JPH0244903A - 平板直接輻射衛星アンテナおよび受信器組立体 - Google Patents

平板直接輻射衛星アンテナおよび受信器組立体

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JPH0244903A
JPH0244903A JP1148555A JP14855589A JPH0244903A JP H0244903 A JPH0244903 A JP H0244903A JP 1148555 A JP1148555 A JP 1148555A JP 14855589 A JP14855589 A JP 14855589A JP H0244903 A JPH0244903 A JP H0244903A
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JP
Japan
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layer
ground plane
antenna
radiating element
division circuit
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JP1148555A
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Bernard D Geller
バーナード・デー・ゲラー
Amir I Zaghloul
アミル・アイ・ザグロール
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Comsat Corp
Original Assignee
Comsat Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D9/00Demodulation or transference of modulation of modulated electromagnetic waves
    • H03D9/06Transference of modulation using distributed inductance and capacitance
    • H03D9/0608Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of diodes
    • H03D9/0633Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of diodes mounted on a stripline circuit
    • H03D9/0641Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of diodes mounted on a stripline circuit located in a hollow waveguide

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

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〕 本発明は隣接する層上の素子が互いに容量結合するよう
になった多層平板印刷回路アンテナに関する。平板受信
器がこれに組み込まれてこれら層の内の1層以上の層を
通り、よりコンパクトでより感度の高い構造を与える。
〔従来の技術〕
米国特許第4761654号はこれら層間に容量結合を
用いる多層印刷回路アンテナを開示しており、特開昭6
3−135003号はスロットの形の輻射素子を有する
、同じく容量結合を用いる印刷回路アンテナを開示して
いる。
これらのアンテナは電力分割回路(PDN)内の個々の
給電線により給電される素子の形状により、円または直
線である単一相の偏波で動作する。米国特許出願第16
5332号(1988年3月8日出願)は2つの異なっ
た直交偏波を1個のアンテナで受信するようになった多
層デュアル偏波構造に関している。
〔発明が解決しようとする課題〕
これら従来のアンテナの夫々はマイクロストリップ、ス
トリップライン、スロットライン、フィンラインまたは
共面導波管のいずれかの技術によるものであってもアン
テナ構造自体の外に構成される増幅器ボックス(低ノイ
ズブロックダウンコンバータまたはLNB)を必要とす
る。この構造の動作は良好であるがいくつかの欠点を有
する。
まずアンテナのその外にあるLNBへの結合が必要なこ
とからRF回路の損失が不可避である。かくして受信器
としては感度が低下する。第2に、受信器ボックスがア
ンテナから分離しているために全体構造としての装着か
、そのサイズが大きなことにより、より困難であり制限
される。
〔課題を解決する手段〕
本発明者等は、電力分割回路(PDN)の設けられる層
を含むアンテナ層の境界内にLNBを入れることが出来
ることを見い出した。LNBは成る大きさの空間を占め
るから電力分割回路の成る部分を省略しなければならず
、そしてスロットまたはバッチであるそれに対応する輻
射素子も省略される。有害な効果を最少にするためそし
て実際上、これら省略される素子はアレイ内の、他の領
域径効率よく輻射を行わない領域が選ばれる。LNBを
PDN層に入れることにより受信器のRF感度は、回路
損失が減少するから改善される。また、フラッシュ装着
を含む装着は、LNBが平板アンテナの背面から突出し
ないから容易となる。
〔作  用〕
以上のように、本発明は接地面と、この接地面の上に配
置される電力分割回路アレイと、この電力分割回路の上
に配置される輻射素子の層とからなり、これら層のすべ
てが互いに容量結合するようになった多層アンテナ構造
を提供する。PDN層 層は更にその層の上の基体上に配置されるLNBを有し
、PDN層の素子の内のいくつかはL N B用の空間
をつくるべく省略されそして、LNBがあるために輻射
素子層内の対応する輻射素子への給電構造がなくなるか
らそのような輻射素子も省略される。LNBが配置され
る基体は好適には低損失のセラミックまたはガラスであ
る。本発明者等は、いくつかの素子を除去しなければな
らないが、この構造は広い帯域にわたり改良された結果
をもたらすものであることを見い出した。
〔実 施 例〕 以下に述べる実施例はストリップライン形アンテナにそ
の外側の共面導波管構造への接続部を組み入れたもので
ある。しかしながら、これをマイクロストリップ、スロ
ットライン、フィンラインまたは他の周知の形とするこ
とも本発明の範囲内である。
第1図において、LNBボンクス150を集積した平板
アレイアンテナは接地面10、電力分割回路(PDN)
層20および輻射素子層30からなる多層構造を有する
。PDN層20はストリップライン形で印刷されており
、容量結合の形で対応する輻射素子に給電を行うライン
を有し、これらラインと素子間には直接的接触はない。
下の接地面はこの構造の底層として与えられており、こ
の層には上の接地面として作用する輻射素子が含まれる
LNB受信器100は損失の最も小さい、電力分割回路
の中央部において、セラミックまたはガラスの基体10
2の上に設けるとよい。この構造において、層30の中
心に向かって輻射素子の内のいくつかを省略すなわち、
除去することおよびこの除去を行ったところにLNBボ
ックス150を配置することが出来る。この除去される
素子は前記した従来技術の内のいずれにおけるいずれの
素子でもよい。
本発明におけるとは異なる理由で、アレイ内の特定の輻
射素子を除去することは知られている。
例えばソニー製のようないくつかのアンテナはアンテナ
に装着ブラケットおよび他のハードウェア(例えば外部
配置されたLNBボックスへに接続部)を接続するとこ
ろには輻射素子が設けられていない。
PDN層20の中心部にLNBボックス150を配置す
ることにより、層20への給電がアレイの中心で行われ
るから、損失は最少となるが、アレイの成る部分がアン
テナの全体としての性能に大きく寄与しないように、す
なわち、成る素子が励起されずあるいは強く励起されな
いようにアレイにテーパーをつけるような場合も本発明
の範囲に含まれる。
第2A図および第2B図は、アンテナ電力分割回路内の
ストリップライン202とその回路の外側の共面導波部
204との間の同軸遷移部210の上面図および側面図
である。ストリップライン202と共面導波部(CPW
)204はインピーダンス整合している。同軸遷移部2
10の外側部分216は接地面10と、このストリップ
ライン構造用の上の接地面として作用する輻射素子層3
0とに接続する。CPWの側での同軸接続部はストリッ
プライン側の接地面に直角に配置された接地面に接触す
る。その結果、ストリップラインからCPWへの遷移に
より電界の回転が可能になる。
CPWの基体の厚さおよびその非金属化側とアンテナの
下の接地面との間の間隔は、LNBボックス150がア
ンテナの接地面と同一の平面になるように選ばれる。C
PW基体の金属化側とPDNO上の接地面または輻射素
子との間の間隔もLNBボックスがアンテナの上側から
突出しないように選ばれる。
第3図はCPWの母板102上に組込まれた回路のブロ
ック図であって、ミニチュアマイクロ波活性回路(MM
AC)(疑似モノリシックとも呼ばれる)低ノイズ増幅
器(LNA)112を含んでいる。LNA112はアン
テナ出力を受けて増幅しそしてモノリシックマイクロ波
集積回路(MMI C)LNA/ミキサ114にその出
力を与える。LNA/ミキサ114は局部発振器(LO
)116(同じ<MMACに組み込んでもよい)の出力
を受ける。帯域フィルタ118がLNA/ミキサ114
のLNA部とミキサ部の間に接続されてミキサ部がL0
116の出力とMMICLNA112の帯域濾波された
出力を合成する。LNA/ミキサ114の出力は低域フ
ィルタ120を通された後に、同じ<MMAC内に設け
てもよいIF増幅器122に入る。LNBのIF比出力
75Ωの同軸コネクタであり、これがIF倍信号屋内の
受信ユニットに送ると共にDC電力をLNBに供給する
第4図は本発明のデュアル偏波形変更例を示しており、
L N BボックスがPDHの夫々に設けられ、下側の
輻射素子層が前記米国出願に示されるような上側のアレ
イ用の下の接地面として作用する。この米国出願に示さ
れるように、象現ハイブリッド200をデュアル偏波ア
ンテナに接続してシングルまたはデニアル円偏波または
回転直線偏波を与えるようにしてもよい。夫々の層のつ
いての輻射素子とPDNは互いに直交するように配置さ
れてデュアル直線偏波の場合には直接にあるいは円偏波
または回転直線偏波の場合には象現ハイブリッド200
を介して直交する偏波相を与える。
第4図において、第2のPDN層4層表02の輻射素子
層50が第1図の層10−30に付加されている。PD
N層4層表01図と同様の構成のLNBボックス150
′を含む。PDN層4層表0除去された給電回路構造に
対応して多数の素子が素子層50から除去されている。
これも層20と30において生じたことと同様である。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、LNBか平板アンテ
ナのPDN層に組込まれ、RF損失の小さい、そして広
い帯域にわたり満足すべき感度を有する、よりコンパク
トな構造が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はLNBを組み込んだ、ンングル偏波多層構造を
示す図、第2A図および第2B図は本発明の一実施例に
よる共面導波構造へのストリソフライン電力分割回路の
接続部の平面および側面図、第3図はセラミックまたは
ガラスの基体」二に組込まれたLNBのブロック図、第
4図はLNBを夫々の電力分割回路上に配置したプーア
ル偏波形の本発明の実施例を示す図、である。 10・・・接地面 20・・・電力分割回路層 30・・・輻射素子層 40・・・PDN層 50・・・輻射素子層 100・・・LNB受信器 102・・・基体 112・・・ミニチュアマイクロ波活性回路低ノイス増
幅器 114・・・モノリシックマイクロ波集積回路116・
・・局部発振器 118・・・帯域フィルタ 120・・・低域フィルタ 122・・・IP増幅器 150・・・LNBボックス 200・・・象現ハイブリッド 202・・・ストリップライン 204・・・共面導波部 210・・・同軸遷移部 特許出願人 コミュニケイションズ サテライトコーポ
レーション

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)接地面と、この接地面上に配置されてそれに容量
    結合する電力分割回路層と、この電力分割回路層上に配
    置されてそれに容量結合する輻射素子アレイと、基体上
    に配置され且つ上記電力分割回路層上に設けられる低ノ
    イズブロックダウンコンバータとからなり、上記輻射素
    子アレイ内の輻射素子の一方が上記電力分割回路の対応
    する素子により少なくとも1点において給電されるごと
    くなった平板直接輻射衛星アンテナおよび受信器組立体
  2. (2)前記低ノイズブロックダウンコンバータは、第1
    低ノイズ増幅器と、この第1低ノイズ増幅器の出力に接
    続する入力を有する第2低ノイズ増幅器と、この第2低
    ノイズ増幅器の出力を受ける帯域フィルタと、局部発振
    器と、この帯域フィルタおよび局部発振器の出力を受け
    るミキサーと、このミキサーの出力に接続する低域フィ
    ルタと、この低域フィルタの出力に接続するIF増幅器
    と、からなり、上記第1増幅器が前記アンテナの出力を
    受けるごとくなった請求項1記載の組立体。
  3. (3)前記アンテナはストリップラインとして設けられ
    、前記低ノイズブロックは同軸線を介して上記アンテナ
    に接続し、この接続部が共面導波管構造として与えられ
    るごとくなった請求項2記載の組立体。
  4. (4)前記同軸線接続部は前記接地面と前記輻射素子ア
    レイとに接続する第1部分と、この第1部分の接地面へ
    の接続とは直角となるように接地面構造に接続する第2
    部分とからなり、前記アンテナにより出力される電界が
    上記同軸線接続を介して回転するごとくなった請求項3
    記載の組立体。
  5. (5)前記低ノイズブロックダウンコンバータは前記電
    力分割回路層の中央部分に配置されるごとくなった請求
    項1記載の組立体。
  6. (6)前記輻射素子層の上に配置される第2電力分割回
    路層と、この第2電力分割回路層の上に配置される第2
    輻射素子層と、この第2電力分割回路の上のガラスの基
    体上に配置される第2低ノイズブロックダウンコンバー
    タとを更に含む請求項1記載の組立体。
  7. (7)前記基体は低損失セラミック基体とガラス基体の
    一方からなる請求項1記載の組立体。
JP1148555A 1988-06-23 1989-06-13 平板直接輻射衛星アンテナおよび受信器組立体 Pending JPH0244903A (ja)

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US07/210,433 US5125109A (en) 1988-06-23 1988-06-23 Low noise block down-converter for direct broadcast satellite receiver integrated with a flat plate antenna
US210,433 1988-06-23

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EP (1) EP0348370B1 (ja)
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KR (1) KR970004773B1 (ja)
AU (1) AU619557B2 (ja)
CA (1) CA1327643C (ja)
DE (1) DE68908628T2 (ja)
DK (1) DK309389A (ja)
IL (1) IL90678A0 (ja)
IN (1) IN171705B (ja)
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