专利名称：卫星广播接收用变换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及接收从卫星发射的电波的卫星广播接收用变换器(converter)，尤其涉及适用于接收从卫星发射的圆极化波的电波的卫星广播接收用变换器。
现有技术安装在室外天线装置上的卫星广播接收用变换器具有空腔结构的波导管，其中射入从卫星上发射来的电波；探头，其设置在波导管内的规定位置上；短路帽，其对在波导管中传播的电波进行反射，使探头进行检测；以及电路板等，其上安装处理电路，该处理电路对用探头检测出的信号进行适当处理(放大或变频等)，通常，电路板由屏蔽罩覆盖。
在过去，在这种卫星广播接收用变换器中，把波导管和屏蔽罩用铝压铸法制成一个整体，把电路板和短路帽固定在该屏蔽罩内部。在此情况下，探头在电路板上形成图形，把电路板和短路帽依次组装到屏蔽罩的内部，然后，如果利用多个螺钉来把短路帽固定在屏蔽罩上，那么，就能把电路板夹持和固定在屏蔽罩和短路帽之间。
再者，安装在室外天线装置上的卫星广播接收用变换器，例如在接收从卫星上发射的顺时针圆极化波或反时针圆极化波的电波的情况下，必须把射入到波导管内部的圆极化波在相位变换部内变换成线极化波，使该线极化波与探头相耦合进行接收。
再者，已知利用压铸成形法把铝或锌等的合金制成具有喇叭部的波导管，在该波导管的内壁面上形成一体化的所谓脊形的相位变换部，这样一来，从喇叭部射入到波导管内的圆极化波就利用脊形相位变换部而变换成线极化波。也就是说，圆极化波是一种按等间隔互相具有90度相位差的两个线极化波的合成向量进行旋转的极化波。圆极化波通过脊形相位变换部，即可使90度的相位差变成相位相同，变换成线极化波。
然而，上述过去的卫星广播接收用变换器，在波导管的前端形成一种具有所需开口直径和长度的一体化喇叭部，同时在波导管的内壁面上形成一种向轴线方向延伸的规定长度的一体化脊形相位变换部，所以，波导管在轴线方向上变长，不仅妨碍小型化，而且，作为相位变换部的脊变成凹陷形状，所以，存在的问题是压铸成形用的模具复杂，引起制造成本提高。
因此，近几年，提出了这样一种卫星广播接收用变换器，它利用使辐射部和相位变换部成形为一个整体的介质馈电器(feeder)，使该辐射部从波导管的开口端向前方突出，同时，使插入并固定在波导管内部的相位变换部相对探头按大约45度角进行交叉。该变换器在从卫星发射的圆极化波从介质馈电器的辐射部进入时，该圆极化波在介质馈电器内部传播时由相位变换部将其变换成线极化波，该线极化波进入波导管的深处后与探头进行耦合。
所以，若利用采用这种介质馈电器的卫星广播接收用变换器，则不需要使喇叭部和脊(相位变换部)与波导管形成为一个整体，能使波导管的形状简单化，能降低制造成本，同时，使介质馈电器的全长比较短时与线极化波的相位差仍然大，所以，能缩短波导管本身的全长。
按照上述结构的过去的卫星广播接收用变换器，利用铝压铸法把波导管和屏蔽罩成形为一个整体，利用多个螺钉把电路板和短路帽固定到该屏蔽罩的内部，所以，能确保在电路板上形成了图形的探头和波导管的轴线的直角度，在探头上能准确地检测出在波导管内传播的电波。然而，为了固定电路板和短路帽需要多个螺钉，并且，也还需要后工序，来涂敷粘合剂，以防止螺钉松动。所以，零件数量和作业工序增多，这是造成卫星广播接收用变换器的制造成本上升的主要原因。
再者，在采用介质馈电器的卫星广播接收用变换器的情况下，由于能使用形状简单而且尺寸短的波导管，所以，其优点是能降低制造成本和实现小型化，但是并不是没有问题。也就是说，介质馈电器通过用合成树脂注塑成形而形成。一般，合成树脂随着体积(容积)的增加，收缩时产生的气孔和泡增多，所以，像上述过去的例子那样，把辐射部和相位变换部成形为一个整体的介质馈电器，不能获得高精度的尺寸。尤其采用廉价的介质损耗角正切低的聚乙烯(PE)的情况下，存在的问题是注塑成形后的收缩大，气孔和气泡的产生也很显著，所以，介质馈电器的各部分的尺寸精度非常低，从卫星发射的电波的接收效率下降。
发明内容
本发明是鉴于这种现有技术的实际问题而提出的，其目的在于提供这样一种卫星广播接收用变换器，其波导管和短路帽很容易安装到具有探头的电路板上，制造成本低，容易小型化，而且能提高介质馈电器的尺寸精度。
为了达到上述目的，本发明，其特征在于具有具有探头的电路板、与该电路板相垂直进行设置的、由金属板制成的波导管、以及对该波导管的开口端进行封闭的有底形状的短路帽，把形成在上述波导管的开口端上的卡(snap)爪插入到上述电路板上的穿通安装孔内，使上述短路帽与该卡爪相结合，这样，能用上述波导管和短路帽来夹持上述电路板。
若采用这种结构，则利用由金属板构成的波导管的弹性来使短路帽与卡爪相结合，该作业简单，所以，能用波导管和短路帽来夹持和固定电路板，因此，能大幅度减少零件数量和作业工时，并相应地降低卫星广播接收用变换器的制造成本。
在上述结构中，最好把短路帽焊接到电路板上所设置的接地图形上，在此情况下，如果在预先把焊锡糊涂敷到接地图形上的状态下使短路帽与卡爪相结合，那么，然后在回流焊接炉内使焊锡糊熔化，即可很容易地把短路帽焊接到接地图形上。
再者，在上述结构中，在波导管的分别对置的周面4个部位上分别形成向轴线方向延伸的平行部，若把卡爪延伸设置在上述各平行部的前端上，则可把波导管的各个卡爪紧紧地插入到电路板上对应的安装孔内，不会晃荡，能使波导管和探头的相对位置切实对准。
再者，在上述结构中，用屏蔽罩来覆盖电路板和短路帽，把波导管插入到该屏蔽罩上所设置的穿通孔内，并使其向外部突出，同时，最好把电路板固定到屏蔽罩的内部，这样，若使需要高尺寸精度的波导管从屏蔽罩上分离下来，则能提高波导管的尺寸管理精度。
再者，在上述结构中，最好用金属板来成形屏蔽罩，把支承部弯曲形成在该屏蔽罩上所设置的穿通孔的周缘上，这样一来，利用支承部能够牢靠地支承已插入到穿通孔内的波导管的周面。
再者，本发明，其特征在于具有其一端被堵塞，对另一端开口的波导管、向该波导管的中心轴方向突出的探头，以及由上述波导管支承的合成树脂制的介质馈电器，上述介质馈电器由第1拼合体和第2拼合体构成，该第1拼合体具有从上述波导管的开口端突出的辐射部；该第2拼合体具有被固定在上述波导管内部的相位变换部，把设置在上述第2拼合体上的凸起插入到上述第1拼合体的中心部上所设置的穿通孔内，这样，即可使该第1拼合体和第2拼合体形成一体化。
在这种结构的卫星广播接收用变换器中，介质馈电器由能互相分开又能拼合的第1拼合体和第2拼合体来构成，所以，第1拼合体和第2拼合体单独的体积(容积)减小，能相应地减少气孔和气泡的产生。而且，该介质馈电器利用穿通孔和凸起相接合的部分来进行分开，该分开面位于电场强度最大的、离开第1拼合体中心的位置上，所以，能抑制分开所造成的电气不良影响。
在上述结构中，在第2拼合体上设置一种从波导管的开口端向相位变换部按圆弧状变窄的阻抗变换部，在该阻抗变换部的端面上设置凸起，同时，最好用阻抗变换部的端面来使第1和第2拼合体接合。若设置这样的阻抗变换部，则能大幅度减少从辐射部经过阻抗变换部向相位变换部传播的电波的反射成分，而且缩短从阻抗变换部到相位变换部的部分的长度，也能增大与线极化波的相位差，所以能大幅度缩短波导管的长度。
在此情况下，也可以把凸起与穿通孔紧紧地嵌合，但最好是在穿通孔的内壁面上形成嵌合凸部，同时在凸起的外壁面上形成嵌合凹部，对这些嵌合凸部和嵌合凹部进行嵌入(snap)结合。若采用这种嵌入结合，则即使凸起和穿通孔有些尺寸误差，也能使两者简单而牢靠地进行结合。这时，若把从辐射部的后端面起到嵌合凸部止的长度设定为A；把从阻抗变换部的端面起到嵌合凹部止的长度设定为B；把两者的关系设定为A＞B，则能使嵌合凸部和嵌合凹部牢靠地嵌入结合并且没有晃荡，效果良好。
再者，在上述结构中，最好使辐射部形成圆锥形状，即从波导管的开口端向前方扩大成喇叭状，把阻抗变换部的端面接合到该辐射部的后端面上，这样一来，与在介质馈电器内传播的电波前进方向相垂直的拼合面减小，所以能减少该拼合面处的电波反射。
以下参照附图，详细说明本发明的实施方式。
图1是涉及实施方式例的卫星广播接收用变换器的断面图，图2是从另一个方向观看卫星广播接收用变换器的断面图，图3是波导管的斜视图，图4是波导管的正面图，图5是介质馈电器的斜视图，图6是介质馈电器的正面图，图7是对介质馈电器进行分解表示的说明图，图8是表示介质馈电器在波导管上的安装状态的说明图，图9是表示2个介质馈电器的差别的说明图，
图10是对屏蔽罩和电路板以及短路帽进行分解表示的斜视图，图11是屏蔽罩的背面图，图12是表示电路板在屏蔽罩上的安装状态的说明图，图13是沿图12的A-A线的断面图，图14是表示第1电路板的零件安装面的图，图15是表示介质馈电器的相位变换部和微小放射图形的位置关系的说明图，图16是表示波导管和电路板以及短路帽的安装状态的断面图，图17是表示防水罩的校正部和放射图形的关系的说明图，图18是表示校正部的变形例的说明图，图19是变换电路的方框图，图20是表示电路零件布置状态的说明图。
图21是放大表示2块电路板的接合部分的说明图。
具体实施例方式
以下结合
本发明的实施例。图1是涉及本实施方式的卫星广播接收用变换器的断面图。图2是从另一方向观看卫星广播接收用变换器的断面图。图3是波导管的斜视图。图4是波导管的正面图。图5是介质馈电器的斜视图。图6是介质馈电器的正面图。图7是分解表示介质馈电器的说明图。图8是表示介质馈电器在波导管上的安装状态的说明图。图9是表示2个介质馈电器的差异的说明图。图10是分解表示屏蔽罩和电路板以及短路帽的斜视图。图11是屏蔽罩的背面图。图12是表示电路板在屏蔽罩上的安装状态的说明图。图13是沿图12的13-13线的断面图。图14是表示第1电路板的零件安装面的图。图15是表示介质馈电器的相位变换部和微小放射图形的位置关系的说明图。图16是表示波导管和电路板以及短路帽的安装状态的断面图。图17是表示防水罩的校正部和放射图形的关系的说明图。图18是表示校正部的变形例的说明图。图19是变换电路的方框图。图20是表示电路零件的布置状态的说明图。图21是放大表示2块电路板的接合部分的说明图。
以下参照
本发明的实施例。图1是涉及本实施方式的卫星广播接收用变换器的断面图。图2是从另一方向观看卫星广播接收用变换器的断面图。图3是波导管的斜视图。图4是波导管的正面图。
图5是介质馈电器的斜视图。图6是介质馈电器的正面图。图7是分解表示介质馈电器的说明图。图8是表示介质馈电器在波导管上的安装状态的说明图。图9是表示2个介质馈电器的差异的说明图。图10是分解表示屏蔽罩和电路板以及短路帽的斜视图。图11是屏蔽罩的背面图。图12是表示电路板在屏蔽罩上的安装状态的说明图。图13是沿图12的13～13线的断面图。图14是表示第1电路板的零件安装面的图。图15是表示介质馈电器的相位变换部和微小放射图形的位置关系的说明图。图16是表示波导管和电路板以及短路帽的安装状态的断面图。图17是表示防水罩的校正部和放射图形的关系的说明图。图18是表示校正部的变形例的说明图。图19是变换电路的方框图。图20是表示电路零件的布置状态的说明图。图21是放大表示2块电路板的接合部分的说明图。
涉及本发明实施方式的卫星广播接收用变换器具有第1和第2波导管1、2、分别保持在波导管1、2的前端部上的第1和第2介质馈电器3、4、屏蔽罩5、安装在屏蔽罩5内部的第1和第2电路板6、7、关闭各波导管1、2的后部开口端的一对短路帽8、覆盖这些零件的防水罩9等。
如图3和图4所示，第1波导管1是把金属平板卷成圆筒状，加以接合，在多个铆接部1a处对该接合部分进行固定。各个铆接部1a之间的距离被设定为管内波长λg的约四分之一波长。第1波导管1大致上呈圆形断面形状，在其圆周面上沿圆周方向以大约90度的间隔形成4个平行部1b。各平行部1b向着与第1波导管1的中心线相平行的纵长方向延伸，在各个后端上延伸设置卡(snap)爪1c。并且，在对面的2个平行部1b的中途形成止动爪1d，这些止动爪1d向第1波导管1的内部突出。第2波导管2与第1波导管1的结构完全相同，在此对其说明从略，但其具有铆接部2a和平行部2b、以及卡爪2c和止动爪2d。
第1介质馈电器3和第2介质馈电器4均由介质损耗角正切低的合成树脂材料构成，在本实施方式的情况下，考虑到价格问题，采用了聚乙烯(介电常数ε≒2.25)。如图5～图7所示，第1介质馈电器3由具有辐射部10的第1拼合体3a以及具有阻抗变换部11和相位变换部12的第2拼合体3b构成。辐射部10形成为扩大成喇叭状的圆锥形状，在其中心部制成圆形的穿通孔10a。在穿通孔10a的内圆面上设置配合凸起10b，第1拼合体3a在注塑成形时把配合凸起10b作为分离线进行模具打开。并且，在辐射部10的前扩展的端面上形成环状槽10c，该环状槽10c的深度被设定为在该环状部传播的电波波长λ的约四分之一波长。
阻抗变换部11具有一对弯曲面11a，该弯曲面向相位变换部12逐渐变窄，形成圆弧状，该弯曲面11a的断面形状为近似的二次曲线。阻抗变换部11的端面大致为圆形。在其周缘上按照约90度的间隔形成了4个平整的安装面11b。并且，在阻抗变换部11的端面中央处设置了圆筒状的凸起13，在该凸起13的外圆面上形成了嵌合凹部13a。并且，使凸起13插入到穿通孔10a内，若把阻抗变换部11的端面对接到辐射部10的后端面上，则嵌合凹部13a和嵌合凸部10b在穿通孔10a内部快速卡紧结合，这样，使第1拼合体3a和第2拼合体3b形成一个整体。
这时，若把从辐射部10的后端面起到嵌合凸部10b止的长度设定为A；把从阻抗变换部11的端面起到嵌合凹部13a止的长度设定为B，则设定成A尺寸稍大于B尺寸。因此，当嵌合凹部13a和嵌合凸部10b卡紧结合时，产生一种把辐射部10的后端面压接到阻抗变换部11的端面上的方向的力，使第1拼合体3a和第2拼合体3b形成一个整体，没有晃荡。并且在凸起13的前端面上也形成环状槽13b，在第1拼合体3a和第2拼合体3b形成一体时，两者的环形槽10c、13b布置成同心圆。
相位变换部12连接在阻抗变换部11的前端变窄的部分上，它具有90度移相器的功能，能把进入到第1介质馈电器3内的圆极化波变换成线极化波。相位变换部12是具有大体均匀的厚度的板状零件，在其前端部上形成了多个缺口12a。各个缺口12a的深度被设定为管内波长λg的约四分之一波长，相位变换部12的端面和缺口12a的底面形成了与电波前进方向相垂直的2个反射面。并且，在相位变换部12的两侧面上形成了长槽12b。
如图8所示，这种结构的第1介质馈电器3由第1波导管1进行支承，第1拼合体3a的辐射部10和第2拼合体3b的凸起13从第1波导管1的开口端突出来，第2拼合体3b的阻抗变换部11和相位变换部12被插入和固定在第1波导管1的内部。这时，在第1波导管1的内周面上形成的4个平行部1b上，把阻抗变换部11的各个安装面11b压入到对应的4个平行部1b内，同时，把相位变换部12的两侧面压入到180度对置的2个平行部1b内，这样，就能以很高的位置精度和简单的方法把第2拼合体3b安装到第1波导管1上。再有，形成在2个平行部1b上的止动爪1d进入到相位变换部12的长槽12b内，因此，能可靠地防止第2拼合体3b从第1波导管1中拔出。
第2介质馈电器4由具有辐射部14的第1拼合体4a以及具有阻抗变换部15和相位变换部16的第2拼合体4b构成，把第2拼合体4b的凸起17插入和固定在第1拼合体4a的穿通孔14a内，这种基本结构与第1介质馈电器3相同。但以下两点与第1介质馈电器3不同，第1个不同点是，改变了两个相位变换部12、16的长度，若对第1介质馈电器3的相位变换部12的长度L1和第2介质馈电器4的相位变换部16的长度L2进行比较，则设定为L1＞L2的关系。第2个不同点是改变了两个第2拼合体3b，4b的颜色，例如，对第1介质馈电器3的第2拼合体3b用原料的色进行注塑成形；对第2介质馈电器4的第2拼合体4b，在原材料中加入红色或兰色等进行着色后进行注塑成形。
也就是说，在第1介质馈电器3和第2介质馈电器4的各个结构零件中，两个第1拼合体3a、4a是通用零件，两个第2拼合体3b、4b分别是相位变换部12、16的长度和颜色不同的别的零件。改变2个相位变换部12、16的长度的理由待后面叙述。若改变两个第2拼合体3b、4b的颜色，则如图9所示，在第1和第2介质馈电器3、4分别由对应的第1和第2波导管1、2进行支承时，用肉眼观看露出在两个第1拼合体3a、4a端面上的凸起13、17的颜色，即可很简单而且准确地检查出两个第2拼合体3b、4b的插入错误。
如图10~图13所示屏蔽罩5是用金属平板径冲压加工制成的，在其一侧部上所形成的倾斜面5a上，安装一对连接器18。在屏蔽罩5的平板状顶板上穿通设置了一对穿通孔19和多个透孔20，在构成圆形的各个穿通孔19的周缘上，面向屏蔽罩5的外部弯曲成直角形成了多个支承部21。并且，在屏蔽罩5的顶板上形成了由各个透孔20包围的多个栅部5b。并且，在这些栅部5b的外缘上向屏蔽罩5内部弯曲成直角，形成了多个结合爪22。再有，在屏蔽罩5的栅部5b的里面上形成了多个凹部23，这些凹部23沿透孔20的外缘形成细长形状。
第1电路6由低介电常数的介电损耗小的氟树脂系的聚四氟乙烯等材料制成的，其外形比第2电路板7大，在适当部位设置了多个穿通孔6a。该第2电路板7是含玻璃的环氧树脂等Q值比第1电路板6低的材料制成，设有一个穿通孔7a。并且，在第1和第2电路板6、7的一个面上分别设置了接地图形24、25，这些接地图形24、25利用充填在凹部23内的焊锡26而被焊接在屏蔽罩5上。在此情况下，在预先往各凹部23内充填了焊料糊的状态下，把两块电路板6、7的接地图形24、25重叠到屏蔽罩5的顶板里面上，然后，如果在回流焊接炉内使焊料糊熔化，那么就能很简单而可靠地使两块电路板6、7与屏蔽罩5接地。这时，如图12和图13所示，若使各凹部的一部分从两块电路板6、7的外缘部向外侧露出，则用目视即可很简单地检查出焊接不足等不良现象，对缺焊处很容易进行补焊。
再者，第1、第2电路板6、7不仅被焊接在屏蔽罩5上，而且利用各个结合爪22来与屏蔽罩5的顶板里面相结合。在此情况下，把屏蔽罩5的各个结合爪22插入到两块电路板6、7的各个穿通孔6a、7a之后，如果把这些结合爪22弯曲到第1电路板6的板面侧，那么，就能使两块电路板6、7与屏蔽罩5相结合。尤其从比第2电路板7大的第1电路板6来看，利用多个结合爪22把包括中央部和周缘部在内的适当部位压紧到屏蔽罩5的顶板里面上，能可靠地矫正第1电路板6的翘曲。
如图14和图15所示，在第1电路板6上设有一对穿通孔27，在这些圆形孔27内分别形成第1~第3桥接部27a~27c。在把第1电路板6固定到屏蔽罩5内部的状态下，两个圆形孔27分别与屏蔽罩5的穿通孔19相一致。第1桥接部27a和第2桥接部27b大致按90度角进行交叉，第3桥接部27c与第1和第2桥接部27a、27b大致按45度角进行交叉。但是，图示左侧的各桥接部27a~27c和图示右侧的各桥接部27a~27c相对于通过第1电路板6中心的直线P来说位于线对称的位置上。第1电路板6的与接地图形24相反的一侧是零件安装面，在该零件安装面上，在两个圆形孔27的周围形成了环状的接地图形28。该接地图形28通过穿通孔与接地图形24相导通，在各接地图形28内分别在圆周方向上按照大约90度的间隔设置了4个安装孔29。各个安装孔29形成长方形，图示左侧的4个安装孔29和图示右侧的4个安装孔29相对于上述直线P来说，也位于线对称位置上。
再者，在第1电路板6的零件安装面上，分别形成了以下图形位于两个第1桥接部27a上的一对第1探头30a、30b、位于两个第2桥接部27b上的一对第2探头31a、31b、位于两个第3桥接部27c上的一对微小放射图形32a、32b。所以，左右两侧的第1探头30a、30b和第2探头31a、31b以及微小放射图形32a、32b，以上各对均相对于上述直线P来说位于线对称的位置上，在以下的说明中，把图14中的图示右侧的微小放射图形32a称为第1微小放射图形；把图示左侧的微小放射图形32b称为第2微小放射图形。
短路帽8是用金属平板冲压加工制成的，如图10所示，在有底形状的开口端侧形成了凸边部8a。在凸边部8a上在圆周方向上按照约90度的间隔设置了4个安装孔33，各个安装孔33形成长方形。短路帽8具有终端面的功能，对两个波导管1、2的后部开口端进行封闭，如图15所示，短路帽8和第1及第2波导管1、2通过第1电路板6而形成一个整体。也就是说，第1和第2波导管1、2的各个卡爪1c、2c插入到第1电路板6的各个安装孔29内，向里面侧突出，把这些卡爪1c、2c插入到短路帽8的各个安装孔33内，这样，利用两个波导管1、2和一对短路帽8来夹持和固定第1电路板6。这时，在第1电路板6的接地图形28上预先涂敷焊料糊，在短路帽8插入后在回流焊炉内使焊料糊熔化，从而把短路帽8焊接到第1电路板6的接地图形28上。
并且，如上所述，第1电路板6被固定在屏蔽罩5内部，第1波导管1和第2波导管2分别与第1电路板6相垂直进行固定，同时，从第1电路板6穿过屏蔽罩5的穿通孔19向外部突出。在此情况下，两个波导管1、2搭接到形成在穿通孔19的周缘上的各个支承部21上，利用该支承部21来防止两波导管1、2产生倾斜等不必要的变形。而且，与两个波导管1、2的突出方向相反的一侧的屏蔽罩5的开口用无图示的罩子覆盖。
返回到图1和图2，上述两个波导管1、2和两个介质馈电器3、4以及屏蔽罩5等各个零件均被安放在防水罩9的内部，一对连接器18从防水罩9中向外部突出。防水罩9由聚丙烯和ASA树脂等耐气候性良好的介质材料制成，两个介质馈电器3、4的辐射部10、14面对防水罩9的前面部9a。在该前面部9a的大致中央处设置一对凸壁34，两个凸壁34进行延伸，横过第1和第2波导管1、2之间。该凸壁34具有校正功能，所以，通过防水罩9的电波相位受凸壁34的作用而延迟，所以，能根据凸壁34的体积比来对射入到两个波导管1、2内的电波的放射图形进行校正。因此，如图17所示，能把放射图形从虚线形状(无凸壁34的情况下)校正成实线形状，能使用小型化的反射镜(抛物面形)。而且，如图18所示，也能把防水罩9的前面部9a的大致中央处加厚而形成的厚壁部35作为校正部使用。
涉及本实施方式的卫星广播接收用变换器用于接收卫星发射的电波，该卫星是发射升空的互相邻近的2个卫星(第1卫星S1和第2卫星S2)。从第1和第2卫星S1、S2分别发射反时针旋转和顺时针旋转的圆极化波信号，这些圆极化波信号由反射镜会聚后，通过防水罩9输入到第1和第2波导管1、2内部。例如，从第1卫星S1发射的反时针旋转和顺时针旋转的圆极化波信号从辐射部10和凸起13的端面进入到第1介质馈电器3的内部，在第1介质馈电器3内部从辐射部10经过阻抗变换部11向相位变换部12传播后，在相位变换部12内变换成线极化波，进入第1波导管1的内部。也就是说，圆极化波是按等振幅互相具有90度相位差的2个线极化波的合成向量进行旋转的极化波，所以，圆极化波通过在相位变换部12内传播，相差90度的相位变成同相，例如，反时针旋转的圆极化波被变换成垂直极化波，右转的圆极化波被变换成水平极化波。
这时，在第1介质馈电器3的端面上形成了具有λ/4波长的深度的多个环状糟10c、13b，所以，辐射部10的端面和环状糟10c、13b的底面上反射的电波的相位进行反转，被消除，面向辐射部10的端面的电波的反射成分大幅度减少。而且，该辐射部10变成从第1波导管1的前方开端起进行扩大的喇叭形状，所以，能使电波在第1介质馈电器3内高效率地进行会聚，同时，能缩短辐射部10的轴线方向的长度。
再者，在第1介质馈电器3的辐射部10和相位变换部1 2之间设置阻抗变换部11，利用近似的二次曲线来对形成在该阻抗变换部11内的一对弯曲面11a的断面形状进行连接，因此，第1介质馈电器3的厚度从辐射部10向相位变换部12逐渐变薄，进行会聚，所以，不仅能有效地减小电波在第1介质馈电器3内传播的反射成分，而且即使缩短从阻抗变换部11到相位变换部12的部分的长度，也能使与线极化波的相位差增大，从这一点来看也能大幅度缩短第1介质馈电器3的全长。
再有，在相位变换部12的端面上形成了具有约λg/4波长的深度的缺口12a，所以，在缺口12a的底面和相位变换部12的端面上进行反射的电波的相位被颠倒，被消除，也能消除相位变换部12端面上的阻抗不匹配。
从第1卫星S1发射的左转和右转的圆极化波信号，这样在第1介质馈电器3的相位变换部12中变换成垂直和水平极化波信号后，在第1波导管1内向短路帽8进行，垂直极化波由第1探头30a进行检测，水平极化波由第2探头31a进行检测。同样，从第2卫星S2发射的左转和右转的圆极化波信号从辐射部14和凸起17的端面进入到第2介质馈电器4内部，在第2介质馈电器4的相位变换部16中左转的圆极化波变换成垂直极化波；右转的圆极化波变换成水平极化波。并且，该垂直极化波和水平极化波在第2波导管1内向短路帽8进行，垂直极化波由第1探头30b进行检测，水平极化波由第2探头31b进行检测。
在此，在第1电路板6上形成了第1和第2微小放射图形32a、32b，第1微小放射图形32a以大约45度角与第1和第2探头30a、31a的各轴线相交叉；第2微小放射图形32b也大约以45度角与第1和第2探头30b、31b的各轴线相交叉。所以两个波导管1、2内的垂直极化波和水平极化波的电场混乱分别由第1和第2微小放射图形32a、32b进行控制，确保垂直极化波和水平极化波之间的隔离。并且，第1和第2微小放射图形32a、32b相对于各探头30a、31a、30b、31b的轴线，形成非对称的长方形，其大小(面积)被设定为比较小，所以，在确保垂直极化波和水平极化波之间的隔离的基础上，能降低第1和第2微小放射图形32a、32b中的反射。
但是，第1和第2微小放射图形32a、32b在第1电路板6上相对于上述直线P位于线对称位置上，所以，如图15所示，第1微小放射图形32a大体上与第1介质馈电器3的相位变换部12进行正交；第2微小放射图形32b大体上与第2介质馈电器4的相位变换部16平行。在此情况下，与第2微小放射图形32b大体上与相位变换部16相平行的第2波导管2内的电场分布相比，第1微小放射图形32a大体上与相位变换部12进行正交的第1波导管1内的电场分布变坏，所以利用增加相位变换部12的轴线方向尺寸的方法来对该电场分布的变坏进行校正。也就是说，如上所述，第1介质馈电器3的相位变换部12的长度L1和第2介质馈电器4的相位变换部16的长度L2被设定成L1＞L2的关系(参见图9)，通过增长相位变换部12的尺寸，来防止在第1波导管1内传播的线极化波产生相位偏差。
利用第1探头30a、30b和第2探头31a、31b来检测出的接收信号，通过安装在第1和第2电路板6、7上的变换电路进行变频而成为IF频率信号进行输出。如图19所示，该变换电路具有卫星广播信号输入端部100，其接收从第1卫星S1和第2卫星S2上发射的卫星广播信号，并将其送入后续的电路中；接收信号放大电路部101，其对输入的卫星广播信号进行放大和输出；滤波部102，其对输入的卫星广播信号的镜像频带进行衰减；变频部103，其对滤波部102输出的卫星广播信号进行变频；中频放大电路部104，其对从变频部103输出的信号进行放大；信号选择装置105，其对由中频放大电路部104放大后的卫星广播信号进行选择并输出；以及第1和第2稳压器106、107，其把电源电压供给到接收信号放大电路部101、滤波部102、信号选择装置105等各个电路部内。
从第1卫星S1的第2卫星S2分别发射左转和右转圆极化波的12.2GHz～12.7GHz的卫星广播信号，这些卫星广播信号经过室外天线装置的反射镜进行会聚后输入到卫星广播信号输入端部100内。卫星广播信号输入端部100具有第1和第2探头30a、31a，其检测从第1卫星S1发射的左转和右转圆极化波信号；以及第1和第2探头30b、31b，其检测从第2卫星S2发射的左转和右转圆极化波信号。如上所述，从第1卫星1S发射的左转和右转圆极化波信号被变换成垂直极化波和水平极化波，分别由第1和第2探头30a、31a进行检测，第1探头30a输出左转圆极化波信号SL1；第2探头31a输出右转圆极化波信号SR1。另一方面，从第2卫星S2发射的左转和右转圆极化波被变换成垂直极化波和水平极化波，分别由第1和第2探头30b、31b进行检测，第1探头30b输出左转信号SL2；第2探头31b输出右转圆极化波信号SR2。
接收信号放大电路部101具有第1~第4放大器101a、101b、101c、101d。第1放大器101a输入右转圆极化波信号SR1；第2放大器101b输入左转圆极化波信号SL1；第3放大器101c输入左转圆极化波信号SL2；第4放大器101d输入右转圆极化波信号SR2，把这些信号放大到规定电平，输出到滤波部102内。
滤波部102具有第1~第4带阻(band eliminator)滤波器102a、102b、102c、102d。第1和第4带阻滤波器102a、102d对第1中频信号FIL1和第4中频信号FIL2的镜像频带9.8GHz～10.3GHz频带进行衰减；第2和第3带阻滤波器102b、102c对第2中频信号FIL1和第3中频信号FIL2镜像频带16.0GHz～16.5GHz频带进行衰减。然后，右转圆极化波信号SR1通过第1带阻滤波器102a；左转圆极化波信号SL1通过第2带阻滤波器102b；左转圆极化波信号SL2通过第3带阻滤波器102c；右转圆极化波信号SR2通过第4带阻滤波器102d，然后被送入到变频部103内。
变频部103具有第1~第4混频器103a、103b、103c、103d和第1振荡器108和第2振荡器109。第1振荡器108(振荡频率＝11.25GHz)被连接到第1混频器103a和第4混频器103d上，从第1带阻滤波器102a输出的卫星广播信号在第1混频器103a中被变频成为950MHz～1450MHz的第1中频信号FIL1；从第4带阻滤波器102d输出的卫星广播信号在第4混频器103d中被变频成为950MHz～1450MHz的第4中频信号FIL2。并且，第2振荡器109(振荡频率＝14.35GHz)被连接在第2混频器103b和第3混频器103c上，从第2带阻滤波器102b输出的卫星广播信号在第2混频器103b中被变频成为1650MHz～2150MHz的第2中频信号FIL1；从第3带阻滤波器102c输出的卫星广播信号在第3混频器103c中被变频成为1650MHz～2150MHz的第3中频信号FIH2。
中频放大电路部104具有第1~第4中频放大器104a、104b、104c、104d，从变频部103中输出的第1～第4中频信号被输入后，将其放大到规定电平，再输出到信号选择装置中。也就是说，第1中频信号FIL1输入到第1中频放大器104a内；第2中频信号FIL1输入到第2中频放大器104b内；第3中频信号FIH2输入到第3中频放大器104c内；第4中频信号FIL2输入到第4中频放大器104d内，这些输出信号均被送入到信号选择装置105内。
信号选择装置105具有第1和第2信号合成电路110、111以及信号切换控制电路112。第1信号合成电路110对输入的第1中频信号FIL1和第2中频信号FIH1进行合成，并送入到信号切换控制电路112内，同样，第2信号合成电路111对输入的第3中频信号FIH2和第4中频信号FIL1进行合成，并将其送入到信号切换控制电路112内，信号切换控制电路112从第1中频信号FIL1和第2中频信号FIH1的合成信号、以及第3中频信号FIH2和第4中频信号FIL2的合成信号中，选择出某一个信号，分别输出到第1输出端105a和第2输出端105b。其切换控制待以后叙述。
并且，在第1和第2输出端105a和105b上分别连接另外的卫星广播接收用电视(无图示)，从各个卫星广播接收用电视供给为使各个电路进行工作所必须的电压，同时还供给为控制信号选择装置105所必须的控制信号。例如，把22KHz的控制信号重叠到直流15V的电压上，这样即可区别出是否选择中频信号FIL1和FIH1的合成信号或者中频信号FIL2和FIH2的合成信号。也就是说，卫星广播接收用电视在选择以下两种情况时，把重叠到供给电压上的控制信号分别供给到输出端105a，105b。上述的两种情况是第1，接收从第1卫星S 1发射的右转圆极化波信号SR1和左转圆极化波信号SL1；第2，接收从第2卫星S2发射的右转圆极化波信号SR2和左转圆极化波信号SL2。这些电压从第1输出端105a通过阻止高频用的扼流圈113输入到信号切换控制电路112内，同样，从第2输出端105B通过阻止高频用的扼流圈114输入到信号切换控制电路112内。
另一方面。第1电压和第2电压分别通过阻止高频用的扼流圈113、114而被输入到第1和第2稳压器106、107内，第1和第2稳压器106、107把电源电压(例如8v)供给到各电路部。因此，第1和第2稳压器106、107为同一结构，用集成电路构成稳压电路。并且，第1和第2稳压器106、107的输出端分别通过防止反向电流用的二极管115、116而连接在电源电压输出端117上。所以，即使在只有一个卫星广播接收用电视工作的情况下，也向各电路部内供给电源电压。并且，第1和第2输出端105a、106b分别通过稳压器106、107而与电源电压输出端117相连接，所以，利用第1和第2稳压器106、107所具有的元件之间的隔离，例如使从第1输出端105a供给的控制信号不能输入到信号切换控制电路112内，同样，使从第2输出端105b供给的控制信号不能输入到信号切换控制电路112内。
如图20所示，在这种结构的变换电路中，从变频部103起，前级的RF电路用结构零件安装在第1电路板6上的同时，从中频放大电路部104起，后级的IF电路用结构零件安装在第2电路板7上，而且，第1电路板6和第2电路板7局部重叠，接合成一体化。
在此情况下，在第1电路板6的最外侧，布置第1卫星S1和第2卫星S2的右转圆极化波信号SR1、SR2的信号线；在其内侧布置第1卫星S1和第2卫星S2的左转圆极化波信号SL1、SL2信号线。利用连接在第1振荡器108上的第1和第4混频器103a、103d来对外侧的右转圆极化波信号SR1、SR2进行变频，使其变成95DMHz～1450MHz的第1和第4中频信号FIL1、FIL2。同时利用与第2振荡器109相连接的第2和第3混频器103b、103c对内侧的左转圆极化波信号SL1、SL2进行变频，使其成为1650MHz～2150MHz的第2和第3中频信号FIH1、FIH2。也就是说。把第1振荡器108和第2振荡器1 09布置在第1电路板6的中央部分，同时，通过振荡信号线36把第1振荡器108连接到外侧的第1混频器103a和第4混频器103d上；通过振荡信号线37把第2振荡器109连接到内侧的第2混频器103b和第3混频器103c上。
如图21所示，从第1电路板6上的各个混频器103a～103d输出的中频信号FIL1、FIL2、FIH1、FIH2的中频信号线38，分别通过连接销39而被连接到第2电路板7上的中频放大电路部104上，在该第1电路板6和第2电路板7重叠的部分，形成在第1电路板6上的接地图形24和形成在第2电路板7的零件安装面上的接地图形25a相接触。并且，在第2电路板7上形成与接地图形25a相对置的引出图形40，该引出图形40通过穿通孔41而被连接到第2电路板7的中频放大电路部104上，连接销39的两端被焊接在中频信号线38和引出图形40上。所以，把第1振荡器108连接到外侧的第1和第4混频器103a、103d上的振荡信号线36、以及把来自各个混频器103a～103d的中频信号FIL1～FIL4引出到中频放大电路部104上的中频信号线38，可以在具有地线的状态下在第1电路板6和第2电路板7的重叠部分上进行交叉。
若采用涉及上述实施方式的卫星广播接收用变换器，则把形成在第1和第2波导管1、2的开口端上的各个卡爪1c、2c插入到第1电路板6的各个安装孔29内，把这些卡爪1c、2c插入到短路帽8的各个安装孔33内，所以，利用由金属板制成的波导管1、2的弹性使各个卡爪1c、2c与短路帽8相结合，该作业很简单，能利用波导管1、2和短路帽8来夹持和固定第1电路板6。因此，与利用许多螺钉来把电路板和短路帽固定到屏蔽罩内部的现有技术相比，能大幅度减少零件数量和作业工时，能相应地减少卫星广播接收用变换器的制造成本。并且，预先在第1电路板6的接地图形28上涂敷焊锡糊；在把短路帽8插入到各个卡爪1c、2c内临时固定的状态下使焊锡糊熔化，所以，很容易把短路帽8焊接到第1电路板6的接地图形28上。
再者，在波导管1、2相对置周面的4个位置上，分别形成向轴线方向延伸的平行部1b、2b，在各平行部1a、1b的前端上延伸设置了卡爪1c、2c，所以，能把各卡爪1b、2b插入到第1电路板6上对应的各个安装孔29内，设有晃荡，能使设置在第1电路板6上的各个探头30a、30b、31a、31b和波导管1、2的相对位置牢靠地对准。
再有，把第1电路板6固定到屏蔽罩5内部，使波导管1、2插入到屏蔽罩5上所设置的穿通孔19内，并向外部突出，所以，能使单个零件波导管1、2和屏蔽罩5通过第1电路板6而形成一体化。因此，能把要求高尺寸精度的波导管1、2从屏蔽罩5上分离出来，能提高波导管1、2的尺寸精度管理水平。这时，在屏蔽罩5的穿通孔19的周缘上弯曲形成支承部21，使波导管1、2的根部搭接在支承部21上，所以，能利用支承部21来防止波导管1、2的倾斜等不良变形。
而且，在上述实施方式中，对具有第1和第2波导管1、2的双卫星广播接收用变换器进行了说明。但不言而喻，本发明也可适合用于具有一个波导管的单卫星广播接收用变换器。
再者，若采用上述实施方式的卫星广播接收用变换器，则由波导管1、2支承的合成树脂制的介质馈电器3、4由以下两部分构成一是具有从波导管1、2的开口端开始突出的辐射部10、14的第1拼合体3a、4a；二是具有被固定在波导管1、2内部的相位变换部12、16的第2拼合体3b、4b，通过把第2拼合体3b、4b的凸起13、17插入到设置在第1拼合体3a、4a的中心的穿通孔10a、14a内，使该第1拼合体3a、4a和第2拼合物3b、4b形成了一体化，所以，能减小第1拼合体3a、4a和第2拼合体3b、4b单独的体积(容积)，能相应地减少气孔、气泡的产生。而且，该介质馈电器3、4在穿通孔10a、14a和凸起13、17相接合的部上分开，该分开面位于离开电场强度最高的第1拼合体3a、4a中心的位置上，所以，能控制因分开而产后的电气不良影响。
再者，在第2拼合体3b、4b上设置一种从波导管1、2的开口端起向相位变换部12、16逐渐变窄形成图弧状的阻抗变换部11、15，在该阻抗变换部11、15的端面上设置凸起13、17，同时，在阻抗变换部11、15的端面上使第1拼合体3a、4a和第2拼合体3b、4b进行接合，所以，能大幅度减少从辐射部10、14经过阻抗变换部11、15向相位变换部12、16传播的电波的反射成分，而且，即使缩短从阻抗变换部11、15到相位变换部12、16的部分的长度，也能增大与线极化波的相位差，因此，能大幅度缩短波导管1、2的全长。
再者，对于第1介质馈电器3，在穿通孔10a的内壁面上形成嵌合凸部10b，同时，在凸起13的外壁面上形成嵌合凹部13a，从结构上使这些嵌合凸部10b和嵌合凹部13a快速结合，对于第2介质馈电器4，也采用同样的快速结合，所以，凸起13、17和穿通孔10a、14a即使有点尺寸误差，也能使两者简单而且牢靠地进行结合。这时，对于第1介质馈电器3，因为把从辐射部10的后端面到嵌合凸部10b的长度设定为A，把从阻抗变换部11的端面到嵌合凹部13a的长度设定为B，将二者的关系设定A＞B，所以，能使嵌合凹部10b和嵌合凹部13a可靠地快速结合而没有晃荡。对于第2介质馈电器4也是一样。
再有，把辐射部10、14制成园锥形状，使其从波导管1、2的开口端向前扩展成为喇叭状，使阻抗变换部11、15的端面与该辐射部10、14的后端面相接合，所以，与电波在介质馈电器3、4内传播的前进方向相垂直的分开面能减小，能减少在该分开面上的电波反射。
而且，在上述实施方式中，对具有第1和第2波导管1、2以及第1和第2介质馈电器3、4的卫星广播接收用变换器进行了说明，但，不言面喻，本发明也能适用于由一个波导管来支承一个介质馈电器的单卫星广播接收用变换器。
发明的效果本发明按上述方式来实施，其效果如下。
由于其结构是在由金属板制成的波导管开口端上形成卡爪，把该卡爪插入到电路板上的安装孔内，同时使封闭波导管开口端的短路帽与卡爪相结合。于是由波导管和短路帽来夹持和固定电路板，所以，能大幅度减少零件数量和作业工时，能相应地降低卫星广播接收用变换器的制造成本。
再者，由于其结构是合成树脂制的介质馈电器包括具有从波导管开口端突出的辐射部的第1拼合体、以及具有固定在波导管内部的相位变换部的第2拼合体，通过把设置在第2拼合体上的凸起插入到设置在第1拼合体中心的穿通孔，使该第1和第2拼合体形成一体化。所以能使第1和第2拼合体单独的体积(容积)减小，能相应地减少气孔和气泡的发生。而且，由于该介质馈电器在穿通孔和凸起相接合的部分进行分开，该分开面的位置离开了电场强度最大的第1拼合体中心，所以，能控制由于分开而造成的电气不良影响。
权利要求
1.一种卫星广播接收用变换器，其特征在于具有具有探头的电路板、与该电路板相垂直而设置的、由金属板制成的波导管、以及对该波导管的开口端进行封闭的有底形状的短路帽，把形成在上述波导管的开口端上的卡爪插入到穿通上述电路板的安装孔内，使上述短路帽与该卡爪相结合，由此能用上述波导管和短路帽来夹持上述电路板。
2.如权利要求1所述的卫星广播接收用变换器，其特征在于把上述短路帽焊接到上述电路板上所设置的接地图形上。
3.如权利要求1所述的卫星广播接收用变换器，其特征在于在上述波导管的分别对置的周面4个部位上分别形成向轴线方向延伸的平行部，把上述卡爪延伸设置在上述各平行部前端上。
4.如权利要求1所述的卫星广播接收用变换器，其特征在于具有安装上述电路板和短路帽的屏蔽罩，把上述波导管插入到该屏蔽罩上所设置的穿通孔内，并使其向外部突出，同时，把上述电路板固定到屏蔽罩的内部。
5.如权利要求4所述的卫星广播接收用变换器，其特征在于上述屏蔽罩用金属板形成，把支承上述波导管周面的支承部弯曲形成在上述穿通孔的周缘上。
6.一种卫星广播接收用变换器，其特征在于具有其一端被堵塞另一端开口的波导管、向该波导管的中心轴方向突出的探头、以及由上述波导管支承的合成树脂制的介质馈电器，上述介质馈电器由第1拼合体和第2拼合体构成，该第1拼合体具有从上述波导管的开口端突出的辐射部；该第2拼合体具有被固定在上述波导管内部的相位变换部，把设置在上述第2拼合体上的凸起插入到上述第1拼合体的中心部上所设置的穿通孔内，由此使该第1拼合体和第2拼合体形成一体化。
7.如权利要求6所述的卫星广播接收用变换器，其特征在于在第2拼合体上设置从上述波导管的开口端向相位变换部按圆弧状变窄的阻抗变换部，在该阻抗变换部的端面上设置上述凸起，同时，用上述阻抗变换部的端面来使第1和第2拼合体接合。
8.如权利要求7所述的卫星广播接收用变换器，其特征在于在穿通孔的内壁面上形成嵌合凸部，在凸起的外壁面上形成嵌合凹部，将这些嵌合凸部和嵌合凹部进行嵌入结合。
9.如权利要求8所述的卫星广播接收用变换器，其特征在于把从上述辐射部的后端面起到嵌合凸部止的长度设定为A；把从阻抗变换部的端面起到嵌合凹部止的长度设定为B时；把两者的关系设定为A＞B。
10.如权利要求7所述的卫星广播接收用变换器，其特征在于使上述辐射部形成圆锥形状，即从波导管的开口端向前方扩大成喇叭状，并把阻抗变换部的端面接合到该辐射部的后端面上。
全文摘要
提供一种卫星广播接收用变换器，其波导管和短路帽很容易安装到具有探头的电路板上，制造成本能够降低。在第1电路板6上所设置的圆形孔27的内部，设置探头30a、30b、31a、31b，同时，在图形孔27的周围设置多个安装孔29。在由金属板制成的波导管1、2的开口端上形成卡爪1c、2c，把各卡爪1c、2c插入到第1电路板6的各个安装孔29内，并使其向里面侧突出，同时，把短路帽8的各个安装孔33推进到卡爪1c、2c上，这样，用波导管1、2和短路帽8来夹持和固定第1电路板6。
文档编号H01P1/16GK1411178SQ0214287
公开日2003年4月16日 申请日期2002年9月23日 优先权日2001年9月21日
发明者佐佐木和广, 窦元珠, 中川真志 申请人:阿尔卑斯电气株式会社