JPH01114103A - 平面アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【技術号野［ 本発明は、衛槍放送を受信゛ｒる平面７ンテナに関する
ものである。

［背景技術１ 一般に、衛星放送を受信する受信システムは、第５図に
示すように、平面アンテナ本体１お上りダウンコンバー
タ２よりなる平面アンテナ３と、チエ−す４と、テレビ
ジョン受像機５とで構成されている。ここに、テレピノ
タン受像機５で再生される受信ｉｉｌ像の状態は、チエ
−す４に入力される入力信号レベル（Ｃ／Ｎ）によって
大きな影響を受け、第６図に示すように、入力信号レベ
ル（Ｃ／Ｎ）が９ｄＢ（スレッシ層ルドレベル）以下に
なると総合ＳＮ比が急激に劣化して画像が極端に悪（な
る。この関係は、 Ｃ／Ｎ＝Ｇ／Ｔ＋ＥＩＲＰ−５１，５［ｄＢ］で導かれ
る。ここに、ＥＩＲＰは、放送衛星の送信電力と、受信
点方向への送信アンテナの利得との積で表される数値（
受信電界強度）であり、アンテナ性能指数Ｇ／Ｔは、 の関係式で表され、Ｇは平面アンテナ本体１の利得、Ｔ
ａ／Ｑはアンテナ自身のもつアンテナ雑音、（１−１／
α）２９０は給電線から出る給電線雑音、（ＮＦ−１）
Ｘ２９０はダウンコンバータ２の発生するコンバータ雑
音である。

以上の関係式から明らかなように、チューす４に入力さ
れる入力信号レベル（Ｃ／Ｎ）を高くしようとすれば、
アンテナ利得Ｇを大きくするか、各雑音（アンテナ雑音
、給電線雑音、コンバータ雑音）を小さくすれば良いこ
とが分かる。ところが、アンテナ雑音（Ｔａ／Ｑ）は、
アンテナの種ｙＲ（パラボラ型、７レー型など）によっ
てほぼ決定され、給電線雑音（（１−１／１２．）Ｘ２
９０）は使用材料によって決定されるので、満足できる
受信画像を得るためには、アンテナの受信面積を、広く
してアンテナ利得Ｇを大きくするか、ダウンコンバータ
２の雑音指数ＮＦを小さくしてコンバータ雑音を少なく
するしかない。

例えば、満足でさる受信画像を得るために入力信号レベ
ルＣ／Ｎ＝１４ｄＢが必要である場合には、雑音指ＩＮ
Ｆ、７ンテナ利得Ｇのいずれかが決定されれば、他方も
決まることになる。ここに、アンテナ利得Ｇは、第７図
（但し、パラボラアンテナの直径りとアンテナ利得Ｇの
関係）に示すように、アンテナの直径りが大きくなる（
平面アンテナの場合はアレー敗を多くして受信面積を広
くする）にしたがって高くなるが、アンテナの受信面積
が広くなると、アンテナ本体が大形化して重量が大きく
なってアンテナの設置工事が面倒になり、一般家庭での
使用に不都合が生じる。したがって、アンテナの受信面
積はで終るだけ小さいものが望まれ、その分だけダウン
コンバータ２の雑音指ＩＮＦを低くすることが要求され
る。

ところで、ダウンコンバータ２は複数の能動回路によっ
て構成されるが、第８図に示すようにｎ個の能動回路Ｃ
，，Ｃ，・・・・・・Ｃｎが直列接続されている場合に
は、その装置全体の雑音指数ＮＦはＮ　Ｆ　＝　Ｆ、　
＋　（Ｆ２−１）／Ｇ、　＋　（Ｆ、−１）／Ｇ、Ｇ、
＋・・・−（Ｆｎ−１）／　Ｇ１Ｇ２−Ｇｎ となり、装置全体のＮＦは初段の能動回路Ｃ１のＮＦに
よって大きく左右され、初段の能動回路Ｃ１までの損失
が小さい方が装置全体のＮＦが小さくなる。したがって
、受信面積の小さい平面アンテナ本体１を用いて同じ入
力信号レベルＣ／Ｎを得るためには、雑音指数ＮＦの小
さい初段の能動回路（特に、７０ントエンドの増幅デバ
イス）Ｃ＋を損失の少ない状態で使用するのが望ましい
ことが分かる。しかしながら、従来例にあっては、第９
図に示すように、平面アンテナ本体１と、ダウンコンバ
ータ２とをコネクタ２ａを介して接続′しており、しか
も、ダウンコンバータ２の７０ントエンドの増幅デバイ
ス（例えば、ＧａＡｓＦＥＴ）が最小の雑音指数ＮＦで
動作するような使用状態が実現されていなかったので、
受信面積の小さい平面アンテナ本体１を用いた場合には
、°満足で終る受信画像を得るための受信性能が得られ
ないという問題があった。

すなわち、コネクタ２ａの特性インピーダンスは一般に
５０Ωとなっているので、平面アンテナ本体１の出力イ
ンピーダンスおよびダウンコンバータ２の入力インピー
ダンスを共に５０Ωとしてコネクタ接続部での反射損失
が生じないようにしているが、ダウンコンバータ２の７
０ントエンドのローノイズアンプに用いる増幅デバイス
（ＧａＡｓＦＥＴ）の雑音指数特性（ＮＦ特性）は第１
０図に示すようになっており、最良点（ＮＦ＝１．２ｄ
Ｂ）は５０Ω付近（中央部）ではなく、かなりずれた位
ｆｆｌ！（はぼ２０＋ｊ２０Ω）になっている。したが
って、従来例にあっては、ダウンコンバータ２のフロン
トエンドの信号入力部にインピーダンス整合を行うイン
ピーダンス整合回路を付加していたが、コネクタ２ａに
よる損失に加えてインピーダンス整合回路による損失が
発生して雑音指数（ＮＦ）の劣化を招くという問題があ
った。例えば、１２ＧＨｚ付近で雑音指数ＮＦが１．２
ｄＢ程度の低雑音の増幅デバイスを用いた場合にあって
も、実質的にダウンコンバータ２の雑音指数ＮＦは１．
６ｄＢ以上に悪化してしまい、ハイビジジンなどの高画
質の受信画像を得ようとした場合には、平面アンテナ本
体１の受信面積を大きくしてアンテナ利得Ｇを高くしな
ければならなくなってしまうという問題があった。

一方、上述のような問題点を解決するために、ダウンコ
ンバータ２のフロントエンドのローノイズアンプを平面
アンテナ本体１内に組み込んでコネクタ接続をなくすこ
とも考えられるが、この場合、平面アンテナ本体１の製
造時に電子回路部品を組み込まなければならず、製造工
程が複雑になってしまうという問題があった。

［発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、ダウンコンバータの増幅デバイスを
雑音指数が最小の状態で動作させることができ、平面ア
ンテナ本体の受信面積を小さくした場合にあっても十分
な受信性能を得ることができるとともに、製造が容易に
できる平面アンテナを提供することにある。

［発明の開示１　　　゛ （構　成） 本発明は、後地導体と、給電回路パターンが形成された
給電回路板と、放射回路パターンが形成された放射回路
板とを適宜間隔をもって積層してサスペンデッドトリプ
レート型の平面アンテナ本体を形成し、上記後地導体の
給電点に対応する部分に開口を設けるとともに、上記開
口に挿入される突部を有するケースに回路部品が収納さ
れ該突部の先端面にフロントエンドの増幅デバイスの信
号入力端子が露出するようにダウンコンバータを形成し
、上記ダウンコンバータの突部を平面アンテナ本体の後
地導体の開口に挿入することにより増幅デバイスの信号
入力端子を給電回路パターンの給電点に接続することに
より、ダウンコンバータの増幅デバイスを雑音指数が最
小の状態で動作させることができ、平面アンテナ本体の
受信面積を小さくした場合にあっても十分な受信性能を
得ることができるとともに、製造が容易にできる平面ア
ンテナを提供するものである。

（実施例１） 第１図および第２図は本発明一実施例を示すもので、平
面アンテナ本体１と、アンテナ出力を増幅して低周波数
に変換するダウンコンバータ２とを一体化したものであ
り、平面アンテナ本体１は、第１図に示すように、後地
導体１０と、給電回路パターンが形成された給電回路板
１１と、放射回路パターンが形成された放射回路板１２
とを適宜間隔１３ａ＊１３ｂをもって積層したサスペン
デッドトリプレート型となっている。また、給電回路板
１１お上り放射回路板１２は、それぞれ回路パターンの
導体１１ａ、１２ａを絶縁基板上に形成するとともに、
導体１１ａ、１２ａ上に絶縁シートを覆着して形成され
でいる。また、平面アンテナ本体１の後地導体１０の給
電点に対応する部分には、開口１６が設けられている。

一方、ダウンコンバータ２は、上記開口１６に挿入され
る突部１８を有するケース１７に回路部品が収納され該
突部１８の先端面にフロントエンドの増幅デバイス１５
の信号入力端子であるデート端子１５ｇが露出するよう
に形成されており、このダウンコンバータ２の突部１８
を平面アンテナ本体１の後地導体１０の開口１６に挿入
して増幅デバイス１５のデート端子１５ｇを給電回路パ
ターンの給電点に接続するようになっている。このとき
、給電回路の給電点に接続される増幅デバイス１５のデ
ート端子１５ｇは、給電回路板１１の給電点部分の絶縁
シートを剥離して露出された導体１１ａに半田付けにて
接続される。なお、給電点の絶縁層を剥離せずに、給電
点の導体１１ａにデート端子１５ｇを絶縁基板を介して
対向させ、静電誘導結合によってデート端子１５ｇを給
電、αに接続するようにしても良い。また、増幅デバイ
ス１５のデート端子１５ｇには負のバイアス電圧が印加
され、ドレイン端子１５ｄには正のバイアス電圧が印加
されるようになっており、両バイアス電圧は増幅デバイ
ス１５が雑音指数ＮＦの最も低い値で動作するように設
定される。さらにまた、ＧａＡｓＦＥＴよりなる増幅デ
バイス１５の雑音指数ＮＦが最低で動作する点の入力イ
ンピーダンスは、（２０＋ｊ２０）Ω付近になっている
ため、給電回路の給電点のインピーダンスを予め上記入
力インピーダンスになるように給電回路パターンを設計
（必要に応じてインピーダンス変換パターンを形成）し
ている。

図中、１９ａは混合回路、中間周波アンプなどを実装し
た主プリント基板、１９ｂは増幅デバイス１５を含むロ
ーノイズアンプが実装された補助プリント基板である。

いま、実施例にあっては、増幅デバイス１５の信号入力
端子であるデート端子１５ｇを給電回路の給電点にコネ
クタを使用せずに直接接続しているので、コネクタ接続
している従来例に比べて損。

失が少なくなり、しかも、コネクタの特性インピーダン
スに合わせるためのインピーダンス整合回路が不要にな
るので、ダウンコンバータ２の７０ントエンドの増幅デ
バイス１５を雑音指数ＮＦが最小の状態で動作させるこ
とができるようになっている。したがって、平面アンテ
ナ本体１の受信面積を小さくした場合にあっても良好な
受信画像を得ることができ、受信性能の向上を図ること
ができるようになっている。さらに、実施例にあっては
、平面アンテナ本体１と、ダウンコンバータ２とを別個
に製造し、平面アンテナ本体１の後地導体１０に形成さ
れた開口１６を介してダウンコンバータの突部１８を挿
入して増幅デバイス１５のデート端子１５ｇを給電点に
接続することにより容易に組み立てを行うことができ、
平面アンテナ本体の製造時にダウンコンバータ２の回路
部品を組み込む場合に比較して製造が容易に行えるよう
になっている。

（実施例２） 第３図および第４図は他の実施例を示すもので、補助プ
リント基板１９ｂを垂直に配置したものであり、他の構
成は実施例１と全く同一である。なお、第４図（ａ）（
ｂ）は増幅デバイス１５のデート端子１５ｇの給電、α
への接続例を示すもので、同図（ａ）は給電点の絶縁層
を剥離してデート端子１５．を導体１１ａに半田付けし
たものである。また、同図（ｂ）は、給電点の絶縁層を
剥離せずに、デート端子１５ｇを給電点の導体１１ａに
対向させて静電誘導結合したものを示しており、この場
合、突部１８の突出高さを適当に設定し、ダウンコンバ
ータ２を平面アンテナ本体１に挿着したときにデート端
子１５ａを給電点の下面の絶縁層に密着させるようにす
る必要がある。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、後地導体と、給電回路パターン
が形成された給電回路板と、放射回路パターンが形成さ
れた放射回路板とを適宜間隔をもって積層してサスペン
デッドトリプレート型の平面アンテナ本体を形成し、上
記後地導体の給電点に対応する部分に開口を設けるとと
もに、上記開口に挿入される突部を有するケースに回路
部品が収納され該突部の先端面にフロントエンドの増幅
デバイスの信号入力端子が露出するようにダウンコンバ
ータを形成し、上記ダウンコンバータの突゛部を平面７
ンテナ本体の後地導体の開口に挿入する、ことにより増
幅デバイスの信号入力端子を給電回路パターンの給電点
に接続することにより、ダウンコンバータの増幅デバイ
スを雑音指数が最小の状態で動作させることができ、平
面アンテナ本体の受信面積を小さくした場合にあっても
十分な受信性能を得ることがでさるとともに、製造が容
易にできる平面アンテナを提供することができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の要部拡大断面図、第２図は同
上の要部分解斜視図、＄３図は他の実施例の要部拡大断
面図、第４図（ａ）（ｂ）は同上の要部拡大断面図、第
５図は衛星放送受信システムの概略構成図、Ｉｊ＆６図
乃至第８図は同上の動作説明図、第９図は従来例の概略
構成図、第１０図は同上の動作説明図である。 １は平面アンテナ本体、２はダウンコンバータ、３は平
面アンテナ、１０１ｉ−後地導体、１１は給電回路板、
１２は放射回路板、１３ａ、１３ｂは間隙、　　　′１
５は増幅デバイス、１５ｓ（、ｔｌ地端子（ソース端子
）、１５ｇは信号入力端子（デートａ子）、１６は開口
、１７はケース、１８は突部である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第１図 第２図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１ｏ図 手続補正書（自発） へ 昭和６２年１２月４日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）接地導体と、給電回路パターンが形成された給電
   回路板と、放射回路パターンが形成された放射回路板と
   を適宜間隔をもって積層してサスペンデッドトリプレー
   ト型の平面アンテナ本体を形成し、上記接地導体の給電
   点に対応する部分に開口を設けるとともに、上記開口に
   挿入される突部を有するケースに回路部品が収納され該
   突部の先端面にフロントエンドの増幅デバイスの信号入
   力端子が露出するようにダウンコンバータを形成し、上
   記ダウンコンバータの突部を平面アンテナ本体の後地導
   体の閉口に挿入することにより増幅デバイスの信号入力
   端子を給電回路パターンの給電点に接続したことを特徴
   とする平面アンテナ。