JPS6345121B2

JPS6345121B2 -

Info

Publication number: JPS6345121B2
Application number: JP10003282A
Authority: JP
Inventors: Sadao Igarashi
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1982-06-11
Filing date: 1982-06-11
Publication date: 1988-09-08
Also published as: JPS58218201A

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。

衛星通信に使われる受信機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
も低雑音になるように構成し調整されなければ実
現できないため、その方法として従来から、導
波管の入力からみたインビーダンスマツチングを
とつてミスマツチングロスをなくすこと、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NFを改善するこ
と、増幅素子とのノイズマツチをとること、等
の各項目について改善が行なわれて来た。本発明
は特にの導波管の入口からみたインピーダンス
のマツチングをとつてVSWRを１：1.15程度にな
るようにしてミスマツチングによるロスをなくす
構造に注目した。

従来、導波管を伝ぱ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図に示すようになつ
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
内を伝ぱ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プローブ、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
IC７が収納されている。８はマイクロ波IC７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ツプライン、９はプロ
ーブ３の端部とマイクロストリツプライン８との
半田付け等による接続部を示す。

ネジ５は導波管１の上方管壁１ａにプローブ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′をドライバ等によつて回転し得るようになつ
ている。これによつてプローブ３の上部の面とネ
ジ５の下部の面との距離Ｂが可変できるようにな
つている。又、プローブ３は導波管内に突出した
本体部３ａと本体部３ａより径の細い固定部３ｂ
とよりなり、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
ネジ等によつて固定されている。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３ｂ
とは完全な同軸線路として見なされ、プローブ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
特性インビーダンスが、設計上の規格化インビー
ダンス（一般は50Ω）になるように設定されてい
る。そしてこの規格化インビーダンスに対してア
イソレータ及びマイクロ波ICのインビーダンス
がマツチングするように設定されるとともに導波
管１の入口１′からみたインビーダンスがマツチ
ングするようにプローブ３の本体部３ａの径Ｄ、
本体部３ａの上端面とネジ５の下端面との距離
Ｂ、本体部３ａと短格板２との距離Ｌが設定され
るが、これらの寸法は全て、伝ぱんされる周波数
に於ける、導波管１の上下両管壁１ａ，１ｂ間の
距離と、左右の両管壁間の距離（図示せず）と、
短格板２との存在によつ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
ツプライン８、アイソレータ（図示せず）、マイ
クロ波IC７等が規格化インビーダンスに合つて
いればプローブ３の本体部３ａの寸法関係、即ち
径Ｄ、長さＬ、短格板２との距離Ａを厳密に管理
しておけばプローブ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′からの
VSWRを１：1.15程度にすることが可能である
が、しかし、マイクロストリツプライン８及びマ
イクロ波IC７は印刷回路技術によつて比較的バ
ラツキなく規格化インビ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ビ
ーダンスに合せることが困難であり、例えば、規
格化インビーダンスに対してVSWRで１：1.2程
度になると導波管１の入口１′からみたVSWRは
各寸法Ａ、Ｄ、Ｌを管理しても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を、ネジ５
を廻すことによつて大巾に変えて、導波管１の入
力１′からみたVSWR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５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つてしまう
ことがあり、この結果管内で電磁界の分布が乱れ
て損失が増加して結果的に低雑音増幅器が得らな
くなるという欠点があつた。

又、第２図に示す他の実施例は管内の電磁界の
分布を乱す第１図に示すネジ５の突出をなくす構
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。１０はテフロン等から成る円
筒状の絶縁体であり、プローブ３の半径方向への
振れを押えるために上下両管壁１ａ，１ｂ間に保
持されている。そして、導波管１の入口１′から
VSWRは、プローブ３の長さ、径、絶縁体１の
誘電率、絶縁体１０の外径、プローブ３と短絡板
２との距離等を厳密な値に保つことによつて所定
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１０の誘電率、外径、プローブ３の長
さ、経、またプローブ３と短絡板２との距離を厳
密に合せても導波管１の入口１′からみたVSWR
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１の入口１′から見た
VSWRを１：1.2以下にするが、調整の際プロー
ブ３の基端における半田付け部９の半田を取り除
いてプローブ３を移動させて導波管１の入口１′
からVSWRを見ながら最適のポイントにプロー
ブ３を固定させて半田付け直しをする。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、しかもプローブ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
すのにはプローブ３の端部が短かいのでやりにく
い等の欠点があつた。

本発明は以上の欠点を解消したものであり、そ
の目的とするところは導波管の入口からのインビ
ーダンスを調整するにあたり、プローブを上下方
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、１１はテフロン等からなるほぼ円筒形
をした絶縁体、１２は同様にテフロン等からなり
中心に孔１５を有する円筒形の微調整用の絶縁
体、１３は導波管１の上方管壁１ａの、プローブ
３の位置に対応して設けられた透孔、１４は絶縁
体１１の中央空間部、１６は絶縁体１２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１１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の上方管
壁１ａの穴１３を介して外部からドライバ等によ
つて絶縁体１２の溝１６を廻せば絶縁体１２は上
下方向に移動して絶縁体１１と、プローブ３とに
対して、空間部１４内にて相対位置が変るように
なつている。こうすることによつてプローブを覆
う２つの絶縁体１１，１２によるプローブ周囲の
誘電率が変ることになる。そして、導波間１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とプローブ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となり、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つてプローブ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１２の上部を回転して絶縁体１２
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IC７に接続された
アイソレータ（図示せず）のVSWRが大きくバ
ラツイた場合、粗調整としてプローブ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１２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Ｂ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１２を廻し、
その後に、穴１３に第４図Ｃに示す挿入部の長さ
Ｔが上方管壁の厚さＴと同じネジ１８を挿入して
その先端と管壁１ａ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１８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、
したがつて損失をなくすることがきる。

以上の様に本発明によればプローブはマイクロ
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、プロー
ブの導波管内に突出した部分を覆い、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
体と、前記調整用絶縁体の溝に対向して上方管壁
に透孔を設けた構成にしたので導波管の入口から
見たVSWRを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
けた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VSWRのバラツ
キが１：1.2程度のものがあつても導波管の入口
からみたVSWR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Ａ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′……導波管の入口、１ａ…
…導波管の上方管壁、１ｂ……導波管の下方管
壁、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、９……接続部、８……マイクロスト
リツプライン、１０……絶縁体、１１……保持用
絶縁体、１２……微調整用絶縁体、１３……透
孔、１４……空間部、１５……孔、１６……溝、
１７……調整用レンチ、１８……ネジ。

Claims

【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
円柱状のプローブと、前記プローブの導波管内に
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周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
設けられた透孔とを設けたことを特徴とするマイ
クロ波受信機。