JPH09284003A

JPH09284003A - マイクロ波用コンバータ

Info

Publication number: JPH09284003A
Application number: JP9692896A
Authority: JP
Inventors: Chikahiko Nakane; 親彦中根
Original assignee: Maspro Denkoh Corp
Current assignee: Maspro Denkoh Corp
Priority date: 1996-04-18
Filing date: 1996-04-18
Publication date: 1997-10-31

Abstract

(57)【要約】【目的】円形導波管に対応し基板上に形成した電波取
入口の垂直偏波、あるいは水平偏波の電界の拡散を矯正
することで、受信特性を改善する。【構成】高周波回路７〜１１を組付けた基板１上に形
成した電波取入口２の垂直偏波用プローブ３ａ、水平偏
波用プローブ４ａに対向する位置に、電波取入口２の外
周から電波取入口中心に向け夫々金属パターン３ｂ，４
ｂを設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマイクロ波を受信し
て周波数変換、増幅を行うマイクロ波用コンバータに属
する。

【０００２】

【従来の技術】垂直偏波、水平偏波を各々取り入れるプ
ローブと導体棒を組合せ雑音指数、交差偏波識別度を改
善したコンバータに特開平４−３２８９０１号公報に記
載された技術を用いたものがある。これは、円形導波管
の短絡壁に導体棒が円形導波管の軸心の位置に位置する
状態に付設され、垂直偏波，水平偏波の夫々に対応した
プローブが円形導波管の軸線に垂直な平面内に、各々の
プローブの軸線が円形導波管の軸線の位置において直交
する状態に設けられた構成とするもので、プローブから
短絡壁までの距離を小さくでき小型化が図れ、且つ、良
好な電気的特性を得ることができるものである。

【０００３】これは、垂直偏波、水平偏波を取り入れる
各々のプローブと導体棒の作用によって、例えば垂直偏
波の場合、図６のＡに示すようにプローブから取り入れ
られる電波の電界は拡散する事無く分布することによ
る。図６は従来の電波取入口の電界の分布を示すもの
で、３ａは垂直偏波プローブ、４ａは水平偏波プロー
ブ、５は導体棒である。この図の場合、電界は垂直偏波
成分のみ示してある。図示するように、Ａ部は逆の偏波
である水平偏波のプローブ４ａに結合する電界成分がな
く、その結果として雑音指数も、また交差偏波識別度も
改善される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、ワイドＣＳ帯域
１２．２〜１２．７５ＧＨｚの広帯域での使用が求めら
れるようになり、この場合上記従来の技術では満足のい
く特性を得ることは難しいものであった。しかし、上記
従来の技術において、導波管内のプローブ３ａに対向す
る側は、図３のＢ′に示すように電界は大きく拡散した
ままであり、これは直交する水平偏波の成分を含んでい
ることを示しているもので、この部分の電界の広がりを
矯正し、水平偏波成分を無くせば、雑音指数，交差偏波
識別度等の特性を広帯域に改善可能とするものである。
従って、本発明の目的はワイドＣＳ帯域にも対応可能な
ように、前記扇状に分布する電界を矯正することで広帯
域に特性を改善したマイクロ波用コンバータを提供する
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るマイクロ波用コンバータは、ケース内
に高周波回路を組付けた基板を円形導波管の電波導入方
向に対して直交配置すると共に、前記基板における電波
導入方向の反対面に沿って短絡壁を配置し、前記基板に
は電波の通路に電波取入口を形成して、その電波取入口
内に短絡壁から突設された導体棒を挿通し、前記基板に
は、電波取入口の中心に向けてプローブと金属パターン
とを互いに対称となるように設けて構成される。

【０００６】また、前記プローブと金属パターンとは、
垂直偏波あるいは水平偏波のいずれか一方の一対のみか
ら構成されても良い。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面に基づいて説明する。図１は、電波取入口２
をプリント基板１上に形成した本発明に係るマイクロ波
用コンバータの基板構成を説明するブロック図であり、
図において、６は電源回路部、７はＲＦ増幅部、８はフ
ィルタ、９はミキサー部、１０は局部発振部、１１はＩ
Ｆ増幅部、１２は出力部であり、電波取入口２は電波検
出プローブ３ａ，４ａと金属パターン３ｂ，４ｂと導体
棒挿通口５ａとから成り、プリント基板１の銅箔でパタ
ーン形成されている。

【０００８】３ａは垂直偏波用プローブであり４ａは水
平偏波用プローブで、互いに導波管１５の軸心の位置に
おいて直交する方向に、基板１上では電波取入口２の中
心に向け形成されている。そして、電波取入口２のプロ
ーブ３ａ，４ａに対向する位置には金属パターン３ｂ，
４ｂを設けてあり、プローブ３ａ，４ａと向き合う形で
プローブ同様、互いに導波管１５の軸心の位置において
直交する方向に基板１上では電波取入口２の中心に向け
形成され、各々の一端は電波取入口２の周囲アース導体
に接続され、接続される導波管１５，１５ａと短絡され
るよう構成されている。尚、この実施形態では導体棒挿
通口５ａは導体棒５の形状に合わせ円形としたが、導体
棒５が挿通可能であればよく、プローブ３ａ，４ａ，金
属パターン３ｂ，４ｂを除く電波取入口２全体を穿設し
ても良い。

【０００９】図２はケース内に図１のプリント基板１を
取り付け、導波管と基板の関係を示す略断面図である。
図において、基板１は、円形導波管１５を有する箱体１
４と導体棒５を有する蓋体１３とからなるケース内に円
形導波管１５に垂直になるよう取り付けられている。１
５ａは蓋体側導波管、１６は短絡壁であり、１７はホー
ンである。電波取入口２の外周は対応する導波管１５と
同径の円形であり、導波管１５はこの面に垂直に配設さ
れている。また、導体棒５は基板１を貫通する長さを有
しており、寸法を示すと例えば受信周波数が１２．２Ｇ
Ｈｚ〜１２．７５ＧＨｚの場合、導体棒の全長Ｌ４＝１
１．１ｍｍとなり、このうち基板から突出する部分の長
さＬ３は基板厚を０．６ｍｍとするとＬ３＝５．０ｍｍ
となる。

【００１０】図３は、図２の構成を詳細に示す分解斜視
図であり、図４は図３に示す基板の裏面であるアース面
の斜視図である。図３の基板１には電波取入口２の外周
部が銅箔のアース部１９により形成され、またＲＦ増幅
部７等の高周波回路が組付けられている。前記アース部
１９は組立の際、蓋体１３′側の導波管１５ａと密着
し、電気的な導通が図れるようになっている。

【００１１】電波取入口２には受信プローブ３ａ，４ａ
が形成され、夫々対向する位置に金属パターン３ｂ，４
ｂが形成され、各々の一端はアース部１９に接続されて
いる。２ａは電波取入口２を形成する銅箔を剥離した部
分である。そして裏面はアース部２０を形成し、ほぼ全
面を銅箔で覆い、表面と同様に電波取入口２であり導波
管内部に相当する部分２ｂの銅箔は剥離してある。ま
た、表面のアース部とは適宜スルーホールで連結され、
２１はネジ挿通孔を兼用したスルーホールである。

【００１２】箱体１４は、一体に形成された導波管１
５、ホーン１７を有し、側面にはコンバータにより変換
された信号を同軸ケーブルに送出するためのコネクタ１
８が形成され、コネクタ１８の中心導体の箱体１４内側
には基板１の出力部１２との接続部を有ている。また、
導波管１５の基板１取付面１５ｂは電波取入口２の裏面
アース部２０と隙間なく密着し電気的導通がはかれるよ
うになっている。

【００１３】１３′はシールド用蓋体であり、基板１上
の高周波部をシールドするもので、ネジ等で基板高周波
部を密閉し外部から電波が進入、あるいは外に漏れない
ようにするためのものである。尚、使用する際に、ケー
スはさらに風雨から内部を保護する為の合成樹脂等で成
形されたキャップ（図示せず）を箱体１４，蓋体１３′
を覆う形で箱体１４の枠図全体にはめ込み密閉させて構
成される。さらに、シールド用蓋体１３′は、図２にお
いて示しているように内側に円形導波管１５の電波導入
位置で基板１により分断された導波管１５ａと短絡壁１
６を有し、その短絡壁１６の中央には導波管の軸線方向
に伸びる導体棒５を形成してある。尚、基板１の材質は
高周波特性の良いものであればよく、例えばフッソ樹脂
製のものを用いれば良い。また箱体１５とシールド用蓋
体１３′は導電性の良い金属製であり、例えばステンレ
ス等の金属板をプレス成形したものであっても良いが、
アルミのダイキャストであれば、導波管８，８ａやホー
ン等を一体成形でき良い。

【００１４】図５は図１の電波取入口２の拡大説明図で
各部の寸法と垂直偏波の電界の分布を示している。プロ
ーブ３ａ，４ａは長さＬ１＝４．４ｍｍ、幅Ｄ１＝１．
５ｍｍであり、金属パターン３ｂ，４ｂは長さＬ２＝
５．５ｍｍ、幅Ｄ２＝１．５ｍｍである。また、電波取
入口２の直径Ｄ３＝１７．５ｍｍであり、導体棒５の直
径ｄ１＝４．８ｍｍである。この寸法時の受信特性の具
体例を図７に示す。図７において（ａ），（ｂ）いずれ
も出力部１２の周波数を横軸にしたもので（ａ）は雑音
指数の特性を示し、（ｂ）は交差偏波識別度の特性を示
し、いずれも金属パターンを持たない従来の特性に比べ
広帯域に亘り優れた特性を示している。

【００１５】このように金属パターン３ｂをプローブ３
ａと対向する位置に設けることで、金属パターン３ｂ側
の電界の分布Ｂもプローブ３ａ側の分布Ａと同様に広が
らなくなる為、水平偏波成分を含まないものとなる。こ
れは水平偏波の電界の場合も同様で、プローブ４ａと対
向する位置に金属パターン４ｂを設けることで広がるこ
とがなく、雑音指数、交差偏波識別度等の特性を大きく
改善することができる。

【００１６】尚、金属パターン３ｂ，４ｂの長さ，幅等
の形状は上記した数値に限定するものではなく、導波管
の軸心方向に向け僅かな凸形状を有するもの、また導体
棒５に接触する直前まで伸びているもの等、電波取入口
２内でプローブに対向する位置に配設され周囲導体と接
続されたものであれば本発明の範疇に含まれるものであ
る。また、夫々の偏波に対応したプローブ３ａ，４ａ、
金属パターン３ｂ，４ｂはプリント基板１の銅箔パター
ンにより形成しているが、基板１とは別体であっても良
く、特に金属パターンは導波管側に設けることもでき
る。また、使用形態により垂直偏波側の一対のみ、ある
いは水平偏波側の１対のみとしても良い。さらに、この
実施形態では基板のアース面を電波導入方向に向けてい
るが、逆向きにして回路形成面を電波導入方向に向けて
も良いものである。

【００１７】

【発明の効果】以上細述したように、本発明によれば、
垂直偏波からみた場合、逆の偏波となる水平偏波のプロ
ーブに結合する電界成分が導体棒と金属パターン間に存
在せず、また水平偏波からみた場合、逆の偏波となる垂
直偏波のプローブに結合する電界成分が導体棒と金属パ
ターンの間に存在しないため、広帯域に亘り雑音指数，
交差偏波識別度等の特性が大きく改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマイクロ波用コンバータの１実施
形態の基板構成を説明する回路ブロック図である。

【図２】図１の基板をケース内に取り付け、導波管と基
板の関係を示す略断面図である。

【図３】図２の構成を具体化し細部を示した分解斜視図
である。

【図４】図３に示す基板のアース面側の斜視図である。

【図５】図１の電波取入口の拡大説明図で各部の寸法と
垂直偏波成分の電界分布を示す図である。

【図６】従来の電波取入口の形状と垂直偏波成分の電界
分布の説明図である。

【図７】（ａ）は雑音指数の特性を示すグラフで、
（ｂ）は交差偏波識別度の特性を示すグラフである。

【符号の説明】１・・基板、２・・電波取入口、３ａ・・垂直偏波用プ
ローブ、３ｂ，４ｂ・・金属パターン、４ａ・・水平偏
波用プローブ、５・・導体棒、５ａ・・導体棒挿通口、
６・・電源回路部、７・・ＲＦ増幅部、８・・フィル
タ、９・・ミキサー部、１０・・局部発振部、１１・・
ＩＦ増幅部、１２・・出力部、１３・・蓋体、１４・・
箱体、１５，１５ａ・・円形導波管（導波管）、１６・
・短絡壁、１７・・ホーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケース内に高周波回路を組付けた基板を
円形導波管の電波導入方向に対して直交配置すると共
に、前記基板における電波導入方向の反対面に沿って短
絡壁を配置し、前記基板には電波の通路に電波取入口を
形成して、その電波取入口内に短絡壁から突設された導
体棒を挿通し、前記基板には、電波取入口の中心に向け
てプローブと金属パターンとを互いに対称となるように
設けてなるマイクロ波用コンバータ。
【請求項２】前記プローブと金属パターンとは、垂直
偏波あるいは水平偏波のいずれか一方の一対のみからな
る請求項１に記載のマイクロ波用コンバータ。