JP2003273762A - ユニバーサルｌｎｂにおけるコンバータ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】衛星からの電波を受信して中間周波信号に変換
する複数の端子を備えたユニバーサルＬＮＢにおけるコ
ンバータの取付作業の簡単化および材料費の削減化を図
る。 【解決手段】コンバータ本体を、ＡＢＳ樹脂よりなるプ
ラスチック材料に対しカーボンファイバよりなる強化材
を３０％複合した複合材料により成形する。その複合材
料の線膨張係数を、アルミダイカスト合金の線膨張係数
以下に抑えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放送衛星や通信衛
星から送られて来る電波を受信して第１中間周波信号に
変換し、後段のチューナ回路に出力する受信用コンバー
タ、特にＬＮＢコンバータとして知られるユニバーサル
ＬＮＢにおけるコンバータ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、衛星放送の一般家庭への普及が急
速に行なわれる気運にあり、これは世界的傾向となって
いる。これに伴って、衛星放送受信用のアンテナととも
に使用される受信用コンバータについても各種提案され
ており、最近の受信用コンバータでは、広帯域周波数の
受信が可能なＬＮＢ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ｂｌｏｃｋ
ｄｏｗｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、水平・垂直両偏波受
信用ＬＮＢ、右旋・左旋両用偏波受信用ＬＮＢなど様々
な種類のものがあり、端子数を増加する傾向にある。こ
れら汎用的なＬＮＢコンバータをユニバーサルＬＮＢと
称する。

【０００３】ここで、各国における衛星放送の普及傾向
について見ると、まず、欧州市場ではアストラ衛星（１
Ａ／１Ｂ／１Ｃ）によりアナログ放送が従来、中心的位
置付けにあったが、１９９４年にアストラ１Ｄが打ち上
げられ、１９９５年１月よりデジタル放送がテスト的に
開始され、１９９５年１０月にはアストラ１Ｅ、１９９
５年末頃にはアストラ１Ｆが打ち上げられ、本格的なデ
ジタル放送市場が立ち上がりつつある。欧州では直接受
信及び間接受信を合わせて１９９４年末で約５７００万
世帯が加入受信している。そこで、デジタル放送開始に
合わせて、両周波数帯域をカバーするため、ＬＮＢの広
帯域化、高安定化が望まれている。

【０００４】また、米国市場では１９９４年中頃より、
本格的なデジタル放送が開始され年間百数十万世帯のペ
ースで加入が増えており、今後も数社によって新しいデ
ジタル放送用衛星が打ち上げられ、ＬＮＢの広帯域化、
高安定化、ローコスト化が要求されている。一方、国内
市場では、１９９６年春頃よりＪＣＳＡＴを利用したデ
ジタル放送が開始される。また、１９９７年前半よりス
ーパーバードを利用したデジタル放送が開始される。こ
れによって、ＢＳ放送とＣＳによるデジタル放送の両方
が受信できるＬＮＢの需要が高まることになるものと思
われる。

【０００５】ところで、このようなコンバータは、図１
４および図１５に示すように、内部に中心導体が設置さ
れた筒状の外部導体ａとこの外部導体ａを複数個併置し
た平板状のベース連結部材ｂとからなる端子連結体ｃが
一端側（図１４および図１５では下端側）に固定されて
なる略矩形状のシャーシｄと、このシャーシｄの他側
（図１４および図１５では上側）に複数個立設された円
形導派管ｅ，…と、この円形導波管ｅの先端にそれぞれ
連結されたキャップ状のフィードホーンｆ，…と、上記
各円形導波管ｅの基端（シャーシｄよりも反フィードホ
ーンｆ側）に連結されてほぼ直交方向（端子連結体ｃ
側）に延び、円形導波管ｅの所定位置との間にマイクロ
ストリップ回路基板（図示せず）を挟み込むように取り
付けた矩形導派管ｇと、この矩形導波管ｇと共にマイク
ロストリップ回路基板を上記シャーシｄを裏面側（矩形
導波管ｇ側）から覆う裏蓋ｈとを備えているものが従来
より知られている。そして、上記円形導波管ｅ、矩形導
波管ｇ、シャーシｄおよび裏蓋ｈは、マイクロストリッ
プ回路基板を不要輻射信号などからシールドする上で、
アルミダイカスト合金により成形されている。この場
合、図１６に示すように、コンバータＡは、アームｉに
よってアンテナｊに取り付けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
コンバータＡでは、円形導波管ｅ、矩形導波管ｇ、シャ
ーシｄおよび裏蓋ｈを構成するコンバータ本体が全てア
ルミダイカスト合金により成形されているため、重量が
嵩むことになる。そのため、コンバータＡをアンテナｊ
に取り付ける際の取付作業が煩わしいものとなる。ま
た、台風や強風によるアーム部ｉの変形を考慮し、アー
ム部ｉを補強材ｋなどにより補強して長期の信頼性を確
保する必要があり、かかる点で、材料費が嵩むという問
題もあった。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、コンバータの取付作
業の簡単化および材料費の削減化を図ることができるユ
ニバーサルＬＮＢにおけるコンバータ構造を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、内部に中心導体が設置された筒状の外
部導体と、この外部導体が複数個併置された平板状のベ
ース連結部材とからなる端子連結体をコンバータ本体の
一端面に固定したユニバーサルＬＮＢにおけるコンバー
タ構造として、上記コンバータ本体を、ＡＢＳ樹脂より
なるプラスチック材料に対しカーボンファイバよりなる
強化材を複合した複合材料により成形している。

【０００９】この特定事項により、コンバータ本体が、
プラスチック材料に対し強化材を複合した複合材料によ
り成形されているので、アルミダイカスト合金によりコ
ンバータ本体を成形したものに比べて、軽量化されるこ
とになる。このため、コンバータをアンテナに取り付け
る際の取付作業が簡単に行われることになる。また、ア
ームを補強材などで補強せずとも長期に亘っての信頼性
が確保され、補強に必要な材料費を削減することも可能
となる。

【００１０】特に、強化材をプラスチック材料に対し３
０％複合し、その複合材料の線膨張係数を、アルミダイ
カスト合金の線膨張係数以下に抑えている場合には、基
本性能としての温度変化による周波数ドリフトが、アル
ミダイキャスト合金製のコンバータの基本周波数と遜色
のない±２ＭＨ以下に抑えられ、アルミダイカスト合金
製のコンバータに置き換わる性能を得ることが可能とな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００１２】まず、本発明の対象とするユニバーサルＬ
ＮＢにおけるコンバータを使用したシステム例を図１の
模式図に示す。

【００１３】同図は、ＳＭＡＴＶ（Ｓａｔｅｌｉｔｅ
Ｍａｓｔｅｒ Ａｎｔｅｎｎａ ＴＶ）による間接共同
受信システムを模式的に説明したものであって、屋外に
おいてパラボラアンテナ１に対向するコンバータ２の外
部導体としての端子６１は、それぞれＨ（ロー）、Ｈ
（ハイ）、Ｖ（ロー）、Ｖ（ハイ）が屋内側のコントロ
ールボックス３（マトリックス＋コンパレータを内蔵）
を介して各家庭のデジタルレシーバ４，…に接続されて
おり、夫々のデジタルレシーバ４からのコントロール信
号によってローバンド／ハイバンドの受信の切り換えが
行なわれるものである。なお、上記において端子６１の
Ｈ（ロー）は水平偏波ローバンド、端子Ｈ（ハイ）は水
平偏波ハイバンド、端子Ｖ（ロー）は垂直偏波ローバン
ド、端子Ｖ（ハイ）は垂直偏波ハイバンドの各出力信号
を夫々表わすものである。なお、５は電源である。

【００１４】また、図２ないし図４は、上記のシステム
に使用されるコンバータ２の正面図、側面図および平面
図を夫々示している。図２ないし図４は４出力タイプの
コンバータ２の一例を示すものであって、コンバータ本
体２１は、一側（図２および図３では下側）に複数の端
子６１を有し、他側（図２および図３では上側）に複数
のフィードホーン２２を備えた円形導波管２３を有する
構成となっている。

【００１５】図５および図６はコンバータ２の縦断正面
図および横断平面図を示している。図５および図６にお
いて、内部に中心導体が設置された筒状の端子６１とこ
の端子６１を４個併置した平板状のベース連結部材６２
とからなる端子連結体６が一端面側（図５では下端面
側）に固定されてなる略矩形状のシャーシ２４と、この
シャーシ２４の他側（図５では上側）に複数個立設され
た円形導波管２３，…と、この円形導波管２３の先端に
それぞれ取り付けられたキャップ状のフィードホーン２
２，…と、上記各円形導波管２３の基端（シャーシ２４
よりも反フィードホーン２２側）に連結されてほぼ直交
方向に延び、円形導波管２３の所定位置との間にマイク
ロストリップ回路基板（図示せず）を挟み込むように取
り付けた矩形導波管２５と、この矩形導波管２５と共に
マイクロストリップ回路基板を上記シャーシ２４の裏面
側（矩形導波管２５側）から覆う裏蓋２６とを備えてい
る。上記各円形導波管２３は、その先端側のホーン側部
分２３ａと基端側のシャーシ側部分２３ｂとからなり、
互いの端部同士が嵌合されてなる。

【００１６】図７に示すように、上記コンバータ２は、
アーム７を介してパラボラアンテナ１に取り付けられて
いる。上記アーム７は、ＡＢＳ樹脂よりなるプラスチッ
ク材料により成形され、その一端がコンバータ２の各端
子６１を覆うようにコンバータ本体２１の一側に取り付
けられ、他端がパラボラアンテナ１の支持部材（図示せ
ず）に取り付けられている。

【００１７】そして、上記コンバータ本体２１を構成す
る、フィードホーン２２、円形導波管２３（ホーン側部
分２３ａおよびシャーシ側部分２３ｂ）、シャーシ２
４、矩形導波管２５および裏蓋２６は、ＡＢＳ樹脂より
なるプラスチック材料に対しカーボンファイバよりなる
強化材を３０％複合した複合材料により成形されてい
る。この場合、コンバータ本体２１を構成する複合材料
の線膨張係数は、アルミダイカスト合金の線膨張係数以
下に抑えられている。

【００１８】次に、本発明のプラスチック材料（ＡＢＳ
樹脂）に対し強化材（カーボンファイバ）を３０％複合
した複合材料により成形したコンバータ本体２１と、ア
ルミダイカスト合金により成形したコンバータ本体と、
強化材（カーボンファイバ）を複合しない汎用プラスチ
ック材料（ＡＢＳ樹脂）により成形したコンバータ本体
とを用い、それぞれのローカル周波数の温度ドリフトデ
ータの差異を図８ないし図１３に基づいて説明する。

【００１９】まず、アルミダイカスト合金により成形し
たコンバータ本体について説明する。このアルミダイカ
スト合金の線膨張係数は、２．１×１０^-5／Ｋである。

【００２０】図８および図９に示すように、アルミダイ
カスト合金により成形したコンバータ本体では、温度ド
リフトによるローカル周波数のズレは±２ＭＨｚ以下と
なり、マイクロストリップ回路基板を不要輻射信号など
からシールドできることが判る。この場合、アルミダイ
カスト合金は、比重２．７であり、これにより成形した
コンバータ本体の総重量は約８６０ｇと重いため、台風
や強風によるアームの変形を考慮してアームを補強材な
どで補強し、長期に亘っての信頼性を確保するようにし
ている。

【００２１】一方、強化材（カーボンファイバ）を複合
しない汎用プラスチック材料（ＡＢＳ樹脂）により成形
したコンバータ本体では、ＡＢＳ樹脂の線膨張係数が、
１．４×１０^-5／Ｋであり、図１０および図１１に示す
ように、温度ドリフトによるローカル周波数のズレが±
１０ＭＨｚとなり、マイクロストリップ回路基板を不要
輻射信号などから十分にシールドできていないことが判
る。この場合、ＡＢＳ樹脂は、比重１．２であり、コン
バータ本体としては非常に軽いものとなるが、温度ドリ
フトによるローカル周波数のズレが±１０ＭＨｚと広い
ため、コンバータとしての基本性能を満足し得るもので
はない。

【００２２】そして、本発明のプラスチック材料（ＡＢ
Ｓ樹脂）に対し強化材（カーボンファイバ）を３０％複
合した複合材料により成形したコンバータ本体２１で
は、複合材料の線膨張係数が、アルミダイカスト合金の
線膨張係数（２．１×１０^-5／Ｋ）よりも小さくなり、
図１２および図１３に示すように、温度ドリフトによる
ローカル周波数のズレも±２ＭＨｚ以下となる。

【００２３】これにより、本実施形態では、プラスチッ
ク材料（ＡＢＳ樹脂）に対し強化材（カーボンファイ
バ）を３０％複合した複合材料を採用することで、基本
性能としての温度変化による周波数ドリフトが、アルミ
ダイキャスト合金製のコンバータの基本周波数と遜色の
ない±２ＭＨ以下に抑えられて、アルミダイカスト合金
製のコンバータに置き換わる性能を得ることができる。

【００２４】しかも、コンバータ本体２１の総重量が約
７５０ｇと軽いため、コンバータ２をパラボラアンテナ
１に取り付ける際の取付作業が簡単に行われることにな
る。また、アーム７を補強材などで補強せずとも長期に
亘っての信頼性を確保でき、補強に必要な材料費を削減
することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明のユニバーサルＬＮＢにおけるコ
ンバータ構造によれば、ＡＢＳ樹脂よりなるプラスチッ
ク材料に対しカーボンファイバよりなる強化材を複合し
た複合材料によりコンバータ本体を成形することで、コ
ンバータ本体を軽量化し、コンバータをアンテナに取り
付ける際の取付作業を簡単に行うことができる。また、
アームを補強材などで補強せずとも長期に亘っての信頼
性を確保でき、補強に必要な材料費を削減することもで
きる。

【００２６】特に、強化材をプラスチック材料に対し３
０％複合し、その複合材料の線膨張係数をアルミダイカ
スト合金の線膨張係数以下に抑えることで、温度変化に
よる周波数ドリフトをアルミダイキャスト合金製のコン
バータの基本周波数と遜色のない±２ＭＨ以下に抑える
ことができ、アルミダイカスト合金製のコンバータに置
き換わる性能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係わるユニバーサルＬＮＢ
におけるコンバータを使用した衛星放送受信システム例
を示す模式図である。

【図２】コンバータの正面図である。

【図３】コンバータの側面図である。

【図４】コンバータの平面図である。

【図５】コンバータの縦断正面図である。

【図６】コンバータの横断平面図である。

【図７】パラボラアンテナへのコンバータの取付状態を
示す説明図である。

【図８】アルミダイカスト合金製のコンバータ本体での
ローカル周波数の温度ドリフトデータの特性を示す特性
図である。

【図９】アルミダイカスト合金製のコンバータ本体での
周囲温度に対する周波数ドリフトの特性を示す特性図で
ある。

【図１０】汎用プラスチック材料製のコンバータ本体で
のローカル周波数の温度ドリフトデータの特性を示す特
性図である。

【図１１】汎用プラスチック材料製のコンバータ本体で
の周囲温度に対する周波数ドリフトの特性を示す特性図
である。

【図１２】プラスチック材料に対し強化材を３０％複合
した複合材料製のコンバータ本体でのローカル周波数の
温度ドリフトデータの特性を示す特性図である。

【図１３】プラスチック材料に対し強化材を３０％複合
した複合材料製のコンバータ本体での周囲温度に対する
周波数ドリフトの特性を示す特性図である。

【図１４】従来例に係わるコンバータの側面図である。

【図１５】同じくコンバータの縦断正面図である。

【図１６】同じくパラボラアンテナへのコンバータの取
付状態を示す説明図である。

【符号の説明】

２ コンバータ ２１ コンバータ本体 ６ 端子連結体 ６１ 端子（外部導体） ６２ ベース連結部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に中心導体が設置された筒状の外部
   導体と、この外部導体が複数個併置された平板状のベー
   ス連結部材とからなる端子連結体をコンバータ本体の一
   端面に固定したユニバーサルＬＮＢにおけるコンバータ
   構造であって、 上記コンバータ本体は、ＡＢＳ樹脂よりなるプラスチッ
   ク材料に対しカーボンファイバよりなる強化材を複合し
   た複合材料により成形されていることを特徴とするユニ
   バーサルＬＮＢにおけるコンバータ構造。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載のユニバーサルＬＮ
   Ｂにおけるコンバータ構造において、 強化材は、プラスチック材料に対し３０％複合されてお
   り、 その複合材料の線膨張係数は、アルミダイカスト合金の
   線膨張係数以下に抑えられていることを特徴とするユニ
   バーサルＬＮＢにおけるコンバータ構造。