专利名称：卫星广播接收用变换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对从相邻2个卫星所发送的电波进行接收的卫星广播接收用变换器，特别涉及适合于对从各卫星所发送的圆极化波电波进行接收的卫星广播接收用变换器。
背景技术：
在接收从相邻多数卫星所发送的电波的卫星广播接收用变换器中，例如从2个卫星分别发送左旋圆极化波和右旋圆极化波的卫星广播信号，将这些卫星广播信号入射到各个波导管，当用1个LNB接收时，由相位变换部将入射到各波导管内的左旋及右旋圆极化波变换为垂直极化波和水平极化波后，需要使这些垂直极化波和水平极化波耦合到一对探头后进行接收。
以前，作为这样的二卫星广播接收用变换器的一例，众所周知是在一对波导管的尖端部分别保持电介质馈电器，同时在各波导管的后端配置电路板，并在该电路板的同一平面上，使垂直极化波用探头和水平极化波用探头组对应于各波导管，形成二组图形。此处，在各电介质馈电器的两端上一体成形辐射部和相位变换部，辐射部从波导管的开口端向前方突出，而相位变换部插入固定在波导管的内部。另外，一组垂直极化波用探头和水平极化波用探头在电路基板上相互大体直交，电介质馈电器的相位变换部对垂直极化波用探头和水平极化波用探头大体以45度角进行交叉。在电路极上还装有处理电路，由各探头所检测的信号由该处理电路进行频率变换为不同的中间频带。
在这样概略构成的二卫星广播接收用变换器中，当从各卫星所发送的左旋及右旋圆极化波从一对电介质馈电器的辐射部进入内部时，这些左旋及右旋圆极化波向各电介质馈电器内容传播时，由相位变换部变换成垂直极化波和水平极化波，这些垂直极化波和水平极化波与电路板上所设置的垂直极化波用探头和水平极化波用探头相耦合。从而通过使用有相位变换部的电介质馈电器，可以使波导管的形状简化，降低生产成本，另外，通过使各探头在电路板的同一平面上形成图形，可以缩短波导管本身的全长，实现小型化。
可是，由于在上述的现有卫星广播接收用变换器中，由于二组垂直极化波用探头和水平极化波用探头分别在电路板的同一平面上形成图形，所以垂直极化波和水平极化波之间的隔离恶化，将产生不能实现良好的交叉极化波特性的不良情况。为了改善这种不良情况，提出了在电路板上形成正方形及圆形的微小辐射图形，通过使该微小辐射图形位于垂直极化波用探头和水平极化波用探头交叉的延长线上，确保垂直极化波和水平极化波间的隔离的技术。
但是，由于微小辐射图形对垂直极化波用探头和水平极化波用探头的轴线是对称形状的，所以当使微小辐射图形的大小(面积)形成很小时，就不能很好做到垂直极化波和水平极化波间的隔离，反之当使微小辐射图形形成很大时，则反射成分增加，造成传输损耗。另外，在采用这种微小辐射图形时，如果电介质馈电器和微小辐射图形的位置关系等在2个波导管内不相同，则在某一方的波导管内将在直线极化波上产生相位偏离，因此必然决定了电器板上的各探头及信号线的布局设计，使电路设计上的自由度减小。
发明内容
本发明鉴于这种现有技术的实际情况，其目的在于提供一种卫星广播接收用变换器，在确保垂直极化波和水平极化波间的隔离的基础上，可以提高电路设计上的自由度。
为了达到上述目的本发明的卫星广播接收用变换器，包括一对中空结构的波导管、保持在这些波导管上的第1及第2电介质馈电器、以及对上述各波导管的轴线直交配置的电路板，从相邻的2个卫星分别发送的左旋及右旋的圆极化波，入射到上述第1及第2电介质馈电器的辐射部，由上述第1及第2电介质馈电器的相位变换部将这些圆极化波分别变换为垂直及水平极化波，并且使这些垂直及水平极化波分别与上述电路板上设置的垂直极化波用探头和水平极化波用探头相耦合，其特征在于在上述电路极上设置相对于上述垂直极化波用及水平极化波用探头的各轴线在电气上倾斜约45度的第1微小辐射时图形及第2微小辐射图形，使上述第1微小辐射图形与上述第1电介质馈电器的相位变换部大体相直交，同时使上述第2微小辐射图形相对于上述第2电介质馈电器的相位变换部大体平行延伸，并且，将上述第1电介质馈电器的相位变换部的长度设定为比上述第2电介质馈电器的相位变换部长。
这样构成的卫星广播接收用变换器，由于通过对应于2个电介质馈电器在电路板上形成的第1及第2微小辐射图形，分别对垂直极化波用探头和水平极化波间探头的轴线电气倾斜约45度，各波导管内的电场混乱可由比较小的微小辐射图形进行抑制，所以可以确保垂直极化波和水平极化波间的隔离。另外，由于使第1微小辐射图形对第1电介质馈电器的相位变换部大体直交，同时使第2微小辐射图形对第2电介质馈电器的相位变换部大体平行延伸，所以电路板上的各探头及信号线的布局设计自由度高，而且通过将对微小辐射图形大体直交的相位变换部，设定为比对微小辐射图形大体平行的另一相位变换部长，可以校正因相位变换部和微小辐射图形的角度不同而引起的相位偏差，可以可靠地接收从2个卫星所发送的卫星广播信号。
在上述构成中，最好在连接在上述垂直极化波用探头上的一对第1信号线和连接在上述水平极化波用探头的一对第2信号线中，靠近上述电路板中央配置某一方的共用信号线，而在其外侧配置某另一方的共用信号线。这样可以使2个卫星的左旋圆极化波信号及右旋圆极化波信号分别用共同的振荡器进行频率变换为不同的中间频带，可以简化电路构成。
另外，在上述构成中，第1电介质馈电器和第2电介质馈电器虽然可以分别由一体的成形品构成，但是最好使上述第1及第2电介质馈电器分别由具有上述辐射部的第1分割体和具有上述相位变换部的第2分割体构成，并且通过在上述第1分割体上设置的贯通孔中插入上述第2分割体上设置的突起，使这些第1及第2分割体一体化，这样，当电介质馈电器分割成第1分割体和第2分割体时，可减少第1及第2分割体单独的体积(容积)，可以相应减少这部分的损耗及气泡的发生。而且由于该电介质馈电器由贯通孔和突起接合的部分进行分割，其分割面位于离开电场度最大的第1分割体中心的位置，所以可以抑制由分割引起的电气不良影响。
这时，最好在上述第2分割体上设置从上述波导管的开口端向上述相位变换部以圆孤状变窄的阻抗变换部，而在该阻抗变换部的端面上设置上述突起，同时使上述第1及第2分割体在上述阻抗变换部的端面相接合，当设置这样的阻抗变换部时，可以使从辐射部经阻抗变换部向相位变换部传播的电波反射成分大幅度降低，而且即使缩短从阻抗变换部到相位变换部部分的长度，对直线极化波的相位差也变大，所以可以大幅度缩短波导管的全长。
另外，在上述的构成中，当作为上述第1及第2电介质馈电器构成部件的2个第2分割体中，至少在一方上设置可以目视的表示两者不同的识别用标记时，可以将各第1分割体无误地插入对应的波导管，可靠地保持。这时当将长度不同的各第2分割体由相互不同的颜色成形时，只是对注塑成形材料着色即可，所以可以抑制生产成本的上升。
图1是实施例所涉及的卫星广播接收用变换器的断面图。
图2是从另一方向看卫星广播接收用变换器的断面图。
图3是波导管的透视图。
图4是波导管的正面图。
图5是电介质馈电器的透视图。
图6是电介质馈电器的正面图。
图7是分解表示电介质馈电器的说明图。
图8是表示将电介质馈电器安装在波导管上状态的说明图。
图9是表示2个电介质馈电器不同的说明图。
图10是将屏蔽罩和电路板及短路帽进行分解表示的透视图。
图11是屏蔽罩的背面图。
图12是表示将电路板安装在屏蔽罩上状态的说明图。
图13是沿着图12的13-13线的断面图。
图14是表示第1电路板的元件安装面的图。
图15是表示电介质馈电器的相位变换部和微小辐射图形位置关系的说明图。
图16是表示波导管和电路板及短路帽安装状态的断面图。
图17是表示防水罩的校正部和辐射图形关系的说明图。
图18是表示修正部变形例的说明图。
图19是变换器电路的方框图。
图20是表示电路元件的布局状态的说明图。
图21是将2块电路板的接合部分放大表示的说明图。
具体实施例方式
下面参照附图对发明的实施例进行说明。图1是实施例所涉及的卫星广播接收用变换器的断面图，图2是从另一方向看卫星广播接收用变换器的断面图，图3是波导管的透视图，图4是波导管的正面图，图5是电介质馈电器的透视图，图6是电介质馈电器的正面图，图7是分解表示电介质馈电器的说明图，图8是表示将电介质馈电器安装在波导管上状态的说明图，图9是表示2个电介质馈电器不同的说明图，图10是将屏蔽罩和电路板及短路帽进行分解表示的透视图，图11是屏蔽罩的背面图，图12是表示将电路板安装在屏蔽罩上状态的说明图，图13是沿着图12的13-13线的断面图，图14是表示第1电路板的元件安装面的图，图15是表示电介质馈电器的相位变换部和微小辐射图形位置关系的说明图，图16是表示波导管和电路板及短路帽安装状态的断面图，图17是表示防水罩的修正部和辐射图形关系的说明图，图18是表示修正部变形例的说明图，图19是变换器电路的方框图，图20是表示电路元件的布局状态的说明图，图21是将2块电路板的接合部分放大表示的说明图。
本实施例所涉及的卫星广播接收用变换器的构成包括第1及第2波导管1、2、分别保持在波导管1、2尖端部上的第1及第2电介质馈电器3、4、屏蔽罩5、屏蔽罩5内部安装的第1及第2电路板6、7、对各波导管1、2的后部开口端进行封闭的一对短路帽8、覆盖这些器件的防水罩9等。
如图3和图4所示，第1波导管1是将金属平板卷绕成圆筒状进行接合，并用多数铆接部1a将该接合部分进行固定而成，各铆接部1a间的距离设定为管内波长λg的约1/4波长。第1波导管1大体呈圆形的断面形状，在其周面上圆周方向存在约90度的间隔，形成4个平行部1b。各平行部1b向与第1波导管1的中心轴平行的长度方向延伸，在各个后端延伸设置有卡爪1c。另外，相对的2个平行部1b的途中形成挡爪1d，这些挡爪1d突出到第1波导管1的内部。第2波导管2的构成与第1波导管1完全相同，在此其重复说明予以省略，但是具有铆接部2a、平行部2b、卡(snap)爪2c及挡爪2d。
第1电介质馈电器3和第2电介质馈电器4都由介质损耗角正切低的合成树脂材料构成，在本实施例中考虑到价格因素采用了廉价的聚乙烯(介质常数ε≒2.25)。如图5～图7中所示，第1电介质馈电器3由具有辐射部10的第1分割体3a、及具有阻抗变换部11和相位变换部12的第2分割体3b构成。辐射部10形成喇叭状扩展的圆锥形状，在其中心部设置圆形的贯通孔10a。在贯通孔10a的内周面上设置嵌合凸部10b，第1分割体3a在注塑成形时将嵌合凸部10b作为分型线进行起模。在辐射部10的前端展宽的端面上形成环状槽10c，该环状槽10c的深度设定为在该环状部中传播的电波波长λ的约1/4波长。
阻抗变换部11向着相位变换部12具有以圆孤状变窄的一对弯曲面1a，这些弯曲面11a的断面形状为近似二次曲线。阻抗变换部11的端面大体为圆形，但其周边存在大体为90度的间隔，形成4个平坦状的安装面11b。另外，在阻抗变换部11的端面中央设置有圆筒状的突起13，在该突起13的外周面上形成嵌合凹部13a。而且，当将突起13插入贯通孔10a，使阻抗变换部11的端面接触到辐射部10的后端面上时，在贯通孔10a的内部，嵌合凹部13a和嵌合凸部10b相卡住耦合，这样，第1分割体3a和第2分割体3b构成一体化。
这时，当设从辐射部10的后端面到嵌合凸部10b的长度为A、从阻抗变换部11的端面到嵌合凹部13a的长度为B时，则设定A尺寸比B尺寸长若干。因此，在嵌合凹部13a和嵌合凸部10b卡住结合的时刻，产生将辐射部10的后端面压接在阻抗变换部11端面上的方向上的力，使第1分割体3a和第2分割体3b不晃荡地形成一体化。另外，在突起13的尖端面上也形成环状槽13b，在使第1分割体3a和第2分割体3b一体化的时刻，两者的环状槽10c、13b排列成同心圆。
相位变换部位12与阻抗变换部11的前端狭窄部分相连接，起到使进入第1电介质馈电器3内的圆极化波变换为直线极化波的90度相位器的功能。相位变换器12是具有大体均匀厚度的板状材料，在其尖端部形成多数缺口12a。各缺口12a的深度设定为管内波长λg的约1/4波长上，相位变换部12的端面和缺口12a的底面之间，形成对电波行进方向相直交的2个反射面。另外，在相位变换部12的两侧面上形成长槽12b。
如图8中所示，这样构成的第1电介质馈电器3保持在第1波导管1中，第1分割体3a的辐射部10和第2分割体3b的突起13从第1波导管1的开口端突出，第2分割体3 b的阻抗变换部11和相位变换部12插入固定在第1波导管1的内部。这时，对于在第1波导管1的内周面上形成的4个平行部1b，将阻抗变换部11的各安装面11b压入对应的4个平行部1b中，并且通过将相位变换部12的两侧面压入180度相对的2个平行部16中，可以以很高的位置精度将第2分割体3b简单安装在第1波导管1上。再通过使2个平行部1b上形成的卡爪1d插入相位变换部12的长槽12b中，可以确实防止第2分割体3b从第1波导管1中脱出。
第2电介质馈电器4由具有辐射部14的分割体4a、及具有阻抗变换部15和相位变换部16的第2分割体4b构成，在第1分割体4a的贯通孔14a中插入固定第2分割体4b的突起17的基本构成，与第1电介质馈电器3相同，但是以下2点与第1电介质馈电器3不同。第1个不同是改变了两个相位变换部12、16的长度，当比较第1电介质馈电器3的相位变换部12的长度L1和第2电介质馈电器4的相位变换部16的长度L2，则设定为L1＞L2的关系。第2个不同点是改变了两个第2分割体3b、4b的颜色，例如，以原材料的颜色注塑成形第1电介质馈电器3的第2分割体3b，而用在原材料中着色红色及蓝色注塑成形第2电介质馈电器4的第2分割体4b。
即，在第1电介质馈电器3和第2电介质馈电器4的各构成器件中，两个第1分割体3a、4a为共用器件，而两个第2分割体3b、4b分别为相位变换部12、16的长度和颜色不同的器件。对于改变两相位变换部12、16长度的理由将在后面叙述，但当改变两个第2分割体3b、4b颜色时，如图9中所示在将第1及第2电介质馈电器3、4分别保持在对应的第1及第2波导管1、2上时，通过目视在两个第1分割体3a、4a的端面上露出的突起13、17的颜色，可以简单而确实地检查两个第2分割体3b、4b是否误插入。
如图10～图13中所示，屏蔽罩5是对金属平板冲压加工而成，在其一侧所形成的倾斜面5a上安装有一对连接器18。在屏蔽罩5的平板状的顶板上设置一对贯通孔19和多数透孔20，在形成圆形状的各贯通孔19的周边，多数支撑部21向屏蔽罩5的外部弯成直角形成。另外，在屏蔽罩5的顶板上形成通过各透孔20包围的多数搭板部5b，这些搭板部5b的外缘上，多数固定爪22向着屏蔽罩5的内部弯成直角形成。还在屏蔽罩5的搭板部5b背面形成多数凹部23，这些凹部23沿着透孔20的外缘形成细长形状。
第1电路板6由低介电常数、介电损耗少的氟化树脂系列的聚四氟乙烯等材料构成，其外形与第2电路基板7相比形成的大，并在适当部位设置多数贯通孔6a。第2电路7与放入玻璃环氧树脂等的第1电路板6相比，由Q值低的材料构成，并设置1个贯通孔7a。另外，第1及第2电路板6、7的一面上分别设置地线图形24、25，这些地线图形采用充填在各凹部23内的焊锡26，焊接在屏蔽罩5上。这时在各凹部23内预先填充膏状焊锡的状态，在屏蔽罩5的顶板背面重叠两电路板6、7的地线图形24、25，然后只要在回流炉等中使膏状焊锡熔化，就可以使两电路板6、7简单、可靠地接地到屏蔽罩5上。此时，如图12和图13中所示，当使各凹部23的一部分比两电路板6、7的外缘部还向外侧露出时，就可以通过目视简单地检查焊锡不够等不良情况，可以简单地补充不足的焊锡。
另外，第1及第2电路板6、7不仅焊接在屏蔽罩5上，且利用各固定爪22固定在屏蔽罩5的顶板背面上。这时，在两电路板6、7的各贯通孔6a、7a插入屏蔽罩5的各固定爪22后，只要将这些固定爪22向第1电路板6的板面一侧折弯，就可以将两电路板6、7固定在屏蔽罩5上。特别是从比第2电路板7更大型的第1电路板6看，由于包括中央部分和边缘部分的适当部位通过多个固定爪22，按压在屏蔽罩5的顶板背面上，所以可以确实校正第1电路板6的翘曲。
如图14和图15中所示，在第1电路板6上设置一对圆形孔27，在这些圆形孔27内分别形成第1至第3桥连部27a～27c。在将第1电路板6固定在屏蔽罩5内部的状态，两圆形孔27分别和屏蔽罩5的贯通孔19一致。第1桥连部27a和第2桥连部27b以约90度的角度交叉，第3桥连部27c对第1及第2桥连部27a、27b以约45度的角度交叉。其中图中左侧的各桥连部27a～27c，与图中右侧的各连部27a～27c之间，对通过第1电路板6中心的直线P处于线对称的位置。在与第1电路板6的地线图形24相反一侧是元件安装面，在该元件安装面上，在两圆形孔27的周围形成环形地线图形28。这些地线图形28通过金属化孔与地线图形24导通，在各地线图形28内在圆周方向存在约90度的间隔，设置4个安装孔29。各安装孔29形成长方形，图中左侧的4个安装孔29和图中右侧的4个安装孔29都对上述直线P呈线对称位置。
另外，在第1电路板6的元件安装面上，分别形成位于两个第1桥连部27a上的一对第1探头30a、30b、位于两个第2桥连部27b上的一对第2探头31a、31b、及位于两个第3桥连部27c上的一对微小辐射图形32a、32b的图形。从而，各对左右两侧的第1探头30a、30b、第2探头31a、31b、及微小辐射图形32a、32b都对上述直线处于线对称的位置，在以下的说明中将图14中的图中右侧的微小辐射图形32a称为第1微小辐射图形，而将图中左侧的微小辐射图形32b称为第2微小辐射图形。
短路帽8是对金属平板冲压加工而成，如图10中所示，在有底形状的开口端一侧形成凸缘部8a。在凸缘部8a上，在圆周方向存在约90度的间隔，设置4个安装孔33，各安装孔33形成长方形。短路帽8起到将两波导管1、2的后部开口端进行盖封的末端面的功能，如图15中所示，短路帽8与第1及第2波导管1、2之间通过第1电路板6进行一体化。即，第1及第2波导管1、2的各卡爪1c、2c插通第1电路板6的各安装孔29，向背面一侧突出出来，通过在这些卡爪1c、2c上卡入短路帽8的各安装孔33，第1电路板6由两波导管1、2和一对短路帽8挟持固定。此时，在第1电路板6的地线图形28上预先涂敷膏状焊锡，在短路帽8卡入后，通过在回流炉中使膏状焊锡熔化，短路帽8焊接在第1电路板6的地线图形28上。
另外，如上所述，第1电路板6固定在屏蔽罩5的内部，第1波导管1和第2波导管2分别对第1电路板6垂直固定，并且从第1电路板6插通屏蔽罩5的贯通孔19向外部突出。这时，两波导管1、2与在贯通孔19周边形成的各支撑部21接触，通过这些支撑部21可防止两波导管1、2的倾斜等不希望的变形。与两波导管1、2的突出方向相反一侧的屏蔽罩5的开口，通过图中未画出的外罩覆盖。
再返回图1和图2，上述的两波导管1、2和两电介质馈电器3、4及屏蔽罩5等各部件装放在防水外罩9的内部，一对连接器18从防水外罩9向外部突出。防水外罩9由聚丙烯及ASA树脂等耐气候性优良的电介质材料构成，两电介质馈电器3、4的辐射部10、14与防水外罩9的前面部9a相对。在该前面部9a的大体中央设置一对突壁34，两突壁34延伸横穿第1及第2波导管1、2之间。这些突壁34起校正部的功能，由于通过防水外罩9的电波相位由突壁34延迟，所以可以使入射到两波导管1、2的电波辐射图形根据突壁34的体积比进行校正。从而如图17中所示，可以使辐射图形从虚线形状(无突壁34时)校正到实线形状，可以使用小型化的反射镜(抛物面反射镜)。如图18中所示，也可以将防水外罩9的前面部9a的大体中央部分加厚的厚部35作为校正部。
实施例所涉及的卫星广播接收用变换器接收从发射到天空的相邻2个卫星(第1卫星S1和第2卫星S2)所发射的电波，从第1及第2卫星S1、S2分别发送左旋及右旋的圆极化波信号，这些圆极化波信号由反射镜会聚之后，通过防水外罩9输入到第1及第2波导管1、2的内部。例如，从第1P星S1所发送的左旋及右旋的圆极化波信号从辐射部10和突起13的端面进入第1电介质馈电器3的内部，在第1电介质馈电器3的内部，从辐射部10经阻抗变换部11，传播到相位变换部12之后，由相位变换部12变换成直线极化波，进入第1波导管1的内部。即，由于圆极化波是以等振幅互相有90度相位差的2个直线极化波的合成向量进行旋转的极化波，所以通过圆极化波在相位变换部12内传播，相差90度的相位变为同相，例如左旋的圆极化波变换为垂直极化波，而右旋的圆极化波变换为水平极化波。
此时，由于在第1电介质馈电器3的端面上形成具有约λ/4波长深度的多数环状槽10c、13b，所以由辐射部10的端面和环状槽10c、13b的底面反射的电波相位反转、抵消，向辐射部10的端面的电波反射成分大幅度降低。而且由于该反射部10形成从第1波导管1的前方开口端扩展的喇叭形状，所以可以使电波高效会聚在第1电介质馈电器3内，并可以缩短辐射部10的轴线方向的长度。
另外，在第1电介质馈电器3的辐射部10和相位变换部12之间设置阻抗变换部11，通过使在该阻抗变换部11上形成的一对弯面11a的断面形状按近似二次曲线连续，第1电介质馈电器3的厚度从辐射部10向相位变换部12逐次变薄地会聚，所以不仅可以有效降低在第1电介质馈电器3内传播的电波反射成分，而且即使缩短从阻抗变换部11到相位变换部12的部分长度，也可以使对直线极化波的相位差变大，从这一点也可以大幅度缩短第1电介质馈电器3的全长。
还由于在相位变换部12的端面上形成具有约λg/4波长深度的缺口12a，所以由缺口12a的底面和相位变换部12的端面反射的电波的相位反转、抵消，在相位变换部12端面上的阻抗不匹配也可以消除。
从第1卫星S1所发送的左旋及右旋圆极化波信号，这样由第1电介质馈电器3的相位变换部12变换为垂直及水平极化波信号后，在第1波导管1内向短路帽8行进，垂直极化波通过第1探头30a检测，水平极化波通过第2探头31a检测。同样，从第2卫星S2所发送的左旋及右旋圆极化波信号，从辐射部14和突起17的端面进入第2电介质馈电器4的内部，在第2电介质馈电器4的相位变换部16中，左旋的圆极化波变换成垂直极化波，而右旋圆极化波变换成水平极化波。而且这些垂直极化波及水平极化波在第2波导管1内向短路帽8行进，垂直极化波由第1探头30b检测，而水平极化波由第2探头31b检测。
此处，在第1电路板6上形成第1及第2微小辐射图形32a、32b，由于第1微小辐射图形32a对第1及第2探头30a、31a的各轴线以约45度角度交叉，第2微小辐射图形32b也对第1及第2探头30b、30b的各轴线以约45度交叉，所以两波导管1、2内的垂直极化波和水平极化波的电场混乱可分别通过第1及第2微小辐射图形32a、32b抑制，确保垂直极化波和水平极化波之间的隔离。另外，第1及第2微小辐射图形32a、32b对各探头30a、31a、30b、31b的轴线呈非对称的长方形，由于其大小(面积)设定的比较小，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，可以降低第1及第2微小辐射图形32a、32b上的反射。
但是，由于第1及第2微小辐射图形32a、32b在第1电路板上处于对上述直线P的线对称位置，所以从图15中可以看出，第1微小辐射图形32a对第1电介质馈电器3的相位变换部12大体直交，而第2微小辐射图形32b对第2电介质馈电器4的相位变换部16大体平行。这时，第2微小辐射图形32b与相位变换部16大体平行的第2波导管2内的电场分布相比，第1微小辐射图形32a与相位变换部12大体直交的第1波导管1内的电场分布变坏，所以通过加长相位变换部12轴线方向的尺寸，校正该电场分布的恶化。即，如上所述，第1电介质馈电器3的相位变换部12的长度L1与第2电介质馈电器4的相位变换部16的长度L2设定为L＞L2的关系(参照图9)，通过相位变换部12作为长尺寸，使在第1波导管1内行进的直线极化波上不产生相位偏差。
通过第1探头30a、30b和第2探头31a、31b检测的接收信号，由第1及第2电路板6、7上安装的变换器电路进行频率变换为IF频率信号后输出。如图19中所示，该变换器电路包括接收从第1卫星S1和第2卫星S2所发送的卫星广播信号，向后续的电路引出的卫星广播信号输入端部100；对所输入的卫星广播信号进行放大输出的接收信号放大电路部101；对所输入的卫星广播信号的影像频带进行衰减的滤波器部102；对从滤波器部102输出的卫星广播信号进行频率变换的频率变换部103；对从频率变换部103输出的信号进行放大的中频放大电路部104，对由中频放大电路部104所放大的卫星广播信号进行选择输出的信号选择装置105；以及对接收信号放大电路部101、滤波器部102、及信号选择装置10S等各电路部供给电源电压的第1和第2稳压器106、107等。
从第1卫星S1和第2卫星S2分别发送左旋及右旋圆极化波的12.2GHz～12.7GHz的卫星广播信号，这些卫星广播信号由户外天线装置的反射镜会聚，输入到卫星广播信号输入端部100。卫星广播信号输入端部100具有检测从第1卫星S1所发送的左旋及右旋极化波信号的第1及第2探头30a、31a、及检测从第2卫星S2所发送的左旋及右旋圆极化波信号的第1及第2探头30b、31b。如上所述，从第1卫星S1所发送的左旋及右旋圆极化波信号变换为垂直极化波和水平极化波，分别由第1及第2探头30a、31a检测，第1探头30a输出左旋圆极化波信号SL1，第2探头31a输出右旋圆极化波信号SR1。另一方面，从第2卫星S2发送的左旋及右旋圆极化波变换成垂直极化波和水平极化波，分别由第1及第2探头30b、31b检测，第1探头30b输出左旋圆极化波信号SL2，第2探头31b输出右旋圆极化波信号SR2。
接收信号放大电路部101具有第1至第4放大器101a、101b、101c、101d。第1放大器101a输入右旋圆极化波信号SR1、第2放大器101b输入左旋圆极化波信号SL1、第3放大器101c输入左旋圆极化波信号SL2、第4放大器101d输入右旋极化波信号SR2，将这些信号放大到规定的电平，输出到滤波器部102。
滤波器部102具有第1至第4带阻滤波器102a、102b、102c、102d。第1及第4带阻滤波器102a、102d对第1中频信号FIL1及第4中频信号FIL2的影像频带9.8GHz～10.3GHz的频带进行衰减，而第2及第3带阻滤波器102b、102c对第2中频信号FIH1及第3中频信号FIH2的影像频带16.0GHz～16.5GHz的频带进行衰减。而且右旋圆极化波信号SR1通过第1带阻滤波器102a、左旋圆极化波信号SL1通过第2带阻滤波器102b、左旋圆极化波SL2通过第3带阻滤波器102c、右旋圆极化波信号SR2通过第4带阻滤波器102d后，引出到频率变换部103。
频率变换部103具有第1至第4混频器103a、103b、103c、103d、及第1振荡器108和第2振荡器109。第1振荡器108(振荡频率＝11.25GHz)连接到第1混频器103a和第4混频器103d，从第1带阻滤波器102a所输出的卫星广播信号在第1混频器103a上频率变换为950MHz～1450MHz的中频信号FIL1，而从第4带阻滤波器102d所输出的卫星广播信号在第4混频器103d上频率变换为950MHz～1450MHz的第4中频信号FIL2。另外，第2振荡器109(振荡频率＝14.35GHz)连接到第2混频器103b和第3混频器103c上，从第2带阻滤波器102b所输出的卫星广播信号在第2混频器103b上，频率变换为1650MHz～2150MHz的第2中频信号FIH1，从第3带阻滤波器102c所输出卫星广播信号在第3混频器103c上频率变换为1650MHz～2150MHz的第3中频信号FIH2。
中频放大电路部104具有第1至第4中频放大器104a、104b、104c、104d，输入由频率变换部103所输出的第1至第4中频信号，并将其放大到规定电平，输出到信号选择装置105。即，第1中频信号FIL1输入到第1中频放大器104a，第2中频信号FIH1输入到第2中频放大器104b，第3中频信号FIH2输入到第3中频放大器104c，第4中频信号FIL2输入到第4中频放大器104d，这些输出信号引出到信号选择装置105。
信号选择装置105具有第1及第2信号合成电路110、111和信号切换控制电路112。第1信号合成电路110对所输入的第1中频信号FIL1和第2中频信号FIH1进行合成，引入到信号切换控制电路112，同样，第2信号合成电路111对所输入的第3中频信号FIH2和第4中频信号FIL1进行合成，引入到信号切换控制电路112。信号切换控制电路112在第1中频信号FIL1及第2中频信号FIH1的合成信号、和第3中频信号FIH2及第4中频信号FIL2的合成信号中，选择某一个，分别输出给第1输出端105a和第2输出端105b。关于该切换控制将在后面叙述。
而且，在第1及第2输出端105a、105b上，分别连接其他卫星广播接收用电视(图中未画出)，从各个卫星广播接收用电视机提供控制信号选择装置105的控制信号及使各电路部工作的电源。例如通过在15v直流电压上重叠22kHz的控制信号，用以区别是选择中频信号FIL1和FIH1合成信号、或中频信号FIL2和FIH2的合成信号。即，卫星广播接收用电视当选择接收从第1卫星S1所发送的右旋圆极化波信号SR1及左旋圆极化波信号SL1时，及接收从第2卫星S2所发送的右旋圆极化波信号SR2及左旋圆极化波信号SL2时，将重叠在供给电压上的控制信号分别供给输出端105a、105b。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，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。
另一方面，第1电压及第2电压分别通过阻止高频用扼流圈113、114，输入到第1及第2稳压器106、107，第1及第2稳压器106、107对各电路部供给电源电压(例如8v)。因此，第1及第2稳压器106、107是相同构成，通过集成电路构成稳压电路。而且，第1及第2稳压器106、107的输出端分别通过防止逆流用的二极管115、116，连接到电源电压输出端117。从而即使只有某一方的卫星广播接收用电视机动作，就可以对各电路部供给电源电压。另外，由于第1及第2输出端105a、105b分别通过稳压器106、107连接到电源电压输出端117，所以利用具有第1及第2稳压器106、107的元件间隔离，例如从第1输出端105a供给的控制信号不会输入到信号切换控制电路112中。同样，从第2输出端105b供给的控制信号不会输入到信号切换控制电路112中。
如图20中所示，在这样构成的变换器电路中，频率变换部103前级的RF电路构成元件安装在第1电路板6上，而中频放大电路部104后级的IF电路构成元件安装在第2电路板7上，并且第1电路板6和第2电路板7部分重叠，接合构成一体化。
这时，在第1电路板6的最外侧布局第1卫星S1和第2型星S2的右旋圆极化波信号SR1、SR2的信号线，而其内侧布局第1卫星和第2卫星S2的左旋圆极化波信号SL1、SL2的信号线，通过将外侧的右旋圆极化波信号SR1、SR2连接在第1振荡器108上的第1及第4混频器103a、103d上，频率变换为950MHz～1450MHz的第1及第4中频信号FIL1、FIL2，而通过将内侧的左旋圆极化波信号SL1、SL2连接第2振荡器109上的第2及第3混频器103b、103c，频率变换为1650MHz～2150MHz的第2及第3中频信号FIH1、FIH2。即，在第1电路板6的中央部分上配置第1振荡器108和第2振荡器109，并且通过振荡信号线36将第1振荡器108连接到外侧的第1混频器103a和第4混频器103d，而通过振荡信号线37将第2振荡器109连接到内侧的第2混频器103b和混频器103c。
如图21中所示，从第1电路板6的各混频器103a～103d所输出的中频信号FIL1、FIL2、FIH1、FIH2的中频信号线38，分别通过连接插头39连接在第2电路板7上的中频放大电路部104上，在这些第1电路板6和第2电路板7的重叠部分上，在第1电路板6上形成的地线图形24和第2电路板7的元件安装面上形成的地线图形相接触。另外，在第2电路板7上形成与地线图形相对引出的图形40，这些引出图形40通过金属化孔41连接在第2电路板7的中频放大电路部104上，连接插头39的两端焊接在中频信号线38和引出图形40上。从而，使第1振荡器108连接在外侧的第1及第4混频器103a、103d上的振荡信号线36、与将从各混频器103a、103d输出的中频信号FIL1～FIL4引出到中频放大电路部104的中频信号线38可以在有地线的情况下，在第1电路板6和第2电路板7的重叠部分交叉。
在上述实施例中，卫星广播接收用变换器从相邻的2个卫星S1、S2分别发送的左旋及右旋圆极化波入射到保持在第1及第2波导管1、2上的第1及第2电介质馈电器3、4的辐射部10、14，由第1及第2电介质馈电器3、4的相位变换部12、16将这些圆极化波分别变换为垂直及水平波，并且使这些垂直及水平极化波分别在第1电路板6上设置的垂直极化波用的第1探头30a、30a和水平极化波用的第2探头30b、31b耦合，由于在第1电路板6上设置了对第1探头30a、31a和第2探头30b、31b的各轴线电气倾斜约45度的第1微小辐射图形32a和第2微小辐射图形32b，所以第1及第2波导管1、2内的电场混乱可以分别由比较小的微小辐射图形32a、32b抑制，可以确保垂直极化波和水平极化波之间的隔离。另外，由于使第1微小辐射图形32a对第1电介质馈电器3的相位变换部12大体直交，并使第2微小辐射图形32b对第2电介质馈电器4的相位变换部16大体平行延伸，所以可以提高第1电路板6上的各探头30a、30b、31a、31b及信号线的布局设计自由度，而且由于将第1电介质馈电器3的相位变换部12设定的比第2电介质馈电器4的相位变换部16长，所以可以校正由各相位变换部12、16与微小辐射图形32a、32b角度的不同引起的相位偏差，可以可靠地接收从2个卫星所发送的卫星广播信号。
另外，在垂直极化波用第1探头30a、31a上所连接的一对第1信号线和水平极化波用的第2侧头30b、31b上连接的一对第2信号线中，由于靠近第1电路板6中央一侧配置某一方的共用信号线(例如第1信号线)，而在其外侧配置另一方的共同信号线(例如第2信号线)，所以可以采用共用的振荡器108、109分别将2个卫星S1、S2的左旋圆极化波信号及右旋极化波信号进行频率变换成不同的中频带，可以使电路构成简化。
另外，使第1及第2电介质馈电器3、4分别由具有辐射部10、14的第1分割体3a、4a、及具有相位变换部12、16的第2分割体3b、4b构成，并且由于通过在第1分割体3a、4a上设置的贯通孔10a、14a中插入第2分割体3b、4b上设置的突起13、17，使这些第1分割体3a、4a和第2分割体3b、4b一体化构成，所以可以减小第1分割体3a、4a和第2分割体3b、4b单独的体积(容积)，可以相应减小该部分的损耗及气泡的发生。而且，这些电介质馈电器3、4在贯通孔10a、14a与突起13、17接合的部分进行分割，其分割面由于处在离开电场强度最大的第1分割体3a、4a中心的位置，所以可以抑制由分割引起的电气不良影响。
另外，在第2分割体3b、4b上，设置从波导管1、2的开口端向相位变换部12、16圆弧状变窄的阻抗变换部11、15，在该阻抗变换部11、15的端面上设置突起13、17，同时由于使第1分割体3a、4a和第2分割体3b、4b在阻抗变换部11、15的端面接合，所以可以大幅度降低从辐射部10、14经阻抗变换部11、15，向相位变换部12、16传播的电波反射成分，而且即使使从阻抗变换部11、15到相位变换部10、16的部分的长度缩短，也由于对直线极化波的相位差变大，所以可以大幅度缩短波导管1、2的全长。
还由于第1及第2电介质馈电器3、4的构成部件的各第2分割体3b、4b以不同颜色成形，可以用目视知道两者的不同，所以可以将长度不同的各第2分割体3b、4b无误地插入波导管1、2中，进行可靠地保持。
在上述实施例中，对第1及第2电介质馈电器3、4分别以第1分割体3a、4a和第2分割体3b、4b构成的情况进行了说明，但是各电介质馈电器也可以由一体化成形品构成。
发明的效果本发明按以上说明的实施例，可取得以下所述的效果。
由于通过将对应于2个电介质馈电器，在电路板上形成的第1及第2微小辐射图形分别对垂直极化波用探头和水平极化波用探头的轴线电气倾斜约45度，各波导管内的电场混乱可通过比较小的微小辐射图形抑制，所以可以确保垂直极化波和水平极化波之间的隔离，另外，由于使第1辐射图形对第1电介质馈电器的相位变换部大体直交，同时使第2微小辐射图形对第2电介质馈电器的相位变换部大体平行延伸，所以可提高电路板上的各探头及信号线布局设计的自由度，而且由于使对微小辐射图形大体直交的一方相位变换部设定成比对微小辐射图形大体平行的另一方相位变换部长，所以可以校正由相位变换部和微小辐，射图形角度的不同引起的相位偏差，可以确实地接收从2个卫星所发送的卫星广播信号。
权利要求
1.一种卫星广播接收用变换器，包括一对中空结构的波导管、保持在这些波导管上的第1及第2电介质馈电器、以及与上述各波导管的轴线直交配置的电路板，从相邻的2个卫星分别发送的左旋及右旋的圆极化波，入射到上述第1及第2电介质馈电器的辐射部，由上述第1及第2电介质馈电器的相位变换部将这些圆极化波分别变换为垂直及水平极化波，并且使这些垂直及水平极化波分别与上述电路板上设置的垂直极化波用探头和水平极化波用探头相耦合，其特征在于在上述电路极上设置相对于上述垂直极化波用及水平极化波用探头的各轴线在电气上倾斜约45度的第1微小辐射图形及第2微小辐射图形，使上述第1微小辐射图形与上述第1电介质馈电器的相位变换部大体直交，同时使上述第2微小辐射图形相对于上述第2电介质馈电器的相位变换部大体平行地延伸，并且，将上述第1电介质馈电器的相位变换部的长度设定为比上述第2电介质馈电器的相位变换部长。
2.如权利要求1所述的卫星广播接收用变换器，其特征在于在连接在上述垂直极化波用探头上的一对第1信号线和连接在上述水平极化波用探头的一对第2信号线中，在靠近上述电路板中央配置某一方的共用信号线，而在其外侧配置某另一方的共用信号线。
3.如权利要求1所述的卫星广播接收用变换器，其特征在于上述第1及第2电介质馈电器分别由具有上述辐射部的第1分割体和具有上述相位变换部的第2分割体构成，并且通过在上述第1分割体上设置的贯通孔中插入上述第2分割体上设置的突起，使这些第1及第2分割体一体化。
4.如权利要求3所述的卫星广播接收用变换器，其特征在于在上述第2分割体上设置从上述波导管的开口端向着上述相位变换部以圆孤状变窄的阻抗变换部，而在该阻抗变换部的端面上设置上述突起，使上述第1及第2分割体在上述阻抗变换部的端面相接合。
5.如权利要求3所述的卫星广播接收用变换器，其特征在于作为上述第1及第2电介质馈电器构成部件的2个第2分割体中，至少在一方上设置可以目视的显示两者不同的识别用标记。
6.如权利要求5所述的卫星广播接收用变换器，其特征在于通过以相互不同的颜色成形上述第1及第2电介质馈电器的各第2分割体，构成上述识别用标记。
全文摘要
本发明的卫星广播接收用变换器，接收从相邻2个卫星分别发送的左旋及右旋圆极化波，在确保垂直极化波和水平极化波之间隔离的基础上可提电路设计上的自由度。在第1电路板6上设置对垂直极化波用的第1探头30a、31a和水平极化波用的探头30b、31b的各轴线电气倾斜约45度的第1微小辐射图形32a和第2微小辐射图形32b，使第1微小辐射图形32a对第1电介质馈电器3的相位变换部12大体直交的同时，使第2微小辐射图形32b对第2电介质馈电器4的相位变换部16大体平行延伸，并且使第1电介质馈电器3的相位变换部12设定为比第2电介质馈电器4的相位变换部16长。
文档编号H01P1/17GK1411100SQ0214287
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