JP2006041037A

JP2006041037A - マイクロ波送受信モジュール

Info

Publication number: JP2006041037A
Application number: JP2004216139A
Authority: JP
Inventors: Hideshi Hanshiyou; 秀史繁昌
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-07-23
Filing date: 2004-07-23
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】軽量化と低コスト化を実現すると共に、シールドも確実に行うことのできるマイクロ波送受信モジュールを得る。
【解決手段】それぞれの送信モジュール２と受信モジュール１とをシールドするためのシールド壁９ａを有し、かつ、複数の送信モジュール２と受信モジュール１とを一体に覆う導電性樹脂で形成されたシールド樹脂カバー９をモジュールケース８内に設ける。これらモジュールケース８とシールド樹脂カバー９とで複数の送信モジュール２と受信モジュール１とのシールドを行うようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば、レーダに用いるフェーズドアレイアンテナの送受信回路等に使用されるマイクロ波送受信モジュールに関するものである。

従来、マイクロ波の回路モジュールでは、金属ケースを加工し張り合わせることにより外部から接地状態を維持していた（例えば、特許文献１参照）。また、シールドカバーは、金属の板、または板ばねを用いてケースとの接地状態を維持する構造を構成していた。

特開２０００−３３２４８０号公報

しかしながら、従来のマイクロ波の回路モジュールでは、送信部（ＴＸ部）と受信部（ＲＸ部）のシールドを維持するために、各部位を機械加工でシールド壁を構成し、分ける必要があった。このため、回路モジュール全体での重量が重くなるといった問題点や、加工コストが高くなるといった問題点があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、軽量化と低コスト化を実現できると共に、シールドも確実に行うことのできるマイクロ波送受信モジュールを得ることを目的とする。

この発明に係るマイクロ波送受信モジュールは、複数の送信モジュールおよび受信モジュールのうち、それぞれの送信モジュールと受信モジュールとをシールドするためのシールド壁を有し、かつ、複数の送信モジュールと受信モジュールとを一体に覆う導電性樹脂で形成されたシールド樹脂カバーをモジュールケース内に設け、これらモジュールケースとシールド樹脂カバーとで複数の送信モジュールと受信モジュールとのシールドを行うようにしたものである。

この発明のマイクロ波送受信モジュールは、導電性樹脂からなるシールド樹脂カバーで、複数の送信モジュールと受信モジュールとを一体に覆い、シールド樹脂カバーとモジュールケースとでこれら送信モジュールと受信モジュールとをシールドするようにしたので、軽量化と低コスト化を図ることができ、かつ、シールドも確実に行うことができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるマイクロ波送受信モジュールの分解斜視図である。
図において、マイクロ波送受信モジュールは、受信モジュール（ＲＸ）１、送信モジュール（ＴＸ）２、受信系入力側ＲＦコネクタ３、送信系出力側ＲＦコネクタ４、給電系ＲＦコネクタ５、電源／制御系コネクタ６、制御部７、モジュールケース８、シールド樹脂カバー９からなる。

受信モジュール１は、マイクロ波の受信を行うための複数の回路からなるモジュールであり、モジュールケース８内に複数個（ＲＸ１，ＲＸ２，…）が格納されている。これらの受信モジュール１は、例えば、サーキュレータ（ＣＩＲ）、リミッタ（ＬＩＭ）、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）、移相器／スイッチ（ＰＳ／ＳＷ）といった回路から構成されている。ここで、サーキュレータ（ＣＩＲ）は、受信部に大電力が入ってきた場合にリミッタ（ＬＩＭ）から反射した電力を元に戻さないための切換用の回路である。リミッタ（ＬＩＭ）は、大電力が入ってきた場合にローノイズアンプ（ＬＮＡ）の保護を行うものであり、一般的にはダイオードのリミッティング特性を用い、多段にしてレベルが下がるようにしたものが用いられる。また、移相器／スイッチ（ＰＳ／ＳＷ）は、送信系、受信系を移相制御するための移相器と送受切換スイッチである。尚、これらの構成は、従来と同様であって既知の構成であるため、図１中ではＣＩＲのみ示している。

送信モジュール２は、マイクロ波の送信を行うための複数の回路からなるモジュールであり、モジュールケース８内に複数個（ＴＸ１，ＴＸ２，…）が格納されている。これらの送信モジュール２は、例えば、サーキュレータ（ＣＩＲ）、ハイパワーアンプ（ＨＰＡ）、パワーアンプ（ＰＡ）といった回路から構成されている。ここで、サーキュレータ（ＣＩＲ）は、送信系と受信系がお互いに影響を受けにくくするためのアイソレーションをとるための切換用の回路である。また、ハイパワーアンプ（ＨＰＡ）はＦＥＴ等のトランジスタを多段構成したパワーアンプ、パワーアンプ（ＰＡ）は、ハイパワーアンプ（ＨＰＡ）のドライバ段アンプである。尚、これらの構成についても、既知の構成であるため、図１中ではＣＩＲのみ示している。

受信系入力側ＲＦコネクタ３は、受信モジュール１へのマイクロ波入力側のコネクタである。送信系出力側ＲＦコネクタ４は、送信モジュール２から出力されるマイクロ波送信側のコネクタである。給電系ＲＦコネクタ５は、接続されるケーブル等への給電用コネクタである。電源／制御系コネクタ６は、マイクロ波送受信モジュールへの電源供給や制御信号のためのコネクタである。

制御部７は、受信モジュール１および送信モジュール２の制御を含むマイクロ波送受信モジュールとしての種々の制御を行うための制御回路である。モジュールケース８は、アルミダイカスト等からなる金属製のケースであり、全ての受信モジュール１と送信モジュール２、制御部７およびシールド樹脂カバー９が格納される大きさでかつ上面が開口した筐体状に形成されている。また、このモジュールケース８のシールド樹脂カバー９との当接部は、シールド樹脂カバー９の開口端部が係合するようＶ溝（凹部）が形成されている（後述する図３参照）。

シールド樹脂カバー９は、例えば、金属フィラーを樹脂に混合分散させた導電性樹脂や、ＡＢＳ系、ＰＣ系、ポリカーボネード系の導電性樹脂により形成され、各受信モジュール１および送信モジュール２をシールドするためのシールド壁を有し、かつこれら受信モジュール１および送信モジュール２を一体に覆うよう下面が開口した筐体状に形成されている。また、このシールド樹脂カバー９の開口端部は、モジュールケース８のＶ溝に係合するようその断面形状が山型の凸部となっている。更に、シールド樹脂カバー９には、シールド壁の位置にはシールド樹脂カバー９をモジュールケース８に固定するための図示しないねじを挿通させるためのねじ用貫通孔１０が所定間隔で形成されている。

図２は、シールド樹脂カバー９の斜視図である。
図２は、シールド樹脂カバー９の開口面を上側にして示しており、図示のように、それぞれの受信モジュール１および送信モジュール２を覆うためのシールド壁９ａの開口端部９ｂは、断面形状が山型となっている。また、これらのシールド壁９ａには、ねじ用貫通孔１０が所定間隔で上下に貫通するよう形成されている。

このように形成されたシールド樹脂カバー９をモジュールケース８に固定する場合は、シールド樹脂カバー９の開口端部９ｂが、モジュールケース８のＶ溝に係合するよう取り付けられる。

図３は、モジュールケース８とシールド樹脂カバー９との係合状態を示す断面図である。
図示のように、モジュールケース８には、Ｖ溝１１が形成されており、このＶ溝１１にシールド樹脂カバー９の開口端部９ｂが、係合するようになっている。また、ねじ用貫通孔１０に挿通されたねじ１２がモジュールケース８側に螺合するよう構成されているため、ねじ１２を締め付けることにより、シールド樹脂カバー９がモジュールケース８側に押圧され、シールド樹脂カバー９の開口端部９ｂがＶ溝１１に圧接状態で係合することになる。このような構成により、シールド樹脂カバー９とモジュールケース８との当接面にはほとんど隙間が発生せず、高いシールド効果を得ることができる。

以上のように、実施の形態１によれば、マイクロ波の複数の送信モジュール２と受信モジュール１とを格納するモジュールケース８と、モジュールケース８内に設けられ、それぞれの送信モジュール２と受信モジュール１とをシールドするためのシールド壁９ａを有し、かつ、複数の送信モジュール２と受信モジュール１とを一体に覆う導電性樹脂で形成されたシールド樹脂カバー９とを備え、これらモジュールケース８とシールド樹脂カバー９とで複数の送信モジュール２と受信モジュール１とのシールドを行うようにしたので、従来に比べて軽量化を図ることができる。即ち、従来では、例えば送信モジュールと受信モジュールとのペアを金属製のケースに格納し、更に、これらのペアを複数個モジュールケース内に格納してマイクロ波送受信モジュールを構成していたが、実施の形態１のマイクロ波送受信モジュールでは、受信モジュール１および送信モジュール２のシールド壁９ａを共用化したシールド樹脂カバー９を用い、かつ、導電性樹脂を用いているため、軽量化を達成することができる。

また、複数の受信モジュール１および送信モジュール２を一体に覆うシールド樹脂カバー９を用いているため、加工が容易であり、従って量産化に適していることからも低コスト化に寄与することができる。

更に、実施の形態１では、シールド樹脂カバー９とモジュールケース８との当接面は、一方が凸部、他方が凹部に形成され、これらが係合し合うよう構成されているので、シールド樹脂カバー９とモジュールケース８との当接面にはほとんど隙間が存在せず、従って、これらを一体にするためのねじ１２の設置間隔を広くすることができる。即ち、シールド部分にスリットが存在する場合はこれがアンテナを構成することになるため、従来では、シールドケースを締め付けるねじの設置間隔を対象周波数の１／１０波長以下としていた。これにより、ねじの本数が多く必要でかつ工数が多いという問題があったが、実施の形態１では、シールド樹脂カバー９とモジュールケース８と当接面にほとんどスリットが存在しないため、このようなスリットによる共振といった問題を考慮する必要がない。このため、ねじ１２の本数の削減によるコスト減や、工数の削減によるコスト減を達成することができる。

以上のような実施の形態１の効果は、フェーズドアレイアンテナの送受信部のように多数の送受信モジュールを有するマイクロ波送受信モジュールでは、特に大きな効果を得ることができる。

実施の形態２．
実施の形態２は、シールド樹脂カバーを一対の受信モジュール１と送信モジュール２毎に設けるようにしたものである。

図４は、実施の形態２におけるマイクロ波送受信モジュールの分解斜視図である。
図において、マイクロ波送受信モジュールは、受信モジュール（ＲＸ）１、送信モジュール（ＴＸ）２、受信系入力側ＲＦコネクタ３、送信系出力側ＲＦコネクタ４、給電系ＲＦコネクタ５、電源／制御系コネクタ６、制御部７、モジュールケース８、シールド樹脂カバー１３からなる。シールド樹脂カバー１３は、受信モジュール１と送信モジュール２とをシールドするためのシールド壁を有し、かつ、一対の受信モジュール１と送信モジュール２毎に、これらを一体に覆うよう設けられた導電性樹脂からなるシールドカバーであり、下面が開口した筐体状に形成されている。

図５は、シールド樹脂カバー１３を示す斜視図である。
図５は、実施の形態１における図２に対応する図であり、その開口面を上側にして示している。実施の形態２のシールド樹脂カバー１３においても、それぞれの受信モジュール１および送信モジュール２を覆うための仕切壁１３ａの開口端部１３ｂは、その断面形状が山型となっている。また、これらの仕切壁１３ａには、ねじ用貫通孔１０が所定間隔で上下に貫通するよう形成されている。

尚、図４において、シールド樹脂カバー１３以外の構成は実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。

このように形成されたシールド樹脂カバー１３をモジュールケース８に固定する場合は、実施の形態１と同様に、シールド樹脂カバー１３の開口端部１３ｂが、モジュールケース８のＶ溝に係合するよう取り付けられる。即ち、その係合構造は図３で示した状態と同様である。このような構成により、実施の形態２においても、シールド樹脂カバー１３とモジュールケース８との当接面にはほとんど隙間が発生せず、高いシールド効果を得ることができる。

以上のように、実施の形態２によれば、マイクロ波の複数の送信モジュール２と受信モジュール１とを格納するモジュールケース８と、モジュールケース８内に設けられ、送信モジュール２と受信モジュール１とをシールドするためのシールド壁１３ａを有し、かつ、一対の送信モジュール２と受信モジュール１とを一体に覆う導電性樹脂で形成された複数のシールド樹脂カバー１３とを備え、モジュールケース８と複数のシールド樹脂カバー１３とで複数の送信モジュール２と受信モジュール１とのシールドを行うようにしたので、従来に比べて軽量化と低コスト化を図ることができると共に、実施の形態１と同様、シールド樹脂カバー１３とモジュールケース８とを結合するためのねじの本数を削減できることによるコスト減や、工数の削減によるコスト減を達成することができる。

また、実施の形態２では、例えば、任意の受信モジュール１や送信モジュール２のメンテナンスを行う場合でも、そのモジュールに対応したシールド樹脂カバー１３のみ取り外せばよいため、メンテナンス性にも優れているという効果がある。

尚、上記実施の形態１、２では、シールド樹脂カバー９、１３の開口端部９ｂ、１３ｂ側の断面形状を凸部、モジュールケース８側を凹部としたが、これとは逆に、シールド樹脂カバー９、１３側の形状を凹部、モジュールケース８側の形状を凸部としてもよい。

この発明の実施の形態１によるマイクロ波送受信モジュールの分解斜視図である。この発明の実施の形態１のマイクロ波送受信モジュールにおけるシールド樹脂カバーの斜視図である。この発明の実施の形態１のマイクロ波送受信モジュールにおけるモジュールケースとシールド樹脂カバーとの係合状態を示す断面図である。この発明の実施の形態２によるマイクロ波送受信モジュールの分解斜視図である。この発明の実施の形態２のマイクロ波送受信モジュールにおけるシールド樹脂カバーの斜視図である。

符号の説明

１受信モジュール、２送信モジュール、８モジュールケース、９，１３シールド樹脂カバー、９ａ，１３ａシールド壁、９ｂ，１３ｂ開口端部、１１Ｖ溝。

Claims

マイクロ波の複数の送信モジュールと受信モジュールとを格納するモジュールケースと、
前記モジュールケース内に設けられ、それぞれの送信モジュールと受信モジュールとをシールドするためのシールド壁を有し、かつ、前記複数の送信モジュールと受信モジュールとを一体に覆う導電性樹脂で形成されたシールド樹脂カバーとを備え、
これらモジュールケースとシールド樹脂カバーとで前記複数の送信モジュールと受信モジュールとのシールドを行うようにしたことを特徴とするマイクロ波送受信モジュール。
マイクロ波の複数の送信モジュールと受信モジュールとを格納するモジュールケースと、
前記モジュールケース内に設けられ、前記送信モジュールと受信モジュールとをシールドするためのシールド壁を有し、かつ、一対の送信モジュールと受信モジュールとを一体に覆う導電性樹脂で形成された複数のシールド樹脂カバーとを備え、
前記モジュールケースと前記複数のシールド樹脂カバーとで前記複数の送信モジュールと受信モジュールとのシールドを行うようにしたことを特徴とするマイクロ波送受信モジュール。
シールド樹脂カバーとモジュールケースとの当接面は、一方が凸部、他方が凹部に形成され、これらが係合し合うよう構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のマイクロ波送受信モジュール。