(57)【要約】【課題】周囲温度、周囲気圧による内圧変化時にホーンキャップ天面薄肉部の膨れやへこみの発生を防止した衛星放送受信用コンバータを提供する。【解決手段】ホーンキャプ９が先端部に固定されたフィードホーン２が導波管を介してコンバータの本体部に接続されている。この本体部において、導波管３が接続されたシャーシ４内部には、回路基板６がフレームに挟まれて固定され、シャーシ４の開口部には、内圧変動に追随し伸縮する金属製の裏蓋１１が固定され、気密保持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンバータ本体部と、
前記コンバータ本体部に導波管を介して接続されたフィードホーンと、
前記フィードホーンの先端部に固定されたホーンキャップと
を備え、
前記コンバータ本体部に、内圧変動に追随し伸縮する部材が設けられた、衛星放送受信用コンバータ。
【請求項２】
コンバータ本体部と、
前記コンバータ本体部に導波管を介して接続されたフィードホーンと、
前記フィードホーンの先端部に固定されたホーンキャップと、
前記コンバータ本体部において、前記導波管に接続されたシャーシと、
前記シャーシの内部に、フレームに挟まれて固定された回路基板と、
前記シャーシの開口部に固定され、該開口部を気密保持する金属製の裏蓋と
を備え、
前記金属製の裏蓋が、内圧変動に追随し伸縮する構造を備えた、衛星放送受信用コンバータ。
【請求項３】
前記伸縮する構造として、前記裏蓋には穴があけられ、該穴にフィルムが気密性を保持して接着された、請求項２に記載の衛星放送受信用コンバータ。
【請求項４】
前記フィルムの形状を円形とした、請求項３に記載の衛星放送受信用コンバータ。
【請求項５】
前記フィルムの固定接着層は、フィルムの外周縁とその内側に１または複数層が設けられた請求項４に記載の衛星放送受信用コンバータ。
【請求項６】
前記フィルムの表面に金属蒸着を施した、請求項３〜５のいずれかに記載の衛星放送受信用コンバータ。
【請求項７】
前記伸縮する構造として、前記裏蓋には穴があけられ、該穴にゴムシートが気密性を保持して取り付けられた、請求項２に記載の衛星放送受信用コンバータ。
【請求項８】
前記ゴムシートの形状は円形とした請求項７に記載の衛星放送受信用コンバータ。
【請求項９】
前記ゴムシートの形状を凹凸状波形状にした請求項７または８に記載の衛星放送受信用コンバータ。
【請求項１０】
前記フィルムの形状を凹凸状波形状にした請求項３または４または５または６に記載の衛星放送受信用コンバータ。
【請求項１１】
前記伸縮する構造として、前記裏蓋には穴があけられ、該穴にインサート成型でゴム膜を形成した、請求項２に記載の衛星放送受信用コンバータ。
【請求項１２】
前記伸縮する構造として、前記裏蓋には穴があけられ、該穴に、該穴をふさぐ金属板がゴム製嵌合片を介してインサート成型により取り付けられた、請求項２に記載の衛星放送受信用コンバータ。
【請求項１３】
前記ゴムには金属粉またはカーボン等の導電性材料を含有させた請求項７または８または９に記載の衛星放送受信用コンバータ。
【請求項１４】
前記シャーシの開口部に固定された金属製の裏蓋の形状を外側に１段膨らませ、内側にフィルムまたはゴムを配した、請求項２に記載の衛星放送受信用コンバータ。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の衛星放送受信用コンバータを備えるアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星放送受信用コンバータおよびそれを備えたアンテナ装置に関し、特に、厳しい温度変化や気圧変化に曝されるロー・ノイズ・ブロックダウン・コンバータ（Low Noise Block Down Converter、以下「ＬＮＢ」と記す）の気密構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パラボラアンテナに取り付けられて屋外に設置される衛星放送受信用コンバータは、屋外での風雨に曝されても、内部への雨水、湿気等の進入がないよう完全気密構造が必要である。以下、従来の衛星放送用コンバータについて、図９〜図１１を参照して説明する。図９はアンテナシステムを含めたＬＮＢの概要状態である。パラボラアンテナ１より反射された電波はＬＮＢの１次放射器２に入力される。図１０は一般的なＬＮＢの断面図である。図に示す様にＬＮＢは、本体部（以下に説明）と導波管３および１次放射器（フィードホーン）２より構成されている。
【０００３】
一次放射器２先端部には、ホーンキャップ９が固定され、Ｏリング゛１０により気密を保持されている。本体部において、シャーシ４とフレーム５との間に回路基板６がビス７により固定されている。一次放射器２より入力した電波は導波管３を経由し回路基板６に給電し、周波数変換後にＦコネクター８より出力される。シャーシ４の開口部は金属製の裏蓋１１がビス１２により固定され、リングパッキン１３で気密を保持されている。またＦコネクター８は内部で気密構造（図示省略）が図られており、ＬＮＢ内部は完全な気密構造としている。
【０００４】
また、下記の特許文献１には、この技術では、収納用容器の壁に空気孔を穿孔し、この空気孔を水の分子より小さく空気の分子より大きい径の孔を多数有する気体透過膜で閉塞した気体透過膜を配することによって、内部圧力変化を抑制する技術が記載されている。
【特許文献１】実用新案登録第２５８９３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、パラボラアンテナ１より反射された電波はホーンキャップ９を通過し、一次放射器２に入力される。一次放射器２の先端部に取り付けられるホーンキャップ９は、樹脂成型品やシートで形成されており、一次放射器２とホーンキャップ９の形状，位置は、パラボラアンテナ１の形状に合わせ最適に設計されている。そして、このホーンキャップ９は、電波の通過特性上薄肉で形成することが望ましい。
【０００６】
前述の通り、パラボラアンテナ１に取り付けられて屋外に設置されるコンバータは、屋外での風雨暴露や気圧変化においても内部への雨水、湿気等の進入がないよう完全気密構造がとられている。このように、非常に厳しい環境下でも気密性を保つことより、内部圧力は周囲温度、周囲気圧に応じ変化している。このとき、性能上の要請から薄肉に形成されているために機械的に弱いホーンキャップの天面部は、内圧変化に伴い内圧増加時は、図１１（ｂ）に示すように天面部が膨れ、内圧減少時には同図（ｃ）に示すように、天面部のへこみが生じる。このようなホーンキャップの変形が、ホーン特性に悪影響を及ぼすという問題がある。
【０００７】
上記特許文献１に記載の技術では、水の進入を抑えることが可能な反面、気体分子と同じ水蒸気は通過する恐れがある。また、気体が透過することより、完成品での気密状態を試験することが難しい。例えば空気を使用した気密試験をした場合、空気が前記膜を透過することで、他の部分の部品不良、組立て不具合等による漏れが発見できない。
【０００８】
本発明は上記課題を解決し、周囲温度、周囲気圧による内圧変化時にホーンキャップ天面薄肉部の膨れ、へこみが生じないようにした、衛星放送受信用コンバータおよびそれを用い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】
【０００９】
本発明の衛星放送受信用コンバータは、一つの局面においては、ホーンキャップが先端部に固定されたフィードホーンが導波管を介してコンバータの本体部に接続されている。この発明の特徴は、本体部を構成する部材が、内圧変動に追随し伸縮する構造を備えたことである。このように、ＬＮＢ本体部を構成する部材の性能に影響しない部分に、内圧変動に追随し伸縮する構造を設けることにより、周囲温度あるいは周囲気圧による内圧変化時におけるホーンキャップ天面薄肉部の膨れおよびへこみの発生が抑制される。
【００１０】
本発明の衛星放送受信用コンバータは、他の局面においては、ホーンキャップが先端部に固定されたフィードホーンが導波管を介してコンバータの本体部に接続され、該本体部において、導波管が接続されたシャーシの内部には、回路基板がフレームに挟まれて固定され、前記シャーシの開口部には金属製の裏蓋が固定され気密保持されている。この発明の特徴は、本体部を構成する部材の金属製の裏蓋に、内圧変動に追随し伸縮する構造を備えたことである。
【００１１】
本発明は以下の種々の実施形態を含む。内圧変動に追随し伸縮する構造としてフィルムを用いることにより、比較的容易に加工および取り付けが行なえる。また、フィルム形状を円形にすることにより、内圧変化時に材料および固定接着部へ均等な力がかかり、安定した伸縮が得られる。さらに、フィルムの固定接着層として、フィルムの外周縁とその内側に１または複数層設けることにより、内圧変化による接着部のはく離を抑えることが可能となる。フィルムの表面に金属（アルミ）蒸着を施すことにより、電波漏れや不要輻射の防止対策として有効である。
【００１２】
伸縮する構造材として、ゴム材を用いた場合、フィルムよりも伸縮性がありより伸縮効果がある。また、ゴム形状を円形とした場合、内圧変化時に材料および固定接着部へ均等な力がかかり、安定した伸縮が得られる。さらに、ゴムおよびフィルムの形状を凹凸状波形状にした場合、表面積を大きくできることから、より顕著な伸縮効果が得られる。
【００１３】
伸縮する構造を、裏蓋に穴をあけて、この穴にインサート成型でゴム膜を形成することによって構成することにより、組立て、接着等の簡略化および接合部の安定した伸縮を得ることができる。また、ゴムに導電性の金属粉またはカーボンを含有させることにより、電波漏れや不要輻射が有効に防止される。
【００１４】
また、シャーシの開口部に固定された金属製の裏蓋の形状を、外側に１段膨らませ、内側にフィルムもしくはゴムを配した構造にしてもよい。このように、これら内圧変動に追随し伸縮する構造は、取り付け部を２段構造にし、かつ、内側に配置し多重構造にすることにより、伸縮構造材の破損防止対策として有効である。
【００１５】
ＬＮＢ本体部を構成する部材に内圧変動に追随し伸縮する構造を設けた衛星放送受信用コンバータを装備したアンテナ装置も本発明に含まれる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＬＮＢ本体部を構成する部材に内圧変動に追随し伸縮する構造を設けたのである。従って、ＬＮＢにおいて、周囲温度、周囲気圧に応じ変化している内圧変化に伴い、内部空気の膨張に追随し可動する。このため、性能に影響がでるホーンキャップ天面の変形を抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の実施態様を図面に基づいて説明する。
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１におけるＬＮＢの構造を示す要部断面図であり、ＬＮＢ本体部を構成する部材に内圧変動に追随し伸縮する構造を設けたＬＮＢである。本体部において、導波管３が接続されたシャーシ４の内部には、回路基板６がフレーム５に挟まれて固定され、前記シャーシ４の開口部には金属製の裏蓋１１がビス１２で固定され、リングパッキン１３で気密保持されている。
【００１８】
シャーシ４の開口部に固定された金属製の裏蓋１１に穴１１ａがあけられている。気密性を得るため、該穴には気密性を得ることができる強力な接着剤（両面テープ等）１５を設けたフィルム１６が貼り付けられている。このフィルム１５は、ホーンキャップ９の天面より薄いものを用いることが望ましい。内圧変化に伴う内部空気の膨張にフィルム１６が追随し可動する。このため、性能に影響がでるホーンキャップ９の天面の変形を抑えることが可能となる。
【００１９】
フィルム形状として、図２（ａ），（ｂ）に示すように円形状にすれば、膨張時に、フィルムおよび接着剤部へ働く力が均等になる。このため、発生しうる部分的な破損、剥がれ等の現象に対して、耐久性を向上することが出来る。更に接着層を多重（２重以上）にすることで、より安定した内部気密を確保することができ、もし、１重目の接着層の一部が貫通しても、２層目で遮断することができる。さらに通常圧に戻った際、１重目の接着層は再び接着し元にもどる効果が得られる。このように、外周縁とその内側に同心に、１または複数層が設けられる。
【００２０】
また、フィルム１６表面へ金属蒸着することで、電波漏れ、不要輻射の影響を抑えることが可能となる。なお、この金属蒸着は、汎用性、コスト面よりアルミ蒸着が望ましい。
【００２１】
（実施形態２）
図３は本発明の実施形態２の実施例を示す分解半断面図および組み付け断面図であり、内圧変動に追随し伸縮する構造材としてゴムを用いたものである。このゴムの具体的な材質としては、汎用性があり耐熱性も良好なシリコンゴム、耐候性が良好なエチレンプロピレンゴムなどを用いることができる。図３において、（ａ）は実施形態２のＬＮＢを示す分解断面図、（ｂ）は（ａ）に示したＬＮＢを組立てた状態、（ｃ）は、ゴム成型品１８のシート状本体１８ａが内外圧差により外側へ膨らんでいる状態を、（ｄ）は、ゴム成型品１８のシート本体１８ａが内外圧差により内側へ凹んでいる状態をそれぞれ示している。
【００２２】
回路基板６を固定しているフレーム５にリブ１７を設け、ゴム１８成型品を取り付け穴１１ａのあいた金属製の裏ブタ１１で挟みこんだ構造である。リブ１７はフレーム５の外面で裏蓋１１の穴１１ａに対向した部分において、穴１１ａより広い範囲を囲むような短円筒体を呈する。ゴム製品１８は、穴１１ａをふさぐ広さを有し、シート状本体１８ａの外周に一体に嵌合片１８ｂが形成されたものである。嵌合片１８ｂは前記リブ１８の先端に嵌合できる溝を有し、シート状本体１８ａの厚さよりも厚い。
【００２３】
この例でも同様に、内圧変化に伴う内部空気の膨張に追随可動し、性能に影響がでるホーンキャップ９の天面の変形を抑えることが可能となる。フィルム１６に比較し伸縮性が高く、また機械的に固定するのでより伸縮率の多い安定した構造を得ることができる。また、導電性材料や磁性体をゴムに含有することで、電波漏れ、不要輻射の影響を抑えることが可能となる。
【００２４】
（実施形態３）
図４（ａ）は、本発明の実施形態３におけるＬＮＢの構造を示している。実施形態３は、金属製の裏蓋１１の穴１１ａにインサート成型でゴム膜を形成したものである。これによって、組立て時の作業性がよく、安定した固定が可能となる。ゴムインサート成型品１９は、穴１１ａをふさぐ広さを有し、シート状本体１９ａの外周に一体に嵌合片１９ｂが形成されたものである。嵌合片１９ｂは前記穴１１ａの内周に嵌合できる溝を有する。図４（ｂ），（ｃ）に、内外圧差によるシート状本体１９ａの変形の様子を示している。
【００２５】
図５（ａ）は、本発明の実施形態３の一変形例におけるＬＮＢの構造を示している。この変形例においては、ゴムインサート成型品１９に代えて、金属板２０ａおよびゴム製嵌合片２０ｂを含むシート状部材２０を用いたものである。この変形例では、上記実施形態３における穴１１ａに、該穴をふさぐ金属板２０ａがゴム製嵌合片２０ｂを介してインサート成型により取り付けられている。図５（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、内外圧差によって金属板２０ａが変形している様子を示している。この構造によれば、裏蓋１１の金属領域がほとんど減少せず、電波もれや不要輻射の影響をより抑えることが可能となる。
【００２６】
（実施形態４）
図６は、本発明の実施形態４におけるＬＮＢの構造を示している。実施形態４においては、ゴム形状を凹凸状波形状にして表面積を多くし、それによってより内部圧力変化に伴う伸縮効果が得られるものである。ゴム製シート部材２１は、穴１１ａをふさぐ広さを有し、シート状本体２１ａの外周に一体に嵌合片２１ｂが形成されたものである。嵌合片２１ｂは前記穴１１ａの円周に嵌合できる溝を有する。そして、シート状本体２１ａは円形であり、この中心に対し同心円状に複数の凹凸状波形状が形成されている。
【００２７】
図７（ａ）は、本発明の実施形態４の一変形例におけるＬＮＢの構造を示している。この変形例においては、図６に示す実施形態４の構造において、ゴムからなるシート状本体２１ａに代えて、フィルム状シート部材２２を用い、かつ、裏蓋１１への取り付け部の構造を偏光したものである。フィルム状シート部材２２は、穴１１ａをふさぐ広さを有し、シート状本体２２ａの外周に一体に貼付片２２ｂが形成されたものである。貼付片２２ｂは前記穴１１ａの周縁に貼り付けられる。そして、シート状本体２２ａは円形であり、この中心に対し同心円状に複数の凹凸状波形状が形成されている。図７（ｂ），（ｃ）は、内外圧差によるフィルム状シート部材２２の変形の様子を示している。
【００２８】
（実施形態５）
図８（ａ）は、本発明の実施形態５におけるＬＮＢの構造を示している。実施形態５においては、シャーシ４の開口部に固定された金属製の裏蓋１１の形状を外側に１段膨らませて膨出部１１ｂとし、内側にフィルムまたはゴムからなるシート状部材２３を配している。１段膨らませたフタ部分には、微小な穴１１ｃを設け、外気圧と同じ状態となっている。外部へ直接フィルム、ゴムが出ない。しかも、膨張時、伸縮時の変形に対し蓋へ大きな穴をあける必要がない。従って、外観性もよく、電波漏れ、不要輻射の影響を抑えることが可能となる。また、フィルム，ゴムなどの伸縮材の保護にも効果的である。なお、図８（ｂ），（ｃ）は、内外圧差によるシート状部材２３の変形の様子を示している。
【００２９】
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】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態１のＬＮＢを示す要部断面図であり、（ａ）はフィルム１６が変形していない状態、（ｂ）は内外圧差によりフィルム１６が外側へ膨らんでいる状態、（ｃ）は内外圧差によりフィルム１６が内側へ凹んでいる状態を示している。
【図２】（ａ）は本発明の実施形態１の変形例としての、フィルム１６を円形状にした場合の断面図、（ｂ）は（ａ）におけるフィルム１６の右側面図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施形態２のＬＮＢを示す分解断面図、（ｂ）は（ａ）に示したＬＮＢを組立てた状態の断面図、（ｃ）は、ゴム成型品１８のシート状本体１８ａが内外圧差により外側へ膨らんでいる状態を示す断面図、（ｄ）は、ゴム成型品１８のシート本体１８ａが内外圧差により内側へ凹んでいる状態を示す断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施形態３を示す断面図、（ｂ）はシート状成形品１９ａが膨らんだ状態を示す部分断面図、（ｃ）はシート状成形品１９ａがへこんだ状態を示す部分断面図である。
【図５】本発明の実施形態３の変形例を示す断面図であり、（ａ）は同変形例の全体を示す断面図、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ、内外圧差による金属板２０ａの位置の変化を示す部分断面図である。
【図６】本発明の実施形態４を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態４の変形例を示す断面図であり、（ａ）は同変形例において、シート状本体２２ａが変形していない状態を示す断面図、（ｂ）はシート状本体２２ａが膨らんだ状態を示す断面図、（ｃ）はシート状本体２２ａがへこんだ状態を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態５を示す断面図であり、（ａ）は同変形例において、シート状部材２３が変形していない状態を示す断面図、（ｂ）はシート状部材２３が膨らんだ状態を示す断面図、（ｃ）はシート状部材２３がへこんだ状態を示す断面図である。
【図９】アンテナシステムを含めたＬＮＢを示す側面図である。
【図１０】従来のＬＮＢの構成を示す断面図である。
【図１１】従来のＬＮＢにおけるホーンキャップの天面部の変形の様子を示す図であり、（ａ）は変形していない状態、（ｂ）は内外圧差によりホーンキャップの天面部が膨れた状態、（ｃ）は同天面部がへこんだ状態を示している。
【符号の説明】
【００３１】
１  パラボラアンテナ、２  １次放射器（フィードホーン）、３  導波管、４  シャーシ、５  フレーム、６  回路基板、７  ビス、８  Ｆコネクター、９  ホーンキャップ、１０  Ｏリング、１１  裏蓋、１１ａ  穴、１２  ビス、１３  リングパッキン、１５  接着剤、１６  フィルム、１７  リブ、１８  ゴム成型品、１９  ゴムインサート成型品、２０，２３  シート状部材、２１  ゴム製シート部材、２２  フィルム状シート部材。
【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】
2009152996.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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