JPS6050091B2 - マイクロ波受信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えばテレビ信号の都市内受信障害対策
用として行なわれるＳＨＦ放送あるいはその他のマイク
ロ波通信を受信する為に用いられるマイクロ波受信装置
に関するもので、その型体を著しく小型化し得るように
した構造のマイクロ波受信装置を提供しようとするもの
である。

以下本願の実施例を示す図面について説明する。

第１図において、１はマイクロ波受信装置、２は同軸ケ
ーブル等周知の伝送線、３は整流装置で、伝送線２を介
して受信装置１に対し作動用の直流電流を供給するよう
にしたものである。４はテレビ受像機を示す。

このような構成のものにおいては、受信装置１からの
信号は伝送線２を介し更に整流装置３を経てテレビ受像
機４に送られる。

次にマイクロ波受信装置１について詳しく説明する。

この受信装置１は支持部５と、アンテナ６と、周波数変
換部７とから成つている。以下これらについて図面第２
図乃至第５図に基づき詳しく説明する。 支持部５にお
いて、８は金属板を折り曲げて形成した取付板て、周知
構成の連結部材９即ち支持柱固定金具１０、１１、Ｕ字
形ボルト１２、蝶ナット１３から成る連結部材９を介し
て支持柱１４に固定されている。

尚１５は仰角調整用ボルトで、これを緩めて取付板８を
傾動させることにより、アンテナ６の仰角を調整できる
ようになつている。 次にアンテナ６において、１８は
周知のパラボラ形状に形成された反射鏡で、止付ねじ１
９により取付板８に固定してある。

尚この反射鏡１８は金属板を用いたりあるいは合成樹脂
板に金属をメッキして形成される。２０は周知の１次放
射器で、周知のように反射鏡１８により反射された電波
が集束する位置に置かれている。

２１は１次放射器２０に接続した周知の導波管である。

次に周波数変換部７において、２４は第１のベースで
、金属材料を用いて形成されており、前記止付ねじ１９
によつて取付板８に固定されている。尚このベース２４
には前記導波管２１が溶接手段によつて一体に連結され
ているが、これらは最初から一体に形成してもよい。２
５は第２のベースで、第１のベース２４と同様の材料で
形成され、第１のベース２４に付し止付ねじ２６を用い
て合着固定するようにしてある。

２７は第１のベース２４に凹陥状に形成した周波数変換
器の存置部、２８は導波管２１に連続する導波管で、ベ
ース２４，２５に夫々形成した要素２８ａ，２８ｂから
成つている。

２９は導波管で、ベース２４，２５に夫々形成した要素
２９ａ，２９ｂから成つている。

次に３１は存置部２７に存置させた周波数変換器て、相
互に対向合着させた第１及び第２基板３２，３３から成
る。尚これらの基板３２，３３の構成については後に詳
述する。次に３５は第２のベース２５に形成した局部発
振器である。

この発振器３５において、３６はベース２５に穿設した
同軸共振空間、３７は共振空間の軸線位置に置かれた中
心導体で、図示はしないがその長手方向端部には発振素
子（例えばガンダイオード）が接続されており、その素
子に対しこの導体３７を介して電流を供給し得るように
なつている。３８は共振空間３６に対し連通状に形成し
たポット、３９はポット３８内に配設された誘電体共振
器、４０はベース２５に螺合させた発振周波数微調整用
のねじ、４１は導体窓で、この発振器３５のマイクロ波
発信出力を前記導波管２９に導出する為の窓てある。

４２はポット３８を閉鎖する為の蓋体て、止付ねじ４３
によつてベース２５に固定されている。

この発振器３５は中心導体３７を介して上記発振素子に
電流を供給すると、誘電体共振器３９によつて決定され
る一定周波数の発振をし、その発振信号は導波窓４１か
ら導波管２９に導出され．る。

上記の発振周波数は調整用のねじ４０を回動させてこれ
を進退させることによつて微調整される。尚この発振器
３５は同一出願人の特許出願（特願昭５３−１８２３？
）に係わるマイクロ波受信装置と均等なものである。次
に４６はベース２５に取付けられた回路基板て、夫々周
知あるいは公知の中間周波増幅器４７、定電圧回路、電
源分離淵波器４９などが接続されている。

次に５１はカバーて、比付ねじ５２を用いてベース２４
に合着固定してある。５３はバッキングで、カバー５１
により覆われた内部に雨水等が侵入するのを防止する為
に用いられたものである。

５５はカバー５１に取付けられた出力端子コネクタであ
る。

次に周波数変換器３１の詳細を、図面第６図乃至第９図
をも用いて説明する。

先ず第１基板３２は、高周波における誘電体損失の少な
い誘電体物質（例えばテフロン、ポリエチレン）で形成
され・た絶縁板５７に対し、以下に述べる種々の要素を
構成するパターン（一般に銅箔で構成される）をプリン
ト配線手法により形成して構成されている。先ず受信信
号入力部５８において、５９はプローブで、導波管２８
内に自体の軸線（第７図において左右方向）と導波管２
１，２８の軸線とが直交するように置かれて、導波管２
８から受信信号を取入れるよう構成されている。

６０はプローブ５９に連続するストリップ導体で、受信
信号を導くよう構成された部分である。

６１は帯域阻止ろ波器で、共振器６２とストリップ導体
６０とにより構成されている。

この帯域阻止ろ波器６１は、受信周波数帯域においては
減衰量が少なくてアンテナ側（プローブ５９や導波管２
８の側）から見たＶＳＷＲが良い特性を持ち、しかも後
述の局部発振信号は大きく減衰させてこれがアンテナ側
へもれるのを阻止する働きをもつように構成されている
。６３は帯域阻止ろ波器で、共振器６４ａ，６４ｂ，６
４ｃとストリップ導体６０とにより構成されている。

この帯域阻止ろ波器６３は、イメージ比改善の働き即ち
上記アンテナ側からのイメージ周波数による妨害を阻止
する働きと、後述のダイオードで発生したイメージ信号
を再びダイオードの側に戻す働きの両方をさせるように
したものてある。次に局部発振信号入力部６６において
、６７はプローブて、導波管２９内に自体の軸線（第７
図において左右方向）と導波管２９の軸線（第２図にお
いて左右方向）とが直交するように置かれて、導波管２
９から局部発振信号を取り入れ得るよう構成されている
。

６８はプローブ６７に連続するストリップ導体で、局部
発振信号を導くよう構成されたものてある。

６９は帯域阻止ろ波器で、ストリップ導体６８及ひ要素
７０，７１により構成されたものであり、局部発振信号
を後述のダイオードに注入すると共に、その信号がアン
テナ側にもれるのを阻止する働きをさせるようにしたも
のである。

次に７３は絶縁板５７に穿設された透孔、７４は透孔７
３内に存置させた混合素子として例示する混合用ダイオ
ードで、そのリード線７４ａ，７４ｂは夫々ストリップ
導体６０及び要素７１に電気的に接続されている。

この接続は例えば銀ペーストを用いて行なわれる。尚こ
の混合用ダイオード７４としては例えばショットキーバ
リヤダイオードが用いられる。次に７６は低域通過ろ波
器で、ダイオード７４に流れる直流成分をバイパスする
働きと、受信信号の通過を阻止してこれがアース部に漏
れるのを防止する働きを持つたものである。

７７はハトメで、第８図に示されるように絶縁板５７の
裏面に添設された金属板（銅箔）即ちアース部７８とろ
波器７６とを導通状態にする為に用いられたものてある
。

次に７９は低域通過ろ波器で、混合用ダイオード７４て
作られた中間周波信号（ＵＩ＋′信号）を取り出す働き
と、受信信号の漏れを防止する働きを持つたものである
。

８０は周知あるいは公知の整合回路で、コンデンサＣ１
とコイルＬ１とから成つている。

Ｒ１はダイオード７４の自己バイアス用の抵抗、Ｃ２は
高周波信号バイパス用のコンデンサ、８１はアース部を
夫々示す。８２は一端を整合回路８０に接続した同軸線
路て、他端は中間周波増幅器４７に接続されている。

次に第２基板３３は前記絶縁板５７と同様の材料て形成
された絶縁板８４の裏面に金属板（銅箔）８５を添着し
て構成されている。

尚金属板８５は省略される場合もある。上述のような構
成のマイクロ波受信装置１の回路は第１０図に示される
ように構成されている。

この第１０図において、８６は前記プローブ５９と導波
管２８とから成る同軸線路対矩形導波管変換器で、導波
管モードを同軸モードに変換、整合させる為のものであ
る。８７は同じくプローブ６７と導波管２９とから成る
同軸線路対矩形導波管変換器てある。

このマイクロ波受信装置１において、帯域阻止ろ波器６
１及び６３は両者の組合せによつて例えば第１１図乃至
第１４図に示されるような特性を有するようにされる。

即ちこれらの組合せをその入力側から見た場合には第１
１図及び第１２図にその特性が示されるように、受信帯
域（本例の場合１２．０〜１２．２ＧＨＺ）においては
減衰量が少なく（イで示す）て■ＳＷＲ値が良く（口で
示す）、また局部発振信号（本例ては１１．５ＧＨＺ）
を大きく減衰させる特性（ハで示す）を持ち、またこれ
らをその出力側から見た場合には第１３図及び第１４図
にその特性が示されるように、イメージレカバリーの為
にイメージ帯域（本例では１０．８〜１１．０ＧＨｚ）
におけるＶＳＷＲが悪く（二で示す）て減衰量が大きく
（ホで示す）、また受信帯域の減衰量が少なくなるよう
に（へで示す）される。尚このような特性を持たせる為
には、本例のように帯域阻止ろ波器６１と帯域阻止ろ波
器６３との組合せの外に、高域通過ろ波器と帯域阻止ろ
波器の組合せで構成してもよい。またこのマイクロ波受
信装置１において帯域通過ろ波器６９は、例えば第１５
図に示すように局部発振信号（本例の場合１１．５ＧＨ
Ｚ）だけを減衰少なく通過させる特性を有するようにさ
れる。

次に上記構成のマイクロ波受信装置１の動作を説明する
。整流装置３から伝送線２を介して送られて来た電源電
流は出力端子コネクタ５５から入力される。その電流は
電源分離ろ波器４９により中間周波とは分離されて定電
圧回路４８に入力される。ここで定電圧化された直流は
中間周波増幅器４７及び局部発振器３５に送られてこれ
らを動作させる。この状態において、アンテナ６におけ
る放射器２０から導波管２１に入つた周波数ｆ１の受信
信号は同軸線路対矩形導波管変換器８６に導かれ、ここ
でプローブ５９によつて拾われる。この信号は帯域阻止
ろ波器６１，６３を通つて混合用ダイオード７４に至る
。一方局部発振器３５において発振され、その導体窓４
１から導波管２９に出力された周波数Ｆ２の局部発振信
号は、プローブ６７によつて拾われ、帯域通過ろ波器６
９を経て混合用ダイオード７４に至る。これらの両信号
は混合用ダイオード７４によつて混合され、その差の周
波数ｆ１−Ｆ２＝Ｉｆの中間周波信号（受信信号が１２
．０〜１２．２ＧＨＺ１局部発振信号が１１ゐαセの場
合、中間周波信号は５００〜７００ＭＨＺ（７）ＵＩ＋
′信号となる）が出力される。この中間周波信号は低域
通過ろ波器７９を経て整合回路８０に至る。中間周波信
号はこの整合回路８０によつて効率よく同軸線路８２に
取り出され、この同軸線路８２を介して中間周波増幅器
４７に至る。この中間周波増幅器４７としては、中間周
波信号を良好に増幅できる帯域幅と、出力端子５５から
出力される信号がテレビ受像機４に必要充分なレベルに
なるまで自体への入力信号を増幅する利得（例えば３５
ｄＢ）を有するものが用いられる。この中間周波増幅器
４７て増幅された信号は電源分離ろ波器４９を介して出
力端子５５から出力される。次に図面第１６図乃至第１
８図は上記構成のマイクロ波受信装置１の特性を示すも
のである。

先す第１６図は同軸線路対矩形導波管変換器８６の入力
側から整合回路８０の出力側までの変換損失の特性を示
すもので、イメージ帯域及び局部発振信号の周波数にお
ける損失は大きく、一方受信信号の帯域における損失は
小さくなつていることが理解される。また第１７図及び
第１８図は夫々出力端子５５から出力される信号の利得
及び雑音指数の特性を示すものてある。次に第１９図は
一部の構造を異ならしめた例を示すもので、導波管２１
ｅとベース２４ｅとは別体に形成され、また局部発振器
３５ｅもベース２５ｅとは別体に構成してある。

このような構造のものは、その製造が容易となりまたそ
の保守性も向上する。

なお、本実施例において機能上前実施例のものと同一又
は均等構成と考えられる部分には、前実施例と同一の符
号にアルファベットのｅを付して−重視する説明を省略
した。

（また、次の例以降のものにおいても順次同様の考えで
アルファベットのＦ．．ｇを順に付して重複する説明を
省略する。）次に第２０図第２１図は周波数変換器３１
ｆに．おけるプローブの構成の異なる例を示すもので、
夫々ストリップ導体６０ｆ，６８ｆに接続した導体棒８
９，９０によつてプローブが構成されている。

プローブをこのように構成した楊合には、局部・発振器
を前記第２図において導波管２９と重合する（局部発振
器とプローブとが相互に垂直方向の位置関係となる）よ
うに配設してもよい。

次に第２２図第２３図はストリップ導体と導体棒との接
続構造の異なる例を示すもので、導体棒９０ｇはストリ
ップ導体６８ｇに直接に接続（半田付）されている。

尚９１は第２基板３３ｇに形成した切欠部で、導体棒９
０ｇの元部を嵌入させる為に形成したものである。次に
第２４図及び第２５図は、第２のベースにおいて局部発
振器を構成する形態を異ならしめたノ例を示すもので、
局部発振器３５ｈはその中心導体３７ｈを横に寝かせた
状態即ち中心導体３７ｈの軸線が前記周波数変換器３１
におけるプローブ６７の軸線と平行になる状態に形成し
てある。

尚このように形成する場合も、局部発振器３５ｈはベー
ス２５ｈと一体に形成しても、あるいは別体に形成した
後これを一体化させるようにしてもよい。以上のように
この発明は、上記のような構成であるから、その奥行即
ち導波管２１の軸線方向の”寸法を従来構造のものに比
べて格段に小さくすることができる特長がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すものて、第１図はマイクロ波
受信装置の斜視図、第２図は水平断面図、第３図は斜前
方より見た分解斜視図、第４図は斜後方より見た分解斜
視図、第５図は第２ベースを斜前方より見た斜視図、第
６図は第１基板の斜視図、第７図は同正面図、第８図は
同裏面図、第９図は■−■線断面部分図、第１０図はマ
イクロ波受信装置のブロック回路図、第１１図乃至第１
８図は特性を示すグラフ、第１９図は周波数変換部の構
造の異なる例を示す水平断面図、第２０図はプローブの
異なる構成例を示す第１基板の斜視図、第２１図はＸＸ
［−ＸＸＩ線断面図、第２２図はプローブの更に異なる
構成例を示す部分斜視図、第２３図はＸＸ■−ＸＸ■線
断面図、第２４図及び第２５図は局部発振器の構成形態
の異なる例を示す斜視図。 ６・・・・・・アンテナ、２１・・・・・・導波管、３
１・・・・・・周波数変換器、３５・・・・・・局部発
振器、５９，６７・・・・・プローブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マイクロ波アンテナに連なる導波管と、局部発振器
   と、上記導波管からの受信信号及び局部発振器からの局
   部発振信号を夫々入力して周波数変換をするようにした
   周波数変換器とから成るマイクロ波受信装置において、
   上記周波数変換器は上記導波管の軸線の側方位置に自体
   の受信信号入力部の軸線が導波管の軸線と交差する向き
   に配設し、更に上記局部発振器は上記周波数変換器にお
   ける局部発振信号入力部の軸線の側方位置に配設し、更
   に上記周波数変換器の受信信号入力部においては、受信
   信号を取り入れ得るようにしたプローブを上記導波管の
   側に向けて突出具備させると共に、局部発振信号入力部
   においては、局部発振信号を取り入れ得るようにしたプ
   ローブを上記局部発振器の側に向けて突出具備させてい
   ることを特徴とするマイクロ波受信装置。