JPS58218201A - マイクロ波受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマイクロ波受信機に用いられる増幅器の入力部
の構造、詳しくは導波管伝送モードから同軸伝送モード
への変換を行なう導波管／同軸変換構造に関する。

衛星通信に使わｎｕる受信機等のマイクロ波受信機は衛
星からの電波が微弱なためアンテナ直下に導波管ととも
に低雑音増幅器が用いられる。そしてこの低雑音増幅器
は導波管との接続においても最の入力からみたインピー
ダンスマツナングをとってミスマツナングロスをなくす
ること、■増幅器の入力部に設けたアイソレータの順方
向ロスをなくすること、■増幅素子のＮＩＩ′ご改善す
ること、■増幅素子どのノイズマツチをとること、等の
各項目につい【の改善が行なわれて来た。本発明は特に
（０の導波管の入口からみたインピーダンスのマツチン
グをとってＶＳＷＲｆ！：ｌ：１．１部程度になるよう
にしてミスマツナングによるロスをなく丁構造に注目し
た。

従来、導波管を伝ばんして来た電波を増幅器に導く最も
一般的な構造は第１図に示すようになっている。第１図
において、（１）は導波管、（２）は導波管の終端に設
けられた金属の短絡板、（３）は導波管内と伝ばんして
来た管内伝送モードの電波を同軸伝送モードとしてとり
出す円柱状の１０−ブ、（４）はテフロン等の絶縁物か
らなる円筒形の絶縁体、（５）は金属からなるネジ、（
６）は金属の枠であり、この枠（６）の中に低雑音増幅
器を構成するマイクロ波ＩＣ（７）６（収納されている
。（８）はマイクロ波ＩＣ（７）の入力部に接続された
アイソレータ（図示せず）に接続されたマイクロストリ
ップライン、（９）は７０−ブ（３）の端部とマイクロ
ストリップライン（８）との半田付は等による接続部を
示す。

ネジ（５）は導波管（１１の上方管壁（１ａ）に１０−
ブ（３）の上部の面に対向して設けられたネジ孔に螺合
され、ネジ（５）の上部に設けられた凹部としての溝（
５）をドライバ等によって回転し得るようになっている
。

これによって１０−ブ（３）の上部の面とネジ（５）の
下１ｊい＆）　（１５−ｊ　＋７）や離Ｂ６、可変、、
餐、よう９．６つ工５、る。

又、フ゛ローブ（３）は導波管内に突出した本体部（３
ａ）と本体部（３ａ）より径の細Ｑ・固：走部（３ｂ）
とよりクリ、固定部（３ｂ）は導波管の下方管壁（１ａ
）と枠（６）とにそれぞれ設けられた透孔に、円筒形の
絶縁体（４）とともに嵌入且つ固定されている。さらに
又、導波管（１）と枠（６）とは図示しない手段例えば
ネジ等によって固定されている。そして、絶縁体（４）
と絶縁体（４）に囲まれたプローブ（３）の固定部（３
ｂ）とは完全な同軸線路として見６°され、７０−ブ（
３）の固定部（３ｂ）の径と絶縁体（４）の誘電率およ
びその厚さとで決まるプローブ（３）の固定部（３ｂ）
の有する特性インピーダンスが、設計上の規格化インピ
ーダンス（一般には５０Ω）になるように設定されてい
る。そし・　てこの規格化インピーダンスに対してアイ
ソレータ及びマイクロ波ＩＣのインピーダンスがマツチ
ングするように設定されるとともに導波管＋１１の入口
（１１からみたインピーダンスがマツチングするように
）−ローブ（３）の本体部（３ａ）の径Ｄ１本体部（３
ａ）の上端面とネジ（５）り１ｊ下端面との距離Ｂ１本
体部（３ａ）と短絡板（２）とりｊｌ・距離りが設定さ
れるが、これ、、′ らの寸法は全て、松１ばんされる周波数に於ける、−一
、、。

導波管（１）の上下両管壁（ｌａ）　、（ｌｂ）間の距
離と、左右の両管壁間の距離（図示せず）と、短絡板（
２）との存在によって決まる導波管内の定在波に対して
最良のマツチング状態が得られるような値に設定される
。　゛ このような従来構造においてはマイクロストリップライ
ン（８）、アイソレータ（図示せず）、マイクロ波ＩＣ
（７）等が規格化インピーダンスに会っていれば７”ロ
ーブ（３）の本体部（３ａ）の寸法関係、即ら径Ｂ１長
さＬ１短絡板（２）との距離Ａを厳密に管理しておけば
ツーローブ（３）の本体部（３ａ）の上端部とネジ（５
）の下端部との距離Ｂは設定値に対してあまり変化する
こ′となく導波管（１）の入口（１）′がらのＶＳＷＲ
を１：１．１５程度にすることが可能であるが、しかし
、マイクロストリップライン（８）及びマイクロ波ＩＣ
（７１は印刷回路技術によって比較的バラツキ−°く規
格化インピーダンスに合せることができる反面、アイソ
レータは完全な規格化インピーダンスに合せることが困
難であり、例えば、規格化インピーダンスに対してＶＳ
ＷＲ（＋で１：１．２程度になると導波管（１）の入口
用゛がらみたＶＳＷＲは各寸法Ａ、Ｄ、Ｌｉ管理しても
１．２以下にすることはできず、この場合はプローブ（
３）の本体部（３ａ）の上端面とネジ（５）の下端面と
の距離Ｂご、ネジ（５）を廻すことによって大巾に変え
て、導波管（１１の入力（１）からみたｖｓｗ、ｉもを
１：１．１５程度にするように微調整するが、しかし、
ネジ（５）による微調整はネジ（５１の下端面が導波管
（１）の上方管壁から大巾に下方に突出たり、又は逆に
管壁内に入ってしまうことがあり、この結果管内で電磁
界の分布が乱ｉｃて損失が増加して結果的に低雑音増幅
器が得られなくなるという欠点があった。

又、第２図に示す他の実施例は管内の電磁界の分布を乱
丁第１図に示すネジ（５）の突出をなく丁構造のもので
あり、第１図と重複する部分についての説明は省略する
。００）はテ、６５〜に脣Ｐヱブ（３）の半径方向への
振れを押えるために上下両管壁（ｌａ）　、（ｌｂ）間
に保持されている。そして、導波管（１）の入口（１）
゛がらのＶＳＷＲは、フ゛ローブ（３）の長さ、径、絶
縁体ｕｌの誘電率、絶縁体（１０）の外径、７０−ブ（
３）と短絡板（２）との距離等を厳密な値に保つことに
よって所定の値が得られる。しかしこの場合も例えばア
イソレータ（図示せず）のＶＳＷＲが１：１．２程度で
あると絶縁体Ｑｌの誘電率、外径、７０−ブ（３）の長
さ、経、また７′ローブ（３）と短絡板（２）どの距離
を厳密に合せても導波管（１）の入口（１）から見たＶ
　８　Ｗ　Ｒは１：１．２以下にすることはできず、プ
ローブ（３）の長さを変えて導波管＋１１の入口（１）
から見たｖ　ｓ　Ｗ　Ｈ，を１：１．２以下にするが、
調整の際フ゛ローブ（３）の基端における半田付は部（
９）の半田を取り除いて１０−ブ（３）を移動させて導
波管（１１の入口（１）′から■ＳＷ几を見−・がら最
適のポイントに７０−ブ（３）を固定させて半田付は直
しをする。

しかし、この調整ではプローブ（３）が絶縁体（４）と
ともに導波管（１）と枠（６）に嵌入されているので移
動が容易に行なえず、微調整には向かず、しかも１０−
ブ（３）は上方に押し上げることは容易であるが下方に
引き出すのにはフ゛ローブ（３）の端部が短かいのでや
りにくい等の欠点があった。

、′ 本発明は以上の欠点を解消：したものであり、そ、−１
１１１１ の目的とするところは導波管め入口からのインビータ゛
ンスを調整するにあたり、７０−ブを上下方向に移動さ
せて長さを変えて粗調整ができるようにするとともに、
導波管内の電磁界の分布の乱れを生じることなく微調整
ができる導波管／同軸変換器構造を有するマイクロ波受
信機を提供しようとするものであり、以下第３図に示す
実施例について説明する。

第３図においては従来例と同一部品に対しては同一番号
を付してその説明を省略する。

同図で、ｕ旧まテフロン等からなるほぼ円筒形をした絶
縁体、α４は同様にテフロン等がらなり中心に孔（１９
を有する円筒形の微調整用の絶縁体、（１３）は導波管
（１１の上方管壁（１ａ）の、１０−ブ（３）の位置に
対応して設けられた透孔、（１４）は絶縁体αυの中央
空間部、（１６）は絶縁体αりの上部に設けられた凹部
としての溝である。そして、絶縁体（１２＋の外周と絶
縁体Ｕυの内周にはそれぞれネジが設けられ互に螺合し
ており導波管（１）の上衣管壁（１ａ）の穴鰯を介して
外部からドライバ等に：煽って絶縁体（１２１の溝ｕ■
せ□ ば絶縁体（１２１は上下方向に移動して絶縁体０υと、
１０−ブ（３）とに対して、空間部Ｉ内にて相対位置が
変るようになっている。こうすることによってプローブ
を覆う２つの絶縁体ａυ、圓によるフ”ローブ周囲の誘
電率が変ることになる。そして、導波間（，１１内に生
じている電波の定在波の状態をコントロールすることが
でき、特に短絡板（２）と１０−ブ（３）間の空間部に
おける誘電率・が変ることはこの間の波長短縮率が変る
ことと等価どなり、結果的にプローブ（３）と短絡板（
２）との距離を変えることとなる。

このような構成にすることによってフ゛ローブ（３）は
接続部（９）の半田付けを除いて内側へ押し込めること
ができると同時に、穴（１３）からドライバ等を挿入し
て絶縁体ｕ２の上部を回転して絶縁体α力とともに下方
へ押し出すこともできる。

そして例えば、マイクロ波ＩＣ（７）に接続されたアイ
ソレータ（図示せず）のｖｓｗｔｔが大きくパラライだ
場合、粗調整としてフ”ローブ（３）を移動させて、そ
の後に穴（１３）からドライバ等を挿入して絶縁体（１
２１を回転移動させ微調整ができる。この調整は例えば
第４図（Ｉ３）に示すような絶縁物からなる六角レンチ
（１７）を用いて、絶縁体ａ２を廻し、その後に、穴（
１３１に第４図（Ｃ）に示す神入部の長さＴが上方管、
壁の厚さＴと同じネジ鰻を挿入してその先端と管壁（１
ａ）の内表面の高さを同じになるようにしておくことが
できる。そしてネジα８）の先端と管壁（１ａ）の高さ
が同じであるのでこの部分での電磁界の分布の乱れが発
生することはなく、シたがって損失を６′＜することが
できる。

以上の様に本発明によれば７０−ブはマイクロ波受信機
の導波管の中に突出して設けられるとともにその端部が
低雑音増幅器に接続され、１０−ブの導波管内に突出し
た部分子：覆い、中心に孔を有するとともに上部に回転
用溝を有し、且つ外周にネジを設けた微調整用絶縁体と
、前記絶縁体のネジに螺合する空間部分の内周に設けら
れたネジを有して上下両管壁間に保持された円筒状の絶
縁　　　　一体と、前記調整用絶縁体の溝に対向して上
方管壁に透孔と設けた構成にしたので導波管の入口から
見たｖｓｗｔｔｆ！：調整する場合にプローブを上下両
方向に移動して粗調整でき、また、上方管壁に設はへ透
孔を通して調整用絶縁体を回転して上下方向に移動して
微調整をすることができ、さらに微調整後において上方
管壁の厚さと同じ長さの挿入長さを有するネジで透孔を
塞ぐことができるのでアイソレータ（図示せず）等のＶ
ＳＷＲのバラツキが］：１．２程度のものがあっても導
波管の入口からみたｖ　ｓ　ｗ　ｉｔを１：１．１５程
度に改善して、しかも導波管内における電磁界の乱れに
よる損失を発生させることがなくなりその効果は顕著で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマイクロ波受信機の要部断面図、第２図
は他の従来のマイクロ波受信機の要部断面図、第３図は
本発明によるマイクロ波受信機の要部断面図、第４図ｍ
は第３図に示す微調整用絶縁体の斜視図、第４図（Ｂ）
は微調整用絶縁体の回転用レンチ、第４図（Ｃ）はネジ
を示す。 （１）導波管　　　　　（１了　導波管の入口（ｌａ）
　４波管の上方管壁・“・、、（１ｂ）導波管の下方管
壁１］Ｉ。 （２）短絡板　　　　　（３）プローブ（３ａ）本体部
　　　　（３ｂ）固定部（４）絶縁体　　　　　（５）
ネジ （５）′　ネジ（５）の溝　　　（６）枠（７）マイク
ロ波ＩＣ（９１４＃続部 （８）マイクロストリップライン Ｃ１ｏｔ　　絶縁体　　　　　Ｕυ　保持用絶縁体ａり
　微調整用絶縁体　（１３）透孔 Ｉ　空間部　　　　　ａ９　　孔 叫　溝　　　　　　　（１７）調整用レンチ（１８１ネ
ジ 特許出願人　　アルプス電気株式会社 茅３図 算４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 増幅器に接続され、且つ導波管内に突出した円柱状の７
   ０−ブと、前記１０−ブの導波管内に突出した１部が挿
   入される孔を中心に有するとともに上部に凹部を有し、
   且つ、外周にネジを設けた円筒状の微調整用の絶縁体と
   、前記絶縁体のネジに螺合するネジを内園に設けるとと
   もに導波管の上下両管壁の間に保持された保持用絶縁体
   と、前記微調整用絶縁体の凹部に対応して上方管壁に設
   けられｔ：透孔とを設けたことを特徴とするマイクロ液
   受°信機。