JP2009296426A - 電気機器、衛星放送受信用のコンバータ、および衛星放送受信用のアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な電気機器、衛星放送受信用コンバータ、および衛星放送受信用のアンテナ装置を提供する。
【解決手段】第１の基板３ａは、第１のパターン１ａを有する。第２の基板３ｂは、第２のパターン１ｂを有する。また第２の基板３ｂは、平面レイアウトにおいて第２のパターン１ｂの一部が第１のパターン１ａの一部と一の領域Ｒにおいて重複するように第１の基板３ａ上に配置されている。また第２の基板３ｂは、一の領域Ｒにおいてスルーホール７を有する。ハンダ部８は、第１のパターン１ａおよび第２のパターン１ｂを互いに電気的に接続するようにスルーホール７内に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気機器、衛星放送受信用のコンバータ、および衛星放送受信用のアンテナ装置に関し、特に、複数の基板を有する電気機器、衛星放送受信用のコンバータ、および衛星放送受信用のアンテナ装置に関するものである。

電気機器のなかには複数の基板を有するものがある。基板間を電気的に接続するための方法としては、接続ピンまたはセミリジッドケーブルなどを用いる方法がある。

たとえば実開昭６１−５９３７６号公報（特許文献１）には、導箔パターン面より接続ピンを導出しこの接続ピンの先端部へ回路部品のリード端子を接触させた状態で補助基板のランド穴に挿入し、ハンダ付固定してなる実装構造が開示されている。

また、たとえば特開２００７−２２０９１５号公報（特許文献２）には、プリント基板のピン接続構造が開示されている。この構造は、多層プリント基板と、端子ピンとを有する。多層プリント基板は、表面に表層導体パターンを、内部に内層導体パターンを有し、ピン挿入用スルーホールが貫孔されている。端子ピンは、ピン挿入用スルーホールに挿通されてハンダにて固定されている。端子ピンは、内層導体パターンに接続されるプリント基板のピン接続構造において、多層プリント基板に形成されて内層導体パターンに達するビア導体と、多層プリント基板の表面に延設されて端子ピンとビア導体とを接続するピン接続導体とを有する。

電気機器のなかには、衛星放送受信用のコンバータがある。たとえば特開２００７−２２８６２５号公報（特許文献３）には、１２ＧＨｚ帯や２０ＧＨｚ帯、すなわちＳＨＦ(Super High Frequecy)波を使用する衛星放送の受信のために用いられる低雑音ダウンコンバータ（ＬＮＢ：Low Noise Block Down Converter）が開示されている。このＬＮＢは、多数の機能ブロック部を有する。すなわちＬＮＢは、ＬＮＡ(Low Noise Amplifier)と、ＢＰＦ(Band Pass Filter)と、混成回路と、ＩＦ(Intermediate Frequency)アンプと、電源と、ＬＯ(Local Oscillator)とを有する。

またＬＮＢは、通常、アース接続構造を有する。たとえば特開２００６−６６１９７号公報（特許文献４）には、アース領域が形成された回路基板と、この回路基板を収容するため導電性材料から構成された本体容器とを有するアース接続構造が開示されている。
実開昭６１−５９３７６号公報 特開２００７−２２０９１５号公報 特開２００７−２２８６２５号公報 特開２００６−６６１９７号公報

上記特開２００７−２２８６２５号公報（特許文献３）に開示されているＬＮＢ（衛星放送受信用のコンバータ）のように非常に高い周波数を扱う電機機器においては、基板間の電気的接続部分での損失を抑制する配慮が必要となる。このために、たとえば接続ピンやセミリジッドケーブルなどの部材を用いた接続方法が用いられる。しかしながらこの接続方法では、接続ピンやセミリジッドケーブルなどの部品コストが必要となる。また一対の基板のそれぞれに部材の両端をハンダ付けする必要がある。すなわち１つの接続部分を形成するのに最低２回のハンダ付けが必要となるので、工程コストが高くなる。これら部材コストおよび工程コストのために、安価な電気機器を得ることが困難であるという問題があった。

また上記特開２００６−６６１９７号公報（特許文献４）に開示されているアース接続構造では、ＬＮＢが複数の基板を有する場合、アース接続を確実にするためには基板ごとにシャーシとの密着性を確保するための機構を設ける必要がある。このため安価なＬＮＢを得ることが困難であるという問題があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、安価な電気機器、衛星放送受信用コンバータ、および衛星放送受信用のアンテナ装置を提供することである。

本発明の電気機器は、第１および第２の基板と、ハンダ部とを有する。第１の基板は、第１のパターンを有する。第２の基板は、第２のパターンを有する。また第２の基板は、平面レイアウトにおいて第２のパターンの一部が第１のパターンの一部と一の領域において重複するように第１の基板上に配置されている。また第２の基板は、一の領域においてスルーホールを有する。ハンダ部は、第１および第２のパターンを互いに電気的に接続するようにスルーホール内に形成されている。

本発明の電機機器によれば、スルーホール内に形成されたハンダ部が第１および第２のパターンを電気的に接続するため、接続のための部品が不要である。よって部品コストを抑制することができる。また１回のハンダ付けで第１および第２のパターンを互いに接続することができる。よって工程コストを抑制することができる。また第１および第２のパターンが互いに重複する一の領域において第１および第２の基板がシャーシに押し付けられれば、第１および第２の基板のアース接続を同時に確実にすることができる。これにより、安価な電気機器を得ることができる。

本発明の衛星放送受信用のコンバータは、衛星放送周波数を有する第１の信号を、チューナで受信できる第２の信号に変換するためのものである。衛星放送受信用のコンバータは、上記の電気機器と、入力部と、出力部とを有している。入力部は、第１の信号を電気機器へ入力するためのものである。出力部は、第２の信号を電気機器から出力するためのものである。

本発明の衛星放送受信用のコンバータによれば、電気的接続が行なわれる部分において第２の基板は第１の基板の上に設けられている。よって第１および第２の基板の間の電気的接続が短い電気的経路で行なわれる。またその電気的経路は電気抵抗の小さいハンダ部により行なわれる。このように第１および第２の基板の間が、短い電気的経路で、かつ小さい電気抵抗で接続される。このため、衛星放送周波数を有する第１の信号や、チューナで受信できるようにこの第１の信号から生成された第２の信号、すなわち減衰の生じやすい高い周波数を有する信号が、複数の基板間で低い損失で伝達される。

本発明の衛星放送受信用のアンテナ装置は、上記のコンバータと、アンテナ部とを有する。アンテナ部は、衛星放送からの電波を入力部に収束させるためのものである。

本発明の衛星放送受信用のアンテナ装置によれば、アンテナ部が衛星放送からの電波を入力部に収束させるので、電気機器にＳＨＦ波などの極めて周波数の高い信号が入力される。この信号は、上記のコンバータにおいて低い損失で処理されて、チューナで受信できる信号に変換されることができる。

以上説明したように本発明の電気機器によれば、接続のための部品が不要であり、また、ハンダ付けの工程コストを抑制することができるため、安価な電気機器を得ることができる。

また本発明の衛星放送受信用のコンバータによれば、第１および第２の基板の間が、短い電気的経路で、かつ小さい電気抵抗で接続されるため、高い周波数を有する信号が複数の基板間で低い損失で伝達される。

また本発明の衛星放送受信用のアンテナ装置によれば、電気機器に入力された極めて周波数の高い信号が低い損失で処理されて、チューナで受信できる信号に変換される。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態における電気機器の構成を概略的に示す部分断面図である。この電気機器は、たとえば衛星放送受信用のコンバータの一部であり、信号ラインおよびバイアスラインを有する電気回路を含む。

図１を参照して、本実施の形態の電気機器は、第１の基板３ａと、第２の基板３ｂと、ハンダ部８と、シャーシ４と、ビス９とを有する。

第１の基板３ａは、回路パターンを形成するための第１のパターン１ａと、アース面を形成するための第１のアースパターン２ａとを有する。第１のパターン１ａは、第１の基板３ａの表面（図中の上の面）上に形成されている。第１のアースパターン２ａは、第１の基板３ａの裏面（図中の下の面）上に形成されている。

第２の基板３ｂは、回路パターンを形成するための第２のパターン１ｂと、アース面を形成するための第２のアースパターン２ｂと、スルーホール７と、側壁パターン７ｓとを有している。第２の基板３ｂは、平面レイアウトにおいて第２のパターン１ｂの一部が第１のパターン１ａの一部と一の領域Ｒ（図中において破線で示す領域）において重複するように第１の基板３ａ上に配置されている。スルーホール７は、領域Ｒに配置されている。側壁パターン７ｓは、スルーホール７の側壁を形成するように配置されている。

ハンダ部８は、第１のパターン１ａおよび第２のパターン１ｂを互いに電気的に接続するようにスルーホール７内に形成されている。

ビス９は、領域Ｒにおいて、第１の基板３ａと、第２の基板３ｂと、シャーシ４とを留めている。これにより第１の基板３ａと第２の基板３ｂとは、一括してシャーシ４に押し付けられている。

シャーシ４は、第１の基板３ａおよび第２の基板３ｂからなる構成の裏面側（図中の下側）の段差に対応した段差を有している。これにより、シャーシ４の表面（図中の上面）は、第１のアースパターン２ａおよび第２のアースパターン２ｂの各々と密着することで、第１のアースパターン２ａおよび第２のアースパターン２ｂの各々と電気的に接続されている。

次に、本実施の形態の比較例における電気機器について説明する。この電気機器は、たとえば衛星放送受信用のコンバータの一部であり、信号ラインおよびバイアスラインを有する電気回路を含む。

図４は、比較例における衛星放送受信用のコンバータの構成を概略的に示す部分平面図である。図５は、図４の線Ｖ−Ｖに沿った概略的な断面図である。

図４および図５を参照して、比較例における電気機器は、第１の基板３Ｚａと、第２の基板３Ｚｂと、接続ピン５Ｚと、複数のハンダ部８Ｚと、シャーシ４Ｚと、複数のビス９Ｚとを有する。

第１の基板３Ｚａは、回路パターンを形成するための第１のパターン１Ｚａと、アース面を形成するための第１のアースパターン２Ｚａとを有する。第１のパターン１Ｚａは、第１の基板３Ｚａの表面（図中の上の面）上に形成されている。第１のアースパターン２Ｚａは、第１の基板３Ｚａの裏面（図中の下の面）上に形成されている。

第２の基板３Ｚｂは、回路パターンを形成するための第２のパターン１Ｚｂと、アース面を形成するための第２のアースパターン２Ｚｂとを有している。第１の基板３Ｚａと第２の基板３Ｚｂとは、互いに重ならないように配置されている。

接続ピン５Ｚの一方端（図中の左端）は、一のハンダ部８Ｚにより第１のパターン１Ｚａに接続されている。また接続ピン５Ｚの他方端（図中の右端）は、他のハンダ部８Ｚにより第２のパターン１Ｚｂに接続されている。これにより、第１のパターン１Ｚａと第２のパターン１Ｚｂとが電気的に接続されている。

一のビス９Ｚは、第１の基板３Ｚａと、シャーシ４Ｚとを留めている。他ののビス９Ｚは、第２の基板３Ｚｂと、シャーシ４Ｚとを留めている。これにより第１の基板３Ｚａと第２の基板３Ｚｂとは、個別にシャーシ４に押し付けられている。

シャーシ４Ｚは、平坦な表面を有している。これにより、シャーシ４Ｚの表面（図中の上面）は、第１のアースパターン２Ｚａおよび第２のアースパターン２Ｚｂの各々と密着することで、第１のアースパターン２Ｚａおよび第２のアースパターン２Ｚｂの各々と電気的に接続されている。

次に、上記の電気機器を用いた衛星放送受信用のコンバータと、このコンバータを用いた衛星放送受信用のアンテナ装置との構成について説明する。

図２は、本発明の一実施の形態における衛星放送受信用のアンテナ装置を用いた衛星放送受信システムの構成を概略的に示す説明図である。

図２を参照して、本実施の形態における衛星放送受信システムは、アンテナ装置８０と、ＩＦケーブル８３と、チューナ８４と、テレビジョン受像機８５とを有している。アンテナ装置８０は、アンテナ部８１と、ＬＮＢ８２（コンバータ）とを有している。アンテナ部８１は、衛星放送からの電波を反射することでＬＮＢ８２の入力部に収束させるものである。ＩＦケーブル８３は、ＬＮＢ８２の出力部とチューナ８４とを電気的に接続している。

衛星放送からの電波は、アンテナ部８１で収束されて、衛星放送周波数を有する第１の信号として、ＬＮＢ８２の入力部に入力される。ＬＮＢ８２は、この第１の信号をチューナ８４で受信できる第２の信号に変換して出力部から出力する。ＩＦケーブル８３は、この第２の信号をチューナ８４に伝達する。チューナ８４はテレビジョン受像機８５に接続されており、視聴者はテレビジョン受像機８５によって衛星放送の内容を視聴することができる。

図３は、本発明の一実施の形態における衛星放送受信用のコンバータの機能ブロックを示す図である。

図３を参照して、本実施の形態のコンバータは、入力部７１と、低ノイズアンプ７２と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）７３と、ミキサー(Mixer)７４と、局部発信回路７５と、ＩＦアンプ７６と、制御回路７７と、出力部７８とを有する。これらのブロックのうち、一部のブロックは第１の基板３ａにより実現され、他部のブロックは第２の基板３ｂにより実現されている。

入力部７１は、導波管と、中心導体とを有している。導波管は、シャーシ４を介して、第１のアースパターン２ａおよび第２のアースパターン２ｂの各々と電気的に接続されている。中心導体は、第１のパターン１ａおよび第２のパターン１ｂを有する電気回路と電気的に接続されている。

出力部７８は、同軸ケーブルが接続されるためのコネクタである。
本実施の形態の電気機器によれば、図１に示すように、スルーホール７内に形成されたハンダ部８が第１のパターン１ａおよび第２のパターン１ｂを電気的に接続するため、接続ピン５Ｚ（図５）のような接続のための部品が不要である。よって部品コストを抑制することができる。また１回のハンダ付けで第１のパターン１ａおよび第２のパターン１ｂを互いに接続することができる。よって工程コストを抑制することができる。また第１のパターン１ａおよび第２のパターン１ｂが互いに重複する一の領域Ｒにおいて、ビス９によって第１の基板３ａおよび第２の基板３ｂがシャーシ４に押し付けられることで、第１の基板３ａおよび第２の基板３ｂのアース接続を同時に確実にすることができる。これにより、安価な電気機器を得ることができる。

本実施の形態のＬＮＢ８２（図２、図３）によれば、図１に示すように、電気的接続が行なわれる部分において第２の基板３ｂは第１の基板３ａの上に設けられている。よって第１の基板３ａおよび第２の基板３ｂの間の電気的接続が比較例（図５）に比して短い電気的経路で行なわれる。またその電気的経路は比較例（図５）に比して電気抵抗の小さいハンダ部８により行なわれる。このように第１の基板３ａおよび第２の基板３ｂの間が、短い電気的経路で、かつ小さい電気抵抗で接続される。このため、衛星放送周波数を有する第１の信号や、チューナ８４で受信できるようにこの第１の信号から生成された第２の信号、すなわち減衰の生じやすい高い周波数を有する信号が、複数の基板３ａ、３ｂ間で低い損失で伝達される。

本発明の衛星放送受信用のアンテナ装置８０によれば、アンテナ部８１が衛星放送からの電波を入力部に収束させるので、ＬＮＢ８２にＳＨＦ波などの極めて周波数の高い信号が入力される。この信号は、ＬＮＢ８２において低い損失で処理されて、チューナで受信できる信号に変換されることができる。

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。

本発明は、複数の基板を有する電気機器、衛星放送受信用のコンバータ、および衛星放送受信用のアンテナ装置に特に有利に適用され得る。

本発明の一実施の形態における電気機器の構成を概略的に示す部分断面図である。 本発明の一実施の形態における衛星放送受信用のアンテナ装置を用いた衛星放送受信システムの構成を概略的に示す説明図である。 本発明の一実施の形態における衛星放送受信用のコンバータの機能ブロックを示す図である。 比較例における電気機器の構成を概略的に示す部分平面図である。 図４の線Ｖ−Ｖに沿った概略的な断面図である。

符号の説明

１ａ 第１のパターン、１ｂ 第２のパターン、２ａ 第１のアースパターン、２ｂ 第２のアースパターン、３ａ 第１の基板、３ｂ 第２の基板、４ シャーシ、７ スルーホール、７ｓ 側壁パターン、８ ハンダ部、９ ビス、７１ 入力部、７２ 低ノイズアンプ、７３ バンドパスフィルタ、７４ ミキサ、７５ 局部発信回路、７６ ＩＦアンプ、７７ 制御回路、７８ 出力部、８０ アンテナ装置、８１ アンテナ部、８２ ＬＮＢ（コンバータ）、８３ ＩＦケーブル、８４ チューナ、８５ テレビジョン受像機。

Claims (3)

1. 第１のパターンを有する第１の基板と、
   第２のパターンを有し、平面レイアウトにおいて前記第２のパターンの一部が前記第１のパターンの一部と一の領域において重複するように前記第１の基板上に配置され、前記一の領域においてスルーホールを有する第２の基板と、
   前記第１および第２のパターンを互いに電気的に接続するように前記スルーホール内に形成されたハンダ部とを備えた、電気機器。
2. 衛星放送周波数を有する第１の信号を、チューナで受信できる第２の信号に変換するための、衛星放送受信用のコンバータであって、
   請求項１に記載の電気機器と、
   前記第１の信号を前記電気機器へ入力するための入力部と、
   前記第２の信号を前記電気機器から出力するための出力部とをさらに備えた、衛星放送受信用のコンバータ。
3. 請求項２に記載のコンバータと、
   衛星放送からの電波を前記入力部に収束させるためのアンテナ部とを備えた、衛星放送受信用のアンテナ装置。

Images