JP3899256B2 - 衛星放送用アンテナの円偏波受信用コンバータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は衛星放送用アンテナの円偏波受信用コンバータに関し、特に、隔壁偏波変換器を備えた円偏波受信用コンバータの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２種類の円偏波（右旋円偏波，左旋円偏波）を受信するための屋外アンテナに搭載される衛星放送受信用の円偏波受信用コンバータが知られている。
【０００３】
図３は従来の衛星放送受信用コンバータを示す図であり、特に図３（ａ）は衛星放送受信用コンバータの側面断面図であり、図３（ｂ）は正面図である。
【０００４】
図３を参照して、従来の隔壁偏波変換器方式の衛星放送受信用コンバータは、パラボラ反射鏡（図示せず）で収束した信号を受信する一次放射器１０２と、円形導波管１０３と、円形導波管１０３を２分割する階段形状の隔壁１０４で構成されるアルミあるいは亜鉛ダイカスト製のシャーシ１０１と、第１プローブ１１２および第２プローブ１１３を有するマイクロストリップ回路基板１１１と、第１プローブ１１２および第２プローブ１１３から奥に向かって１／４波長分の間隔を隔てて信号を反射させる反射部１２２とを備えている。
【０００５】
反射部１２２はマイクロストリップ回路基板１１１のシールドおよび回路基板を固定するフレーム１２１と同じくダイカストにより一体的に成形される。同軸導波管変換部に設けられた開口部１２３には、図３（ｂ）に示すようにプローブ１１２および１１３がフレーム１２１に電気的に接触しないように設けられている。
【０００６】
第１プローブ１１２および第２プローブ１１３は、階段形状の隔壁１０４で２分割されたそれぞれの半円形状の導波管内に、対向する方向に設けられている。第１プローブ１１２は一方の円偏波（右旋円偏波または左旋円偏波）を変換した第１の直線偏波を検出するためのものであり、第２プローブ１１３はもう一方の円偏波を変換した第２の直線偏波を検出する。
【０００７】
反射部１２２はそれぞれの直線偏波を反射して第１プローブ１１２および第２プローブ１１３に信号を検出させるようにするためのものである。裏蓋１３１はマイクロストリップ回路基板１１１などのコンバータの内部を気密，保護するためのものであり、板金材料などによりプレス成形によって作られる。
【０００８】
図４は従来の衛星放送受信用コンバータの組立構造を表わした図であり、特に、図４（ａ）は側面断面図であり、図４（ｂ）は正面図であり、図４（ｃ）はマイクロストリップ回路基板１１１をアース面側から見た正面図であり、それぞれの参照番号は図３の番号に対応している。
【０００９】
図５は隔壁偏波変換器の内部斜視図であり、図６は隔壁偏波変換器の入力側正面から見た断面図であり、一次放射器（図示せず）により導入される入力部から出力部までの導波管の断面形状と、内部を通過する信号の電界方向を図６の（ａ）から（ｄ）および（ｅ）から（ｈ）に表わしている。図６の（ａ）および（ｅ）は隔壁偏波変換器の入力部において、電界が回転している様子（円偏波）を表わし、（ａ）は（ｅ）に比べて時間的に偏波の回転角９０°に相当する分遅れている。
【００１０】
図６（ａ）から（ｄ）は水平方向の電界が直交している垂直方向の隔壁４に何ら影響を受けず、出力部の２つの半円形導波管まで通過する状態を表わしている。図６（ｅ）から（ｈ）は電界が前記隔壁４と平行になっているため、電界はその向きを徐々に変え、出力部の２つの半円形導波管部では、（ｈ）に示すとおり、入力の電界と直交する方向に変わり、さらに２つの電界が逆の方向となっている状態を表わしている。
【００１１】
図６（ｅ）から（ｈ）は、同時に隔壁４によって位相が遅れていくが、隔壁４の長さおよび形状を適当に設定することによって位相を９０°遅らせ、出力部の２つの半円形導波管部（図６の（ｈ））では、（ｄ）と同相になるようにしている。すなわち、入力部では図６（ａ）より（ｅ）の方の位相が９０°進んでいたものが、隔壁４による水平方向電界の９０°位相遅れのため、２つの半円形導波管出力部においては、（ｄ）と（ｈ）では位相が同位相となっている。
【００１２】
ここで、図６（ｄ）と（ｈ）とを比較すると、右側の半円形導波管は電界の方向が同じであるため、エネルギ的に加算された電界が生じ、直線偏波が出力されれば左側の半円形導波管は電界の方向が逆であるため、打消し合ってここには電界が生じない。図示しないが、入力の円偏波の回転方向が逆の場合は、左側の半円形導波管に電界が生じ、右側の半円形導波管には電界が生じない。
【００１３】
以上の動作によって、隔壁偏波変換器では入力された円偏波が、その円偏波の回転方向によって、２つの半円形導波管のいずれかに直線偏波となって出力される。
【００１４】
図５に示すとおり、隔壁４によって分割された２つの半円導波の終端部は、出力部が２つの導波管に完全に分離されているため、各半円形導波管内の信号が全く相互の干渉が発生しないため良好なアイソレーションが得られる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のごとく、図３に示した従来の隔壁偏波変換器の構造では、アルミあるいは亜鉛ダイカストによる成形部品が一次放射器１０２と、円形導波管１０３と、階段形状の隔壁１０４を含むシャーシ１０１と、反射部１２２を含むコンバータ回路のフレーム１２１の２個が必要となる。
【００１６】
ダイカスト部品は成形するための金型が必要であり、これがコンバータの製造コストをアップさせる。また、製品の重量にも影響を与え、特に比重の大きい亜鉛ダイカストの場合はその影響が大きいという問題点があった。
【００１７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、ダイカスト成形による部品点数を減らすことができ、軽量化を図りながらコンバータとしてのコストを低減できる衛星放送用アンテナの円偏波受信用コンバータを提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明は２種類の独立した円偏波を受信する衛星放送用アンテナの円偏波受信用コンバータであって、マイクロストリップ回路基板と同軸導波管変換部とフレームと板金製アングルとを備えたものである。ここで、マイクロストリップ回路基板は、第１の開口部と、該第１の開口部に突出して設けられ、２種類の独立した円偏波を受信する１対のプローブとを含む。同軸導波管変換部は、導波管と、該導波管の一方端に設けられた一次放射器と、該導波管の他方端に設けられ、１対のプローブを挿入するための１対の切欠部を有する反射部分と、導波管および反射部分内に設けられた階段状の隔壁とを含む。フレームは導波管に垂直に設けられる。板金製アングルは、第２の開口部と、１対の切欠部を塞ぐための１対の突起部とを含む。同軸導波管変換部およびフレームはダイカストにより一体成形される。反射部分が第１の開口部に挿入されるとともに１対のプローブが１対の切欠部に挿入されて、マイクロストリップ回路基板がフレームに搭載されるとともに１対のプローブが導波管内に配置される。反射部分が第２の開口部に挿入されるとともに１対の突起部によって１対の切欠部が塞がれ、板金製アングルによってマイクロストリップ回路基板のアース面が接地および固定される。
【００１９】
したがって、マイクロストリップ回路基板のアース面を接地し、固定するアングルを板金製の部材で形成しているため、ダイカスト整形による部品点数を減らすことができ、コスト低減を図ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一実施形態における衛星放送アンテナの円偏波受信用コンバータの内部構造を示す図であり、特に、（ａ）は板金製のアングル２１の正面図，側面図および底面図を示し、（ｂ）はマイクロストリップ回路基板１１を示し、（ｃ）は背面側から見た反射面を示し、（ｄ）は側面断面図である。
【００２３】
図１（ｄ）に示すように、一次放射器２と円形導波管３と階段形状の隔壁４とマイクロストリップ回路の安定化およびシールドを行なうフレームを含むシャーシ１と、同軸導波管変換部の反射部５とがアルミまたは亜鉛のダイカストにより、一体成形される。
【００２４】
導波管内の直線偏波信号をマイクロストリップ回路に給電するプローブ１２および１３は、図１（ｂ）に示すようにマイクロストリップ回路基板１１と一体で形成され、図１（ｃ）に示す同軸導波管変換部の反射部５に設けられた切欠部６および７を通して半円導波管内に配置される。マイクロストリップ回路基板１１のアース面は接地する必要があるが、ここでは図１（ａ）に示す板金製のアングル２１をマイクロストリップ回路基板１１に重ねることによって、回路基板のアース面の接地が図られている。
【００２５】
また、図１（ｃ）に示す同軸導波管変換部の反射部５の切欠部６および７は、電気的に塞いで導波管を構成する必要があるため、アングル２１に突起２２および２３が設けられている。この突起２２および２３は反射部５の切欠部６および７に相当する形状に形成されている。
【００２６】
上述のごとく、この実施形態によれば、マイクロストリップ回路基板１１のアース面を接地し、固定するアングル２１を板金製の部材で形成しているため、ダイカスト整形による部品点数を減らすことができ、コスト低減を図ることができる。
【００２７】
図２はこの発明の他の実施形態の衛星放送受信用コンバータの内部構造を示す断面図であり、特に、（ａ）はアングルの正面，側面および底面図であり、（ｂ）はマイクロストリップ回路基板を示し、（ｃ）は同軸導波管変換部の反射部を示し、（ｄ）は側面断面図である。図１と同様にして、一次放射器３２と、円形導波管３３と、階段形状の隔壁３４と、マイクロストリップ回路の安定化およびシールドを行なうフレームを含むシャーシ３１と、同軸導波管変換部反射部３５がアルミまたは亜鉛のダイカストにより一体に成形される。導波管内の直線偏波信号をマイクロストリップ回路に給電するプローブ４２，４３は図２（ｂ）に示すようにマイクロストリップ回路基板４１と一体で形成されるが、プローブ４２，４３はシャーシ３１のフレームに沿ってスライドさせながら、同軸導波管変換部の側面部３６に設けられたスリットを通して半円導波管内に配置される。
【００２８】
図１と同様にして、マイクロストリップ回路基板４１のアース面は接地する必要があるが、図２（ａ）に示すように、板金製のアングル５１をマイクロストリップ回路基板４１に重ねながら、同軸導波管変換部の側面部３６に設けられたスリットを通して配置し、同時にアングル５１により同軸導波管変換部の側面部３６に設けられたスリットを電気的に塞いで導波管を構成している。
【００２９】
このように、この実施形態においても、マイクロストリップ回路基板４１のアース面を接地し、固定するアングル５１を板金製の部材で形成しているため、ダイカスト整形による部品点数を減らすことができ、コスト低減を図ることができる。しかも、図１に示したような突起２２，２３を形成する必要がないのでさらにコストを低減できる。
【００３０】
なお、上述の実施形態では、導波管形状を円形としたが、正方形の導波管でも同様の効果を奏することができる。この場合、直線偏波に変換される半円波導波管部分は長方形状の導波管となる。
【００３１】
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。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、半円導波管の反射部分およびフレームをシャーシと一体に成形し、マイクロストリップ回路基板のアース面を接地し、固定するアングルを板金製の部材で形成しているため、ダイカスト成形による部品点数を減らすことができる。その結果、軽量化を図りながらコンバータとしてのコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態における衛星放送受信用コンバータの内部構造を示す断面図である。
【図２】 この発明の他の実施形態における衛星放送受信用コンバータの内部構造を示した断面図である。
【図３】 従来の衛星放送受信用コンバータの内部構造を示す図である。
【図４】 従来の衛星放送受信用コンバータの組立構造を表わした図である。
【図５】 隔壁偏波変換器の内部構造を示した斜視図である。
【図６】 隔壁偏波変換器の動作を表わした導波管正面から見た図である。
【符号の説明】
１，３１ シャーシ、２，３２ 一次放射器、３，３３ 円形導波管、４，３４ 隔壁、５，３５ 反射部、６，７ 切欠部、１１，４１ マイクロストリップ回路基板、１２，１３，４２，４３ プローブ、２１，５１ アングル、２２，２３ 突起。

Claims (1)

1. ２種類の独立した円偏波を受信する衛星放送用アンテナの円偏波受信用コンバータであって、
   マイクロストリップ回路基板と同軸導波管変換部とフレームと板金製アングルとを備え、
   前記マイクロストリップ回路基板は、第１の開口部と、該第１の開口部に突出して設けられ、前記２種類の独立した円偏波を受信する１対のプローブとを含み、
   前記同軸導波管変換部は、導波管と、該導波管の一方端に設けられた一次放射器と、該導波管の他方端に設けられ、前記１対のプローブを挿入するための１対の切欠部を有する反射部分と、前記導波管および前記反射部分内に設けられた階段状の隔壁とを含み、
   前記フレームは前記導波管に垂直に設けられ、
   前記板金製アングルは、第２の開口部と、前記１対の切欠部を塞ぐための１対の突起部とを含み、
   前記同軸導波管変換部および前記フレームはダイカストにより一体成形され、
   前記反射部分が前記第１の開口部に挿入されるとともに前記１対のプローブが前記１対の切欠部に挿入されて、前記マイクロストリップ回路基板が前記フレームに搭載されるとともに前記１対のプローブが前記導波管内に配置され、
   前記反射部分が前記第２の開口部に挿入されるとともに前記１対の突起部によって前記１対の切欠部が塞がれ、前記板金製アングルによって前記マイクロストリップ回路基板のアース面が接地および固定されることを特徴とする、衛星放送用アンテナの円偏波受信用コンバータ。

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