分布相位型圆偏振波接收模块及携带无线电设备制造技术

本发明专利技术可在维持小型且低信噪比的同时，实现为用户提供一种在卫星无线电系统中利用典型的圆偏振波电磁波进行无线电服务的圆偏振波接收模块，并提供搭载了圆偏振波接收模块的无线电终端。本发明专利技术的分布相位型圆偏振波接收模块是，在一个平面上形成一个供电点（４），和具有由二维分布的大致一维电流分布的许多宽度较窄的导体（１０１）构成的宽度较窄的导体组，在该宽度较窄的导体（１０１）上感应的电流分布的各个复数矢量对在该平面上所规定的相互正交的两个方向上的矢量和，在振幅上大致相等，在相位上呈大致９０度的相位差，在该供电点（４）上连接着晶体管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适用于向用户提供卫星广播、卫星定位信息系统之类的、使用圆偏振波的无线电系统服务的无线电相关设备中的高频模块或无线电终端，特别涉及适合于向用户提供把波长的长度比该无线电设备尺寸大的电磁波作为媒体的无线电系统服务的、小型薄型圆偏振波接收模块及搭载该接收模块的无线电终端。
技术介绍
在各种无线电系统中，使用了卫星的服务能提供遍及各国的无缝服务，由于成为通信媒体的电磁波从大致天顶方向到来，因而具有高层建筑物等屏蔽效果少等的优点，使无缝国际电话、卫星广播、定位系统等多个系统运转。能提供国际无缝服务的另一面，由于电磁波在其他国家、其他区域泄漏的可能性必然很高，所以对使用圆偏振波的相邻国家、地区分配不同的偏振波(右旋圆偏振波和左旋圆偏振波)，以应对这样的电磁波泄漏问题。右旋圆偏振波不能用左旋圆偏振波天线接收，左旋圆偏振波不能用右旋圆偏振波天线接收。而且，直线偏振波天线只能接收圆偏振波电功率的一半。因此，为了向用户有效地提供使用圆偏振波的电磁波的无线电服务，实现圆偏振波天线成为重要的课题。为了实现圆偏振波天线，以前知道的有两种方法并得到广泛的应用。第一种方法是，使两个直线偏振波天线在位置上相互不相交地延伸，并将各个天线的供电相位错开90度。作为其典型的实施例，交叉偶极天线是有名的。例如，如非专利文献1—《图说·天线》(后藤尚久著，电子信息通信学会1995年出版，219页)所示的那样，需要两个供电部，而且，还需要将各个供电部错开90度的装置(例如，移相器)，因而，使用天线的无线电设备的电路规模增大，在该无线电设备的小型化方面存在问题。第二种方法是，使用微带天线等周边开放的插接天线，使用在正交的二条轴上具有展宽的矩形或圆形式的二维的插件，利用一个供电点实现圆偏振波天线。例如，如非专利文献2—《小型·平面天线》(羽石操他著，电子信息通信学会1996年出版，143-145页)所示的那样，通过使正方形或圆形的形状相对于两条正交的轴变形，使一方变短，另一方变长，从而把正方形的一边或圆的半周长度做得不同，使各自的长度成为比天线要接收的电波的波长的1/2稍长或稍短的状态，相对于从供电点看的相互正交的各自的长度成为电感性或电容性，用一点供电并使对其各自的长度的供电相位错开90度。该方法与第一方法比较，由于供电点是一个，因而能实现将向天线供给高频电力的高频电路规模大幅度地减小，现在得到最广泛的采用。但是，在使用本方法的情况下，需要二维地确保天线的外形尺寸是天线接收的电波波长的大致1/2的尺寸(确保具有大致波长的1/2的一边的正方形的面积)，在向现代的手掌大的小型终端的应用方面迄今仍遗留问题。使用了卫星的通信系统的又一个问题是，从卫星到无线电终端的距离与使用了地面波的通信系统比较，由于相差悬殊，到达该无线电终端的电磁波的能量变小，难以确保通信所必要的接收灵敏度。为了再现与该电磁波重叠的信号，虽然增大该电磁波的能量是不可缺少的，但重要的是应极力避免在放大时混入干扰的噪声，例如外来噪声、热噪声等。由于天线的增益与其物理长度成比例地增加，因而天线的小型化本质上就降低了天线的灵敏度，对于使用了卫星的无线电系统所适用的、使用者能很方便携带的小型移动终端，新开发能实现以小型设备进行通信的信噪比十分小的圆偏振波接收模块的手段就成为现实的技术课题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于在维持小型化且小的信噪比的同时，实现向用户提供在卫星无线电系统中使用典型的圆偏振波的电磁波的无线电服务的圆偏振波接收模块，而且，提供搭载了该圆偏振波接收模块的无线电终端。为达到上述目的，本专利技术的第一方案的分布相位型圆偏振波接收模块是，在一个平面上形成一个供电点，和具有由二维分布的大致一维电流分布的许多宽度较窄的导体构成的宽度较窄的导体组，在该宽度较窄的导体上感应的电流分布的各个复数矢量对在该平面上所规定的相互正交的两个方向上的矢量和，在振幅上大致相等，在相位上呈大致90度的相位差，在该供电点上连接着晶体管。本专利技术的第二方案的分布相位型圆偏振波接收模块是，在上述第一方案中，可以在第二平面上形成具有由二维分布的大致一维电流分布的许多宽度较窄的导体构成的宽度较窄的导体组，在该宽度较窄的导体上感应的电流分布的各个复数矢量对在这两个平面上所规定的相互正交的两个方向上的矢量和，在振幅上大致相等，在相位上呈大致90度的相位差，在该供电点连接着晶体管。本专利技术的第三方案的分布相位型圆偏振波接收模块是，在上述第二方案中，可以用电介质充填在这二个平面之间的空间。本专利技术的第四方案是，在上述的分布相位型圆偏振波接收模块中，该许多宽度较窄的导体组相互连接且包含该供电点。本专利技术的第五方案是，在上述的分布相位型圆偏振波接收模块中，以供电点为边界，在晶体管侧和宽度较窄的导体组侧存在有限的电抗成分，两者的电抗成分具有相互不同的符号，而其值相等。本专利技术的第六方案是，在上述的分布相位型圆偏振波接收模块中，还具有对该晶体管供电用的偏置电路。本专利技术的第七方案的分布相位型圆偏振波接收模块是，在上述第六方案中，还具备电源供给端子和信号输出端子。本专利技术的第八方案是，在上述的分布相位型圆偏振波接收模块中，在具有有限的接地电位的导体板上形成该模块结构。本专利技术的第九方案的分布相位型圆偏振波接收模块是，在上述第七或第八方案中，将交直流分离用电容器的一端连接在该信号输出端子上，该交直流分离用电容器的另一端和该电源供给端子同时与同轴电缆的一端连接，该同轴电缆的另一端兼作外部信号输出端子和供电用外部端子。另外，本专利技术的的携带无线电设备是搭载上述第一方案至第八方案的分布相位型圆偏振波接收模块的设备。若使用本专利技术，由于能用晶体管电路低损耗且低噪声地将圆偏振波天线捕获的电磁波能量进行放大，所以能以小的尺寸实现高灵敏度且高效率的圆偏振波接收模块，而且通过把本专利技术的模块搭载在携带无线电设备上，由于不用大幅度地增加尺寸就能提供使用圆偏振波的无线电服务，所以对该无线电终端的使用者的效果是，在维持收放和携带时的方便性的同时，实现了提高服务。附图说明图1是本专利技术的分布相位型圆偏振波模块的电路结构图。图2是作为本专利技术的分布相位型圆偏振波模块的构成要素的晶体管的噪声特性图(史密斯图表)。图3是表示本专利技术的分布相位型圆偏振波模块的要素构造和结构的立体图。图4是本专利技术的分布相位型圆偏振波模块的圆偏振波天线结构的检索流程图。图5(a)是表示本专利技术的分布相位型圆偏振波模块的要素构造和结构的立体图，图5(b)、图5(c)是侧视图。图6是本专利技术的分布相位型圆偏振波模块的结构图。图7是本专利技术的分布相位型圆偏振波模块的结构图。图8是本专利技术的分布相位型圆偏振波模块的结构图。图9是本专利技术的分布相位型圆偏振波模块的结构图。图10是搭载了本专利技术的高频模块的电路板的结构图。图11是搭载了本专利技术的高频模块的携带无线电终端的结构图。图12是搭载了本专利技术的高频模块的携带无线电终端的结构图。具体实施例方式本专利技术的分布相位型圆偏振波接收模块是，将具有与满足良好的噪声特性的晶体管的阻抗有共轭关系的、满足良好的圆偏振波条件的供电点阻抗，并具有宽度较窄的导体线路的集合构造的分布相位型天线与使用了该晶体管的放大电路直接连接的分布相位型圆偏振波接收模块。本专利技术的课题是提供小型高灵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布相位型圆偏振波接收模块，其特征是，在一个平面上形成一个供电点，和具有由二维分布的大致一维电流分布的许多宽度较窄的导体构成的宽度较窄的导体组，在该宽度较窄的导体上感应的电流分布的各个复数矢量对在该平面上所规定的相互正交的两个方向上的矢量和，在振幅上大致相等，在相位上呈大致９０度的相位差，在该供电点上连接着晶体管。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：武井健，小川智之，
申请(专利权)人：日立电线株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]