JPH09102711A - アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナ本体に対して、そのアンテナ本体か
ら信号電流を受け取るコンバータを付設しているアンテ
ナにおいて、電気的には前者から後者に信号電流がロス
少なく与えられ、機械的には前者から後者の分離を容易
に行い得るようにする。 【解決手段】 アンテナ本体は一対の導体板の間に導波
線路を備える。コンバータは導体ケースの一面から信号
抽出用のプローブを突設している。導体ケースは一方の
導体板の後面に付設され、プローブは該導体板を貫通し
てその先部が導波線路に位置している。プローブが導体
板を貫通する部分の周囲には、プローブに対して、信号
電流伝送用の同軸線路における外部導体となる部材が備
わっており、該部材は導体ケースと高周波的及び機械的
に一体化させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は放送衛星や通信衛星
からの電波を受信する為のアンテナに関し、詳しくは、
アンテナ本体で受信した信号をコンバータに受け入れ、
そのコンバータを通して出力するようにしているアンテ
ナに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のアンテナとしては例えば実開平
５−５９９３０号公報に示されるものがある。該アンテ
ナの要部を図４の（Ａ）に図示し、（Ｂ）には（Ａ）に
おける４Ｂ部分の一部破断拡大図を、（Ｃ）には（Ｂ）
における４Ｃ部分の拡大図を夫々示す。これらの図にお
いてAfは電波の受信を行うアンテナ本体、Bfは受信され
た信号を中間周波の信号に変換する為のコンバータを夫
々示す。アンテナ本体Afは、相互間に導波線路3fを形成
する為の間隔を隔てて前後に配置した２枚の導体板1f，
2fから構成している。前側の導体板1fには、夫々到来電
波を受信しそれを上記導波線路3fに電磁波として放射す
る複数の受信要素4fを付設している。5fはインシュレー
タである。一方コンバータBfは導体ケース7fを有してい
ると共に、その導体ケース7fからは導体ケース7fを貫通
するプローブ8fを突設させている。上記アンテナ本体Af
とコンバータBfとは次のように組み合わせている。即
ち、上記アンテナ本体Afにおける後側の導体板2fの後面
2aｆに上記コンバータの導体ケース7fにおいてプローブ
が突設している側の面7aｆを付設して、上記プローブ8f
は、上記導波線路3fに放射された電磁波から信号電流を
抽出する為に、上記導体板2fを貫通させてその先部11ｆ
を上記導波線路3fに位置させている。尚9fはプローブ8f
の絶縁及び保護用のキャップ、10ｆは出力端子、17ｆ，
18ｆは上記アンテナ本体Af及びコンバータBfを収容する
ためのケースを構成するものであり、17ｆはその本体、
18ｆはレドーム、19ｆはそれらを水密的に結合する為の
モールである。

【０００３】上記構成のアンテナにおいては、複数の受
信要素4fから導波線路3fに放射された電磁波からプロー
ブ8fでもって信号電流を抽出しそれをコンバータBfに取
り込む場合、プローブ8fにおいて上記導波線路3fに位置
する抽出部11ｆで上記信号電流を抽出し、抽出した信号
電流をプローブにおいて上記導体板2fやコンバータBfの
導体ケース7fを貫通する伝送部12ｆを通してコンバータ
Bf内に取り込む。13ｆは導体ケース7f内のコンバータ回
路を接続する為の端子部である。上記のような信号電流
の取り込みの場合、プローブ8fにおける伝送部12ｆの周
囲に位置する導体板2fとコンバータBfの導体ケース7fと
は、プローブ8fの近傍で接続ねじ14ｆによって相互に電
気的に接続されているので、導体板2f及び導体ケース7f
においてプローブ8fが貫通する部分の内周縁15ｆ，16
ｆ、即ちプローブ8fに対して同軸線路の外部導体を構成
する部分は、何れも高周波的に同電位となっている。従
って上記抽出部11ｆで抽出した信号電流は伝送部12ｆを
スムーズに通り、ロス少なくコンバータBfの導体ケース
7f内に取り込まれる。取り込まれた信号電流はコンバー
タ回路による処理を経た後、出力端子10ｆから出力され
る。上記のように抽出部11ｆで抽出された信号電流が伝
送部12ｆをスムーズに通ってロス少なくコンバータ回路
に与えられるので、上記出力端子10ｆからはレベルの高
い良質の信号を出力するようにできる。更に上記構成の
ものは、伝送部12ｆの周囲に位置するアンテナ本体の導
体板2fでもってプローブに対する同軸線路の外部導体15
ｆを構成しているので、上記接続ねじ14ｆを上記導体板
2fと導体ケース7fとの同電位化用のみならず、両者の機
械的結合用にも共用できる。このことはアンテナ本体Af
に対しコンバータBfを組み付ける際の作業工数を低減せ
しめて組立能率の向上を図り得る効果がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来のアンテナで
は、アンテナ本体AfにコンバータBfを組み付けた後の機
能検査において不合格となり、その不良個所がアンテナ
本体AfにあるのかコンバータBfにあるのかの探査の為に
アンテナ本体AfとコンバータBfとを分離しようとする場
合、次の問題点があった。即ち上記構成のものは、伝送
部12ｆの周囲に位置するアンテナ本体の導体板2fでもっ
てプローブ8fに対する外部導体15ｆを構成し、その導体
板2fをプローブ8fの近傍において接続ねじ14ｆによりコ
ンバータBfの導体ケース7fと結合させているので、その
接続ねじ14ｆは図示の如くアンテナ本体Afの側から止め
付ける必要性がある。この為、アンテナ本体Afとコンバ
ータBfとを分離しようとする場合には、アンテナ本体Af
における一対の導体板1f，2f相互を分解し、その後、導
体板2fからコンバータBfを取り外さねばならず、手間数
がかかって長い時間を要し作業能率を損なう問題点があ
った。又分離した後、不良個所を修復してアンテナ本体
AfとコンバータBfとを合体する場合にも手間がかかると
いう問題点があった。

【０００５】本願発明のアンテナは上記従来技術の問題
点を解決する為に提供するものである。第１の目的は、
複数の受信要素から導波線路に放射された電磁波からプ
ローブでもって信号電流を抽出してそれをコンバータに
取り込む場合、抽出した信号電流をロス少なくコンバー
タに取り込んで、コンバータからの出力信号の質を向上
させ得るようにすることである。第２の目的は、アンテ
ナ本体とコンバータとの分離を、少ない手間数で簡易迅
速に行い得るようにすることである。第３の目的は、ア
ンテナ本体とコンバータとの合体を、さほどの精密さを
要さず簡易迅速に行い得るようにすることである。他の
目的及び利点は図面及びそれに関連した以下の説明によ
り容易に明らかになるであろう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本願発明におけるアンテナは、アンテナ本体は、相
互間に導波線路を形成する為の間隔を隔てて前後に配置
した２枚の導体板から構成していると共に、前側の導体
板には、夫々到来電波を受信して上記導波線路に電磁波
を放射する為の複数の受信要素が備えてあり、一方コン
バータは導体ケースを有していると共に、その導体ケー
スからは該導体ケースを貫通するプローブを突設させて
おり、上記アンテナ本体に対し上記コンバータは、アン
テナ本体における後側の導体板の後面にコンバータの導
体ケースにおいてプローブが突設している側の面が沿う
状態に付設してあって、上記プローブは、上記導波線路
に放射された電磁波から信号電流を抽出する為に、上記
導体板を貫通させてその先部を上記導波線路に位置させ
ているアンテナにおいて、上記導体ケースは上記後側の
導体板の後方からの取り外しを可能にしており、上記プ
ローブが上記導体板を貫通する部分の周囲には、プロー
ブに対して、信号電流伝送用の同軸線路における外部導
体となり、かつ上記導波線路に対して放射される上記電
磁波の波長の４分の１の奇数倍の半径を備える端面円環
状の部材がプローブと同心状に備わっていると共に、該
部材は上記後側の導体板とは別体で且つ上記導体ケース
と高周波的及び機械的に一体化させたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本願発明の実施の形態の一例
を示す図面である図１乃至図３について説明する。Ａは
電波の受信を行うアンテナ本体、Ｂは受信された信号を
中間周波の信号に変換する為のコンバータを夫々示す。
図示は省略するがこれらは防水の為の周知のケース内に
収容している。上記アンテナ本体Ａについて説明する。
１，２は導体板で、相互間に導波線路３を形成する為の
間隔を隔てて前後に配置している。尚上記前とは到来し
てくる電波を受信しようとする際にアンテナを向ける側
を言い、後とはその反対側を言う。４，４，・・・は前
側の導体板１に備えさせた複数の受信要素を示し、これ
らは夫々到来電波を受信して上記導波線路３に電磁波を
放射する為のものである。該受信要素４としては例えば
カールアンテナ素子が用いられる。５は導体板１と受信
要素４との電気絶縁用のインシュレータである。上記受
信要素４としては、例えば特開平４−３５４０１号公報
に示されているヘリカル素子或いは円形マイクロストリ
ップ素子や、特開平７−１１５３２１号公報に示されて
いる、導体板の前面に沿わせて設けた受信エレメントと
後面に沿わせて設けた伝達要素とから構成されてそれら
が導体板に設けた透孔を通して結合するようにしている
もの等を用いることも出来る。21は後述の部材24を存置
させる為の透孔で、例えば半径r1をプローブ８で信号電
流を抽出しようとする電磁波の波長の略４分の１にして
いる。22はコンバータＢの導体ケース７を止付る為の止
付部で、ねじ孔を例示する。

【０００８】次にコンバータＢについて説明する。７は
導体ケースで、内部には周知のコンバータ回路を備え
る。7aはアンテナ本体Ａに対してコンバータＢを取り付
ける場合に、導体板２における後面2aに添え付ける側の
面を示す。８は上記導波線路の電磁波から信号電流を抽
出すると共に抽出した信号電流を導体ケース７内に引き
込む為のプローブで、導体ケース７を貫通して導体ケー
ス７における上記添え付け側の面7aから突設させてい
る。上記プローブ８における先部の部分11は導波線路３
に位置する部分を示し、導波線路３を伝搬する電磁波か
ら信号電流を抽出する作用を行う。プローブ８における
元部の部分12は導体板２及び導体ケース７を貫通する部
分を示し、上記抽出された信号電流を導体ケース７内に
向けて引き込む作用を行う。13はコンバータ回路を接続
する為の端子部である。尚コンバータ回路の図示は省略
した。９はプローブの保護用のキャップで、誘電体損失
の少ない絶縁材料を用いて形成してある。10はコンバー
タＢの出力端子を示す。24は、プローブ８との関係にお
いては同軸線路の外部導体を構成し、導波線路３との関
係においてはその側壁の一部を構成する為の部材で、導
電材製例えば導体ケース７と同じアルミニウム製であ
り、導体ケース７と高周波的及び機械的に一体化させて
いる。高周波的及び機械的に一体化とは、該部材24と導
体ケース７とが高周波的に同電位となっており、該部材
24が導体ケース７に機械的に付着している状態を言う。
そのような状態の一例として本例では該部材24を導体ケ
ース７と一体に形成している。しかし別体形成のものを
ロウ付けその他の電気的に導通する接合手段で導体ケー
ス７に付設しても良い。該部材24とプローブ８とは同心
状となっている。25は該部材24において上記プローブ８
が上記導体板２を貫通する部分12ａの周囲に位置する部
分を示し、プローブ８に対しては同軸線路の外部導体を
構成する外部導体部材となっている。26は導波線路３と
の関係においてその線路３の側壁の一部をなす端面で、
図示の如く円環状に形成しており、導波線路３を導かれ
る電磁波を円滑にプローブ８まで導く為に、導体板２の
前面（導波線路３側の面）と面一になるように形成して
いる。上記部材24の半径（外径の半分）r2は、導体板２
の前面に沿って導かれてきた電磁波を上記面26に円滑に
移行させる為に上記波長の略４分の１に形成している。
その奇数倍であっても良い。その場合には上記透孔21の
半径r1も同様にする。

【０００９】上記のプローブ８と、半径r2を上記電磁波
の４分の１波長の奇数倍とした上記部材24とは、ブラウ
ンアンテナのように作用して、導波線路を伝搬してきた
電磁波を効率良くプローブ８に取り込むことが出来る。
導波線路３に存置させた時の部材24の端面は、ブラウン
アンテナの地導体線に相当する。

【００１０】上記構成のものにおけるアンテナ本体Ａと
コンバータＢとの組立は、図２の状態から図３の如く導
体ケース７における面7aを導体板２の後面2aに沿わせる
と共に、部材24を透孔21内に位置させ、止付ねじ28でも
って導体ケース７を導体板２に固定する。この場合、導
体板２と導体ケース７とは電気的に導通するが、必ずし
も導通していなくても良い。それは、部材24の半径r2
が、前述のような寸法で形成してあるので、アンテナ本
体Ａの導波線路を伝搬してくる電磁波を効率良くプロー
ブ８へ取り込むことが出来るからである。また導体板２
への導体ケース７の固定は、ねじだけとは限らず、係り
止め、接着などの種々の方法が利用できる。これも部材
24の半径r2が前述のような寸法で形成してあるから、精
度の高い位置決め方法に限定されないためである。

【００１１】到来する電波を受信する際の作用は次の通
りである。到来する電波は導体板１の多数の受信要素４
で受信され、それらの受信要素４から導波線路３に電磁
波として放射される。放射された電磁波は導波線路３を
伝播しプローブ８に至る。プローブ８はその抽出部11が
上記伝播してきた電磁波から高周波の信号電流を抽出す
る。抽出された信号電流は伝送部12を通って端子部13に
至る。端子部13に至った信号電流は導体ケース７内のコ
ンバータ回路に与えられる。上記抽出部11において抽出
された信号電流が伝送部12を通る場合、その周囲に存在
する部材のうち、導体板２を貫通する部分12ａの周囲の
部材25と導体ケース７を貫通する部分12ｂの周囲の部材
16とは何れもプローブ８の伝送部12に対して同軸線路の
外部導体として機能する。しかも部材25と部材16とは同
電位であるので、部材25と部材16とは高周波的に滑らか
に繋がった状態となっている。従って上記電流信号は伝
送部12をスムーズに通ってロス少なく端子部13に至る。

【００１２】次に導波線路を伝搬してきた電磁波をどの
程度効率良くプローブ８に取り込むことが出来るかを実
験して、得られた結果を示す。実験試料としては、透
孔21の半径r1が２mm（キャップ９が貫通する大きさ）の
アンテナ本体Ａと、部材24を備えないコンバータＢを用
いた。又実験試料としては、透孔21の半径r1が８．１
mmのアンテナ本体Ａと、部材24の半径r2が８mmのコンバ
ータＢを用いた。尚試料、において、アンテナ本体
Ａの単体の構成やコンバータＢの単体の構成は同じにし
た。試料、試料の夫々についてアンテナ本体Ａとコ
ンバータＢとを合体し、放送衛星の電波を受信してその
ＣＮ比を比較した。試料でＣＮ比１２．５〜１３．１
dBの条件でも試料の時は１４．１〜１４．８dBであっ
た。又試料でＣＮ比１４．０dBの条件でも試料の時
は１５．１〜１５．３dBであった。このＣＮ比の差分
は、コンバータＢにおけるプローブ８の抽出部11に信号
が届くまでにアンテナ本体Ａ側の導波線路で生じている
信号の損失と、プローブ８の抽出部11からその端子部13
に信号が届くまでに生じている信号の損失との和に対応
していると考えられる。即ち試料のものについては、
導波線路を伝搬してきた電磁波が試料のものよりも効
率良く端子部13に届いていると言える。

【００１３】次に上記アンテナ本体ＡからコンバータＢ
を分離させる場合は、導体板２の後方からの操作によっ
て止付ねじ28を外すと、コンバータＢはアンテナ本体Ａ
から即取り外すことが出来る。

【００１４】分離した後、再びアンテナ本体Ａにコンバ
ータＢを組み付ける場合には、最初の組立の場合と同様
である。ねじ28を締めれば、アンテナ本体Ａとコンバー
タＢとの合体が、簡易迅速に出来る。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、複数
の受信要素４から導波線路３に放射された電磁波からプ
ローブ８で信号電流を抽出してそれを導体ケース７内に
取り込む場合、プローブ８が導体板２を貫通する部分12
ａの周囲の外部導体部材25はプローブ８がコンバータＢ
の導体ケース７を貫通する部分12ｂの周囲の部材16と高
周波的に同電位になっているので、プローブ８の先部
（抽出部11）で取り出した信号は上記の部分12ａ及び導
体ケース７を貫通する部分12ｂをスムーズに通ってロス
少なく導体ケース内に入り、その結果、コンバータから
は良質の信号を出力させるようにすることができる効果
がある。しかも電気的に上記のように良好な性能が得ら
れるその上に、次の効果もある。即ち、上記外部導体部
材25はアンテナ本体Ａにおける上記の導体板２とは別体
であってコンバータＢの導体ケース７と機械的に一体化
し、又上記導体ケース７は上記導体板２に対して後側か
らの取り外しを可能にしているので、前述の如き機能検
査において不合格となり、その不良個所の探査の為にア
ンテナ本体ＡとコンバータＢとを分離しようとする場合
には、アンテナ本体Ａには何等手を加える必要なくコン
バータＢをアンテナ本体Ａから分離させ得る特長があ
り、その分離作業を少ない手間数で簡易迅速に行い得る
効果がある。更に、分離した後の合体においても、簡易
迅速に行い得る効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】アンテナの要部のみを示す縦断面図。

【図２】アンテナ本体におけるコンバータ取付部とコン
バータとの関係を見開き状に示す斜視図。

【図３】アンテナ本体に対するコンバータの取付状態を
示す断面図（図２におけるIII−III線位置の断面図）。

【図４】（Ａ）は従来のアンテナの縦断面図、（Ｂ）は
（Ａ）における４Ｂ部分の一部破断拡大図、（Ｃ）は
（Ｂ）における４Ｃ部分の拡大図（図の輻輳をさける為
にハッチングを省略した）。

【符号の説明】

Ａ アンテナ本体 Ｂ コンバータ １，２ 導体板 ３ 導波線路 ７ 導体ケース ８ プローブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナ本体は、相互間に導波線路を形
   成する為の間隔を隔てて前後に配置した２枚の導体板か
   ら構成していると共に、前側の導体板には、夫々到来電
   波を受信して上記導波線路に電磁波を放射する為の複数
   の受信要素が備えてあり、一方コンバータは導体ケース
   を有していると共に、その導体ケースからは該導体ケー
   スを貫通するプローブを突設させており、上記アンテナ
   本体に対し上記コンバータは、アンテナ本体における後
   側の導体板の後面にコンバータの導体ケースにおいてプ
   ローブが突設している側の面が沿う状態に付設してあっ
   て、上記プローブは、上記導波線路に放射された電磁波
   から信号電流を抽出する為に、上記導体板を貫通させて
   その先部を上記導波線路に位置させているアンテナにお
   いて、上記導体ケースは上記後側の導体板の後方からの
   取り外しを可能にしており、上記プローブが上記導体板
   を貫通する部分の周囲には、プローブに対して、信号電
   流伝送用の同軸線路における外部導体となり、かつ上記
   導波線路に対して放射される上記電磁波の波長の４分の
   １の奇数倍の半径を備える端面円環状の部材がプローブ
   と同心状に備わっていると共に、該部材は上記後側の導
   体板とは別体で且つ上記導体ケースと高周波的及び機械
   的に一体化させていることを特徴とするアンテナ。