JP3476351B2 - 低雑音増幅装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、衛星放送受信
機、特にＬＮＢ(Low Noise Block downconverter)およ
びアンテナユニット等に使用される低雑音増幅装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】代表的な衛星放送受信装置のブロック図
を図１７に示す。この衛星放送受信装置は、受信アンテ
ナ１,屋外ユニット２,屋内ユニット３及びテレビジョン
等の表示装置４で構成される。受信アンテナ１は、衛星
放送からの微弱電波を受けて集約した後、屋外ユニット
２に送り込む。屋外ユニット２はＬＮＢ５で構成され、
受信アンテナ１より送られてきた微弱電波を低雑音増幅
し、中間周波数（ＩＦ：Intermediate Frequensy)帯域
に周波数変換し、次に接続される屋内ユニット３に低雑
音で且つ十分なレベルの信号を供給する。屋内ユニット
３は、ディジタル衛星放送(ＤＢＳ)チューナ６,ＦＭ(fr
equency modulation)復調器７,映像/音声信号処理回路
８およびＲＦ(radio frequency)変調器９で構成され
る。そして、ＬＮＢ５によって１ＧＨz帯に群変換され
て同軸ケーブル１０で与えられる受信チャネルの中から
希望チャネルを選択し、信号処理のしやすい第２中間周
波数に変換し、ＦＭ復調器７によってベースバンド信号
を取り出し、映像系信号と音声系信号とに分離して夫々
の信号を処理し、ＲＦ変調後表示装置４に出力される。

【０００３】図１８は、一般的なＫu帯(１０ＧＨz〜１
３ＧＨz)受信用ＬＮＢとしての国内ＣＳ(communication
satellite)受信用ＬＮＢの回路ブロック図である。入
力周波数１２.２ＧＨz〜１２.７５ＧＨzの到来信号は、
導波管１１内に挿入されているアンテナプローブ１２で
受信され、ＬＮＡ(low noise amplifier)１３で低雑音
増幅された後、所望の周波数帯域を通過させてイメージ
周波数帯域の信号を除去するＢＰＦ(Band Pass Filter)
１４を通過させる。そして、混合回路１５で、局部発振
器１６から出力されてＢＰＦ１７を通過した１１.２Ｇ
Ｈzの発振信号と混合されて、１０００ＭＨz〜１５５０
ＭＨzのＩＦ帯域の信号に周波数変換される。そして、
ＩＦ増幅回路１８で、適切な雑音特性と利得特性を持つ
ように増幅されて、出力端子１９から出力される。尚、
２０は電源である。

【０００４】図１９は、Ｋa帯(１７ＧＨz〜２３ＧＨz)
受信用ＬＮＢとしての国内ＣＯＭＥＴＳ(Communication
s and Broadcasting Engineering Satellite)受信用Ｌ
ＮＢの回路ブロック図である。入力周波数が２０.４Ｇ
Ｈz〜２１.０ＧＨzの到来信号は、導波管２１内に挿入
されているアンテナプローブ２２で受信され、ＬＮＡ２
３で低雑音増幅された後、ＢＰＦ２４でイメージ除去さ
れて混合回路２５に入力される。そして、混合回路２５
で、局部発振器２６から出力されてＢＰＦ２７を通過し
た１８.７ＧＨzの発振信号と混合されて、１７００ＭＨ
z〜２３００ＭＨzの中間周波数帯域の信号に周波数変換
される。そして、ＩＦ増幅回路２８で適切な雑音特性と
利得特性を持つように増幅されて、出力端子２９から出
力される。尚、３０は電源である。

【０００５】上記ＬＮＡ１３,２３の電気特性として
は、一般に周波数が高くなるほど雑音指数(ＮＦ：Noise
Figure)と利得(Gain)特性は劣化してくる上に、各素子
の特性や基板パターンや構造のバラツキに敏感になって
くる。そのため、Ｋa帯においては必然的にＫu帯よりも
安定動作が難しくなってくる。したがって、一般的なＫ
a帯受信用ＬＮＢの製作工程においては、図２０に示す
ように、基板(ＰＷＢ)３１は、アースパターン３２の面
をベース板３３に半田付けした後に導波管２１のシャー
シ３４にビス止め(図示せず)して、回路の安定動作を図
っている。ここで、ＰＷＢ３１の上面にはマイクロスト
リップライン３５が形成されており、このマイクロスト
リップライン３５の先端には、シャーシ３４側の誘電体
３６に挿通されてアンテナプローブ２２を構成するアン
テナピン３７の上端が金属板３８を介して電気的に接続
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＫa帯受信用ＬＮＢにおいては、以下のような問題
がある。

【０００７】 Ｋa帯においては、各素子のアースの取
り方がＫu帯よりも厳しく要求されている。そのため
に、図２０に示すように、ＬＮＢ作成時に、ＰＷＢ３１
のアースパターン３２をベース板３３に半田付けした後
に、シャーシ３４にビス止めしている。ところが、この
ような複雑な止め方をしているために、Ｋa帯受信用Ｌ
ＮＢの製作工程をＫu帯受信用ＬＮＢの製作工程に比し
て難しくし、コストアップの要因となっている。

【０００８】 図２１は、図２０に示すアンテナプロ
ーブ２２からＬＮＡ２３までの特性インピーダンスを示
す。図２１より、アンテナプローブ２２のうち誘電体３
６を貫通している部分の特性インピーダンスＺoは、同
軸構造で５０Ωになるように設計されている。ところ
が、導波管壁を抜けてからマイクロストリップライン３
５に接続されるまでの部分の特性インピーダンスＺconn
ectは同軸構造を取ることができないためにインダクタ
ンス成分を持つことなって５０Ωにはならない。したが
って、アンテナプローブ２２の誘電体３６の貫通箇所お
よびマイクロストリップライン３５の入力側の特性イン
ピーダンスＺo(＝５０Ω)とマッチングしない。また、
マイクロストリップライン３５からＬＮＡ２３までの特
性インピーダンスＺinも、ＬＮＡ２３の存在によって５
０Ωとはならない。そこで、マイクロストリップライン
３５のスタブ３９の形状を修正することによって、特性
インピーダンスＺinをＺconnectとマッチングさせるの
である。ところが、上述のように、Ｋa帯受信用ＬＮＢ
は各素子の特性やＰＷＢパターンや構造のバラツキに対
して敏感であるために、上記スタブ調整にはかなりの精
度が要求され、Ｋa帯受信用ＬＮＡのマッチング調整が
非常に困難である。

【０００９】そこで、この発明の目的は、Ｋu帯受信用
ＬＮＢの生産に実績のある工程で生産可能なＫa帯で安
定して動作する低雑音増幅装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、金属棒と誘電体の同軸構造
からなるアンテナプローブが,基板上に形成されて低雑
音増幅回路に接続されているマイクロストリップライン
に,上記基板の端面で接続された構造を有すると共に,Ｋ
a帯(１７ＧＨz〜２３ＧＨz)の電波を受信する低雑音増
幅装置において、上記基板の下面にはアースパターンが
形成されており、上記基板が,少なくとも上記アンテナ
プローブとマイクロストリップラインとの接続部におけ
る利得が安定し雑音指数が少なくなる近傍で固定材によ
ってシャーシに固定されて,上記アースパターンとシャ
ーシとが密着されていることを特徴としている。

【００１１】上記構成によれば、低雑音増幅装置の基板
が、この基板上に形成されたマイクロストリップライン
とアンテナプローブとの接続部における利得が安定し雑
音指数が少なくなる近傍でシャーシに固定されている。
そのために、上記基板の下面に形成されているアースパ
ターンと上記シャーシとにおけるマイクロストリップラ
インとアンテナプローブとの接続部近傍の密着性が高め
られ、基板のアース面が安定することによって、利得が
安定し雑音指数が少ない低雑音増幅特性が得られる。

【００１２】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
かかる発明の低雑音増幅装置において、上記基板は、上
記低雑音増幅回路を構成する増幅素子のアース端子にお
ける利得が安定し雑音指数が少なくなる近傍で上記固定
材によって上記シャーシに固定されていることを特徴と
している。

【００１３】上記構成によれば、上記基板は、増幅素子
のアース端子における利得が安定し雑音指数が少なくな
る近傍でも上記シャーシに固定されている。そのため
に、上記アースパターンとシャーシとにおける増幅素子
のアース端子近傍の密着性が高められて、より利得が安
定し雑音指数が少ない低雑音増幅特性が得られる。

【００１４】また、請求項３に係る発明は、請求項１ま
たは請求項２に係る発明の低雑音増幅装置において、上
記固定材はビスであることを特徴としている。

【００１５】上記構成によれば、上記基板上における上
記マイクロストリップラインとアンテナプローブとの接
続部近傍を上記シャーシにビスで固定するだけの簡単な
方法で、従来のごとく上記基板をベース板に半田付けし
た場合と同等の安定した低雑音増幅特性が得られる。

【００１６】また、請求項４に係る発明は、請求項１ま
たは請求項２に係る発明の低雑音増幅装置において、上
記固定材は上記シャーシに設けられたリベットであるこ
とを特徴としている。

【００１７】上記構成によれば、上記リベットの頭部を
打ち広げるだけの簡単な動作で上記基板をシャーシに固
定することができ、作業性良く上記基板のシャーシへの
固定が行われる。

【００１８】また、請求項５に係る発明は、請求項１ま
たは請求項２に係る発明の低雑音増幅装置において、上
記固定材は上記シャーシに設けられて上記基板の上面ま
で延在しているフレームであり、このフレームと上記シ
ャーシとで上記基板を挟み込むことによって上記アース
パターンとシャーシとが密着されていることを特徴とし
ている。

【００１９】上記構成によれば、上記基板にビスやリベ
ットを通す孔を設ける必要がなく、また何度もビス止め
やリベット打ちを繰り返すことなくワンタッチで上記基
板をシャーシに固定される。

【００２０】また、請求項６に係る発明は、請求項１ま
たは請求項２に係る発明の低雑音増幅装置において、上
記固定材は導電性接着剤であることを特徴としている。

【００２１】上記構成によれば、上記基板に搭載された
マイクロストリップラインや低雑音増幅回路に衝撃や振
動等を与えることなく、上記基板がシャーシに固定され
る。

【００２２】また、請求項７に係る発明は、請求項１に
かかる発明の低雑音増幅装置において、上記アンテナプ
ローブにおける誘電体の上端面と上記基板との間に空隙
が設けられていることを特徴としている。

【００２３】上記構成によれば、上記アンテナプローブ
における誘電体の上端面と上記基板との間に設けられた
空隙の量を調整することによって、上記アンテナプロー
ブとマイクロストリップラインとの接続部の特性インピ
ーダンスが調整される。こうして、上記アンテナプロー
ブとマイクロストリップラインとの接続部におけるイン
ピーダンス整合が容易に行われる。

【００２４】また、請求項８に係る発明は、請求項７に
かかる発明の低雑音増幅装置において、上記アンテナプ
ローブにおける誘電体は、上記金属棒の軸方向に進退可
能なように導波管に螺着されていることを特徴としてい
る。

【００２５】上記構成によれば、上記アンテナプローブ
の誘電体を回転させて上記金属棒の軸方向に進退させる
ことによって、上記誘電体の上端面と上記基板との間に
設けられた空隙の量が簡単に調整される。こうして、上
記アンテナプローブとマイクロストリップラインとの接
続部におけるインピーダンス整合がさらに容易に行われ
る。

【００２６】また、請求項９に係る発明は、請求項１に
かかる発明の低雑音増幅装置において、上記アンテナプ
ローブにおける金属棒の上端は、上記マイクロストリッ
プラインの先端に取り付けられた金属板に、接続されて
いることを特徴としている。

【００２７】上記構成によれば、簡単な接続構造によっ
て、上記アンテナプローブがマイクロストリップライン
に接続される。

【００２８】また、請求項１０に係る発明は、請求項１
に係る発明の低雑音増幅装置において、上記アンテナプ
ローブにおける金属棒の上端は、上記基板の端面から突
出している上記マイクロストリップラインの先端部に接
続されていることを特徴としている。

【００２９】上記構成によれば、上記アンテナプローブ
がマイクロストリップラインの先端部に直接接続され
て、接続部の接続精度のばらつきがなくなる。

【００３０】また、請求項１１に係る発明は、請求項１
に係る発明の低雑音増幅装置において、上記アンテナプ
ローブにおける金属棒の上端は折り曲げられており、こ
の金属棒の折り曲げ部の側面が上記マイクロストリップ
ラインの先端部に接続されていることを特徴としてい
る。

【００３１】上記構成によれば、上記アンテナプローブ
がマイクロストリップラインの先端部に、直接且つ強固
に接続される。

【００３２】また、請求項１２に係る発明は、請求項１
に係る発明の低雑音増幅装置において、上記アンテナプ
ローブにおける金属棒の上端には鍔部が設けられる一
方,積層された上記基板とマイクロストリップラインと
の端部には半円の切り欠き部が形成されており、上記金
属棒は,その側面が上記マイクロストリップラインと基
板との上記切り欠き部に嵌合されると共に,上記鍔部の
内面が上記マイクロストリップラインの端部に接続され
ていることを特徴としている。

【００３３】上記構成によれば、上記アンテナプローブ
がマイクロストリップラインの先端部に、簡単な作業に
よって接続精度のばらつきが少なく接続される。

【００３４】また、請求項１３に係る発明は、請求項９
乃至請求項１２に係る発明の低雑音増幅装置において、
上記マイクロストリップラインの先端部には、先端に向
かって幅が狭くなるテーパが形成されていることを特徴
としている。

【００３５】上記構成によれば、上記アンテナプローブ
とマイクロストリップラインとの接続部の特性インピー
ダンスの不整合性が緩和される。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。

【００３７】＜第１実施の形態＞図１は、本実施の形態
の低雑音増幅装置におけるＰＷＢ固定構造および固定方
法を示す。この低雑音増幅装置はＫa帯受信用ＬＮＢに
適用されるものである。図１に示すように、本実施の形
態におけるＫa帯受信用の低雑音増幅装置においては、
ＰＷＢ４１の上面にはマイクロストリップライン４４が
形成されており、その先端がＰＷＢ４１の端面４１aに
位置している。さらに、マイクロストリップライン４４
の上記先端には、金属板４５が先端を突出させて取り付
けられている。そして、上記金属棒としてのアンテナピ
ン４６の上端面が、金属板４５における突出部下面に半
田付けされている。また、アンテナピン４６は、導波管
のシャーシ４３に埋め込まれたリング状の誘電体４７に
挿通され、同軸構造を成す誘電体４７とアンテナピン４
６とで上記アンテナプローブを構成している。

【００３８】そして、上記ＰＷＢ４１は、その下面に形
成されたアースパターン４２の面を直接シャーシ４３に
接触させてシャーシ４３にビス止め(図示せず)されてい
る。さらに、ＰＷＢ４１およびアースパターン４２にお
けるアンテナピン４６とマイクロストリップライン４４
との接続部近傍には、ビス４８が貫通する孔４９を設け
る一方、シャーシ４３における上記穴４９に対応する位
置にビス孔５０を設ける。そして、ビス４８とビス孔５
０とを螺合させて、ＰＷＢ４１とシャーシ４３とを、ア
ンテナピン４６とマイクロストリップライン４４との接
続部近傍で直接ビス止めするのである。その場合、誘電
体４７の上面はアースパターン４２の面に当接してい
る。尚、５１はＬＮＡである。

【００３９】Ｋa帯受信用の低雑音増幅装置では、上記
ＰＷＢに僅かな反りがあっても回路のアースを不安定に
してしまうために、従来のビス止め位置のみでＰＷＢを
直接シャーシにビス止めするだけでは、安定な回路特性
を得ることは困難である。ところが、本実施の形態のご
とく、従来のビス止め位置に加えて、アンテナピン４６
とマイクロストリップライン４４との接続部近傍をビス
４８で止めることによって、ＰＷＢ４１のアースパター
ン４２とシャーシ４３とにおけるアンテナピン４６とマ
イクロストリップライン４４との接続部近傍の密着性を
強化させることができ、図２０に示すように、ＰＷＢを
ベース板に半田付けした場合と同等の安定な回路特性を
得ることができるのである。

【００４０】図２は、図１に示すＫa帯受信用の低雑音
増幅装置における利得と雑音指数(ＮＦ)との周波数特性
を示す。また、図３は、従来のＫa帯受信用の低雑音増
幅装置における利得と雑音指数との周波数特性を示す。
図２および図３より、本実施の形態における低雑音増幅
装置の方が利得が安定しており、雑音指数も改善されて
いることが実証された。

【００４１】図４は、上記アンテナピン４６とマイクロ
ストリップライン４４との接続部近傍においてＰＷＢ４
１とシャーシ４３とをビス４８で止めることに加えて、
さらに、ＬＮＡ５１を構成する各増幅素子(ＨＥＭＴ)５
２,５３,５４夫々のアース端子５２a,５３a,５４a近傍
をビス５５,５６,５７で止めるのである。こうすること
によって、アースパターン４２とシャーシ４３とにおけ
る各ＨＥＭＴ５２,５３,５４夫々のアース端子５２a,５
３a,５４a近傍の密着性を高めることができ、各ＨＥＭ
Ｔ５５,５６,５７自身の動作を安定させることができ
る。したがって、更に利得が安定し、雑音指数が小さい
回路特性を実現できるのである。

【００４２】尚、上述の説明では、上記アンテナピン４
６とマイクロストリップライン４４との接続部近傍、及
び、ＨＥＭＴ５２,５３,５４夫々のアース端子５２a,５
３a,５４a近傍を、ビス４８,５５,５６,５７で止めるよ
うにしているが、この発明はビス止めに限定されるもの
ではない。例えば、図５〜図７に示すような固定方法を
用いても差し支えない。

【００４３】図５は、上記ビスに変えてリベットで固定
する例を示す。図５(a)では、シャーシ４３にピン状の
リベット６１を設け、ＰＷＢ４１に穿たれた孔４１aに
挿通し頭部６１aを打ち広げてＰＷＢ４１を固定する。
図５(b)では、シャーシ４３に筒状のリベット６２を設
け、ＰＷＢ４１に穿たれた孔４１bに挿通し頭部６２aを
打ち広げてＰＷＢ４１を固定する。

【００４４】図６はフレームによって固定する例を示
す。図６(a)は平面図であり、図６(b)は正面図であり、
図６(c)は側面図である。フレーム６３の一部をＰＷＢ
４１の上方にＰＷＢ４１とアースパターン４２との厚み
分の間隔を空けて突出させる。そして、この突出部６３
aを、アンテナピン４６とマイクロストリップライン４
４との接続部近傍、あるいは、ＨＥＭＴ５２,５３,５４
夫々のアース端子５２a,５３a,５４a近傍まで引き伸ば
し、その位置におけるＰＷＢ４１とアースパターン４２
とをフレーム６３の突出部６３aとシャーシ４３とで挟
んで固定するのである。

【００４５】図７は、接着剤で固定する例を示す。上記
シャーシ４３上における少なくともアンテナピン４６と
マイクロストリップライン４４との接続部近傍、あるい
は、ＨＥＭＴ５２,５３,５４夫々のアース端子５２a,５
３a,５４a近傍に、導電性接着剤６４を塗布する。そし
て、ＰＷＢ４１を積層して加圧することによって固定す
るのである。

【００４６】また、本実施の形態においては、図１に示
すように、上記ＰＷＢ４１の端面４１aの箇所で、マイ
クロストリップライン４４の先端にアンテナピン４６の
上端を金属板４５を介して半田付けによって固定してい
る。こうすることによって、簡単な加工でアンテナピン
４６を取り付けることができるのである。尚、図８〜図
１１は、他の方法によるアンテナピンの取り付け方法を
示す。

【００４７】図８においては、上面にマイクロストリッ
プライン７３が形成されたＰＷＢ７１の端面７１aをマ
イクロストリップライン７３を残して切断加工し、マイ
クロストリップライン７３の先端部７３aをＰＷＢ７１
の端面７１aから突出させる。そして、マイクロストリ
ップライン７３の先端部７３aに上記アンテナピン７４
の上端を直接半田付けする。この方法によれば、精度の
高い切断機が必要ではあるが、マイクロストリップライ
ン７３とアンテナピン７４との接続精度のばらつきが少
なくてすむと言う利点がある。尚、７２はアースパター
ンであり、７５はＬＮＡである。

【００４８】図９においては、アンテナピン７９の先端
部を直角に折り曲げ、この折り曲げ部７９aの側面を、
ＰＷＢ７６上に形成されたマイクロストリップライン７
８の先端に直接半田付けする。この方法によれば、アン
テナピン７９とマイクロストリップライン７８との強固
な接続を可能とする。尚、７７はアースパターンであ
り、８０はＬＮＡである。

【００４９】図１０においては、アンテナピン８４の先
端に円形の鍔部８４aを設ける。また、ＰＷＢ８１とこ
のＰＷＢ８１上に形成されたマイクロストリップライン
８３との先端に半円の切り欠き部８３aを設ける。そし
て、この切り欠き部８３aにアンテナピン８４の側面を
嵌め込み、アンテナピン８４の鍔部８４aをマイクロス
トリップライン８３に直接半田付けする。この方法によ
れば、製造工程が簡単であるにもかかわらず、上記マイ
クロストリップライン８３とアンテナピン８４との接続
精度のばらつきが少ないと言う利点がある。尚、８２は
アースパターンであり、８５はＬＮＡである。

【００５０】図１１においては、図１の場合と同様に、
アンテナピン８９の先端を、ＰＷＢ８６上に形成された
マイクロストリップライン８８の先端に、金属板９０に
よって半田付けする。但し、マイクロストリップライン
８８の先端部には、先端に向かってテーパ８８aを形成
し、マイクロストリップライン８８の先端の幅をアンテ
ナピン８９の直径にしている。この方法によれば、図２
１における接続部分の特性インピーダンスＺconnectの
不整合性を緩和できると言う利点がある。尚、８７はア
ースパターンであり、９１はＬＮＡである。勿論、図８
〜図１０におけるマイクロストリップライン７３,７８,
８３の先端部にテーパを形成しても差し支えない。

【００５１】このように、本実施の形態においては、ア
ンテナピン４６がＰＷＢ４１の端面４１aでマイクロス
トリップライン４４の先端に取り付けられているタイプ
のＫa帯受信用の低雑音増幅装置において、アンテナピ
ン４６とマイクロストリップライン４４との接続部近
傍、および、ＬＮＡ５１を構成する各ＨＥＭＴ５２,５
３,５４夫々のアース端子５２a,５３a,５４a近傍で、ビ
ス４８,５５,５６,５７やリベット６１,６２やフレーム
６３の突出部６３aや導電性接着剤６４によって、ＰＷ
Ｂ４１とシャーシ４３とを直接固定するのである。その
結果、ＰＷＢ４１に僅かな反りがあっても矯正されて、
ＰＷＢ４１のアースパターン４２とシャーシ４３との密
着性が強化される。したがって、ＰＷＢをベース板に半
田付けした場合と同等の安定な回路特性を得ることがで
きるのである。

【００５２】尚、上記実施の形態においては、上記アン
テナピン４６とマイクロストリップライン４４との接続
部近傍と、ＬＮＡ５１を構成する各ＨＥＭＴ５２,５３,
５４夫々のアース端子５２a,５３a,５４a近傍との両位
置で、ＰＷＢ４１とシャーシ４３とを直接固定してい
る。しかしながら、アンテナピン４６とマイクロストリ
ップライン４４との接続部近傍のみで固定しても差し支
えない。

【００５３】＜第２実施の形態＞図１２は、本実施の形
態のＫa帯受信用の低雑音増幅装置を示す。図１２(a)は
平面図であり、図１２(b)は縦断面図である。ＰＷＢ１
０１,アースパターン１０２,シャーシ１０３,マイクロ
ストリップライン１０４,金属板１０５,アンテナピン１
０６,ビス１０８およびＬＮＡ１０９は、図１における
ＰＷＢ４１,アースパターン４２,シャーシ４３,マイク
ロストリップライン４４,金属板４５,アンテナピン４
６,ビス４８およびＬＮＡ５１と同じ構成を有して、同
様に動作する。

【００５４】本実施の形態における誘電体１０７は、図
１における誘電体４７と同様にリング状に形成されて導
波管のシャーシ１０３に埋め込まれ、アンテナピン１０
６が挿通されている。但し、誘電体１０７の厚みはシャ
ーシ１０３の厚みよりも薄く形成されており、誘電体１
０７とＰＷＢ１０１との間には空隙部１１０を設けてい
る。

【００５５】図１３は、図１２に示すアンテナプローブ
１１１からＬＮＡ１０９までの特性インピーダンスを示
す。図１３より、アンテナプローブ１１１の同軸部とＰ
ＷＢ１０１との間に空隙部１１０を設けることによっ
て、この空隙部１１０の体積の調整によるインピーダン
スＺgapの調整が可能となる。したがって、従来、スタ
ブ１１２の形状修正のみではマッチングが不可能であっ
たシャーシ１０３を抜けてからマイクロストリップライ
ンに接続されるまでの部分の特性インピーダンスＺconn
ectに補正項Ｚgapが設けられたようになり、アンテナプ
ローブ１１１の同軸部及びマイクロストリップライン１
０４の入力側の特性インピーダンスＺo(＝５０Ω)との
マッチングが可能となるのである。

【００５６】図１４は、図１２に示すＫa帯受信用の低
雑音増幅装置における入力リターンロスの測定結果を示
す。また、図１５は、従来のＫa帯受信用の低雑音増幅
装置における入力リターンロスの測定結果を示す。図１
４および図１５より、Ｋa帯のうち特によく使用される
帯域Ｂ,Ｃにおいて、本実施の形態における低雑音増幅
装置の方が入力リターンロスが改善されていることが実
証された。

【００５７】図１６は、図１２に示す低雑音増幅装置の
変形例である。ＰＷＢ１２１,アースパターン１２２,シ
ャーシ１２３,マイクロストリップライン１２４,金属板
１２５およびアンテナピン１２６は、図１２におけるＰ
ＷＢ１０１,アースパターン１０２,シャーシ１０３,マ
イクロストリップライン１０４,金属板１０５およびア
ンテナピン１０６と同じ構成を有して、同様に動作す
る。

【００５８】図１２に示す低雑音増幅装置の場合には、
アンテナプローブ１１１における空隙部１１０の体積調
整が困難である。そこで、図１６に示す低雑音増幅装置
においては、アンテナピン１２６が挿通される誘電体１
２７の外周面には雄ねじが設けられ、シャーシ１２３の
誘電体１２７埋め込み用の穴１２３aには誘電体１２７
の雄ねじに螺合する雌ねじが設けられている。こうする
ことによって、誘電体１２７を回転させて誘電体１２７
を矢印(Ａ)の方向に移動させるだけの簡単な方法によっ
て、空隙部１２８の長さを調節して空隙部１２８の特性
インピーダンスＺgapを変えることができる。

【００５９】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１に係
る発明の低雑音増幅装置は、アンテナプローブがマイク
ロストリップラインに基板の端面で接続されている構造
を有するＫa帯の電波を受信する低雑音増幅装置におい
て、上記基板を、上記アンテナプローブとマイクロスト
リップラインとの接続部における利得が安定し雑音指数
が少なくなる近傍で固定材によってシャーシに固定した
ので、上記基板下面のアースパターンと上記シャーシと
における上記アンテナプローブとマイクロストリップラ
インとの接続部近傍の密着性を高めることができる。し
たがって、基板のアース面を安定させて、利得が安定し
雑音指数が少ない低雑音増幅特性を得ることができる。

【００６０】すなわち、この発明によれば、従来のごと
く上記基板をベース基板に半田付けする必要がないため
上記基板の固定が簡単で、信頼性も高く、Ｋu帯受信用
ＬＮＢの生産に実績のある工程で生産可能であり、コス
トパフォーマンスにも優れた低雑音増幅装置を提供でき
る。

【００６１】また、請求項２に係る発明の低雑音増幅装
置は、上記基板上に搭載された低雑音増幅回路の増幅素
子におけるアース端子における利得が安定し雑音指数が
少なくなる近傍でも上記固定材によって上記基板をシャ
ーシに固定したので、上記アースパターンとシャーシと
における上記増幅素子のアース端子近傍の密着性を高め
ることでき、更に利得が安定し雑音指数が少ない低雑音
増幅特性を得ることができる。

【００６２】また、請求項３に係る発明の低雑音増幅装
置は、上記固定材をビスで構成したので、簡単な方法
で、従来のごとく上記基板をベース板に半田付けした場
合と同等の安定した低雑音増幅特性を得ることができ
る。

【００６３】また、請求項４に係る発明の低雑音増幅装
置は、上記固定材を上記シャーシに設けられたリベット
で構成したので、上記リベットの頭部を打ち広げるだけ
の簡単な動作で上記基板をシャーシに固定できる。した
がって、作業性良く上記基板をシャーシに固定できる。

【００６４】また、請求項５に係る発明の低雑音増幅装
置は、上記固定材を上記シャーシに設けられて基板の上
面まで延在しているフレームで構成し、このフレームと
上記シャーシとで上記基板を挟み込むことによって上記
アースパターンとシャーシとを密着させるので、上記基
板にビスやリベットを通す孔を設ける必要がない。さら
に、ビス止めやリベット打ちを何度も繰り返すことなく
ワンタッチで上記基板をシャーシに固定できる。

【００６５】また、請求項６に係る発明の低雑音増幅装
置は、上記固定材は導電性接着剤であるので、上記基板
上に搭載されたマイクロストリップラインや低雑音増幅
回路に衝撃や振動等を与えることなく、上記基板をシャ
ーシに固定できる。

【００６６】また、請求項７に係る発明の低雑音増幅装
置は、上記アンテナプローブにおける誘電体の上端面と
上記基板との間に空隙を設けたので、この空隙の量を調
整することによって、上記アンテナプローブとマイクロ
ストリップラインとの接続部の特性インピーダンスを調
整できる。したがって、上記アンテナプローブとマイク
ロストリップラインとの接続部におけるインピーダンス
整合を容易に行うことができる。すなわち、この発明に
よれば、ＮＦマッチングやＶＳＷＲ(定圧定存波比)マッ
チングを容易に補正改善できるのである。

【００６７】また、請求項８に係る発明の低雑音増幅装
置は、上記アンテナプローブの誘電体を上記金属棒の軸
方向に進退可能なように導波管に螺着したので、上記誘
電体を回転させることによって、上記誘電体の上端面と
上記基板との間の空隙の量を簡単に調整できる。したが
って、上記アンテナプローブとマイクロストリップライ
ンとの接続部におけるインピーダンス整合をさらに容易
に行うことができる。

【００６８】また、請求項９に係る発明の低雑音増幅装
置は、上記アンテナプローブにおける金属棒の上端を、
上記マイクロストリップラインの先端に取り付けられた
金属板に接続するので、簡単な接続構造によって、上記
アンテナプローブをマイクロストリップラインに接続で
きる。

【００６９】また、請求項１０に係る発明の低雑音増幅
装置は、上記アンテナプローブにおける金属棒の上端
を、上記基板の端面から突出している上記マイクロスト
リップラインの先端部に接続するので、上記アンテナプ
ローブをマイクロストリップラインの先端部に直接接続
して接続精度のばらつきを無くすことができる。

【００７０】また、請求項１１に係る発明の低雑音増幅
装置は、上記アンテナプローブの金属棒上端における折
り曲げ部の側面を、上記マイクロストリップラインの先
端部に接続するので、上記アンテナプローブをマイクロ
ストリップラインに直接且つ強固に接続できる。

【００７１】また、請求項１２に係る発明の低雑音増幅
装置は、上記アンテナプローブにおける金属棒の上端に
鍔部を設ける一方、積層された上記基板とマイクロスト
リップラインとの端部には半円の切り欠き部を形成し、
上記金属棒の側面を上記マイクロストリップラインと基
板との上記切り欠き部に嵌合すると共に、上記鍔部の内
面を上記マイクロストリップラインの端部に接続するの
で、簡単な作業によって、接続精度のばらつきが少なく
なるように上記アンテナプローブをマイクロストリップ
ラインに接続できる。

【００７２】また、請求項１３に係る発明の低雑音増幅
装置は、上記マイクロストリップラインの先端部に先端
に向かって幅が狭くなるテーパを形成したので、上記ア
ンテナプローブとマイクロストリップラインとの接続部
の特性インピーダンスの不整合性を緩和できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のＫa帯受信用の低雑音増幅装置にお
けるＰＷＢ固定構造および固定方法を示す図である。

【図２】図１に示す低雑音増幅装置における利得と雑音
指数との周波数特性を示す図である。

【図３】従来のＫa帯受信用の低雑音増幅装置における
利得と雑音指数との周波数特性を示す図である。

【図４】図１におけるＰＷＢのシャーシへの固定位置の
説明図である。

【図５】図１とは異なるＰＷＢのシャーシへの固定方法
を示す図である。

【図６】図１および図５とは異なるＰＷＢのシャーシへ
の固定方法を示す図である。

【図７】図１,図５および図６とは異なるＰＷＢのシャ
ーシへの固定方法を示す図である。

【図８】図１とは異なるアンテナピンのマイクロストリ
ップラインへの取り付け方法を示す図である。

【図９】図１および図８とは異なるアンテナピンのマイ
クロストリップラインへの取り付け方法を示す図であ
る。

【図１０】図１,図８および図９とは異なるアンテナピ
ンのマイクロストリップラインへの取り付け方法を示す
図である。

【図１１】図１,図８〜図１０とは異なるアンテナピン
のマイクロストリップラインへの取り付け方法を示す図
である。

【図１２】図１とは異なるＫa帯受信用の低雑音増幅装
置におけるＰＷＢ固定構造を示す図である。

【図１３】図１２におけるアンテナプローブからＬＮＡ
までの特性インピーダンスを示す図である。

【図１４】図１２に示す低雑音増幅装置における入力リ
ターンロス測定結果を示す図である。

【図１５】従来のＫa帯受信用の低雑音増幅装置におけ
る入力リターンロス測定結果を示す図である。

【図１６】図１および図１２とは異なるＫa帯受信用の
低雑音増幅装置における縦断面図である。

【図１７】衛星放送受信装置の一例を示すブロック図で
ある。

【図１８】国内ＣＳ受信用ＬＮＢの回路ブロック図であ
る。

【図１９】国内ＣＯＭＥＴＳ受信用ＬＮＢの回路ブロッ
ク図である。

【図２０】従来のＫa帯受信用低雑音増幅装置における
ＰＷＢ固定構造を示す図である。

【図２１】図２０におけるアンテナプローブからＬＮＡ
までの特性インピーダンスを示す図である。

【符号の説明】

４１,１０１,１２１…ＰＷＢ、４２,７２,７７,８２,８
７,１０２,１２２…アースパターン、４３,１０３,１２
３…シャーシ、４４,７３,７８,８３,８８,１０４,１２
４…マイクロストリップライン、４５,９０,１０５,１
２５…金属板、４６,７４,７９,８４,８９,１０６,１２
６…アンテナピン、４７,１０７,１２７…誘電体、
４８,５５〜５７,１０８…ビス、５１,７５,８０,
８５,９１,１０９…ＬＮＡ、５２,５３,５４…増幅素
子、６１…ピン型リベット、 ６２…筒型
リベット、６３…フレーム、 ６４
…導電性接着剤、１１０,１２８…空隙部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01P 5/107 H03F 3/60 H04B 1/06

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属棒と誘電体との同軸構造からなるア
   ンテナプローブが、基板上に形成されて低雑音増幅回路
   に接続されているマイクロストリップラインに、上記基
   板の端面で接続された構造を有すると共に、Ｋa帯(１７
   ＧＨz〜２３ＧＨz)の電波を受信する低雑音増幅装置に
   おいて、 上記基板の下面には、アースパターンが形成されてお
   り、 上記基板が、少なくとも上記アンテナプローブとマイク
   ロストリップラインとの接続部における利得が安定し雑
   音指数が少なくなる近傍で固定材によってシャーシに固
   定されて、上記アースパターンとシャーシとが密着され
   ていることを特徴とする低雑音増幅装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の低雑音増幅装置におい
   て、 上記基板は、上記低雑音増幅回路を構成する増幅素子の
   アース端子における利得が安定し雑音指数が少なくなる
   近傍で上記固定材によって上記シャーシに固定されてい
   ることを特徴とする低雑音増幅装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の低雑音
   増幅装置において、 上記固定材は、ビスであることを特徴とする低雑音増幅
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の低雑音
   増幅装置において、 上記固定材は、上記シャーシに設けられたリベットであ
   ることを特徴とする低雑音増幅装置。
5. 【請求項５】 請求項１または請求項２に記載の低雑音
   増幅装置において、 上記固定材は、上記シャーシに設けられて上記基板の上
   面まで延在しているフレームであり、 このフレームと上記シャーシとで上記基板を挟み込むこ
   とによって上記アースパターンとシャーシとが密着され
   ていることを特徴とする低雑音増幅装置。
6. 【請求項６】 請求項１または請求項２に記載の低雑音
   増幅装置において、 上記固定材は、導電性接着剤であることを特徴とする低
   雑音増幅装置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の低雑音増幅装置におい
   て、 上記アンテナプローブにおける誘電体の上端面と上記基
   板との間に空隙が設けられていることを特徴とする低雑
   音増幅装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の低雑音増幅装置におい
   て、 上記アンテナプローブにおける誘電体は、上記金属棒の
   軸方向に進退可能なように導波管に螺着されていること
   を特徴とする低雑音増幅装置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の低雑音増幅装置におい
   て、 上記アンテナプローブにおける金属棒の上端は、上記マ
   イクロストリップラインの先端に取り付けられた金属板
   に接続されていることを特徴とする低雑音増幅装置。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載の低雑音増幅装置にお
    いて、 上記アンテナプローブにおける金属棒の上端は、上記基
    板の端面から突出している上記マイクロストリップライ
    ンの先端部に接続されていることを特徴とする低雑音増
    幅装置。
11. 【請求項１１】 請求項１に記載の低雑音増幅装置にお
    いて、 上記アンテナプローブにおける金属棒の上端は折り曲げ
    られており、 この金属棒の折り曲げ部の側面が上記マイクロストリッ
    プラインの先端部に接続されていることを特徴とする低
    雑音増幅装置。
12. 【請求項１２】 請求項１に記載の低雑音増幅装置にお
    いて、 上記アンテナプローブにおける金属棒の上端には鍔部が
    設けられる一方、積層された上記基板とマイクロストリ
    ップラインとの端部には半円の切り欠き部が形成されて
    おり、 上記金属棒は、その側面が上記マイクロストリップライ
    ンと基板との上記切り欠き部に嵌合されると共に、上記
    鍔部の内面が上記マイクロストリップラインの端部に接
    続されていることを特徴とする低雑音増幅装置。
13. 【請求項１３】 請求項９乃至請求項１２に記載の低雑
    音増幅装置において、 上記マイクロストリップラインの先端部には、先端に向
    かって幅が狭くなるテーパが形成されていることを特徴
    とする低雑音増幅装置。