  壁部、６０  セミリジッドケーブル、６１  芯線、７８  出力信号ライン、１００  低雑音コンバータ、１０１〜１０５，１０００  遮蔽構造、１２２  誘電体共振器、１２４，１５２，１５０，１５４  ストリップライン、１２８  チップコンデンサ、１３４，１３６，１４０，１４２，１４４  チップ抵抗、８００  放送衛星、８０１  アンテナ、８０２  低雑音コンバータ、８０３  同軸ケーブル、８０４  チューナ、８０５  テレビジョン、９５６  開口部、９５７  配線パターン、Ａ１〜Ａ３  領域、１２６  ローカルＩＣ、Ｓ１，Ｓ２  主面。
【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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