JPS588174B2 - 小型無線送信機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、小型軽量にして精度の良い小型無線送信機に
関するものであり、主として高層気象観測等に用いられ
る遠隔測定用（無線テレメータ）の小型無線送信機に関
するものである。

従来の同種の目的で利用されている小型無線送信機の第
１の例を第１図、第２図に示す。

第１図は空中線側より見た斜視図である。

第２図はマイクロストリップ回路面より見た斜視図であ
る。

第１図、第２図において、１は空中線放射部、２は空中
線地線部、３はマイクロストリップライン基板、４は発
振用のトランジスタである。

すなわち、第１図、第２図は、搬送波発振部に、その発
振周波数を決定する共振回路マイクロストリップライン
（分布定数回路）を用いたものである。

マイクロストリップラインを用いた発振回路は、構造が
簡単で量産向きであるが、マイクロ波帯で良好な特性を
示す誘電体の基板が一般的に高価である。

さらに、その発振回路の発振周波数を決定する共振回路
をマイクロストリップラインにより構成しているために
、その回路のＱが使用する基板の誘電体材質により決定
されてしまい、マイクロ波帯においてＱを高くすること
ができず外部の負荷の変動により発振周波数が漂動する
という欠点があった。

従来の第２の例として、搬送波発振器に半同軸共振器を
用いたものを、第３図、第４図に示す。

第３図は半同軸共振器の搭載面側から見た斜視図である
。

第４図は半同軸共振器の構造を示すための正面図である
。

第３図、第４図において、１，２及び４は前述の第１図
、第２図と同様のものである。

５は半同軸共振器、６は内導体、７は外導体である。

このような半同軸共振器を用いた発振器は、回路のＱを
大きくすることができ、外部の負荷の変動に対して発振
周波数の漂動を、前述の第１図、第２図のものより良好
にすることができる。

しかし、このような半同軸共振器を用いた発振器は、構
造が複雑で製造上その加工及び組立工数が大となる。

また、内導体、外導体を形成する金属部分も多く必要と
なり重量が重くなる。

このような発振器の発振周波数は、主に内導体の長さｌ
で決定される為に、内導体の機械的加工精度が必要とな
る。

このような半同軸共振器では製造上で高価となる欠点が
あった。

本発明の目的は、これらの欠点を除去することにある。

本発明の構成は、印刷配線基板に、地線付空中線と、半
同軸共振器を有する発振器部と、その他付属回路とを搭
載してなり、空中線地線部と印刷配線板上の接地導体面
とを共用せしめ、かつ空中線接地部の必要形状を導体パ
ターンにより形成せしめている小型無線送信機において
、半同軸共振器の内導体を前記印刷配線板の導体パター
ンの一部により形成し、当該内導体に平行して２つの断
面コ字状の外導体でおおい、当該外導体の端部を印刷配
線基板の接地導体面に電気的に接続せしめた構造の半同
軸共振器としたことを特徴とする小型無線送信機である
。

以下、本発明について実施例とともに図面を参照して詳
細に説明する。

第５図は本発明の実施例であり、正面図を示す。

第５図において、１は空中線放射部、８は印刷配線基板
、８ａは印刷配線基板８の上部導体パターンであり、空
中線地線部を兼ねている。

８ｂは印刷配線基板８の下部導体パターン、９は半同軸
共振器の外導体、９ａは前記外導体９を構成する断面コ
字状の上部導体板、９ｂは断面コ字状の下部導体板であ
り、上部導体板９ａ，下部導体板９ｂは固有抵抗ρの小
さい金属板で形成し、前記上部導体パターン８ａ、下部
導体パターン８ｂの一部と電気的に接続されている。

１０は誘電体、１１は前記誘電体１０のネジ山と係合す
るビス、１２は金属板である。

金属板１２はビス１１に固着されており、ビス１１の回
転により、印刷配線板８との間隔を調整できるようにな
っている。

第６図は印刷配線板８の下部導体パターン８ｂの面から
見た一部省略の斜視図であり、半同軸共振器の内導体を
説明する。

１３は内導体を形成する導体ハターン、１４は導体パタ
ーンであり半同軸共振器の出力を空中線放射部１に接続
する出力接続用パターンである。

１５は下部導体パターン８ｂの一部を形成する導体パタ
ーンであり、内導体の導体パターン１３とは分離されて
いる。

また、内導体パターン１３の長手方向の両側に沿って長
方形の孔を設けている。

図中のＡで表わす長さは所望する出力周波数を決定する
内導体パターン１３の長さであり、波長をλとするとほ
ぼλ／４である。

第７図は印刷配線板８の下部導体パターン８ｂの面から
見た一部省略の斜視図であり、半同軸共振器の構造を説
明するために分解したものである。

１６は前記上部外導体９ａに設けた切欠き部、１７は前
記下部外導体９ｂに設けた孔であり、誘電体１０を内導
体パターン１３と導体パターン１５とに渡して密着した
場合に、前記ビス１１及び金属板１２が下部導体板９ｂ
及び上部導体板９ａに当たらないようにしたものである
。

なお、誘電体１０が内導体パターン１３と密着する部分
に銅箔を施して半田付けをする。

１８は導線体であり、第６図で説明した半同軸共振器の
出力を空中線接続放射部１に接続するために、内導体パ
ターン１３と出力接続用パターンとを接続するものであ
る。

１９，２０はチョークコイルであり、トランジスタ４の
電源供給回路と高周波回路とを分離するためのものであ
る。

第１のチョークコイル１９の一端はトランジスタ４のエ
ミツタに接続されている。

第２のチョークコイル２０の一端は誘電体１０上に設げ
た金属箔２１に接続され、トランジスタ４のベースも前
記金属箔２１に接続される。

また、トランジスタ４のコレクタは電気的に接地されて
いる。

なお、トランジスタ４は基板８に取付げられている。

このような状態で、前記上部導体板９ａと下部導体板９
ｂとは印刷配線板８に形成された内導体パターン１３を
両面からおおい、内導体パターン１３の一部、導体パタ
ーンの一部と半田付けされ固定される。

なお、他の付属回路の部品を搭載して半田付けすること
はいうまでもない。

このようにして組立てた小型無線送信機の一例の平面図
を第８図に示す。

第８図中２２〜３７は他の付属回路の部品である。

第８図では印刷配線基板８の表面の部品取付穴を省略し
てあり、当該穴以外に形成する導体も第６図、第７図の
ような斜線では示していない。

第９図に本発明の回路図を示す。

Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２は抵抗、Ｅは電源の電池、Ｃ０は誘電
体１０が呈するキャパシタンス、Ｌ０はチョークコイル
１９のインダクタンス、Ｌ１はチョークコイル２０のイ
ンダクダンス、ＴＲはトランジスタ４、ＲＥＳは半同軸
共振器、ＡＮＴは空中線放射部１、ＭＯＤＩＮは情報を
伝送する目的で付加した変調手段であり、例えばスイッ
チング素子を用いる。

また、第１０図は第９図の発振回路部分の等価回路図で
ある。

Ｃｃｅはトランジスタのコレクターエミツタ間キャパシ
タンス、Ｃｂｅはトランジスタのベースーエミツタ間キ
ャパシタンス、ｌ０は内導体が呈するインダクタンスで
ある。

本等価回路は変形コルピツツ型発振回路として知られて
いるものである。

第９図において、ＭＯＤＩＮ点をスイッチングすること
によりベース変調が行なわれる。

ＭＯＤＩＮ点が導通している場合には、トランジスタＴ
Ｒにベース電流が流れ、発振し、ＭＯＤＩＮ点が開放の
場合には発振停止する。

即ＭＯＤＩＮにトランジスタ等のスイッチング素子を用
いて情報信号に応じてこのスイッチング素子をＯＮ−Ｏ
ＦＦさせれば、各種の情報を無線伝送することができる
。

以上詳細に述べたように、本発明によれば、空中線地線
部に印刷配線基板を使用して、発振部の半同軸共振器の
内導体を同一印刷配線基板で共用している為に、次のよ
うな種々の利点を有する。

■従来のように、別に金属導体の内導体が必要ではなく
なる。

■本発振器の発振周波数は、第６図で示すＡの長さでほ
ぼ決定されるが、この部分は、エッチングにより形成せ
られるので精度が良く、発振周波数偏差の良好なものが
得られる。

■従って、電気的に安定になり、量産が可能となりコス
トの低減化が可能となる。

■エッチングにより均一品質のものが多数作れる。

■印刷配線基板を内導体として利用するのみならず、同
基板のパターンを利用し、種々の電気回路を構成でき、
全体の構成部品が少なくなる。

又、これらの回路は、一回のエッチング工程でできる為
、製造工程が少なくなる。

■半同軸共振器の金属部分は、外導体のみで良く重量が
軽くなる。

■外導体は、第７図のように簡単な構造であるので加工
が容易で、組立工数も減る。

■発振器出力と空中線とのインピーダンス整合は、導体
線１８を内導体パターン１３と出力接続用パターン２１
との接続点位置により容易に調整することができる。

■半同軸共振器の為、ストリップライン方式のものより
回路のＱが高くでき発振周波数が安定である。

■特殊な、機構部品、電気部品を必要とせず全体に安価
となる。

■発振周波数の調整機構が簡単で周波数調整が容易であ
る。

本願発明は高層気象観測に使用されるラジオゾンデに最
適である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の小型無線送信機の各々斜視図、
第３図、第４図は従来の搬送波発振器に半同軸共振器を
用いた各々斜視図、第５図は本発明に係る小型無線送信
機の実施例を示す正面図、第６図、第７図はその主要部
を示す各々斜視図、第８図は本発明に係る小型無線送信
機の一例を示す平面図、第９図は本発明の回路図、第１
０図は第９図の発振回路部分の等価回路図である。 １・・・・・・空中線放射部、２・・・・・・空中線地
線部、３・・・・・・マイクロストリップライン基板、
４・・・・・・発振用トランジスタ、５・・・・・・半
同軸共振器、６・・・・・・内導体、７・・・・・・外
導体、８・・・・・・印刷配線基板、８ａ・・・・・・
上部導体パターン、８ｂ・・・・・・下部導体パターン
、９・・・・・・外導体、９ａ・・・・・・上部導体板
、９ｂ・・・・・・下部導体板、１０・・・・・・誘電
体、１１・・・・・・ビス、１２・・・・・・金属板、
１３・・・・・・内導体パターン、１４・・・・・・出
力接続用パターン、１５・・・・・・導体パターン、１
８・・・・・・導体線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 印刷配線基板に地線付空中線と、半同軸共振器を有
   する発振器部と、その地付属回路とを搭載してなり、空
   中線地線部と印刷配線基板上の接地導体面とを共用せし
   め、かつ空中線接地部の必要形状を導体パターンにより
   形成せしめている小型無線送信機において、半同軸共振
   器の内導体を前記印刷配線基板の導体パターンの一部に
   より形成し、当該内導体に平行して２つの断面コ字状の
   外導体でおおい、当該外導体の端部を印刷配線基板の接
   地導体面に電気的に接続せしめた構造の半同軸共振器と
   したことを特徴とする小型無線送信機。 ２ 半同軸共振器として、内導体の端部に内導体と平行
   に金属導体板を配置し、当該金属導体板は印刷配線板と
   の間隔を調整可能な機構をもつことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の小型無線装置。 ３ 半同軸共振器として、内導体に導体線の一端を直接
   接続し、前記導体線の他端を空中線放射部に接続したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   小型無線送信機。