JPH07254809A - 高周波疑似負荷装置およびそれを備えた地球局システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部より電力を供給することなく、疑似負荷
を、その発生熱量に応じて冷却風量を増減させて、冷却
する。 【構成】 本発明の高周波疑似負荷装置３において、終
端器４は、放熱フィン４２を備え、高周波電力を吸収す
る。熱発電部５は、終端器４に取り付けられ、終端器４
で発生した排熱を利用して熱発電を行う。冷却ファン部
６は、熱発電部５での熱発電力によって駆動され、放熱
フィン４２に冷却風を導く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高周波出力回路に関し、
特に、衛星通信地球局システムの予備送信系に使用され
る高周波疑似負荷装置（高周波ダミーロード）に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図７に従来の高周波疑似負荷装置９の構
成を示し、図８にこの従来の高周波疑似負荷装置９を備
えた従来の標準地球局システムを示す。

【０００３】最初に、図８を参照して、従来の標準地球
局システムについて説明する。従来の標準地球局システ
ムは、第１および第２の現用送信系２１Ａおよび２２Ａ
と、第１乃至第３の予備送信系２１Ｂ，２２Ｂおよび２
３Ｂと、第１乃至第３の高周波ダミーロード９ａ，９ｂ
および９ｃと、第１乃至第３のスイッチ１０ａ，１０ｂ
および１０ｃと、第１および第２のアンテナ１１ａおよ
び１１ｂと、終端抵抗１２とを備えている。

【０００４】第１の現用送信系２１Ａは第１のスイッチ
１０ａを介して第１のアンテナ１１ｃに接続されてい
る。第１の予備送信系２１Ｂは第１のスイッチ１０ａを
介して第１の高周波ダミーロード９ａに接続されてい
る。第２の現用送信系２２Ａは第２のスイッチ１０ｂを
介して第１のアンテナ１１ａに接続されている。第２の
予備送信系２２Ｂは第２のスイッチ１０ｂを介して第２
の高周波ダミーロード９ｂに接続されている。第３の予
備送信系２３Ｂは第３のスイッチ１０ｃを介して第３の
高周波ダミーロード９ｃに接続されている。第２のアン
テナ１１は第３のスイッチ１０ｃを介して終点抵抗１２
に接続されている。

【０００５】標準地球局システムが正常に動作している
場合には、図８に示されるように、第１乃至第３の予備
送信系２１Ｂ，２２Ｂおよび２３Ｂは、それぞれ、第１
乃至第３のスイッチ１０ａ，１０ｂおよび１０ｃを介し
て第１乃至第３の高周波ダミーロード９ａ，９ｂおよび
９ｃに接続されている。

【０００６】このような状態において、第１の現用送信
系２１Ａに障害が発生した場合には、第１のスイッチ１
０ａを使用して切換え操作を行うことによって、第１の
予備送信系２１Ｂを第１のアンテナ１１ａに接続して、
第１の予備送信系２１Ｂを現用送信系として使用する。
同様に、第２の現用送信系２２Ａに障害が発生した場合
には、第２のスイッチ１０ｂを使用して切換え操作を行
うことによって、第２の予備送信系２２Ｂを第１のアン
テナ１１ａに接続して、第２の予備送信系２２Ｂを現用
送信系として使用する。第１のアンテナ１１ａに障害が
発生した場合には、第３のスイッチ１０ｃを使用して切
換え操作を行うことによって、第３の予備送信系２３Ｂ
を第２のアンテナ１１ｂに接続して、第３の予備送信系
２３Ｂを現用送信系として使用する。

【０００７】次に、図７を参照して、従来の高周波ダミ
ーロード９について説明する。図７において、（ａ）は
平面図、（ｂ）は一部切欠け側面図である。高周波ダミ
ーロード９は、方形導波管９１と、この方形導波管９１
内に挿入された抵抗体（図示せず）と、方形導波管９１
の周囲を取り囲む放熱フィン９２とを有する。これら方
形導波管９１と抵抗体と放熱フィン９２との組合わせ
は、高周波電力を吸収する終端器として働く。終端器は
ハウジング９３内に収容され、ハウジング９３の外壁に
は２個の強制空冷用ファン９４が取り付けられている。

【０００８】終端器に加わる高周波電力が高電力になる
為、終端器は高熱を発し、機械的ひずみにより終端器の
インピーダンスが変化して、反射特性の特性悪化を引き
起こす。これを防止するため、方形導波管９１の周りに
放熱フィン９２を取り付け、強制空冷用ファン９４によ
って終端器を強制的に空冷している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の高周波ダミーロードでは、送信チャンネル毎に送信電
力が異なる送信系において、終端器に加わる高周波電力
が小電力であっても、常時、強制空冷用ファン９４によ
って冷却風を発生することにより、終端器を強制空冷し
ている。そのため、強制空冷用ファン９４で発生する風
切り音による騒音が大きいという欠点がある。

【００１０】その上、図８に示されるように、複数の送
信チャンネルを有する標準地球局システムの場合、その
予備送信系毎に高周波ダミーロードが必要となるなるの
で、多数の高周波ダミーロードを設置する必要がある。
そして、この高周波ダミーロードの数に比例した個数の
強制空冷用ファンが必要となる。そのため、強制空冷用
ファンの騒音が異常に高い上に実装回路が複雑となり、
強制空冷用ファンの保守が困難になる。

【００１１】従って、本発明の目的は、外部より電力を
供給することなく、疑似負荷を、その発生熱量に応じて
冷却風量を増減させて、冷却することができる高周波疑
似負荷装置を提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、標準地球局システム
の予備送信系に使用した場合に、実装が容易な高周波疑
似負荷装置を提供することにある。

【００１３】尚、本発明に関連した先行技術として、エ
ンジンの排熱を回収するための「エンジン排熱回収装
置」が実開昭６３−１６４５４６号公報に開示されてい
る。この先行技術では、エンジンブロックとインテーク
マニホールドとの間のデットスペースに、エンジンブロ
ック側に排熱エネルギーの一部を電気エネルギーに変換
する熱電変換素子からなる熱発電ユニットを設置してい
る。この熱発電ユニットの外気温側電熱体に放熱フィン
を形成し、エンジンの前方に設置された冷却ファンから
の冷却風が効果的に導入されるようになっている。熱発
電ユニットにより発電された電力は整流器を介して蓄電
池に充電するように構成されている。すなわち、この先
行技術は、熱発電ユニットに得られた電気エネルギーを
蓄電池に蓄えるようにした開ループの装置を提供してい
るだけであって、本発明のように、上記電気エネルギー
を冷却ファン部に帰還するような、閉ループ制御装置を
開示してはいない。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明による高周波疑似
負荷装置は、放熱フィンを備え、高周波電力を吸収する
終端器と；終端器に取り付けられ、終端器で発生した排
熱を利用して熱発電を行う熱発電部と；熱発電部での熱
発電力によって駆動され、放熱フィンに冷却風を導く冷
却ファン部とを有することを特徴とする。

【００１５】また、本発明によれば、上記高周波疑似負
荷装置を１個備えた地球局システムにおいて、少なくと
も１台の現用送信系と、複数台の予備送信系と、複数台
の予備送信系から送出された高周波を電力合成して高周
波疑似負荷装置へ導く電力合成手段とを有することを特
徴とする地球局システムが得られる。

【００１６】

【作用】本発明の高周波疑似負荷装置は、終端器で排出
される排熱を利用して熱発電部で熱発電し、その発電力
によって冷却ファン部を作動させているので、無停電で
終端器を冷却でき、省電力化を図ることができる。ま
た、本発明に係る高周波疑似負荷装置を、複数の送信チ
ャネルを有する標準地球局システムに設ける場合には、
標準地球局システムを構成する複数台の予備送信系から
送出される高周波を電力合成手段により電力合成して、
高周波疑似負荷装置に導くことにより、地球局内での騒
音を減少することができ、その実装回路の簡素化が図
れ、保守が容易になる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

【００１８】図６に、本発明の一実施例による高周波疑
似負荷装置を備えた標準地球局システムを示す。図示の
標準地球局システムは、図８に示されたものと同様に、
第１および第２の現用送信系２１Ａおよび２２Ａと、第
１乃至第３の予備送信系２１Ｂ，２２Ｂおよび２３Ｂ
と、第１乃至第３のスイッチ１０ａ，１０ｂおよび１０
ｃと、第１および第２のアンテナ１１ａおよび１１ｂ
と、終端抵抗１２とを備えている。そして、図示の標準
地球局システムは、第１乃至第３の高周波ダミーロード
９ａ，９ｂおよび９ｃの代わりに、第１および第２の移
相合成器１ａおよび１ｂと、伝送路２と、本発明に係る
高周波疑似負荷装置３とを有する。

【００１９】第１および第２の移相合成器１ａおよび１
ｂは、それぞれ、第１および第２の移相器１ｃおよび１
ｄを収納している。第１の移相合成器１ａは、第３のス
イッチ１０ｃから伝搬してくる高周波と第２のスイッチ
１０ｂから伝搬してくる高周波とを電力合成し、合成し
た高周波を出力する。この合成した高周波は伝送路２を
介して第２の移相合成器１ｂへ導かれる。第２の移相合
成器１ｂは伝送路２を伝搬してくる高周波と第１のスイ
ッチ１０ａから伝搬してくる高周波とを合成し、合成し
た高周波を高周波疑似負荷装置３へ導く。とにかく、第
１および第２の移相合成器１ａおよび１ｂと伝送路２と
の組み合わせは、複数の高周波を合成する電力合成手段
として働く。

【００２０】図１を参照すると、高周波疑似負荷装置３
は、第２の移相合成器１ｂに接続された終端器４と、熱
発電部５と、冷却ファン部６と、冷却ファン部６を支持
するファン支持板７と、熱発電部５とファン部６とを接
続する電力供給ケーブル８とを有する。

【００２１】図２を参照して、終端器４は第２の移相合
成器１ｂに結合された方形導波管４１と、この方形導波
管４１内に収容された抵抗体（図示せず）と、方形導波
管４１の外壁周囲に密着して取り付けられた放熱フィン
４２とを含む。放熱フィン４２は、方形導波管４１が露
出する開口部４２ａを有する。

【００２２】図１に加えて図３を参照して、この開口部
４２ａには熱電変換素子からなる熱発電部５が設置され
ている。熱発電部５はその外壁に放熱フィン５１が密着
して取り付けられている。周知のように、熱発電部５は
排熱エネルギーを電気エネルギーに変換する、いわゆ
る、ゼーベック効果を利用した発電装置である。したが
って、熱発電部５は、終端器４での放熱量に応じた電力
を発電する。

【００２３】図１に戻って、冷却ファン部６は終端器４
の外部に設けられ、終端器４の放熱フィン４２に冷却風
を導く。冷却ファン部６を支持するためのファン支持板
７は、固定ビス７１によって終端器４の入力部に共締さ
れている。

【００２４】図４および図５を参照すると、冷却ファン
部６は、冷却ファン６１と、検出部６２と、判定部６３
と、供給電力制御部６４とを有する。検出部６２は、熱
発電部５によって熱発電され、電力供給ケーブル８を介
して供給される発電力を検出し、発電力を表す検出信号
を出力する。判定部６３はこの検出信号に基づいて、終
端器４を規定温度以下に冷却するにはどのくらいの冷却
風が適当かを判定し、冷却風を規定する制御信号を出力
する。供給電力制御部６４は、この制御信号に基づい
て、規定の冷却風が放熱フィン４２に得られるように、
冷却ファン６１への供給電力を制御する。したがって、
終端器４での放熱量に応じて、冷却ファン６１により発
生される冷却風の速度が変化する。

【００２５】図１に示されるように、放熱フィン４２に
は冷却ファン６１からの冷却風が効果的に導かれるの
で、熱発電部５を構成する熱電変換素子の温度差を大き
くでき、これによって熱発電部５の発電効率が高められ
る。

【００２６】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その他この発明の要旨を逸脱しない範囲内で
種々変形しても同様に実施可能であることはいうまでも
ない。例えば、上記実施例では、予備送信系が３台であ
るので、電力合成手段は２個の移相合成器を含むが、予
備送信系が多数台ある場合には、移相合成器を増設する
ことにより電力合成手段を容易に構成できる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の高周波疑似
負荷装置は、終端器で排出される排熱を利用して熱発電
部で熱発電し、その発電力によって冷却ファン部を作動
させているので、無停電で終端器を冷却でき、省電力化
を図ることができる。また、熱発電部での発電力を冷却
ファン部で検出した後、規定の風速の冷却風が得られる
ように、冷却ファン部の冷却ファンの速度を変化させて
いるので、冷却ファン部での発生する騒音を減少させる
ことができる。また、本発明に係る高周波疑似負荷装置
を、複数の送信チャネルを有する標準地球局システムに
設ける場合には、標準地球局システムを構成する複数台
の予備送信系から送出される高周波を電力合成手段によ
り電力合成して、高周波疑似負荷装置に導くことによ
り、地球局内での騒音を減少することができ、その実装
回路の簡素化が図れ、保守が容易になるという利点もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による高周波疑似負荷装置と
その周辺部を示す概略正面図である。

【図２】図１に示した高周波疑似負荷装置に使用される
終端器を詳細に示す正面図である。

【図３】図１に示した高周波疑似負荷装置に使用される
熱発電部を詳細に示す正面図である。

【図４】図１に示した高周波疑似負荷装置に使用される
冷却ファン部とその周辺部を詳細に示す図で、（ａ）は
正面図、（ｂ）は側面図である。

【図５】図１に示した高周波疑似負荷装置（特に、冷却
ファン部）の動作を説明するための制御系統図である。

【図６】図１に示した本発明に係る高周波疑似負荷装置
を備えた標準地球局システムを示すブロック図である。

【図７】従来の高周波疑似負荷装置を示す図で、（ａ）
は平面図、（ｂ）は一部切欠け側面図である。

【図８】図７に示した従来の高周波疑似負荷装置を備え
た従来の標準地球局システムを示すブロック図である。

【符号の説明】

３ 高周波疑似負荷装置 ４ 終端器 ５ 熱発電部 ６ 冷却ファン部 ７ ファン支持板 ８ 電力供給ケーブル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放熱フィンを備え、高周波電力を吸収す
   る終端器と；前記終端器に取り付けられ、前記終端器で
   の排熱を利用して熱発電を行う熱発電部と；該熱発電部
   での熱発電力によって駆動され、前記放熱フィンに冷却
   風を導く冷却ファン部と；を有することを特徴とする高
   周波疑似負荷装置。
2. 【請求項２】 前記終端器は、高周波を導く導波管と、
   該導波管内に収納された抵抗体とを含み、前記放熱フィ
   ンは前記導波管の外壁面に密着して取り付けられと共
   に、前記導波管が露出する開口部をもち、前記熱発電部
   が前記開口部に密着して設置されている、請求項１に記
   載の高周波疑似負荷装置。
3. 【請求項３】 前記冷却ファン部は前記終端器から離隔
   して設けられており、前記高周波疑似負荷装置は、前記
   冷却ファン部を前記導波管で支持するファン支持板を備
   える、請求項２に記載の高周波疑似負荷装置。
4. 【請求項４】 前記冷却ファン部は、前記冷却風を発生
   する冷却ファンと；前記熱発電部によって熱発電された
   発電力を検出し、発電力を表す検出信号を出力する検出
   部と；該検出信号に基づいて、前記終端器を規定温度以
   下に冷却するにはどのくらいの冷却風が適当かを判定
   し、冷却風を規定する制御信号を出力する判定部と；該
   制御信号に基づいて、規定の冷却風が前記放熱フィンに
   得られるように、前記冷却ファンへの供給電力を制御す
   る供給電力制御部とを有する、請求項１または２または
   ３に記載の高周波疑似負荷装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいづれか１つに記載され
   た高周波疑似負荷装置を１個備えた地球局システムにお
   いて、少なくとも１台の現用送信系と、複数台の予備送
   信系と、該複数台の予備送信系から送出された高周波を
   電力合成して前記高周波疑似負荷装置へ導く電力合成手
   段とを有することを特徴とする地球局システム。