JP2003133815A - 同軸導波管変換器 - Google Patents

同軸導波管変換器

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JP2003133815A
JP2003133815A JP2001323742A JP2001323742A JP2003133815A JP 2003133815 A JP2003133815 A JP 2003133815A JP 2001323742 A JP2001323742 A JP 2001323742A JP 2001323742 A JP2001323742 A JP 2001323742A JP 2003133815 A JP2003133815 A JP 2003133815A
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dielectric substrate
waveguide
probe
ground pattern
coaxial waveguide
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Genshu To
元珠 竇
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プローブの変換特性を良好に維持させること
が可能な同軸導波管変換器を提供すること。 【解決手段】 誘電体基板2の片面にプローブ5と終端
部6およびアースパターン7をそれぞれパターン形成す
ると共に、このアースパターン7を誘電体基板2の他面
に形成したアースパターン9と複数のスルーホール10
を介して導通し、この誘電体基板2を導波管路1の内部
にその管軸と平行に配設した。このような構成により、
プローブ5の突出寸法lやプローブ5と終端部6間の寸
法dが高精度に維持され、プローブ5の変換特性の劣化
を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星放送受信用コ
ンバータ等に使用される同軸導波管変換器に係り、特
に、導波管路内を伝送する電波をプローブに抽出させて
取り出すように構成した同軸導波管変換器に関する。
【0002】
【従来の技術】図6はこの種の同軸導波管変換器の従来
例を説明するものであり、この従来例に係る同軸導波管
変換器は、導波管20と、導波管20の管壁面に配設さ
れたプローブ21と、導波管20の一端面に配設された
終端面22とで構成されている。プローブ21はピン状
の内芯導体21aと誘電材料からなる外部筒体21bと
で構成され、外部筒体21bは導波管20の外壁面に圧
入等によって固定されている。なお、導波管20内を伝
播する電波の管内波長をλgとすると、プローブ21の
内芯導体21aと終端面22との間隔はλg/4に設定
されている。
【0003】図7は同軸導波管変換器の他の従来例を説
明するものであり、この従来例に係る同軸導波管変換器
は、導波管20と、導波管20の開口端を閉塞するショ
ートキャップ23と、プローブ24aを有する回路基板
24とで構成されている。プローブ24aは回路基板1
4の一面にパターン形成されたものであり、回路基板2
4の他面にはアースパターン24bが形成されている。
ショートキャップ23は図示せぬ複数本のネジを用いて
導波管20に固定されており、回路基板24は導波管2
0とショートキャップ23との間に挟持・固定されてい
る。このショートキャップ23の内底面は終端面23a
として機能するものであり、プローブ24aとショート
キャップ23の終端面23aと間隔はλg/4に設定さ
れている。
【0004】このような構成において、例えば衛星から
送信された電波が導波管20に入力されると、この電波
は導波管20の内部を伝播してプローブ21,24aで
受信される。この受信信号はプローブ21,24aから
同軸伝送線を通って図示せぬコンバータ回路に供給さ
れ、このコンバータ回路では、受信信号を増幅および周
波数変換した後、中間周波信号として出力する信号処理
を行なうようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来例の同軸導波管変換器うち、図6に示す前者の構造の
ものは、内芯導体21aと外部筒体21bで構成された
プローブ21を用いているため、プローブ21の構成部
品に高い加工精度が要求されてコストアップになり、ま
た、プローブ21を導波管20の管壁面に圧入等の手段
で後付けするようになっているため、導波管20内に突
出する内芯導体21aの長さ(図6のl寸法)がバラツ
キやすくなる。一方、図7に示す後者の構造のものは、
回路基板24を導波管20とショートキャップ23で挟
持・固定しているため、ショートキャップ23を導波管
20に固定する際の加圧力により、回路基板24にパタ
ーン形成されたプローブ24aとショートキャップ23
の終端面23aと間隔がバラツキやすくなる。したがっ
て、これら従来例に係る同軸導波管変換器においては、
上記したバラツキによってプローブ21,24aの変換
特性が劣化するおそれがあり、特に受信電波の周波数が
高くなると、このような変換特性の劣化は重要な問題と
なる。
【0006】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、プローブの変換特性
を良好に維持させることが可能な同軸導波管変換器を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による同軸導波管変換器では、導波管路内に
その管軸と平行に誘電体基板を配設し、この誘電体基板
の一方の板面にプローブと終端部とをそれぞれパターン
形成した。
【0008】このような構成によれば、導波管路の管軸
と平行に配設した誘電体基板の板面にプローブと終端部
がそれぞれパターニングされているため、これらプロー
ブと終端部の寸法や相対的な位置関係が高精度に維持さ
れ、プローブの変換特性の劣化を防止することができ
る。
【0009】上記の構成において、誘電体基板の一方の
板面に導波管路の内壁面と平行に延びるアースパターン
を形成すると、誘電体基板と導波管路の相対位置が多少
ずれたとしても、プローブの近傍における電界分布がア
ースパターンによって安定化して好ましい。
【0010】また、上記の構成において、誘電体基板の
一方の板面に終端部に向かって斜めに延びるリッジ部を
パターン形成すると、このリッジ部によって受信周波数
の広帯域化が図れて好ましい。
【0011】また、上記の構成において、誘電体基板の
他方の板面に少なくとも導波管路から導出するプローブ
とオーバーラップするアースパターンを形成し、このア
ースパターンを誘電体基板の一方の板面に設けられたア
ースパターンとスルーホールを介して導通させると、導
波管路内を伝播する電波の漏洩を確実に防止できて好ま
しい。その際、誘電体基板の両板面を一対の筐体で挟持
し、これら筐体に設けた空洞部によって導波管路を画成
するように構成すると、誘電体基板の取付作業が簡単に
なると共にアースパターンを筐体に確実に接触できて好
ましい。
【0012】また、上記の構成において、誘電体基板の
終端部に対向する反対側の端面にインピーダンス整合部
を設けると、誘電体基板の端面における電波の反射が低
減されて好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態について
図面を参照して説明すると、図1は本発明の実施形態例
に係る同軸導波管変換器の正面図、図2は該同軸導波管
変換器の背面図、図3は該同軸導波管変換器の断面図、
図4は該同軸導波管変換器を備えた衛星放送受信用コン
バータの断面図である。
【0014】本実施形態例に係る同軸導波管変換器は、
例えば図4に示す衛星放送受信用コンバータに適用さ
れ、断面矩形状の導波管路1と、この導波管路1の管軸
を通って平行に延びる誘電体基板2とを備えている。図
3に示すように、導波管路1は半割り状の一対の空洞部
3a,4aによって構成されており、一方の空洞部3a
は第1の筐体3に設けられ、他方の空洞部4aは第2の
筐体4に設けられている。これら筐体3,4はアルミダ
イカスト等の導電性金属材料からなり、図4に示すよう
に、第1および第2の筐体3,4は誘電体基板2を介し
て図示せぬ複数本のネジによって一体化されている。
【0015】図1に示すように、誘電体基板2の一方の
板面にはプローブ5と終端部6およびアースパターン7
が形成されており、これらは誘電体基板2の全面に設け
られた銅箔を所望形状にパターニングすることによって
形成される。また、図4に示すように、この誘電体基板
2の同一面上にはコンバータ回路部8が搭載されてい
る。プローブ5は導波管路1の内壁面から管軸と直交す
る方向へ所定寸法l(l≒λg/4)だけ突出してお
り、導波管路1から外部へ突出する部分のプローブ5は
マイクロストリップ線路5aとしてコンバータ回路部8
に接続されている。終端部6はアースパターン7の一部
に形成されており、アースパターン7は導波管路1の断
面形状に沿って切り欠かれている。ただし、アースパタ
ーン7はマイクロストリップ線路5aと離れている。終
端部6は導波管路1の後端面に一致しており、プローブ
5と終端部6は管軸方向に沿って所定寸法d(d≒λg
/4)だけ離れている。
【0016】図2に示すように、誘電体基板2の他方の
板面にも同様のアースパターン9が形成されており、誘
電体基板2の両面に形成されたアースパターン7,9は
複数のスルーホール10を介して導通されている。ただ
し、このアースパターン9は反対面のマイクロストリッ
プ線路5aとオーバーラップしている。また、誘電体基
板2の終端部6と対向する反対側の端面にV字形状の切
欠き部11が形成されており、この切欠き部11は電波
の反射を低減するインピーダンス整合部として機能する
もので、V字形状に代えて凹形状(深さ≒λg/4)に
しても良い。
【0017】このような構成において、衛星から送信さ
れた電波が導波管路1に入力されると、この電波は導波
管路1の内部を伝播していき、終端部6で反射してプロ
ーブ5に検出される。そして、プローブで検出された受
信信号はマイクロストリップ線路5aを通ってコンバー
タ回路部8に導かれ、このコンバータ回路部8で受信信
号を増幅および周波数変換した後、中間周波信号として
出力する信号処理が行なわれる。
【0018】その際、プローブ5と終端部6は導波管路
1の管軸と平行に配設された誘電体基板2の同一面にパ
ターン形成されているため、プローブ5の突出寸法lや
プローブ5と終端部6間の寸法dが高精度に維持され、
プローブ5の変換特性の劣化が防止される。また、誘電
体基板2の同一面に導波管路1の断面形状に沿って切り
欠かれたアースパターン7が形成されているため、仮に
導波管路1に対する誘電体基板2の取付位置が多少ずれ
たとしても、導波管路1の内壁面に平行なアースパター
ン7に対するプローブ5の突出寸法lは一定となり、プ
ローブ5の近傍における電界分布をアースパターン7に
よって安定化することができる。さらに、誘電体基板2
の反対面にもアースパターン9を形成し、誘電体基板2
の両面のアースパターン7,9をスルーホール10を介
して導通したので、導波管路1内を伝播する電波の漏洩
を確実に防止することができる。しかも、一対の筐体
3,4で誘電体基板2をその板厚方向から挟持し、これ
ら筐体3,4に設けた空洞部3a,4aによって導波管
路1を画成したので、取付作業が簡単になると共にアー
スパターン7,9を筐体3,4に確実に接触することが
できる。さらにまた、誘電体基板2の終端部6に対向す
る反対側の端面に切欠き部11(インピーダンス整合
部)を形成したので、導波管路1内を伝播する電波が誘
電体基板2の端面で反射する成分を低減することができ
る。
【0019】図5は誘電体基板の変形例を示すものであ
り、誘電体基板2の一面にリッジ部12をパターン形成
した点が前述した実施形態例と相違している。リッジ部
12はアースパターン7の一端部から終端部6に向かっ
て斜めに延びており、導波管路1の内部に突出してい
る。このようなリッジ部12を誘電体基板2に形成する
と受信周波数の広帯域化を実現することができ、しか
も、リッジ部12はプローブ5と終端部6およびアース
パターン7と一括して誘電体基板2にパターン形成でき
るため、コストアップを招来することもない。
【0020】なお、上記実施形態例では、本発明による
同軸導波管変換器を衛星放送受信用コンバータに適用し
た場合について説明したが、測定器等の他の高周波機器
に適用することも可能である。
【0021】また、上記実施形態例では、一対の筐体
3,4に設けた空洞部3a,4aによって導波管路1を
画成し、これら筐体3,4で誘電体基板2を挟持した場
合について説明したが、1つの筐体に導波管路とそれに
通じるスリットを設け、このスリットから導波管路内に
誘電体基板を挿入するようにしても良い。
【0022】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0023】導波管路内にその管軸と平行に誘電体基板
を配設し、この誘電体基板の一方の板面にプローブと終
端部とをそれぞれパターン形成したので、プローブと終
端部の寸法や相対的な位置関係が高精度に維持され、プ
ローブの変換特性を良好に維持させることが可能な同軸
導波管変換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態例に係る同軸導波管変換器の
正面図である。
【図2】該同軸導波管変換器の背面図である。
【図3】該同軸導波管変換器の断面図である。
【図4】該同軸導波管変換器を備えた衛星放送受信用コ
ンバータの断面図である。
【図5】誘電体基板の変形例を示す正面図である。
【図6】従来例に係る同軸導波管変換器の構成図であ
る。
【図7】他の従来例に係る同軸導波管変換器の構成図で
ある。
【符号の説明】
1 導波管路 2 誘電体基板 3 第1の筐体 4 第2の筐体 3a,4a 空洞部 5 プローブ 5a マイクロストリップ線路 6 終端部 7 アースパターン 8 コンバータ回路部 9 アースパターン 10 スルーホール 11 切欠き部(インピーダンス整合部) 12 リッジ部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導波管路内にその管軸と平行に誘電体基
    板を配設し、この誘電体基板の一方の板面にプローブと
    終端部とをそれぞれパターン形成したことを特徴とする
    同軸導波管変換器。
  2. 【請求項2】 請求項1の記載において、前記誘電体基
    板の一方の板面に前記導波管路の内壁面と平行に延びる
    アースパターンを形成したことを特徴とする同軸導波管
    変換器。
  3. 【請求項3】 請求項1または2の記載において、前記
    誘電体基板の一方の板面に前記終端部に向かって斜めに
    延びるリッジ部をパターン形成したことを特徴とする同
    軸導波管変換器。
  4. 【請求項4】 請求項2または3の記載において、前記
    誘電体基板の他方の板面に少なくとも前記導波管路から
    導出する前記プローブとオーバーラップするアースパタ
    ーンを形成し、このアースパターンを前記誘電体基板の
    一方の板面に設けられた前記アースパターンとスルーホ
    ールを介して導通させたことを特徴とする同軸導波管変
    換器。
  5. 【請求項5】 請求項4の記載において、前記誘電体基
    板の両板面を一対の筐体で挟持し、これら筐体に設けた
    空洞部によって前記導波管路が画成されることを特徴と
    する同軸導波管変換器。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかの記載におい
    て、前記誘電体基板の前記終端部に対向する反対側の端
    面にインピーダンス整合部を設けたことを特徴とする同
    軸導波管変換器。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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