JPH0687525B2 - 平面アンテナ - Google Patents

平面アンテナ

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JPH0687525B2
JPH0687525B2 JP27106487A JP27106487A JPH0687525B2 JP H0687525 B2 JPH0687525 B2 JP H0687525B2 JP 27106487 A JP27106487 A JP 27106487A JP 27106487 A JP27106487 A JP 27106487A JP H0687525 B2 JPH0687525 B2 JP H0687525B2
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JP
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planar antenna
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noise
circuit
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実 神田
康弘 藤井
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
[技術分野] 本発明は、衛星放送を受信する平面アンテナに関するも
のである。 [背景技術] 一般に、衛星放送を受信する受信システムは、第4図に
示すように、平面アンテナ本体1およびダウンコンバー
タ2よりなる平面アンテナ3と、チューナ4と、テレビ
ジョン受像機5とで構成されている。ここに、テレビジ
ョン受像機5で再生される受信画像の状態は、チューナ
4に入力される入力信号レベル対雑音比(C/N)によっ
て大きな影響を受け、第5図に示すように、入力信号レ
ベル対雑音比(C/N)が9dB(スレッショルドレベル)以
下になると総合SN比が急激に劣化して画像が極端に悪く
なる。この関係は、 C/N=G/T+EIRP−51.5[dB]で導かれる。ここに、EIRP
は、放送衛星の送信電力と、受信点方向への送信アンテ
ナの利得との積で表される数値(受信電界強度)であ
り、アンテナ性能指数G/Tは、 の関係式で表され、Gは平面アンテナ本体1の利得、Ta
/lはアンテナ自身のもつアンテナ雑音、(1−1/l)290
は給電線から出る給電線雑音、(NF−1)×290はダウ
ンコンバータ2の発生するコンバータ雑音である。 以上の関係式から明らかなように、チューナ4に入力さ
れる入力信号レベル対雑音比(C/N)を高くしようとす
れば、アンテナ利得Gを大きくするか、各雑音(アンテ
ナ雑音、給電線雑音、コンバータ雑音)を小さくすれば
良いことが分かる。ところが、アンテナ雑音(Ta/l)
は、アンテナの種類(パラボラ型、アレー型など)によ
ってほぼ決定され、給電線雑音((1−1/l)×290)は
使用材料によって決定されるので、満足できる受信画像
を得るためには、アンテナの受信面積を広くしてアンテ
ナ利得Gを大きくするか、ダウンコンバータ2の雑音指
数NFを小さくしてコンバータ雑音を少なくするしかな
い。 例えば、満足できる受信画像を得るために入力信号レベ
ル対雑音比C/N=14dBが必要である場合には、雑音指数N
F、アンテナ利得Gのいずれかが決定されれば、他方も
決まることになる。ここに、アンテナ利得Gは、第6図
(但し、パラボラアンテナの直径Dとアンテナ利得Gの
関係)に示すように、アンテナの直径Dが大きくなる
(平面アンナテの場合はアレー数を多くして受信面積を
広くする)にしたがって高くなるが、アンテナの受信面
積が広くなると、アンテナ本体が大形化して重量が大き
くなってアンテナの設置工事が面倒になり、一般家庭で
の使用に不都合が生じる。したがって、アンテナの受信
面積はできるだけ小さいものが望まれ、その分だけダウ
ンコンバータ2の雑音指数NFを低くすることが要求され
る。 ところで、ダウンコンバータ2は複数の能動回路によっ
て構成されるが、第7図に示すようにn個の能動回路
C1,C2……Cnが直列接続されている場合には、その装置
全体の雑音指数NFは NF=F1+(F2−1)/G1+(F3−1)/G1G2+… …(Fn−1)/G1G2…Gn となり、装置全体のNFは初段の能動回路(フロントエン
ドのローノイズアンプ)C1のNFによって大きく左右さ
れ、初段の能動回路C1までの損失が小さい方が装置全体
のNFが小さくなる。したがって、受信面積の小さい平面
アンテナ本体1を用いて同じ入力信号レベル対雑音比C/
Nを得るためには、雑音指数NFの小さい初段の能動回路C
1を損失の少ない状態で使用するのが望ましいことが分
かる。しかしながら、従来例にあっては、第8図に示す
ように、平面アンテナ本体1と、ダウンコンバータ2と
をコネクタ2aを介して接続しており、しかも、ダウンコ
ンバータ2の初段の能動回路であるローノイズアンプの
増幅デバイス(例えば、GaAsFET、HEMTなど)が最小の
雑音指数NFで動作するような使用状態が実現されていな
かったので、受信面積の小さい平面アンテナ本体1を用
いた場合には、満足できる受信画像を得るための受信性
能が得られないという問題があった。 すなわち、コネクタ2aの特性インピーダンスは一般に50
Ωとなっているので、平面アンテナ本体1の出力インピ
ーダンスおよびダウンコンバータ2の入力インピーダン
スを共に50Ωとしてコネクタ接続部での反射損失が生じ
ないようにしているが、ダウンコンバータ2のローノイ
ズアンプに用いる増幅デバイス(GaAsFET)の雑音指数
特性(NF特性)は第9図に示すようになっており、最良
点(NF=1.2dB)は50Ω付近(中央部)ではなく、かな
りずれた位置(ほぼ20+j20Ω)になっている。したが
って、従来例にあっては、ダウンコンバータ2のフロン
トエンドの信号入力部にインピーダンス整合を行うイン
ピーダンス整合回路を付加していたが、コネクタ2aによ
る損失に加えてインピーダンス整合回路による損失が発
生して雑音指数(NF)の劣化を招き、受信性能が悪くな
ってしまうという問題があった。例えば、12GHz付近で
雑音指数NFが1.2dB程度の低雑音の増幅デバイスを用い
た場合にあっても、実質的にダウンコンバータ2の雑音
指数NFは1.6dB以上に悪化してしまい、ハイビジョンな
どの高画質の受信画像を得ようとした場合には、十分な
受信性能が得られないので、平面アンテナ本体1の受信
面積を大きくしてアンテナ利得Gを高くしなければなら
なくなってしまうという問題があった。 [発明の目的] 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、ローノイズアンプの増幅デバイスを
雑音指数が最小の状態で動作させることができ、平面ア
ンテナ本体の受信面積を小さくした場合にあっても十分
な受信性能を得ることができるとともに、構成が簡単で
コストが安い平面アンテナを提供することにある。
【発明の開示】
(構成) 本発明は、接地導体板と、給電回路パターンが形成され
た給電回路板と、放射回路パターンが形成された放射回
路板とを適宜間隔をもって積層してサスペンデッドトリ
プレート型の平面アンテナ本体を形成し、接地導体板と
給電回路板との間の間隙に両板と直交するようにローノ
イズアンプ回路が実装され背面に補助接地導体を具備し
た基板を介装し、ローノイズアンプの増幅デバイスの信
号入力端子を基板の給電回路板側端部に設け、上記信号
入力端子を給電回路の給電点に接続するとともに、増幅
デバイスの接地端子を基板に設けられたスルーホールを
介して補助接地導体に接続することにより、ローノイズ
アンプの増幅デバイスを雑音指数が最小の状態で動作さ
せることができ、平面アンテナ本体の受信面積を小さく
した場合にあっても十分な受信性能を得ることができる
とともに、構成が簡単でコストが安い平面アンテナを提
供するものである。 (実施例1) 第1図および第2図は本発明一実施例を示すもので、平
面アンテナ本体1と、アンテナ出力を増幅して低周波数
に変換するダウンコンバータ2のローノイズアンプとを
一体化しものであり、平面アンテナ本体1は、第1図に
示すように、接地導体板10と、給電回路パターンが形成
された給電回路板11と、放射回路パターンが形成された
放射回路板12とを適宜間隔13a,13bをもって積層したサ
スペンデッドトリプレート型となっている。また、給電
回路板11および放射回路板12は、それぞれ回路パターン
の導体11a,12aを絶縁基板11b,12b上に形成するととも
に、11a,12a上に絶縁シート11c,12cを覆着して形成され
ている。また、接地導体板10と給電回路板11との間の間
隙13aには、両板10,11と直交するようにローノイズアン
プ回路が実装され背面に補助接地導体17を具備した基板
16が介装されており、ローノイズアンプの増幅デバイス
(例えば、GaAsFET)15の信号入力端子であるゲート端
子15gが基板16の給電回路板11がわの端部に設けられて
いる。このゲート端子15gは給電回路の給電点に接続さ
れ、増幅デバイス15の接地端子であるソース端子15sは
基板16に設けられたスルーホール18を介して補助接地導
体17に接続されている。ここに、実施例では、給電回路
の給電点に接続される増幅デバイス15のゲート端子15g
は、給電回路板11の給電点部分の絶縁シートを剥離して
露出された導体11aに半田付けにて接続される。また、
増幅デバイス15のゲート端子15gにはゲートバイアス供
給線路19aを介して負のバイアス電圧が印加され、ドレ
イン端子15dにはドレインバイアス供給線路19bを介して
正のバイアス電圧が印加されるようになっており、両バ
イアス電圧は増幅デバイス15が雑音指数NFの最も低い値
で動作するように設定される。さらにまた、GaAaFETよ
りなる増幅デバイス15の雑音指数NFが最低で動作する点
の入力インピーダンスは、(20+j20)Ω付近になって
いるため、給電回路の給電点のインピーダンスを予め上
記入力インピーダンスになるように給電回路パターンを
設計(必要に応じてインピーダンス変換パターンを形
成)している。なお、出力線路19cは、出力コネクタ20
の芯線20aに接続され、出力コネクタ20にダウンコンバ
ータ2が接続される。この場合、ダウンコンバータ2の
フロントエンドのローノイズアンプが省略できることは
言うまでもない。 いま、実施例にあっては、アンテナ出力を増幅するロー
ノイズアンプの増幅デバイス15の信号入力端子であるゲ
ート端子15gを給電回路の給電点にコネクタを使用せず
に直接接続しているので、コネクタ接続している従来例
に比べて損失が少なくなり、しかも、コネクタの特性イ
ンピーダンスに合わせるためのインピーダンス整合回路
が不要になるので、ローノイズアンプの増幅デバイス15
を雑音指数NFが最小の状態で動作させることができるよ
うになっている。したがって、平面アンテナ本体1の受
信面積を小さくした場合にあっても良好な受信画像を得
ることができ、受信性能の向上を図ることができるよう
になっている。また、背面に補助接地導体17を具備した
基板16を接地導体板10と給電回路板11との間に介装して
おり、この基板16および補助接地導体17がスペーサとし
て機能するので、接地導体板10と給電回路板11との間隙
13aを一定に保持するために配設されるスペーサを省略
できることになり、構成が簡単になってコストを安くす
ることができる。 (実施例2) 第3図は他の実施例を示すもので、増幅デバイス15のゲ
ート端子15gを給電回路パターンの給電点の導体11aに絶
縁基板11bを介して対向させて静電誘導結合せしめたも
のであり、重なり長さは受信されるマイクロ波の波長の
1/4(λg/4)に設定している。なお、他の構成および動
作は実施例1と全く同一である。 いま、本実施例にあっては、増幅デバイス15のゲート端
子15gと給電回路パターンの給電点の導体11aとの接続を
非接触で静電誘導結合によって行っているので、半田付
け作業が不要になって組み立てが容易にでき、しかも、
給電回路板11の給電回路パターンを形成する導体11aと
して、銅よりも安価で腐食に対して強いアルミニウムを
用いた場合における接続が容易に行えることになる。 [発明の効果] 本発明は上述のように、接地導体板と、給電回路パター
ンが形成された給電回路板と、放射回路パターンが形成
された放射回路板とを適宜間隔をもって積層してサスペ
ンデッドトリプレート型の平面アンテナ本体を形成し、
接地導体板と給電回路板との間の間隙に両板と直交する
ようにローノイズアンプ回路が実装され背面に補助接地
導体を具備した基板を介装し、ローノイズアンプの増幅
デバイスの信号入力端子を基板の給電回路板側端部に設
け、上記信号入力端子を給電回路の給電点に接続すると
ともに、増幅デバイスの接地端子を基板に設けられたス
ルーホールを介して補助接地導体に接続したものであ
り、ローノイズアンプの増幅デバイスを雑音指数が最小
の状態で動作させることができ、平面アンテナ本体の受
信面積を小さくした場合にあっても十分な受信性能を得
ることができるとともに、構成が簡単でコストが安い平
面アンテナを提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の要部拡大断面図、第2図は
同上の要部斜視図、第3図は他の実施例の要部拡大断面
図、第4図は衛星放送受信システムの概略構成図、第5
図乃至第7図は同上の動作説明図、第8図は従来例の概
略構成図、第9図は同上の動作説明図である。 1は平面アンテナ本体、2はダウンコンバータ、3は平
面アンテナ、10は接地導体板、11は給電回路板、12は放
射回路板、13a,13bは間隙、15は増幅デバイス、15sは接
地端子(ソース端子)、15gは信号入力端子(ゲート端
子)、16は基板、17は補助接地導体、18はスルーホール
である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】接地導体板と、給電回路パターンが形成さ
    れた給電回路板と、放射回路パターンが形成された放射
    回路板とを適宜間隔をもって積層してサスペンデッドト
    リプレート型の平面アンテナ本体を形成し、接地導体板
    と給電回路板との間の間隙に両板と直交するようにロー
    ノイズアンプ回路が実装され背面に補助接地導体を具備
    した基板を介装し、ローノイズアンプの増幅デバイスの
    信号入力端子を基板の給電回路板がわの端部に設け、上
    記信号入力端子を給電回路の給電点に接続するととも
    に、増幅デバイスの接地端子を基板に設けられたスルー
    ホールを介して補助接地導体に接続したことを特徴とす
    る平面アンテナ。
  2. 【請求項2】絶縁基板上に給電回路パターンを配して給
    電回路板を形成するとともに、増幅デバイスの信号入力
    端子を給電回路パターンの給電点の導体に絶縁基板を介
    して対向させて静電誘導結合せしめたことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の平面アンテナ。
JP27106487A 1987-10-27 1987-10-27 平面アンテナ Expired - Lifetime JPH0687525B2 (ja)

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KR100277320B1 (ko) 1992-06-03 2001-01-15 가나이 쓰도무 온라인 롤 연삭 장치를 구비한 압연기와 압연 방법 및 회전 숫돌

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