JPH01236702A - マイクロ波回路の接続構造 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は例えば衛星受信システムに利用されている同軸
線路とマイクロストリップ線路とを接続するマイクロ波
回路の接続構造に関する。

〈従来の技術〉 近年、衛星放送や衛星通信の実用化に伴い種々の衛星受
信システムの開発が行われている。この衛星受信システ
ムは衛星から発せられるマイクロ波が極めて微弱である
ので非常に厳しい雑音特性が要求されているが、システ
ムとしての雑音特性を大きく影響する要因として、アン
テナシステムにおけるアンテナの一次放射器と受信コン
バータの低雑音プリアンプとの接続状態が掲げられる。

ところで現在のアンテナシステムは、−次放射器として
導波管ホーン、低雑音プリアンプとしてＧａＡｓ−ＨＥ
ＭＴやＦＥＴを使用したマイクロストリップ構成のマイ
クロ波集積回路が採用されており、導波管ホーンと低雑
音プリアンプとの接続には、導波管モードから同軸モー
ド、更に同軸モードからマイクロストリップラインモー
ドに順次変換するという方法が採られている。つまりこ
れらのモード変換効率が衛星放送システムとしての雑音
特性に大きく影響することになり、それ故モード変換の
効率を改善せしめることがメーカーとして急務の課題と
されている。なお、かかるマイクロ波回路の接続構造は
、同軸線路とマイクロストリップ線路との接続に関連す
るものである。

第４図は従来のマイクロ波回路の接続構造の説明図であ
って、理想的条件での同軸線路とマイクロストリップ線
路との接合部分を示す断面図である。

そこでは、外部導体２１の内部に誘電体２３で被覆され
た内部導体線２２を有する同軸線路２０の図中上面には
、誘電板１２の表、裏面にストリップ導体１１、接地導
体１３を夫々形成してあるマイクロストリップ基板１０
が螺子止めで固着されており、同軸線路２０の取付基台
面から延出した内部導体線２２をマイクロストリップ基
板１０に設けてある芯線挿通穴１４に通し、これをスト
リップ導体１１に半田付けにより電気接続するようにし
、一方の接地導体１３と外部導体２１との電気接続はマ
イクロストリップ基板ＩＯと同軸線路２０とが固着され
ることにより両者が互いに面接触することで行われるよ
うな構成となっている。なお、４０はマイクロストリッ
プ基板１０を同軸線路２０の取付基台面に固着するため
の取付螺子であり、マイクロストリップ基板ｌＯの裏面
にわたって形成されている接地導体１３の中で芯線挿通
穴１４の回りは絶縁除外されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来例による場合には、使用される
マイクロストリップ基板１０及び同軸線路２０が理想条
件に適うものであれば、実際上問題の無い範囲でマイク
ロ波を無損失伝送することが可能なのであるが、第５図
（ａ）に示すようにマ・ｆりロストリップ基板ｌＯの両
端が下向きに反っている場合、或いは第５図（ｂ）に示
すように同軸線路２０の取着基台面に凹凸がある場合に
は、何れもマイクロストリップ基板１０と同軸線路２０
の取着基台面との間に隙間ができ、接地導体１３と外部
導体２１との完全密着が妨げられる。これはマイクロス
トリップ基板１０と同軸線路２０との接続において高周
波損失が生じることを意味するが、マイクロストリップ
基板１０には所謂ベタアースである接地導体１３を形成
する必要があるのでこの反りが存在するのは致し方なく
、これらの原因により通常の回路では問題にならない０
．２〜０．８ｄＢ程度の高周波損失が、低雑音特性が要
求されてアンテナシステムにあっては非常に大きな問題
となる。つまり導波管ホーンと低雑音プリアンプとの間
で相対的にレベルの高いノイズが発生することになり、
これが衛星受信システムの雑音特性の向上を図る上で大
きな障害となっている。

本発明は上記事情、に鑑みて創案されたものであり、マ
イクロストリップ基板の反りや同軸線路の基台面の形状
に関係なく常に良好な高周波特性を有するマイクロ波回
路の接続構造を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明にかかるマイクロ波回路の接続構造は、誘電板の
表、裏面にストリップ導体、接地導体を夫々形成してあ
り、ストリップ導体と誘電板とにわたって設けてある芯
線挿通穴の回りでは接地導体を絶縁除外してあるマイク
ロストリップ基板と、マイクロストリップ基板の取付基
台を兼ねている外部導体の内部に誘電体で被覆された内
部導体線を有しており、外部導体の基台面から延出した
内部導体線を芯線挿通穴を通してストリップ導体に電気
接続してある同軸線路と、中央部に内部導体線を絶縁挿
通せしめる挿通穴を有する導電体であって、マイクロス
トリップ基板と外部導体の取付基台面との間に挟着して
ある接地短絡部材とを具備している。

く作用〉 接地短絡部材を挟み込むようにしてマイクロストリップ
基板を同軸線路の取付基台面に固着すれば、接地導体と
外部導体とは接地短絡部材を介して完全に電気接続され
る。

〈実施例〉 以下、本発明にかかるマイクロ波回路の接続構造におけ
る実施例を図面を参照して説明する。第１図は同軸線路
とマイクロストリップ線路との接合部分を示す断面図、
第２図は接地短絡部材の平面図及び側面図、第３図は同
軸線路とマイクロストリップ線路との高周波特性を示す
周波数−雑音指数特性のグラフである。

ここに掲げるマイクロ波回路の接続構造は衛星受信シス
テムのアンテナシステムに適用したものであって、−次
放射器として装備されている導波管ホーンから導かれた
同軸線路２０の軸端面をマイクロストリップ基板１０の
取付基台として利用するとともに、同軸線路２０を介し
て伝送されたマイクロ波信号をマイクロストリップ基板
１０に形成されているマイクロストリップ線路に効率良
く導くようになっている。つまり同軸線路２０を介して
伝送された同軸モードのマイクロ波信号をマイクロスト
リップモードに効率良く変換し、これを低雑音プリアン
プに接続されているマイクロストリップ線路に導くよう
な基本構成となっている。以下、各構成部について更に
詳しく説明する。

同軸線路２０は、所定形状をなした外部導体２１の内部
に直径ａの内部導体線２２と直径ｂ　（ａ＜ｂ）の円筒
状をなした誘電体２３とが同心円状に配設されており、
外部導体２１０図中上面がマイクロストリップ基板１０
の取付基台を兼ねた構造となっている。つまり外部導体
２１と同じく軟鋼等からなる内部導体線２２は、低損失
誘電材料としてテフロン等からなる誘電体２３で被覆さ
れた形となっている。

この内部導体線２２の先端は誘電体２３とともに外部導
体２１の取付基台面から延出しているが、誘電体２３の
延出高さは、次に説明する接地短絡部材３０の高さ分に
設定されている。なお、誘電体２３の材質に変更さえな
ければ、同軸線路２０の電気特性は内部導体線２２の直
径ａと誘電体２３の直径すとの関係で決定されるので、
取付基台面を含む外部導体２１の形状については特に限
定されない。

接地短絡部材３０は、延出された内部導体線２２を被覆
する誘電体２３が挿通される直径すの挿通穴３１を有す
るリング状金属板であって、マイクロストリップ基板１
０と外部導体２１の取付基台面との間に挾まれて固着さ
れることになる（第２図参照）。

マイクロストリップ基板１０は、誘電板１２の表面に幅
Ｗのストリップ導体１１が、一方裏面に所謂ベクアース
である接地導体１３が夫々パターン形成されており、ス
トリップ導体１１と接地導体１３とでマイクロストリッ
プ線路が構成されるようになっている。しかも低雑音プ
リアンプ（図示せず）の入力部に接続されているストリ
ップ導体１１の所定位置には、延出された内部導体線２
２が通される心線挿通穴１４が設けられている。またマ
イクロストリップ基板ｌＯにおける心線挿通穴１４の回
りには、外部導体１２の取付基台面に固着する取付螺子
４０の螺子穴４１が複数個設けられている。この心線挿
通穴１４が通された内部導体線２２の先端とストリップ
導体１１とは半田付けで電気接続されるようになってい
る（図中Ｃは溶着されたハンダである）。なお、接地導
体１３の中で心線挿通穴１４の周囲だけはパターン形成
されておらず、誘電体２３の端面形状に対応して直径す
の円が抜かれて誘電体１２の裏面が一部露出した形とな
っている。

つまりマイクロストリップ基板１０と同軸線路２２の取
付基台面との間に接地短絡部材３０を挾み込んで固着す
るようになっているので、第１図に示すようにマイクロ
ストリップ基板１０に反りがあり、同軸線路２２の取付
基台面に凹凸があるという悪条件が重なった場合であっ
ても、接地導体１３七外部導体２１とは接地短絡部材３
０を介して完全に電気接続されることになる。しかも外
部導体２１がら延出した内部導体綿２２の約半分が誘電
体２３と接地短絡部材３０とにより覆われていることで
所謂同軸管を構成することになり、結果として第３図に
示すように従来例による場合と比較してＮＦ値で最大０
゜６５ｄＢの改善が得られるに至った。これは同軸モー
ドからマイクロストリップモードへの変換効率が可なり
改善されたことを意味するが、それ故アンテナシステム
強いては衛星受信システムの雑音特性を現状以上に促進
することができることになる。

なお、本発明にかかるマイクロ波回路の接続構造は衛星
受信システムだけの適用に止まらず他の低雑音特性が要
求される高周波回路であっても適用可能であることは勿
論、接地短絡部材の形状、挟着位置についても限定され
ることはない。

〈発明の効果〉 以上、本案マイクロ波回路の接続構造による場合には、
マイクロストリップ基板側の接地導体と同軸線路側の外
部導体とがこれらに挟まれる接地短絡部材を介して完全
に電気接続され得るような構成となっているので、マイ
クロストリップ基板に反りや同軸線路の取付基台面に凹
凸がある場合であっても、常に良好な高周波特性を実現
することができる。しかもこの良好な高周波特性を得る
のに、接地短絡部材を新たに追加するだけで良いのでコ
ストの面でも実用性十分である。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図にかけては本発明にかかるマイクロ波
回路の接続構造における説明図であって、第１図は同軸
線路とマイクロストリップ線路との接合部分を示す断面
図、第２図は接地短絡部材の平面図及び側面図、第３図
は同軸線路とマイクロストリップ線路との高周波特性を
示す周波数−雑音指数特性のグラフ、第４図は従来のマ
イクロ波回路の接続構造における説明図であって、理想
条件における同軸線路とマイクロストリップ線路との接
合部分を示す断面図ζ第５図（ａ）はマイクロストリッ
プ基板が反っている場合の同軸線路とマイクロストリッ
プ線路との接合部分を示す断面図、第５図（ｂ）は同軸
線路の取着基台面に凹凸がある場合の同軸線路とマイク
ロストリップ線路との接合部分を示す断面図である。 １０・・・マイクロストリップ基板 １１・・・ストリップ導体 １４・・・芯線挿通穴 ２０・・・同軸線路 ２１・・・外部導体 ２２・・・内部導体線 ２３・・・誘電体 ３０・・・接地短絡部材 ３１・・・挿通穴 特許出願人　　　　シャープ株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電板の表、裏面にストリップ導体、接地導体を
   夫々形成してあり、前記ストリップ導体と前記誘電板と
   にわたって設けてある芯線挿通穴の回りでは前記接地導
   体を絶縁除外してあるマイクロストリップ基板と、マイ
   クロストリップ基板の取付基台を兼ねている外部導体の
   内部に誘電体で被覆された内部導体線を有しており、前
   記外部導体の基台面から延出した前記内部導体線を前記
   芯線挿通穴を通して前記ストリップ導体に電気接続して
   ある同軸線路と、中央部に前記内部導体線を絶縁挿通せ
   しめる挿通穴を有する導電体であって、前記マイクロス
   トリップ基板と前記外部導体の取付基台面との間に挟着
   してある接地短絡部材とを具備することを特徴とするマ
   イクロ波回路の接続構造。