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CN101803211B - 卫星信号接收用转换器 - Google Patents

卫星信号接收用转换器 Download PDF

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CN101803211B
CN101803211B CN200880108268.XA CN200880108268A CN101803211B CN 101803211 B CN101803211 B CN 101803211B CN 200880108268 A CN200880108268 A CN 200880108268A CN 101803211 B CN101803211 B CN 101803211B
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China
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line
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signal
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久野竹仁
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Maspro Denkoh Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/02Waveguide horns
    • H01Q13/0266Waveguide horns provided with a flange or a choke

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Abstract

一种卫星信号接收用转换器,在一体地设置了构成一次发射器的波导管的壳内容纳基板而成,在所述基板上形成了包括接收用的探测器的转换器电路部分。转换器电路部分具有水平极化波用探测器和垂直极化波用探测器,从对通过各个探测器接收的RF信号进行放大的一对探测器中的各个探测器的供电点至各个第1RF传输线路的两个信号路径被形成为路径长度大致相等,并且,构成各个第1RF传输线路的一对第1输入线路的线路长度被设定为从第1相互连接点看处于非动作状态的第1RF放大电路时的电抗分量成为大致零。

Description

卫星信号接收用转换器
技术领域
本发明涉及在接收来自卫星的发送电波的抛物面天线中,用于接收水平极化波的电波和垂直极化波的电波的卫星信号接收用转换器(converter)。
背景技术
以往,作为接收来自多个卫星的发送电波的卫星信号接收用转换器,提出了在壳主体内一体地设置构成对应于各个卫星的一次发射器的波导管,并在该壳主体内容纳形成了转换器电路部分的基板的卫星信号接收用转换器(例如,参照专利文献1等)。
根据该提案的卫星信号接收用转换器,由于在基板上形成了对应于各个一次发射器的开口部分而形成的基板印刷探测器(probe),所以结构变得简单,能够实现卫星信号接收用转换器的成本下降和小型化。
例如图7所示那样,在用于接收来自两个卫星的信号的卫星信号接收用转换器中,在基板23上形成了对应于各个一次发射器的开口部分而形成的、由水平极化波用探测器2a和垂直极化波探测器2b构成的基板印刷探测器2,通过这些探测器2a、2b取出的信号在高频(RF)放大电路3a、3b中放大之后由水平/垂直切换开关4a、4b选择。
该由水平/垂直切换开关4a、4b选择的信号进一步由卫星切换开关5选择之后在RF放大电路6中放大,并输入到频率变换器7中。在该频率变换器7中,输入局部振荡器8的振荡输出。频率变换器7将来自RF放大电路6的接收信号与来自局部振荡器8的信号之差的频率信号,作为中间频率信号而输出。该从频率变换器7输出的信号在中间频率信号放大电路9中放大之后从端子10输出。
专利文献1:特开平10-173562号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,根据上述以往的卫星信号接收用转换器,为接收希望接收的卫星的信号,使用由水平/垂直切换开关4a、4b、卫星切换开关5构成的三个高频开关。
但是,可直接切换来自卫星的电波的接收信号(例如,12GHz带的信号)的高频开关的成本非常高,所以存在卫星信号接收用转换器(进而抛物面天线)的产品成本变高的问题。
此外,由于高频开关是切换接收信号的路径的开关,所以产生如下问题:接收信号通过高频开关而产生通过损耗,因为该通过损耗而接收信号的C/N(载波对噪声比)恶化。
另外,这个问题也同样发生在接收从一个卫星发送的极化波面不同的电波的卫星信号接收用转换器中。
即,由于在这种卫星信号接收用转换器中,为切换极化波也使用高频开关(水平/垂直切换开关),所以接收信号通过该高频开关而产生通过损耗,对于接收信号的C/N的恶化,该通过损耗成为不能忽略的损耗。
本发明是鉴于这样的问题而完成的,其目的在于,提供一种不使用高频开关,也能够执行接收信号的极化波面和接收卫星的切换的卫星信号接收用转换器。
为解决课题的手段
为达到上述目的而成的本发明的第1方面是,一种卫星信号接收用转换器,通过在一体地设置了构成一次发射器的波导管的壳内容纳基板而成,在所述基板上形成了包括卫星信号接收用的探测器的转换器电路部分,其特征在于,
在所述基板上形成的转换器电路部分包括:
水平极化波用探测器和垂直极化波用探测器,配置在与所述一次发射器的开口部分的对应位置,且分别接收极化波面相互正交的两种电波;
一对第1RF放大电路,分别连接到所述各个探测器的供电点,对通过所述各个探测器接收的RF信号进行放大;
RF放大控制电路,基于来自外部的控制信号,切换所述一对第1RF放大电路的动作状态,使得在所述一对第1RF放大电路中,一个第1RF放大电路动作时,另一个第1RF放大电路非动作;
第1RF传输线路,分别连接到所述一对第1RF放大电路的输出侧,将来自所述各个第1RF放大电路的输出经由具有大致相同的线路长度的一对第1输入线路而传输至第1相互连接点,并从该第1相互连接点经由第1输出线路而输出;
滤波器电路,将在从所述第1RF传输线路的第1输出线路输出的信号中、通过所述各个第1RF放大电路所放大的RF信号选择性地通过;
频率变换电路,将通过了所述滤波器电路的RF信号频率变换为中频带的IF信号;以及
IF放大电路,对通过所述频率变换电路进行了频率变换的IF信号进行放大,
从所述各个探测器的供电点至所述各个第1RF传输线路的两个信号路径被形成为路径长度大致相等,
并且,构成所述各个第1RF传输线路的一对第1输入线路的线路长度被设定为从所述第1相互连接点看处于非动作状态的第1RF放大电路时的电抗分量成为大致零。
此外,本发明的第2方面是在第1方面的卫星信号接收用转换器中,其特征在于,在所述第1RF传输线路的第1相互连接点设置了用于调整在所述各个第1输入线路中的RF信号的传输特性的第1调整构件,使得从所述第1相互连接点看处于非动作状态的第1RF放大电路时的电抗分量成为大致零。
此外,本发明的第3方面是在第2方面的卫星信号接收用转换器中,其特征在于,所述第1调整构件由可调整长度的短截线(stub)构成。
另一方面,本发明的第4方面是在第1至第3方面的任一项所述的卫星信号接收用转换器中,其特征在于,在所述壳中,分别设置有构成两个一次发射器的波导管,
在所述基板上,作为所述转换器电路部分,
对所述各个一次发射器中的每个发射器,设置所述水平极化波用探测器、所述垂直极化波用探测器、所述一对第1RF放大电路以及所述第1RF传输线路,
并且,设置:
一对第2RF放大电路,分别连接到对应于所述各个一次发射器的第1RF传输线路的第1输出线路,且对从所述各个第1RF传输线路输出的RF信号进行放大;以及
第2RF传输线路,分别连接到所述一对第2RF放大电路的输出侧,且将来自所述各个第2RF放大电路的输出,经由具有大致相同的线路长度的一对第2输入线路,传输至第2相互连接点,并且从该第2相互连接点,经由第2输出线路,输出到所述滤波器电路,
所述RF放大控制电路构成为,基于来自外部的控制信号,使对所述两个一次发射器设置的共4个第1RF放大电路之一动作,使其他的第1RF放大电路的动作停止,并且在所述一对第2RF放大电路中,使对从动作中的第1RF放大电路输出的RF信号进行放大的第2RF放大电路动作,使其他的第2RF放大电路的动作停止,
从所述各个探测器的供电点至所述各个第2RF传输线路的四个信号路径形成为路径长度大致相等,
并且,构成所述第2RF传输线路的一对输入线路的线路长度被设定为,从所述第2相互连接点看处于非动作状态的第2RF放大电路时的电抗分量成为大致零。
此外,本发明的第5方面是在第4方面的卫星信号接收用转换器中,其特征在于,在为形成所述转换器电路部分而设置在所述基板上的印制布线模型(pattern)中,从分别对应于所述两个一次发射器的所述一对探测器到所述第2相互连接点为止的印制布线模型,形成为相对于通过两个一次发射器的中间点的中心线成为大致线对称。
此外,本发明的第6方面是在第4或第5方面的卫星信号接收用转换器中,其特征在于,在所述第2RF传输线路的第2相互连接点设置了用于调整在所述各个第2输入线路中的RF信号的传输特性的第2调整构件,使得从所述第2相互连接点看处于非动作状态的第2RF放大电路时的电抗分量成为大致零。
此外,本发明的第7方面是在第6方面的卫星信号接收用转换器中,其特征在于,所述第2调整构件由可调整长度的短截线构成。
发明效果
在本发明的第1方面的卫星信号接收用转换器中,从通过水平极化波用探测器和垂直极化波用探测器接收的信号(RF信号)中,选择从外部指令的极化波面的信号时,使用RF放大控制电路,而不是如以往那样的高频开关。
并且,该RF放大控制电路使在对来自各个探测器的接收信号(RF信号)进行放大的一对第1RF放大电路中,任一个电路动作,其他电路为非动作状态,从而能够基于来自外部的控制信号来选择使频率变换电路进行频率变换的RF信号。
因此,根据本发明的卫星信号接收用转换器,无需如以往那样在极化波面的切换中使用高频开关,所以能够以低成本实现转换器电路部分。
此外,若如本发明那样,在一对第1RF放大电路中,使一个电路动作,其他电路停止动作,从而选择输出到滤波器电路(进而频率变换电路)的RF信号,则会考虑到通过第1相互连接点而输出到第1输出线路的RF信号受到停止动作的第1RF放大电路侧的传输线路(第1输入线路)的影响。
但是,在本发明的第1方面的卫星信号接收用转换器中,从各个探测器的供电点通过第1RF放大电路和第1输入线路至第1相互连接点的传输路径的长度被设定为大致相同,并且,分别传输来自各个探测器的RF信号的第1输入线路的线路长度被设定为从第1相互连接点看处于非动作状态的第1RF放大电路时的电抗分量成为大致零。
因此,在一对第1RF放大电路中,使一个电路动作,使其他电路的动作停止时,输出到滤波器电路(进而频率变换电路)的RF信号的频率特性不会受到停止动作的第1RF放大电路侧的第1输入线路的影响而散乱。
因此,根据本发明的卫星信号接收用转换器,能够稳定地选择从外部指令的极化波面的接收信号(RF信号),而不会恶化该信号的频率特性,且能够通过频率变换电路,将该选择的RF信号频率变换为期望的IF信号。
这里,在本发明中,设定第1输入线路的长度,使得从第1相互连接点看处于非动作状态的RF放大电路时的电抗分量成为大致零,但用于将电抗分量为零的长度根据第1RF放大电路的特性(尤其是,输出阻抗)的偏差等而变化。
因此,在大量生产卫星信号接收用转换器时,期望可根据该偏差而调整第1输入线路的长度(具体地说是其传输特性),为此,如本发明的第2方面那样,在第1RF传输线路的第1相互连接点设置用于调整在各个第1输入线路中的RF信号的传输特性的第1调整构件即可。
即,这样,可通过第1调整构件来调整在第1输入线路中的RF信号的传输特性,使得从第1相互连接点看处于非动作状态的RF放大电路时的电抗分量成为大致零,即使在第1RF放大电路等的特性中存在偏差,也能够良好地选择RF信号而进行频率变换。
此外,作为该第1调整构件,只要能够调整构成第1RF传输线路的第1输入线路的传输特性即可,所以例如也可以在第1相互连接点和地线之间设置可调整电容的电容器,调整其电容。但是,若如本发明的第3方面那样,由可调整长度的短截线构成第1调整构件,就能够将其结构设为极其简单。
即,如图1A、1B所示那样,短截线可由一对输入线路和相互连接点一同形成在基板上的布线模型构成,并且,在调整输入线路的特性时,调整短截线的长度,使得从相互连接点看处于非动作状态的RF放大电路时的阻抗例如从图1C所示的A点变化为C点即可。
因此,若作为第1调整构件而使用短截线,不仅能够将其结构为简单,并且还能够极简单地调整第1输入线路的特性,能够低成本地实现卫星信号接收用转换器。
另外,图1C使用史密斯圆图(图是阻抗图)表示通过在相互连接点上设置短截线而产生的阻抗变化,史密斯圆图上的A点表示如图1A所示那样没有设置短截线时,从相互连接点看处于非动作状态的RF放大电路时的阻抗。
此外,在图1C中,C点表示如图1B所示那样设置短截线,并调整其长度,从而将从相互连接点看处于非动作状态的RF放大电路时的阻抗化为仅电抗分量的最佳状态,从A点至C点的B区域和超出C点的D区域表示根据短截线的长度而变化的阻抗的变化。
并且,若这样将从相互连接点看处于非动作状态的RF放大电路时的电抗分量成为大致零,则成为在相互连接点上连接电阻,所以即使在其电阻值小的情况下RF信号有可能衰减,RF信号的频率特性也不会混乱,所以能够将由特定的探测器接收的RF信号良好地传输至后级的频率变换电路。
此外,在RF放大电路为非动作(动作电源断开等)的情况下,RF放大电路的输入/输出阻抗(相当于上述电阻值)一般表示高值,所以RF信号的衰减变得非常小,实用上不产生问题。
接着,在本发明的第4方面的卫星信号接收用转换器中,在壳中,分别设置有构成两个一次发射器的波导管,在基板上,对各个一次发射器中的每个发射器,设置有水平极化波用探测器、垂直极化波用探测器、一对第1RF放大电路以及第1RF传输线路。
并且,对应于各个一次发射器的第1RF传输线路的第1输出线路上,分别连接了第2RF放大电路,RF放大控制电路基于来自外部的控制信号,使对两个一次发射器设置的共4个第1RF放大电路之一动作,使其他的第1RF放大电路的动作停止,并且在一对第2RF放大电路中,使对从动作中的第1RF放大电路输出的RF信号进行放大的第2RF放大电路动作,使其他的第2RF放大电路的动作停止。
此外,在这样选择性地切换动作状态的第2RF放大电路的输出侧,连接了与第1RF传输线路大致相同地构成的第2RF传输线路,在滤波器电路(进而,频率变换电路)中,经由该第2RF传输线路而输入RF信号。
因此,根据本发明的卫星信号接收用转换器,通过RF放大控制电路的动作,由对两个一次发射器设置的共4个探测器接收的接收信号(RF信号)之一选择性地传输到频率变换电路,能够选择从期望卫星发送的期望极化波面的RF信号,而无需如以往那样,使用极化波切换用的两个高频开关和卫星切换用的高频开关共三个高频开关,
此外,在本发明的第4方面的卫星信号接收用转换器中,从各个探测器的供电点至各个第2RF传输线路的四个信号路径形成为路径长度大致相等,并且,构成第2RF传输线路的一对输入线路的线路长度设定为从第2相互连接点看处于非动作状态的第2RF放大电路时的电抗分量成为大致零。
因此,即使RF放大控制电路为了选择从外部指令的卫星/极化波面的RF信号而停止3个第1RF放大电路和1个第2RF放大电路的动作,输出到滤波器电路(进而频率变换电路)的RF信号的频率特性也不会受到停止动作的RF放大电路侧的信号路径的影响而混乱,能够将从外部指令的卫星/极化波面的RF信号稳定地传输至频率变换电路。
另外,在本发明的第4方面的卫星信号接收用转换器中,为了将从外部指令的卫星/极化波面的RF信号更稳定地传输至频率变换电路,如本发明的第5方面那样,在为形成转换器电路部分而设置在基板上的印制布线模型中,从分别对应于两个一次发射器的一对探测器到第2相互连接点为止的印制布线模型形成为相对于通过两个一次发射器的中间点的中心线成为大致线对称。
此外,也可以如本发明的第6方面那样,与第1RF传输线路的第1相互连接点相同地,在第2RF传输线路的第2相互连接点设置用于调整在各个第2输入线路中的RF信号的传输特性的第2调整构件,使得从第2相互连接点看处于非动作状态的第2RF放大电路时的电抗分量成为大致零较好。
并且,也可以如本发明的第7方面那样,若第2调整构件与第1调整构件相同地由可调整长度的短截线构成,则能够简化第2调整构件的结构,极其简单地进行其长度调整。
附图说明
图1A-图1C是用于说明使用短截线来调整输入线路的传输特性时的动作的说明图。
图2A-图2B是表示第1实施方式的卫星信号接收用转换器的结构的概略结构图。
图3是表示第1实施方式的转换器电路部分的电路结构的电路结构图。
图4是表示形成了第1实施方式的转换器电路部分的印制基板的结构的说明图。
图5A-图5B是详细地说明在图4中的第1RF传输线路周围和第2RF传输线路周围的说明图。
图6是表示第2实施方式的转换器电路部分的电路结构的电路结构图。
图7是表示以往的卫星信号接收用转换器的转换器电路部分的电路结构的电路结构图。
标号说明
1...转换器电路部分,2...探测器,2a...水平极化波用探测器,2b...垂直极化波用探测器,3a、3b...第1RF放大电路,6a、6b...第2RF放大电路,7...频率变换器,8...本地振荡器,9...IF放大电路,10...端子,11...RF放大控制电路,12a、12b...探测器供电点,13a、13b...电容器,14...第1RF传输线路,15...第1输入线路,16...第1相互连接点,17...第1输出线路,18...短截线,18a...微小模型(pattern),19...滤波器电路,19a... ...输入端子,20... ...转换器电路部分,21、22、23...印制基板,24...第2RF传输线路,25...第2输入线路,26...第2相互连接点,27...第2输出线路,28...短截线,28a-1、28a-2...标记,29...电容器,34...RF传输线路,35...第1输入线路,36...第1相互连接点,37...第1输出线路,38...短截线,40...壳主体,40a...底面,41...一次发射器,42...圆形波导管,43...一次发射器开口部分,44...扼流圈(choke),45...终端部分,46...空间,47...屏蔽(shield)构件,48...IF输出端子。
具体实施方式
以下,与附图一同说明本发明的实施方式。
【第1实施方式】
图2A-图2B表示应用本发明的第1实施方式的卫星信号接收用转换器的结构,图2A是表示该卫星信号接收用转换器的壳主体的外观的后视图,图2B是图2A中的2B-2B`的线截面图。
另外,在以下的说明中,表示方向的情况下,只要没有特别明示,则将图2B中的右方向(设置有一次发射器41的方向)设为前方,将左方向设为后方。
在图2A、图2B中,40是构成本实施方式的卫星信号接收用转换器的壳主体,且是将铸铝等的导电材料进行金属成形的主体。在该壳主体40的前方侧,一次发射器41与壳主体40一体地形成。
由于一次发射器41能够应对来自两个卫星的电波的接收,所以由两个圆形波导管42、42构成,在壳主体中,一体地形成了该两个圆形波导管42、42,以保持适当的间隔而并列设置。因此,在壳主体40中,在该两个圆形波导管42、42的连接部分形成了两个一次发射器41的开口部分43、43。
此外,通过在圆形波导管42、42的前方向端部外周,保持适当的间隔而设置多个扼流圈44(在本发明的实施例中是3个扼流圈),从而能够获得良好的频率特性。
此外,通过在壳主体40的后方侧设置壁面,以从壳主体40的底面40a的四个边向后方侧突出,形成了在背面具有开口的空间46,该空间46和圆形波导管42、42经由在壳主体40的底面40a上形成的一次发射器开口部分43、43而连通。
在本实施方式中,在该空间46中,容纳形成了转换器电路部分1的印制基板21。并且,在印制基板21上安装了屏蔽构件47,用于使用已知的螺钉等而将印制基板21固定在底面40a。
该屏蔽构件47由铸铝等的导电材料构成,且一体形成了对一次发射器41的终端部分45、后述的RF放大电路、本地振荡器等之间进行屏蔽的屏蔽壁。
另外,在图2A、图2B中的48是,在壳主体40内部中连接到转换器电路部分1的端子10且用于将接收信号取出到外部的IF输出端子。该IF输出端子48可以与壳主体40一体地形成,也可以分别构成。
接着,图3是表示在印制基板21上形成的转换器电路部分1的电路结构的电路结构图。另外,在形成了该转换器电路部分1的印制基板21可以安装为,通过已知的固定部件(螺钉等)和屏蔽构件47,夹持在空间46的底部30a。
如图3所示那样,在印制基板21上,与上述的两个一次发射器的开口部分43、43对应的位置,由印制布线模型(pattern)形成了探测器2。该探测器2将水平极化波用探测器2a和垂直极化波用探测器2b为一组而构成,在各个一次发射器的开口部分43、43设置有各组的探测器2。
另外,在本实施方式中,由印制布线模型形成了探测器2,但探测器2也可以由金属体等,与印制布线模型不同地形成。
接着,在水平极化波用探测器2a和垂直极化波用探测器2b的输出侧,分别连接了用于对通过探测器2a取出的水平极化波的信号进行放大的第1RF放大电路3a、3a以及用于对通过探测器2b取出的垂直极化波的信号进行放大的第1RF放大电路3b、3b(即,在本实施方式中全部4系统的第1RF放大电路)。
由这些4系统构成的第1RF放大电路3a、3b、3a、3b,例如由HEMT(High Electron Mobility Transistor:高电子迁移率晶体管)或FET等的高频放大元件构成,并将通过探测器2取出的信号适当地放大之后输出。另外,在本实施方式中,分别使用HEMT构成各个第1RF放大电路3a、3b、3a、3b,且可以如图所示那样,由1个晶体管构成,也可以将多个HEMT多级连接而构成。
此外,这些4个第1RF放大电路3a、3b、3a、3b选择性地切换动作状态,使得在任一个系统的第1RF放大电路3动作时,剩余的3系统的第1RF放大电路3成为非动作,以能够应对来自两个卫星的信号中、期望接收的信号。
并且,该切换操作例如基于来自连接到未图示的卫星调谐器等的外部的终端装置的控制信号,通过由图3中的11所示的RF放大控制电路来进行。
接着,在这些第1RF放大电路3a、3b、3a、3b的输出侧,对对应于各个一次发射器开口部分43、43的2系统的第1RF放大电路3a、3b的每个第1RF放大电路3a、3b,连接了第1RF传输线路14(在本实施方式中,两个第1RF传输线路)。
该第1RF传输线路14是由印制布线模型形成,且至少由第1输入线路15、15、连接了第1输入线路15、15的输出端侧的第1相互连接点16以及连接到第1相互连接点16的第1输出线路17构成,其中,第1输入线路15、15连接到第1RF放大电路3a、3b的输出侧,并且形成为对在第1RF放大电路3a、3b中放大的信号进行传输且具有相同的线路长度。
即,该第1RF传输线路14、14构成为,分别将在对应的第1RF放大电路3a、3b中的任一个中选择性地放大的水平极化波或垂直极化波的接收信号(RF信号)输出到第1输出线路17。并且,在这些2系统的第1RF传输线路14、14中,分别设置了连接到第1输入线路15的第1相互连接点16的短截线18。
短截线18是用于调整RF信号的传输特性,使得在经由一对第1输入线路15而连接到第1相互连接点16的两个第1RF放大电路3a、3b中、任一个停止动作时,不会对从另一个放大电路输出的接收信号(RF信号)的频率特性带来影响的线。
即,在本实施方式中,在连接到第1相互连接点16的两个第1RF放大电路3a、3b中、任一个停止动作时,另一个放大电路必定会成为动作停止状态。
因此,在本实施方式中,设定各个第1输入线路15的长度,使得从第1相互连接点16看处于非动作状态的RF放大电路时的阻抗的电抗分量成为大致零,从而不会对放大之后的RF信号的频率特性带来影响,进而为了补偿通过其长度设定不能调整的特性的偏差,设置短截线18,从而能够调整在各个第1输入线路15中的RF信号的传输特性。
接着,在第1RF传输线路14、14的输出侧,经由后级的第2RF放大电路6、6,连接了第2RF传输线路24。
这2个第2RF放大电路6、6与前级的第1RF放大电路3a、3b相同地,由HEMT等的高频元件构成,通过RF放大控制电路11切换动作状态,使得任一个成为动作状态,另一个成为动作停止状态。
即,在本实施方式中,RF放大控制电路11使4个第1RF放大电路3之一和2个第2RF放大电路6之一动作,使其他的RF放大电路全部设为动作停止状态,从而选择从卫星调谐器等的外部装置指令的卫星/极化波面的接收信号(RF信号)之后,输出到第2RF传输路24。
另外,该第2RF放大电路6、6也可以与前级的第1RF放大电路3a、3b相同地设为多级结构,或也可以没有。
接着,第2RF传输线路24是由印制布线模型形成,且至少由第2输入线路25、25、连接了第2输入线路25、25的输出端侧的第2相互连接点26以及连接到第2相互连接点26的第2输出线路27构成,其中,第2输入线路25、25连接到第1RF传输线路14、14的输出侧,并且形成为对从第1RF传输线路14、14输出的接收信号进行传输且具有相同的线路长度。
即,该第2RF传输线路24构成为,将来自两个卫星中、期望接收的卫星的接收信号输出到第2输出线路27。并且,在第2RF传输线路24中,分别设置了连接到第2输入线路25的第1相互连接点26的短截线28。
与上述的短截线18相同地,短截线28是用于调整RF信号的传输特性,使得在经由一对第2输入线路25、25而连接到第2相互连接点26的两个第2RF放大电路6、6中、任一个停止动作时,不会对从另一个放大电路输出的接收信号(RF信号)的频率特性带来影响的线。
即,在本实施方式中,在连接到第2相互连接点26的两个第2RF放大电路6、6中、任一个停止动作时,另一个放大电路必定会成为动作停止状态。
因此,在本实施方式中,设定各个第2输入线路25的长度,使得从第2相互连接点26看处于非动作状态的RF放大电路时的阻抗的电抗分量成为大致零,从而不会对放大之后的RF信号的频率特性带来影响,进而为了补偿通过其长度设定不能调整的特性的偏差,设置短截线28,从而能够调整在各个第2输入线路25中的RF信号的传输特性。
接着,在第2RF传输线路24的输出侧,连接了滤波器电路19。该滤波器电路19是使通过了第2RF传输线路24的接收信号选择性地通过的电路,在本实施方式中,通过印制布线模型,作为带通滤波器而构成。
并且,在该滤波器电路19的输出侧连接了频率变换器7,通过了滤波器电路19的期望信号输入到该频率变换器7。此外,在频率变换器7上连接了本地振荡器8,通过在本地振荡器8中生成的本地振荡输出输入到频率变换单元7,从而从频率变换单元7输出中间频率信号(IF信号),该中间频率信号(IF信号)具有从滤波器电路19输出的期望信号与来自本地振荡器8的本地振荡输出之差的频率。另外,由频率变换器7和本地振荡器8构成本发明的频率变换电路。
此外,在频率变换器7的输出侧,连接了IF放大电路9。该IF放大电路9例如由晶体管或IC等的高频元件构成,对在频率变换器7中生成的IF信号进行放大之后输出。并且,该IF放大电路9的输出侧连接到端子10,IF信号经由该端子10而输出到外部。
接着,图4是表示形成了转换器电路部分1的印制基板21的具体结构的结构图,图5A是从在图4中的探测器2的供电点12a至第1RF传输线路14的详细说明图,图5B是在图4中的第2RF传输线路24的详细说明图。
如图4所示那样,在2个一次发射器开口部分43中分别设置的水平极化波用探测器2a和垂直极化波用探测器2b以及RF放大电路3a、3b经由从各个探测器2a、2b的供电点12a和12b延伸的传输线路(印制布线模型)而连接,从探测器供电部分12a、12b取出的接收信号通过RF放大电路3a、3b放大。
在RF放大电路3a、3b的输出侧,连接了通过接收信号并切断直流电源的电容器13a、13b(参照图5A),各个RF放大电路3a、3b经由该电容器13a、13b而连接到第1RF传输线路14的第1输入线路15。另外,该电容器13a、13b能够由图5A所示的片型(chip type)的电容器构成,但因能够通过接收信号并切断直流电源即可,所以还能够由印制布线模型形成。
并且,在本实施方式中,从探测器供电点12a经由RF放大电路3a至电容器13a的输出端的信号路径与从探测器供电点12b经由RF放大电路3b至电容器13b的输出端的信号路径形成为路径长度大致相等。此外,如已所述那样,构成第1RF传输线路14的一对第1输入线路15、15也形成为线路长度大致相等。
因此,从探测器供电点12a至第1RF传输线路14的第1相互连接点16的路径与从探测器供电点12b至第1RF传输线路14的第1相互连接点16的路径大致相等。
此外,从探测器供电点12a至第1RF传输线路14的路径、从探测器供电点12b至第1RF传输线路14的路径、以及第1RF传输线路14对2个一次发射器的开口部分43、43分别设置,这些各个部分形成为,相对于通过开口部分43、43的中间点的中心线(在本实施方式中,连接印制基板21的左右方向的中心点的中心线)CL成为线对称。
此外,在第2RF传输线路24中,配置形成第2输出线路27的印制布线模型,使其位于上述中心线CL上,形成其形成第2输入线路25、25的印制布线模型,使其隔着中心线CL成为线对称。
因此,在本实施方式中,在从各个探测器供电点12至第2RF传输线路24的第2相互连接点26的4个信号路径中,哪个信号路径,其传输路径长度都大致相等。
此外,如图5A所示那样,连接到第1RF传输线路14的第1相互连接点16的短截线18位于一对第1输入线路15、15之间的大致中央,且形成为向与第1输出线路17相反向突出。并且,在短截线18的前端附近,隔着微小的空间而形成了印制布线的微小模型18a。
该微小模型是用于调整短截线18的长度的模型,通过钎焊等已知的方法来连接短截线18的前端部和微小模型18a,能够简单地进行短截线18的长度调整。
此外,如图5B所示那样,通过形成连接到第2RF传输线路24的第2相互连接点26的短截线28,使其突出设置在一对第2输入线路25、25的一个线路(图中右侧的第2输入线路)和第2输出线路27之间的大致中央(图中左右下方向),从而在第2输出线路27与滤波器电路19的输入端子19a之间延伸,在宽幅上与第2输出线路27设置成一体。
并且,在短截线28的基部和前端部的外侧附近,通过抗蚀(resist)印刷而形成了成为在印制基板21上调整短截线28的宽度或长度时的标识的标记28a-1、28a-2,将该标记28-1、28-2作为基准,在短截线28的印制布线模型上连接导电材料,从而能够简单地进行短截线28的长度调整。
如以上说明那样,在本实施方式的卫星信号接收用转换器中,在转换器电路部分1中,从探测器供电点12a和探测器供电点12b至第1RF传输线路14的信号路径形成为大致相同的长度,并且,这些信号路径对对应的每个一次发射器分别形成为,相对于通过一次发射器开口部分43、43的中间点的中心线CL成为大致线对称。此外,第2RF传输线路24配置为第2输出线路27位于中心线CL上,并且形成为第2输入线路25、25的印制布线模型隔着中心线CL成为大致线对称。因此,从4个探测器供电点12至第2RF传输线路24的第2相互连接点26的4个信号路径中,哪个信号路径,其传输路径长度都大致相等。
此外,在第1RF传输线路14和第2RF传输线路24中,在相互连接单元16和26上分别设置了可调整长度的短截线18、28,经由这些各个短截线18、28可调整输入线路15、25的传输特性,使得从相互连接点16、26看处于动作停止状态的RF放大电路3、6时的阻抗的电抗分量成为大致零。
因此,根据本实施方式的卫星信号接收用转换器,经由RF放大控制电路11选择使其动作的RF放大电路3、6,从而能够进行要接收的卫星和极化波面的切换,并且能够防止通过该切换所选择的接收信号(RF信号)的频率特性不会受到停止了动作的RF放大电路3、6侧的传输线路的影响而变化。
因此,根据本实施方式的卫星信号接收用转换器,无需如以往那样使用高频开关,能够进行卫星和极化波面的切换,能够以低成本实现转换器电路部分1。
【第2实施方式】
接着,说明本发明的第2实施方式。
图6是构成第2实施方式的卫星信号接收用转换器的转换器电路部分的电路结构图。另外,在以下的说明中,对于与第1实施方式的卫星信号接收用转换器相同的结构要素赋予相同的标号,省略详细的说明。
在第1实施方式中,说明了包括了转换器电路部分1的卫星信号接收用转换器,其中,转换器电路部分1构成为能够在从两个卫星以水平极化波和垂直极化波来发送的4个信号中,进行极化波的选择和卫星的选择,但在本实施方式中,示出包括转换器电路部分20的卫星信号接收用转换器,其中,转换器电路部分20构成为能够在从一个卫星以水平极化波和垂直极化波来发送的2个信号中,进行期望极化波面的信号。
如图6所示那样,在本实施方式的转换器电路部分20中,在印制基板22中,包括:一组探测器2,由与设置在未图示的壳主体的一个一次发射器的开口部分43对应地配置的水平极化波用探测器2a和垂直极化波探测器2b构成;2系统的第1RF放大电路3a、3b,对从各个探测器2a、2b取出的接收信号进行放大;以及一个第1RF传输线路34,设置在这些各个第1RF放大电路3a、3b的输出侧,通过RF放大控制电路11根据来自外部装置的控制信号而使2个第1RF放大电路3a、3b中的任一个动作,使另一个的动作停止,从而选择从外部指令的极化波面的RF信号之后,从第1RF传输线路34输出到后级的滤波器电路19。
另外,与第1实施方式相同地,第1RF传输线路34包括:具有大致相同的线路长度的一对第1输入线路35、35;连接各个第1输入线路35、35的输出的第1相互连接点36;以及连接到第1相互连接点36的第3输出线路37,从各个探测器2a、2b至第1相互连接点36的两个信号路径的路径长度在哪个信号路径中都大致相等。
此外,与第1实施方式相同地,在第1相互连接点36上设置有可调整长度的短截线38,通过该短截线38,可设定第1输入线路35、35的传输特性,使得从第1相互连接点36看处于动作停止状态的第1RF放大电路3时的阻抗的电抗分量成为大致零。
因此,根据本实施方式的卫星信号接收用转换器,无需如以往那样使用高频开关,可选择期望极化波面的接收信号(RF信号)而频率变换为IF信号,能够简化转换器电路部分20的结构,从而能够廉价地实现。
以上,说明了本发明的2个实施方式,但本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离本发明的意旨的范围内能够取各种方式。
例如,在上述实施方式中,作为在第1RF传输线路14(34)的第1相互连接点16(36)或第2RF传输线路24的第2相互连接点26上,设置用于校正第1输入线路15(35)或第2输入线路25的传输特性的短截线18(38)、28的结构进行了说明。
但在通过第1输入线路15(35)或第2输入线路25的长度设定,能够将从第1相互连接点16(36)或第2相互连接点26看处于非动作状态的RF放大电路3或6时的阻抗的电抗分量大致为零的情况下,可以删去短截线18(38)、28。
此外,这些短截线18(38)、28无需如图5A、图5B所示那样由印制布线模型形成,也可以通过在相互连接点16(36)或26上连接导电体而形成。此外,这些短截线18(38)、28的形状也只要适当地设定即可,进而,短截线18(38)、28可以代替上述实施方式那样的开路短截线,而由短路短截线(short stub)构成。

Claims (8)

1.一种卫星信号接收用转换器,通过在一体地设置了构成一次发射器的波导管的壳内容纳基板而成,在所述基板上形成了包括卫星信号接收用的探测器的转换器电路部分,其特征在于,
在所述基板上形成的转换器电路部分包括:
水平极化波用探测器和垂直极化波用探测器,配置在与所述一次发射器的开口部分的对应位置,且分别接收极化波面相互正交的两种电波;
一对第1RF放大电路,分别连接到所述各个探测器的供电点,对通过所述各个探测器接收的RF信号进行放大;
RF放大控制电路,基于来自外部的控制信号,切换所述一对第1RF放大电路的动作状态,使得在所述一对第1RF放大电路中,一个第1RF放大电路动作时,另一个第1RF放大电路非动作;
第1RF传输线路,分别连接到所述一对第1RF放大电路的输出侧,将来自所述各个第1RF放大电路的输出经由具有相同的线路长度的一对第1输入线路而传输至第1相互连接点,并从该第1相互连接点经由第1输出线路而输出;
滤波器电路,将在从所述第1RF传输线路的第1输出线路输出的信号中、通过所述各个第1RF放大电路所放大的RF信号选择性地通过;
频率变换电路,使通过了所述滤波器电路的RF信号频率变换为中频带的IF信号;以及
IF放大电路,对通过所述频率变换电路进行了频率变换的IF信号进行放大,
从所述各个探测器的供电点至所述各个第1RF传输线路的两个信号路径被形成为路径长度相等,
并且,构成所述各个第1RF传输线路的一对第1输入线路的线路长度被设定为从所述第1相互连接点看处于非动作状态的第1RF放大电路时的电抗分量成为零,
在所述第1RF传输线路的第1相互连接点设置了用于调整在所述各个第1输入线路中的RF信号的传输特性的第1调整构件,使得从所述第1相互连接点看处于非动作状态的第1RF放大电路时的电抗分量成为零。
2.如权利要求1所述的卫星信号接收用转换器,其特征在于,
所述第1调整构件由可调整长度的短截线构成。
3.如权利要求1或2所述的卫星信号接收用转换器,其特征在于,
在所述壳中,分别设置有构成两个一次发射器的波导管,
在所述基板上,作为所述转换器电路部分,
对所述各个一次发射器中的每个发射器,设置所述水平极化波用探测器、所述垂直极化波用探测器、所述一对第1RF放大电路以及所述第1RF传输线路,
并且,设置:
一对第2RF放大电路,分别连接到对应于所述各个一次发射器的第1RF传输线路的第1输出线路,且对从所述各个第1RF传输线路输出的RF信号进行放大;以及
第2RF传输线路,分别连接到所述一对第2RF放大电路的输出侧,且将来自所述各个第2RF放大电路的输出,经由具有相同的线路长度的一对第2输入线路,传输至第2相互连接点,并且从该第2相互连接点,经由第2输出线路,输出到所述滤波器电路,
所述RF放大控制电路构成为,基于来自外部的控制信号,使对所述两个一次发射器设置的共4个第1RF放大电路之一动作,使其他的第1RF放大电路的动作停止,并且在所述一对第2RF放大电路中,使对从动作中的第1RF放大电路输出的RF信号进行放大的第2RF放大电路动作,使其他的第2RF放大电路的动作停止,
从所述各个探测器的供电点至所述各个第2RF传输线路的四个信号路径形成为路径长度相等,
并且,构成所述第2RF传输线路的一对输入线路的线路长度被设定为,从所述第2相互连接点看处于非动作状态的第2RF放大电路时的电抗分量成为零。
4.如权利要求3所述的卫星信号接收用转换器,其特征在于,
在为形成所述转换器电路部分而设置在所述基板上的印制布线模型中,从分别对应于所述两个一次发射器的所述一对探测器到所述第2相互连接点为止的印制布线模型,形成为相对于通过两个一次发射器的中间点的中心线成为线对称。
5.如权利要求3所述的卫星信号接收用转换器,其特征在于,
在所述第2RF传输线路的第2相互连接点设置了用于调整在所述各个第2输入线路中的RF信号的传输特性的第2调整构件,使得从所述第2相互连接点看处于非动作状态的第2RF放大电路时的电抗分量成为零。
6.如权利要求4所述的卫星信号接收用转换器,其特征在于,
在所述第2RF传输线路的第2相互连接点设置了用于调整在所述各个第2输入线路中的RF信号的传输特性的第2调整构件,使得从所述第2相互连接点看处于非动作状态的第2RF放大电路时的电抗分量成为零。
7.如权利要求5所述的卫星信号接收用转换器,其特征在于,
所述第2调整构件由可调整长度的短截线构成。
8.如权利要求6所述的卫星信号接收用转换器,其特征在于,
所述第2调整构件由可调整长度的短截线构成。
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