JP4180091B2

JP4180091B2 - 通信装置

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Publication number: JP4180091B2
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Inventors: 正之仁部
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Description

本発明は、通信装置に関する。

電気機器には、電気回路が配置された誘電体基板を備え、この誘電体基板が筐体の内部に配置されている装置がある。筐体は、たとえば、上側の枠体と下側の枠体とに分割可能に形成され、上側の枠体と下側の枠体とが対向することにより、箱形状になるように形成されている。電気回路は、駆動することにより電磁波を放射する場合がある。電磁放射は、外部の機器に悪影響を及ぼすため発現しないことが好ましい。または、装置の内部に電磁波を閉じ込めることが好ましい。電磁放射は、たとえば通信装置において発現する。

図１０に、通信装置の例として双方向衛星送受信システムの概略図を示す。双方向衛星送受信システムは、双方向人工衛星６１からの信号をアンテナ装置で受信する。アンテナ装置は、パラボラアンテナ６２を備える。双方向人工衛星６１からの信号は、矢印１０１に示すように、パラボラアンテナ６２の表面で反射してフィードホーン６５に導かれる。

アンテナ装置は、ＬＮＢ（Low Noise Block down）コンバータ６３を備える。ＬＮＢコンバータ６３は、双方向人工衛星６１からの微弱電波を低雑音の状態で周波数を変換したり増幅したりする。増幅された信号は、受信用同軸ケーブル７１を通って室内ユニット７３に送られる。

このアンテナ装置は、トランスミッタ６４を備える。室内ユニット７３からの信号は、送信用同軸ケーブル７２を通ってトランスミッタ６４に送信される。トランスミッタ６４においては、周波数の変換や増幅が行なわれる。周波数の変換が行なわれた信号は、フィードホーン６５よりパラボラアンテナ６２に向けて発信される。発信された信号は、矢印１０２に示すように、パラボラアンテナ６２の表面で反射して、双方向人工衛星６１に送られる。

このような双方向衛星送受信システムにより、使用者は、室内ユニット７３に接続されたテレビジョン受像機やコンピュータの端末などを利用して、衛星放送やインターネット接続サービスなどの双方向通信のサービスを受けることができる。

図１１に、ＬＮＢコンバータの回路ブロック図の例を示す。図１１に示すＬＮＢコンバータは、出力信号が１個の端子（ポート）から出力されるタイプである。パラボラアンテナの表面で反射することにより入射する到来信号は、周波数が１０．７ＧＨｚ以上１２．７５ＧＨｚ以下である。

到来信号は、導波管６６の内部に配置されたアンテナプローブ５２，５３で受信される。アンテナプローブ５２は、Ｈ偏波信号を受信する。アンテナプローブ５３は、Ｖ偏波信号を受信する。アンテナプローブ５２，５３で受信された信号は、ＬＮＡ４０（Low Noise Amplifier）で低雑音の状態で増幅される。ＬＮＡ４０は、ＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）としての増幅器４１〜４３を含む。偏波の選択は、電源およびスイッチコントロール装置４９が増幅器４１，４２の駆動を選択することにより行なわれる。

ＬＮＡ４０で増幅された信号は、所望の周波数帯域を通過させ、イメージ周波数帯域の信号を除去する役割を有するＢＰＦ（Band Pass Filter）４５を通過する。信号は、ミキサ４６に送信される。

ミキサ４６には、誘電体発振器（ＤＲＯ：Dielectric Resonator Oscillator）４８ａ，４８ｂからの発振信号が注入される。ミキサ４６においては、誘電体発振器４８ａ，４８ｂの出力信号が合成され、中間周波数（ＩＦ：Intermediate Frequency）帯域の信号への変換が行なわれる。誘電体発振器４８ａは、たとえば、ローバンド（Low Band）として９．７５ＧＨｚの信号を発振する。誘電体発振器４８ｂは、たとえば、ハイバンド（High Band）として１０．６ＧＨｚの信号を発振する。

ここで、レシーバからの信号は、電源およびスイッチコントロール装置４９に送信され、ローバンドまたはハイバンドの２つのバンドのうちいずれかが選択される。たとえば、誘電体発振器４８ａにより信号が注入されたときには、９５０ＭＨｚ以上１９５０ＭＨｚ以下（ローバンド）のＩＦ帯域の信号に変換される。また、誘電体発振器４８ｂから信号が注入されたときには、１１００ＭＨｚ以上２１５０ＭＨｚ以下（ハイバンド）の中間周波数帯域の信号に変換される。

偏波切替え信号およびバンド切替え信号は、レシーバからの信号線を介して出力端子５０に供給される。この信号は、インダクタとコンデンサにより構成され、ＩＦ信号を除去する機能を有するローパスフィルタ５１を通って、電源およびスイッチコントロール装置４９に供給される。

ミキサ４６によって周波数変換されたＩＦ信号は、適切な雑音特性と利得特性を有するように中間周波数増幅器４７に入射する。中間周波数増幅器４７にて増幅された信号は、出力端子５０から出力される。

また、図１１に示す電気回路においては、電源の近傍にバイパスコンデンサ５４が配置されている。バイパスコンデンサは、ノイズや発振信号の発生源となるＩＣ（Integrated Circuit）の端子などの近傍に、たとえば、１０００ｐＦ以上の高容量を有するコンデンサが配置される。バイパスコンデンサは、グランドアースパターンに接続されることにより、ノイズをグランドに逃す機能を有する。

図１２に、トランスミッタの回路ブロック図の例を示す。このトランスミッタの入力信号は、周波数が９５０ＭＨｚ以上１４５０ＭＨｚ以下のＩＦ信号である。入力信号は、入力端子５５から入力される。入力信号は、ＨＰＦ（High Pass Filter）８１を通った後に中間周波数増幅器８２で増幅される。信号は、ゲイン調整器９０により利得の調整が行なわれる。この後に、中間周波数増幅器８３により増幅が行なわれ、ＢＰＦ４５を通ってミキサ８４に送信される。

ミキサ８４においては、誘電体発振器８９により１３．０５ＧＨｚの信号が注入されることにより、１４．０ＧＨｚ以上１４．５ＧＨｚ以下に周波数が変換される。周波数変換が行なわれた信号は、ＢＰＦ４５を通りながら、ＲＦ（Radio Frequency）アンプ８５，８６およびハイパワーアンプ８７で増幅される。ここで、各所に配置されているＢＰＦ４５は、イメージ帯域の遮断だけではなく、受信信号帯域の遮断やスプリアス信号を遮断する。

ハイパワーアンプ８７で増幅された信号は、出力端子５６から出力され、たとえば、パラボラアンテナの表面に向けて出力されることにより、双方向人工衛星に送信される。

これらの、ＬＮＢコンバータやトランスミッタなどの通信装置は、図１０に示すように屋外に設置される。これらの通信装置においては、外部の環境からの影響を最小限にするために、回路が形成された誘電体基板を内部に配置する筐体は、気密性を有することが好ましい。また、ＬＮＢコンバータやトランスミッタにおいては、筐体が内部の電気回路から放出される電磁波の遮蔽性（シールド性）を有することが好ましい。

このような、通信装置においては、筐体の外側に気密性を確保するための別部材を配置することが汎用的に行なわれている。これに対して、近年においては、部品点数を削減するために、誘電体基板を保持する機能、気密性および電磁波の遮蔽性を有する筐体が採用されている。

図１３に、従来の技術に基づく通信装置の筐体の端部の概略断面図を示す。この通信装置は筐体を備え、筐体は枠体１，２を含む。通信装置は、回路基板としての誘電体基板５を備える。誘電体基板５は、枠体１，２に挟まれることにより固定されている。誘電体基板５の表面には、電源供給のための配線や信号伝達のための配線としての導体パターン１１が形成されている。また、誘電体基板５の表面には、グランドアースパターン１２，１３が形成されている。誘電体基板５は、スルーホール１５を有する。スルーホール１５の壁面には、スルーホール電極１４が形成されている。

この通信装置において、電磁波の遮蔽効果を得るためには、誘電体基板５に形成されたグランドアースパターン１２，１３と枠体１，２とが接触する必要がある。シールド効果を向上させるためには、枠体１と枠体２とが直接的に接触していることが好ましい。しかし、誘電体基板５を挟み込み、誘電体基板５のグランドアースパターン１２，１３と枠体１，２との接触を確実にするために、枠体１の縁部１ａと枠体２の凹部２ａとの間には隙間が形成されている。この隙間には、気密性を確保するためのシール材２２が充填されている。

特開２００２−３３５０９４号公報においては、プリント回路基板の領域の全表面に付着して、絶縁層をなすように構成された低粘性で高付着性の誘電体コーティングと、プリント回路基板によって発生する電磁放射線が、放射されるのを阻止するように構成された低粘性の導電性コーティングとを含む電磁干渉シールドが形成されたプリント回路基板が開示されている。

特開２００５−１９９００号公報においては、配線基板上に電子部品素子を搭載するとともに、電子部品素子を電気絶縁性の第１樹脂材で被覆されている電子装置において、配線基板の上面で、第１樹脂材の外側に、電子部品素子の搭載領域を囲む環状のグランド電極パターンを形成するとともに、導電性を有し、グランド電極パターンに電気的に接続される第２樹脂材で、第１樹脂材を被覆した電子装置が開示されている。

特開２００５−１９７８５２号公報においては、第１の分割キャビネットと、受信回路部を保持するためのシャーシと、第１の分割キャビネットの内側に配置され、受信回路部を覆うための受信部蓋とを備えるＬＮＢコンバータが開示されている。このＬＮＢコンバータにおいては、シャーシは、弾性リングとしてのＯリングを配置するための切欠き部を含み、シャーシと受信部蓋とはＯリングを介して固定されていることが開示されている。

特開２００１−３４５５６９号公報においては、溝部およびエッジ部の両方に接触可能なガスケットの表面に、電磁波シールドゴムを配置して、溝部内に接着剤を介してガスケットを固着した高圧開閉器用制御機器の収容構造が開示されている。この収容構造においては、溝部内に接着剤を介してガスケットを固着して、電磁波シールドゴムが第１および第２筐体に接触した状態を、他部分の高弾性ゴムで弾性保持していることが開示されている。

特開２００２−２６１５７９号公報においては、開口を有する筐体内に、弾性波を発生させる励振電極を設けた圧電基板を収容するとともに、筐体の開口上面を接着剤を介して、蓋体で気密に封止されている弾性波装置が開示されている。この弾性波装置においては、筐体の開口上面に、環状の凹部を形成するとともに、凹部の外側に位置する外側上面を有する外側凸部を内側に位置する内側上面を有する内側凸部よりも低く形成し、外側上面と蓋体との間に接着剤を介在させることが開示されている。
特開２００２−３３５０９４号公報特開２００５−１９９００号公報特開２００５−１９７８５２号公報特開２００１−３４５５６９号公報特開２００２−２６１５７９号公報

図１４に、従来の技術における一の誘電体基板の概略断面図を示す。誘電体基板５は、誘電体層５ａを備える。誘電体層５ａは、板状に形成されている。誘電体層５ａの主面には、グランドアース層５ｂが形成されている。信号源６からの電磁波のうち、誘電体基板５の共振周波数の成分は、矢印１０４に示すように、誘電体基板５の端面から輻射される。信号源６からの電磁波のうち、誘電体基板５の共振周波数以外の成分は、矢印１０３に示すように、誘電体基板５の端面で反射されて誘電体基板５の内部に溜まる。

誘電体基板５の端面から輻射された輻射信号は、さまざまな経路を経た後に再び誘電体基板５の内部に戻る場合がある。または、誘電体基板５の端面から輻射された輻射信号が、誘電体基板５に配置された半導体素子等などの電気素子に戻ることにより、ノイズになったり発振が生じたりするなどの問題が生じる。

図１５に、従来の技術における他の誘電体基板の概略断面図を示す。図１５に示す誘電体基板５は、誘電体層５ａの端部に形成されたスルーホール５ｃを有する。スルーホール５ｃには、導電性部材が充填されている。矢印１０３に示すように、誘電体基板５の共振周波数成分および共振周波数成分以外の成分の両方の電磁波は、スルーホール５ｃの部分で反射されて、誘電体基板５の内部に溜まる。このように、誘電体基板５の端面から不要な電磁波の輻射を防止することができる。

しかしながら、誘電体基板５の端部の全域にスルーホールを形成することが困難な場合がある。この場合には、導体パターンの適切な箇所にバイパスコンデンサを配置することにより、不要な電磁波の輻射を抑制することができる。バイパスコンデンサは、ノイズや発振信号の発生源（ＩＣの端子など）の近傍に１０００ｐＦ以上の高容量のものを配置して、ノイズをグランドに逃す役割を有する。または、抑制したい周波数が特定される場合において、低容量コンデンサの自己共振を利用してノイズを打消すことにより、ノイズや発振を抑制する役割を有する。

図１３を参照して、従来の技術における通信装置において、筐体の気密を確保するためのシール材２２としては、汎用的にシリコンが用いられている。このシール材の誘電率は、ほぼ２．６である。一方で、高周波回路のための誘電体基板は、汎用的にガラスクロスが施されたテフロン（登録商標）基板が用いられている。このガラスクロステフロン基板の誘電率は、シール材としてのシリコンの誘電率とほぼ同じである。

シール材２２は、硬化前は流動性を有する。たとえば、シール材２２は、硬化前は液状である。シール材２２は、硬化するまでの間に筐体を構成する枠体１，２の内部に流入して、誘電体基板５に付着することがある。このとき、シール材２２の誘電率が誘電体基板５の誘電率に近いために、誘電体基板５の自己共振条件が変化して、電気回路が発振してしまう場合があるという問題があった。

シール材２２が、誘電体基板５に接触してもバイパスコンデンサを配置することや導体パターン１１のレイアウトの変更などにより、発振を抑制することが考えられる。しかしながら、発振周波数はシール材２２と誘電体基板５の接触位置やシール材２２の量により変化するため、一義的にバイパスコンデンサを配置する位置や導体パターンの変更を特定することが困難であるこという問題があった。すなわち、バイパスコンデンサを配置する位置や導体パターンのレイアウトの変更は、シール材と誘電体基板の接触状況に依存するため、一義的に定めることは困難であるという問題があった。

本発明は、筐体の枠体同士の隙間に充填されるシール材が誘電体基板に接触して、誘電体基板に形成された電気回路が発振してしまうことを防止した通信装置を提供することを目的とする。

本発明に基づく通信装置は、金属で形成され、縁部を有する第１枠体と、金属で形成され、上記縁部と対向する対向部を有する第２枠体とを備える。上記第１枠体と上記第２枠体とで囲まれる空間の内部に配置されている誘電体基板を備える。上記誘電体基板は、表面に形成された電気回路を含む。上記縁部と上記対向部とがシール材によって互いに固定されている。上記縁部と上記対向部との間にクッション材が配置されている。上記クッション材は、上記シール材が上記空間の内部に侵入して上記誘電体基板に接触することを防止するように配置されている。

上記発明において好ましくは、上記誘電体基板は、上記第１枠体と上記第２枠体とに挟まれることにより固定されている。

上記発明において好ましくは、上記縁部と上記対向部とが対向する領域のうち、一部の領域のみに上記クッション材が配置されている。

上記発明において好ましくは、上記クッション材は、軟性発泡樹脂を含む。
上記発明において好ましくは、上記クッション材は、表面が導電性シートで覆われている。

上記発明において好ましくは、上記クッション材は、スポンジ素材の電波吸収体を含む。

上記発明において好ましくは、ＬＮＢコンバータの機能を有する。
上記発明において好ましくは、トランスミッタの機能を有する。

本発明によれば、筐体の枠体同士の隙間に充填されるシール材が誘電体基板に接触して、誘電体基板に形成された電気回路が発振してしまうことを防止した通信装置を提供することができる。

図１から図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態における通信装置について説明する。本実施の形態における通信装置は、アンテナ装置に備えられたＬＮＢコンバータ６３である（図１０および図１１参照）。

図１は、本実施の形態における通信装置の端部の概略断面図である。本実施の形態における通信装置は、筐体を備える。筐体は第１枠体１と第２枠体２とを有する。筐体は、第１枠体１と第２枠体２とが対向することにより箱型に形成されている。第１枠体１は金属で形成されている。第２枠体２は金属で形成されている。第１枠体１は、縁部１ａを有する。第２枠体２は、縁部１ａと対向する対向部としての凹部２ａを有する。対向部としてはこの形態に限られず、平面状に形成されていても構わない。

本実施の形態における通信装置は、回路基板としての誘電体基板５を備える。誘電体基板５は、表面に形成された電気回路を有する。電気回路は、電源回路や信号を伝達するための回路としての導体パターン１１を有する。誘電体基板５は、第１枠体１と第２枠体２とに囲まれる空間の内部に配置されている。

誘電体基板５は、接地を行なうためのグランドアースパターン１２，１３を有する。誘電体基板５は、スルーホール１５を有する。スルーホール１５の側壁には、スルーホール電極１４が形成されている。スルーホール電極１４は、グランドアースパターン１２とグランドアースパターン１３とを電気的に接続するように形成されている。

枠体１は、誘電体基板５と当接するための当接部１ｂを有する。枠体２は、誘電体基板５と当接するための当接部２ｂを有する。誘電体基板５は、当接部１ｂおよび当接部２ｂとに挟まれることにより固定されている。誘電体基板５は、第１枠体１と第２枠体２とに挟まれるように配置されている。

誘電体基板５の表面のうち、当接部１ｂと対向する領域には、グランドアースパターン１３が配置されている。誘電体基板５の表面のうち、当接部２ｂと対向する領域には、グランドアースパターン１２が配置されている。当接部１ｂは、グランドアースパターン１３と接触している。当接部２ｂは、グランドアースパターン１２と接触している。このように本実施の形態においては、誘電体基板５が筐体に挟持されるとともに、グランドアースパターン１２，１３が筐体に電気的に接続されている。

枠体１の縁部１ａと枠体２の凹部２ａとは互いに対向している。縁部１ａと凹部２ａとは、誘電体基板が当接部１ｂ，２ｂに挟まれたときに、隙間が生じるように形成されている。すなわち、縁部１ａの端面は凹部２ａから離れるように形成されている。この構成により、確実に筐体を構成する枠体とグランドアースパターンとが接触して、電気的に接続される。

本実施の形態における通信装置は、クッション材２５を有する。本実施の形態におけるクッション材２５は、軟性発泡樹脂としての発泡ウレタンを含む。軟性発泡樹脂は、弾性を有する。軟性発泡樹脂は、たとえば、シリコン樹脂またはスチレン樹脂を含む。

クッション材２５は、弾性を有する。クッション材２５は、縁部１ａと凹部２ａとの隙間を埋めるように形成されている。クッション材２５は、縁部１ａと凹部２ａとの間に配置されている。クッション材２５は、縁部１ａと凹部２ａとに挟まれることによって支持されている。

本実施の形態における通信装置は、シール材２１を有する。本実施の形態におけるシール材２１は、シリコンで形成されている。シール材２１は、縁部１ａと凹部２ａとの隙間のうち、クッション材２５よりも外側の部分に配置されている。シール材２１は、枠体１と枠体２とを互いに接着固定している。クッション材２５は、シール材２１が、筐体の内部に侵入して誘電体基板５に接触することを防止するように配置されている。

本実施の形態における通信装置の組立においては、枠体２の凹部２ａにクッション材２５を配置する。次に、枠体１を枠体２に向かって配置する。クッション材２５を枠体１，２で挟むことにより固定する。次に、枠体１の縁部１ａと枠体２の凹部２ａとの隙間に、シール材２１を配置する。

本実施の形態におけるシール材２１は、固化するまでの間液体状である。クッション材２５が枠体同士の間に配置されていることにより、シール材２１が筐体の内部に侵入することを防止できる。本実施の形態における通信装置は、シール材２１が誘電体基板５に接触することを防止できる。この結果、誘電体基板の共振周波数が変わってしまって、電気回路が発振してしまうことを防止できる。また、不要な電磁波の輻射を抑制できる。

クッション材としては、表面が導電性シートで覆われているものを用いることができる。導電性シートとしては、たとえば、金属繊維を布状に編み上げたもの、または、金属粉末やカーボン粉末などの導電性粉末を樹脂に練り込んでシート状にしたものなどを用いることができる。クッション材の表面が導電性シートで覆われていることにより、互いに対向する枠体同士の電気的な導通を得ることができる。この結果、外部に電磁波が漏れることをより効果的に抑制することができる。

クッション材としては、スポンジ素材の電波吸収体を用いることができる。スポンジ素材の電波吸収体は、導電性材料が含有された軟性発泡樹脂を含む。導電性材料が含有された軟性発砲樹脂としては、たとえば、ウレタンなどの軟性樹脂に導電性粉末を練り込んで発泡させたものを用いることができる。クッション材として、電波吸収体を含むことにより、互いに対向する枠体同士の電気的な導通を得ることができ、外部に電磁波が漏れることをより効果的に抑制することができる。

クッション材は、筐体を平面視したときの全周囲にわたって配置することができる。この構成により、確実にシール材が誘電体基板に接触することを防止できる。

クッション材は、第１枠体の縁部と第２枠体の対向部とが対向する領域のうち、一部の領域に配置されていても構わない。たとえば、誘電体基板とシール材とが近接して接触する可能性のある領域を特定領域と定めて、この特定領域にクッション材を配置しても構わない。この構成により、クッション材の使用量を少なくすることができる。

互いに対向する枠体同士の間に配置するクッション材としては、弾性を有することが好ましい。枠体同士の間に、弾性を有さない硬いクッション材が配置されると、互いに対向する枠体同士を引離してしまい、それぞれの枠体が誘電体基板のグランドアースパターンと離れてしまう。この結果、それぞれの枠体がアースと接続されなくなってしまい、電磁波の遮蔽効果が損なわれる。このように、それぞれの枠体がグランドアースパターンと接触するようにクッション材としては、適度な弾性を有することが好ましい。

本実施の形態における誘電体基板のスルーホールは、誘電体基板に穴部が形成され、この穴部の壁面に金属の導体が形成されているが、この形態に限られず、スルーホールとしては、内部全体が導電性材料で充填されていても構わない。

本実施の形態における誘電体基板は、ガラスクロステフロン基板を用いたが、この形態に限られず、アルミナセラミック基板またはガラスエポキシ基板などの基板を用いることができる。誘電体基板としては、任意の誘電体層を有する基板を用いることができる。

次に、本実施の形態における通信装置の効果を確認するための第１試験および第２試験を行なった。試験においては、図１０に示す双方向衛星送受信システムのアンテナ装置におけるＬＮＢコンバータを用いて行なった。

試験に用いたＬＮＢコンバータは、前述の図１１に示す電気回路を有する。試験においては、ＬＮＢコンバータの出力端子５０におけるリターンロスを計測することにより行なった。

図２に、第１試験において、本実施の形態におけるクッション材を配置したときのＬＮＢコンバータのリターンロスのグラフを示す。図３に、第１試験において、比較例としてのクッション材を配置していないＬＮＢコンバータのリターンロスのグラフを示す。それぞれのグラフは、横軸に周波数を示し縦軸に出力リターンロスを示している。

ＬＮＢコンバータの電気回路における出力端子では、ＩＦ信号帯域（９５０ＭＨｚ以上２１５０ＭＨｚ以下）におけるリターンロスは、効率よく出力できるように負の値が大きいこと（負の値であり、絶対値が大きいこと）が好ましい。その他の周波数帯域におけるリターンロスは、負の値が小さく（負の値であり、絶対値が小さく）設計されることが好ましい。たとえば、ＲＦ信号帯域（１０．７ＧＨｚ以上１２．７５ＧＨｚ以下）や局部信号帯域（９．７５ＧＨｚ、１０．６ＧＨｚ）では、リターンロスが負の値で小さくなるように設計されることが好ましい。

図３を参照して、クッション材を配置しない比較例としてのＬＮＢコンバータにおいては、マーク４に示すように３．３ＧＨｚにおいて、出力リターンロスが正になっている。マーク４の近傍において、出力リターンロスが正に転じており、リターンロスの悪化が観察されている。また、発振までには至らないものの、マーク３に示す１．８ＧＨｚにおいても共振が生じており、リターンロスの悪化が観察されている。

図１１を参照して、比較例のＬＮＢコンバータにおいては、出力端子５０からローパスフィルタ５１を通じて電源およびスイッチコントロール装置４９に接続される電源ラインの導体パターンが誘電体基板の端面近傍に配置されていた。この導体パターンの外側の領域がスルーホール等のアース層で閉じられていない部分があった。筐体に流入したシール材（シリコン）が、誘電体基板に接触していた。流入したシール材が、この導体パターンに付着することにより、周波数３．３ＧＨｚで誘電体基板が共振して、この共振が電気回路に逆流した結果、３．３ＧＨｚの周波数において発振を起こしていると考えられる。

図２を参照して、ＬＮＢコンバータにクッション材が配置された場合においては、３．３ＧＨｚの発振および１．８ＧＨｚの共振は観察されずにリターンロスは負の値になっている。このＬＮＢコンバータにおいては、出力端子から電源およびスイッチコントロール装置に接続される電源ラインの導体パターンが、誘電体基板の端面の近傍に配置されている。この導体パターンの外側がスルーホール等のアース層で閉じられていない部分に、クッション材としての発泡ウレタンを枠体同士の間に配置している。クッション材を配置することにより、シール材が誘電体基板に接触することを防止して、リターンロスが改善されていることが分かる。

図４および図５に、本実施の形態における第１試験の概略模式図を示す。図４は、本実施の形態におけるクッション材を配置したＬＮＢコンバータの波形である。図５は、比較例としてのクッション材を配置していないＬＮＢコンバータの波形である。図５を参照して、周波数９５０ＭＨｚ以上２１５０ＭＨｚ以下のＩＦ信号波９５の側方に、３．３ＧＨｚの発振波９６が観察されている。これに対して、図４を参照して、クッション材を配置することにより３．３ＧＨｚの発振波を消滅させることができる。

次に、本実施の形態における第２試験の結果について説明する。第２試験においては、第１試験と同様のＬＮＢコンバータを用いて試験を行なっている。第２試験においては、シール材が誘電体基板に配置された導体パターンに付着する位置が異なる。

図６に、第２試験において本実施の形態におけるクッション材を配置したＬＮＢコンバータのリターンロスのグラフを示す。図７に、第２試験において比較例としてのクッション材を配置していないＬＮＢコンバータのリターンロスのグラフを示す。

図７を参照して、クッション材を配置しないＬＮＢコンバータにおいては、マーク３に示すように、周波数４．６ＧＨｚで発振が生じている。マーク３に示す４．６ＧＨｚの近傍において、出力リターンロスが正に転じている。第２試験においては、第１試験と同じ電源ラインの導体パターンにシール材が付着しているが、シール材の付着箇所が第１試験と異なっている。

図３および図７を参照して、同じ装置であってもシール材の付着箇所が異なることにより、発振する周波数が異なることが分かる。バイパスコンデンサを配置するために発振する周波数を特定することが困難であり、バイパスコンデンサを配置して発振を抑制する方法は困難であることが分かる。これに対して、本実施の形態のように、シリコン材が誘電体基板に接触しないようにクッション材を配置することにより、容易に発振を抑制することができる。

図６を参照して、本実施の形態における第２試験においても、クッション材を配置することにより、周波数４．６ＧＨｚに発振が観察されず、リターンロスが改善されていることが分かる。

図８および図９に、本実施の形態における第２試験の概略模式図を示す。図８は、本実施の形態におけるクッション材を配置したＬＮＢコンバータの波形である。図９は、比較例としてのクッション材を配置していないＬＮＢコンバータの波形である。図９を参照して、比較例においてはＩＦ信号波９５の側方に、周波数４．６ＧＨｚの発振波９７が観察されている。これに対して、図８を参照して、クッション材を配置することにより周波数４．６ＧＨｚの発振波を消滅させることができる。このように、第２試験においても、クッション材を配置することにより効果的に発振を防止することができた。

本実施の形態においては、通信装置のうち、ＬＮＢコンバータを例に取上げて説明したが、この形態に限られず、任意の通信装置に本発明を適用することができる。たとえば、アンテナ装置におけるトランスミッタ（図１０および図１２参照）に、本発明を適用することができる。さらに、本発明は、通信装置に限られず、任意の電気機器に適用することができる。

上述のそれぞれの図において、同一または相当する部分には、同一の符号を付している。また、上述の説明において、上または下などの記載は、鉛直方向の絶対的な上下方向を示すものではなく、それぞれの位置関係を相対的に示すものである。

なお、今回開示した上記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。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を含むものである。

実施の形態におけるＬＮＢコンバータの端部の概略断面図である。実施の形態における第１試験のうち、枠体同士の間にクッション材を配置したときの結果を示すグラフである。実施の形態における第１試験のうち、枠体同士の間にクッション材を配置しなかったときの結果を示すグラフである。実施の形態における第１試験のうち、枠体同士の間にクッション材を配置したときの結果を説明する模式図である。実施の形態における第１試験のうち、枠体同士の間にクッション材を配置しなかったときの結果を説明する模式図である。実施の形態における第２試験のうち、枠体同士の間にクッション材を配置したときの結果を示すグラフである。実施の形態における第２試験のうち、枠体同士の間にクッション材を配置しなかったときの結果を示すグラフである。実施の形態における第２試験のうち、枠体同士の間にクッション材を配置したときの結果を説明する模式図である。実施の形態における第２試験のうち、枠体同士の間にクッション材を配置しなかったときの結果を説明する模式図である。双方向衛星送受信システムの概略模式図である。ＬＮＢコンバータの回路ブロック図である。トランスミッタの回路ブロック図である。従来の技術に基づく通信装置の端部の概略断面図である。誘電体基板の端部にスルーホールを形成しないときの電磁波の輻射を説明する概略断面図である。誘電体基板の端部にスルーホールを形成したときの電磁波の動きを説明する概略断面図である。

符号の説明

１，２枠体、１ａ縁部、２ａ凹部、１ｂ，２ｂ当接部、５誘電体基板、５ａ誘電体層、５ｂグランドアース層、５ｃスルーホール、６信号源、１１導体パターン、１２，１３グランドアースパターン、１４スルーホール電極、１５スルーホール、２１，２２シール材、２５クッション材、４０ＬＮＡ、４１〜４３増幅器、４５ＢＰＦ、４６ミキサ、４７中間周波数増幅器、４８ａ，４８ｂ誘電体発振器、４９電源およびスイッチコントロール装置、５０出力端子、５１ローパスフィルタ、５２，５３アンテナプローブ、５４バイパスコンデンサ、５５入力端子、５６出力端子、６１双方向人工衛星、６２パラボラアンテナ、６３ＬＮＢコンバータ、６４トランスミッタ、６５フィードホーン、６６導波管、７１受信用同軸ケーブル、７２送信用同軸ケーブル、７３室内ユニット、８１ＨＰＦ、８２，８３中間周波数増幅器、８４ミキサ、８５，８６ＲＦアンプ、８７ハイパワーアンプ、８９誘電体発振器、９０ゲイン調整器（ＰＩＮ．ＡＴＴ）、９５ＩＦ信号波、９６，９７発振波、１０１〜１０４矢印。

Claims

金属で形成され、縁部を有する第１枠体と、
金属で形成され、前記縁部と対向する対向部を有する第２枠体と
前記第１枠体と前記第２枠体とで囲まれる空間の内部に配置されている誘電体基板と
を備え、
前記誘電体基板は、表面に形成された電気回路を含み、
前記縁部と前記対向部とがシール材によって互いに固定され、
前記縁部と前記対向部との間にクッション材が配置され、
前記クッション材は、前記シール材が前記空間の内部に侵入して前記誘電体基板に接触することを防止するように配置されている、通信装置。
前記誘電体基板は、前記第１枠体と前記第２枠体とに挟まれることにより固定されている、請求項１に記載の通信装置。
前記縁部と前記対向部とが対向する領域のうち、一部の領域のみに前記クッション材が配置されている、請求項１に記載の通信装置。
前記クッション材は、軟性発泡樹脂を含む、請求項１に記載の通信装置。
前記クッション材は、表面が導電性シートで覆われている、請求項１に記載の通信装置。
前記クッション材は、スポンジ素材の電波吸収体を含む、請求項１に記載の通信装置。
ＬＮＢコンバータの機能を有する、請求項１に記載の通信装置。
トランスミッタの機能を有する、請求項１に記載の通信装置。