DE102004041614A1 - Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, diese Einrichtung aufweisendes Radarsystem sowie mit dem Radarsystem ausgestattetes Fahrzeug und kleines Boot - Google Patents

Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, diese Einrichtung aufweisendes Radarsystem sowie mit dem Radarsystem ausgestattetes Fahrzeug und kleines Boot Download PDF

Info

Publication number
DE102004041614A1
DE102004041614A1 DE102004041614A DE102004041614A DE102004041614A1 DE 102004041614 A1 DE102004041614 A1 DE 102004041614A1 DE 102004041614 A DE102004041614 A DE 102004041614A DE 102004041614 A DE102004041614 A DE 102004041614A DE 102004041614 A1 DE102004041614 A1 DE 102004041614A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
dielectric line
millimeter
frequency
wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102004041614A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Sakamoto
Yuji Kishida
Kazuki Hayata
Yoshiko Oya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Publication of DE102004041614A1 publication Critical patent/DE102004041614A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03—Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
    • G01S7/038—Feedthrough nulling circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/937—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of marine craft

Abstract

Es wird eine Millimeterwellen-Sende-/-Empfangsvorrichtung vom Pulsmodulationstyp zur Verfügung gestellt, worin verhindert wird, dass pulsmodulierte Millimeterwellenübertragungssignale aufgrund von Innenreflexion oder anderen Ursachen an ein Empfangssystem ausgegeben werden. Enthalten sind: ein aus einer dielektrischen Leitung gebildeter NSD-Wellenleiter (Grundstruktur), der von zwei Parallelplattenleitern sandwichartig umgeben ist, ein Millimeterwellensignaloszillator (21), ein Pulsmodulator (22), ein Zirkulator (23), eine Sende-/Empfangsantenne (24) und ein Mischer (25). Am Ausgabeende des Mischers (25) ist eine Schaltvorrichtung (26) angeordnet, die Zwischenfrequenzsignale in geöffnetem Zustand unterrichtet und, wenn ein Millimeterwellenübertragungssignal vom Pulsmodulator (22) in einen Nicht-Ausgabezustand kommt und der Zustand stabilisiert ist, in einen geschlossenen Zustand zum Durchgeben von Zwischenfrequenzsignalen wechselt. Es kann verhindert werden, dass das Zwischenfrequenzsignal, das Rauschen enthält, welches aus dem Eintritt des Millimeterwellenübertragungssignals in den Mischer (25) stammt, in Richtung der stromabwärtigen Seite des Mischers (25) leckt; deshalb kann ein gewünschtes Zwischenfrequenzsignal ausgegeben werden.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, die einen nicht-strahlenden dielektrischen Wellenleiter (einen NSD-Wellenleiter) zur Verwendung in einem Millimeterwellen-Radarmodul, einem Millimeterwellen-Drahtlosfunkkommunikationsgerät oder dergleichen verwendet, und insbesondere betrifft sie eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit einer Schaltvorrichtung zur Verhinderung der Ausgabe eines pulsmodulierten Millimeterwellenübertragungssignals an ein Empfangssystem aufgrund von innerer Reflexion oder anderen Ursachen, wobei der Einfluss von in der Schaltvorrichtung auftretendem Schaltrauschen verringert werden kann. Die Erfindung betrifft außerdem ein Radarsystem mit der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, ein mit dem Radarsystem ausgestattetes Fahrzeug sowie ein mit dem Radarsystem ausgestattetes kleines Boot.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Im Stand der Technik sind einige Arten von Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen vorgeschlagen worden, von denen erwartet wird, dass sie Anwendung in einem Millimeterwellen-Radarmodul, einem Millimeterwellen-Drahtlosfunkkommunikationsgerät oder dergleichen finden. Beispielsweise offenbart die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP-A 2000-258525 eine Hochfrequenz-Sende- /Empfangseinrichtung, bei der ein Pulsmodulationsverfahren angewendet wird.
  • Bei dem Pulsmodulationsverfahren wird jedoch ein Teil eines pulsmodulierten Millimeterwellenübertragungssignals als unerwünschtes Signal aufgrund von Reflexion oder anderen Phänomenen, die innerhalb der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung auftreten, an ein Empfangssystem ausgegeben. Dadurch entsteht das Problem, dass sich die Empfangsfähigkeit verschlechtert.
  • Hinsichtlich dessen haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung bereits eine Lösung für das vorstehend genannte Problem vorgelegt (siehe die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP-A 2002-328161). Die 16 und 17 sind Draufsichten, die Ausführungsformen der darin offenbarten Konstruktion zeigen. Es ist zu beachten, dass der NSD-Wellenleiter, der in den Ausführungsformen verwendet wird, eine solche Grundstruktur aufweist, wie sie in der teilweise weggeschnittenen perspektivischen Ansicht von 18 gezeigt ist. Das heißt, eine dielektrische Leitung 43 ist zwischen ein Paar Parallelplattenleiter 41 und 42 eingeschoben.
  • 16 zeigt eine Ausführungsform der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, worin eine Sendeantenne und eine Empfangsantenne miteinander integriert ausgebildet sind. Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung umfasst ein Paar Parallelplattenleiter 51, eine erste dielektrische Leitung 53, einen Millimeterwellensignaloszillator 52, einen (nicht gezeigten) Pulsmodulator, eine zweite dielektrische Leitung 58, einen Zirkulator 54, eine dritte dielektrische Leitung 55, eine vierte dielektrische Leitung 57 und einen Mischer 59. Das Paar Parallelplattenleiter 51 ist in einem Abstand angeordnet, der kleiner oder gleich oder einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist. Die erste dielektrische Leitung 53 ist zwischen den Pa rallelplattenleitern 51 vorgesehen. Der Millimeterwellensignaloszillator 52 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und an der ersten dielektrischen Leitung 53 angebracht. Der Millimeterwellensignaloszillator 52 wandelt ein von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenes Hochfrequenzsignal in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal um und gestattet es, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung 53 ausbreitet. Der Pulsmodulator ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung 53 angeordnet. Der Pulsmodulator gibt das Millimeterwellensignal aus der ersten dielektrischen Leitung 53 als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal aus. Die zweite dielektrische Leitung 58 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen, in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung 53 so angeordnet, dass eines ihrer Enden elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung 53 gekoppelt ist oder sie an einem ihrer Enden mit der ersten dielektrischen Leitung 53 gekoppelt ist, und gestattet es, dass sich ein Teil des Millimeterwellensignals in Richtung des Mischers 59 fortpflanzt. Der Zirkulator 54 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und weist einen ersten Verbindungsabschnitt 54a, einen zweiten Verbindungsabschnitt 54b und einen dritten Verbindungsabschnitt 54c auf. Diese Verbindungsabschnitte, die in vorher festgelegten Abständen rund um die Peripherie einer Ferritplatte angeordnet sind, die parallel zu den Parallelplattenleitern 51 positioniert ist, wirken jeweils als Millimeterwellensignaleingabe- und -ausgabeenden. Im Zirkulator 54 wird ein von einem der Verbindungsabschnitte eingegebenes Millimeterwellensignal von dem anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben, der innerhalb der Ebene der Ferritplatte im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn angrenzt. Der erste Verbindungsabschnitt 54a ist mit dem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung 53 verbunden. Die dritte dielektrische Leitung 55 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 54b des Zirkulators 54 verbunden, gestattet, dass sich ein Millimeterwellensignal dort hindurch fortpflanzt und weist an ihrem vorderen Ende eine Sende-/Empfangsantenne 56 auf. Die vierte dielektrische Leitung 57 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt 54c des Zirkulators 54 verbunden. Die vierte dielektrische Leitung 57 gestattet es einer Empfangswelle, die von einer Sende-/Empfangsantenne 56 empfangen wurde, sich durch die dritte elektrische Leitung 55 ausgebreitet hat, durch den zweiten Verbindungsabschnitt 54b hindurchgegangen ist und vom dritten Verbindungsabschnitt 54c ausgegeben wurde, sich in Richtung des Mischers 59 fortzupflanzen. Der Mischer 59 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und wird durch nahes Platzieren oder Koppeln eines Mittelabschnitts der zweiten dielektrischen Leitung 58 und eines Mittelabschnitts der vierten dielektrischen Leitung 57, um dazwischen eine elektromagnetische Koppelung herzustellen, konstruiert. Der Mischer 59 mischt einen Teil eines Millimeterwellensignals mit einer Empfangswelle zur Erzeugung eines Zwischenfrequenzsignals. Außerdem ist in dem vorliegenden Beispiel eine (nicht gezeigte) Schaltsteuerungssektion am Ausgabeende des Mischers 59 angeordnet. Die Schaltsteuerungssektion bringt das Ausgabeende zu dem Zeitpunkt, an dem ein pulsmoduliertes Millimeterwellenübertragungssignal aus dem Pulsmodulator ausgegeben wird, in einen geöffneten Zustand. Dadurch kann verhindert werden, dass ein unerwünschtes Signal an ein stromabwärts des Mischers 59 befindliches Empfangssystem im Wesentlichen gleichzeitig mit der Eingabe eines gepulsten Signals zum Starten eines Pulsvorgangs im Pulsmodulator an den Pulsmodulator ausgegeben wird.
  • 17 zeigt eine weitere Ausführungsform der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, worin eine Sendeantenne und eine Empfangsantenne separat vorgesehen sind. Die Hochfrequenz-Sende- /Empfangseinrichtung umfasst ein Paar Parallelplattenleiter 61, eine erste dielektrische Leitung 63, einen Millimeterwellensignaloszillator 62, einen (nicht gezeigten) Pulsmodulator, eine zweite dielektrische Leitung 68, einen Zirkulator 64, eine dritte dielektrische Leitung 65, eine vierte dielektrische Leitung 69, eine fünfte dielektrische Leitung 67 und einen Mischer 71. Das Paar Parallelplattenleiter 61 ist in einem Abstand angeordnet, der kleiner oder gleich der halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist. Die erste dielektrische Leitung 63 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen. Der Millimeterwellensignaloszillator 62 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und an der ersten dielektrischen Leitung 63 angebracht. Der Millimeterwellensignaloszillator 62 wandelt ein Hochfrequenzsignal, das von einer Hochfrequenzdiode ausgegeben wurde, in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal um und gestattet es dem Millimeterwellensignal, sich durch die erste dielektrische Leitung 63 fortzupflanzen. Der Pulsmodulator ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung 63 angeordnet. Der Pulsmodulator gibt das Millimeterwellensignal als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal aus der ersten dielektrischen Leitung 63 aus. Die zweite dielektrische Leitung 68 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen, in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung 63 auf solche Weise angeordnet, dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung 63 gekoppelt ist oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung 63 gekoppelt ist, und gestattet es einem Teil des Millimeterwellensignals, sich in Richtung des Mischers 71 fortzupflanzen. Der Zirkulator 64 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und weist einen ersten Verbindungsabschnitt 64a, einen zweiten Verbindungsabschnitt 64b und einen dritten Verbindungsabschnitt 64c auf. Diese Verbindungsabschnitte, die in vorgegebenen Abständen rund um die Peripherie einer Ferritplatte angeordnet sind, die parallel zu den Parallelplattenleitern 61 positioniert ist, wirken jeweils als Millimeterwellensignaleingabe- und -ausgabeenden. Im Zirkulator 64 wird ein Millimeterwellensignal, das von einem der Verbindungsabschnitte eingegeben wurde, aus dem anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in der Ebene der Ferritplatte angrenzt. Der erste Verbindungsabschnitt 64a ist mit dem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung 63 verbunden. Die dritte dielektrische Leitung 65 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen, mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 64b des Zirkulators 64 verbunden, gestattet es einem Millimeterwellensignal, sich dort hindurch fortzupflanzen, und weist an ihrem vorderen Ende eine Sendeantenne 66 auf. Die vierte dielektrische Leitung 69 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen, weist an ihrem vorderen Ende eine Empfangsantenne 70 auf und weist an ihrem anderen Ende den Mischer 71 auf. Die fünfte dielektrische Leitung 67 ist zwischen den Parallelplattenleiternleitern 61 vorgesehen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt 64c des Zirkulators 64 verbunden. An seinem vorderen Ende ist ein reflexionsfreier Abschlusswiderstand 67a angeordnet. Der reflexionsfreie Abschlusswiderstand 67a dient zur Dämpfung eines Millimeterwellensignals, das an der Empfangsantenne 66 eindringend empfangen wurde. Der Mischer 71 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und wird konstruiert, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung 68 und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung 69 nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um zwischen ihnen eine elektromagnetische Kopplung zu erhalten. Der Mischer 71 mischt einen Teil eines Millimeterwellensignals mit einer Empfangswelle zur Erzeugung eines Zwischenfrequenzsignals. Außerdem ist im vorliegenden Beispiel eine (nicht gezeigte) Schaltsteuerungssektion am Ausgabeende des Mischers 71 angeordnet. Die Schaltsteuerungssektion bringt das Ausgabeende zu dem Zeitpunkt, an dem ein pulsmoduliertes Millimeterwellenübertragungssignal vom Pulsmodulator ausgegeben wird, in einen geöffneten Zustand. Dadurch kann verhindert werden, dass ein unerwünschtes Signal, das direkt von der Sendeantenne 66 in die Empfangsantenne 70 eingedrungen ist, an ein stromabwärts des Mischers 71 befindliches Empfangssystem im Wesentlichen gleichzeitig mit der Eingabe eines gepulsten Signals zum Starten eines Pulsierungsvorgangs im Pulsmodulator an den Pulsmodulator ausgegeben wird.
  • Als nächstes stellt 19 ein Blockschaltdiagramm dar, das den Aufbau jeder Bestandteilskomponente der in 16 gezeigten Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zeigt, die als Millimeterwellenradar implementiert ist.
  • In 19 steht das Bezugszeichen 111 für einen spannungsgesteuerten Oszillator (voltage-controlled oscillator – VCO), der mit einer Gunndiode und einer Varaktordiode ausgestattet ist. Der VCO 111 wird aktiviert, indem ein Signal in seinen Anschluss EIN-2 zur Eingabe eines Modulationssignals eingegeben wird. Ein vom VCO 111 ausgegebenes Signal und ein in den Anschluss EIN-1 eingegebenes gepulstes Signal werden in einen Pulsmodulator 112 eingegeben, wodurch eine Pulsmodulation erreicht wird. Der Pulsmodulator 112, der in einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung 53 in 16 angeordnet ist, ist als Schalter (RF-Umschalter) gebaut, der einen solchen Aufbau hat, wie er perspektivisch in 20 veranschaulicht ist.
  • Der in 20 gezeigte Pulsmodulator ist folgendermaßen konstruiert. Eine Vorspannungs-Zufuhrleitung 90 vom Drosseltyp ist auf einer Hauptfläche einer Verdrahtungsplatte 88 ausgebildet. In der Mitte davon sind Verbindungselektroden 81 ausgebildet. Eine PIN-Fotodiode vom Balken-Leiter- bzw. Beam-Lead-Typ oder eine Schottky-Diode 80 ist in der Mitte zwischen den Verbindungselektroden 81 durch Löten angebracht. Die PIN-Fotodiode oder die Schottky-Diode 80 ist in der Mitte zwischen den Endflächen der ersten dielektrischen Leitung 53 so platziert, dass die Richtung zum Anlegen der Vorspannung mit der lateralen Richtung zusammenfällt. Ein derartiger Schalter wird als Pulsmodulator 112 eingesetzt.
  • Das Bezugszeichen 113 steht für einen Zirkulator zum Übermitteln eines Millimeterwellensignals in Richtung einer Antenne 114 während der Übertragung, wohingegen er eine Empfangswelle in Richtung eines Mischers 115 während des Empfangs überträgt. Das Bezugszeichen 114 bezeichnet eine Antenne, die ein Millimeterwellensignal sendet/empfängt. Die Antenne 114 ist über einen Metallwellenleiter oder einen dielektrischen Wellenleiter, der aus einem dielektrikum-gefüllten Metallwellenleiter besteht, mit dem Zirkulator 113 verbunden. Beispielsweise kann die Antenne 114 als Hornantenne gebaut sein. Das Bezugszeichen 115 steht für einen Mischer zum Mischen eines vom VCO 111 ausgegebenen Millimeterwellensignals mit einem an der Antenne 114 empfangenen Empfangssignal zur Erzeugung eines Zwischenfrequenzsignals, das zur Erfassung des Abstands zu einem Zielobjekt benötigt wird.
  • Das Bezugszeichen 116 bezeichnet einen Schalter zum abwechselnden Unterbrechen und Weiterleiten des vom Mischer 115 ausgegebenen Zwischenfrequenzsignals. Das Bezugszeichen 119 steht für einen Steuerabschnitt zum Steuern der zeitlichen Schaltabstimmung des Schalters 116 (EIN/AUS-Zeitabstimmung). Der Schalter 116 und der Steuerabschnitt 119 bilden einen Schaltsteuerabschnitt.
  • Der Steuerabschnitt 119 steuert die EIN-AUS-Zeitabstimmung wie folgt. Wenn ein gepulstes Signal in den mit dem Pulsmodulator 112 synchronen Anschluss EIN-1 eingegeben wird, kann ein Millimeterwellenübertragungssignal, das vom Pulsmodulator 112 pulsmoduliert worden ist, von der Verbindung zwischen dem NSD-Wellenleiter und dem dielektrischen Wellenleiter reflektiert werden oder aus dem Zirkulator 113 lecken, was dazu führt, dass das Millimeterwellensignal als unerwünschtes Signal durch den Mischer 115 ausgegeben wird. Bevor das ungewollte Signal zu einem Verstärker 118 geleitet wird, aktiviert der Steuerabschnitt 119 den Schalter 116, um das ungewollte Signal zu unterbrechen.
  • Es sollte beachtet werden, dass das Bezugszeichen 117 für einen Kondensator zum Erhalt einer Wechselstromkoppelung zwischen dem Schalter 116 und dem Verstärker 118 steht.
  • Nach Maßgabe der Konstruktionen, wie sie beispielsweise vorstehend gezeigt sind, kann es verhindert werden, dass ein pulsmoduliertes Millimeterwellenübertragungssignal in den Mischer 115 eindringt und in der Folge in ein stromabwärtiges Empfangssystem leckt. Als Ergebnis hiervon kann das Millimeterwellen-Radarsystem eine verbesserte Erfassungsgenauigkeit zur Verfügung stellen.
  • Andererseits ist ein anderes konventionelles Beispiel für eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, die ein Pulsmodulationsverfahren verwendet, in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung JP-A 2003-198421 offenbart. Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung ist mit einer Empfangssperreinrichtung versehen, die analog zu der vorstehend beschriebenen Schaltsteuersektion ist. In dieser Konstruktion werden Millimeterwellenübertragungssignale von einem RF-Umschalter oder eine ähnliche Einrichtung intermittierend übertragen. Während einer Pause in der Übertragung der Millimeterwellenübertragungssignale werden Zwischenfrequenzsignale zum Aussetzen des Empfangs unterbrochen.
  • Um jedoch eine weitere Verbesserung der Leistung der in der JP-A 2202-328161 offenbarten Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zu erzielen, haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung sorgfältige, ausführliche Forschungen und Studien getrieben und im Ergebnis die folgenden Probleme gefunden, die gelöst werden müssen.
  • Zuerst muss im Schalter 116 die zeitliche Abstimmung des Schaltens, zumindest die zeitliche Abstimmung beim Schließen (EIN), mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
  • Grundsätzlich besitzt der eine Hochfrequenzdiode verwendende Pulsmodulator 112 Eigenschaften, die Hochfrequenzdioden inhärent sind, wie beispielsweise eine Nullvorspannungskapazität. Daher kann, selbst wenn ein zum Antreiben ideales Pulssignal eingegeben wird, eine Verzerrung wie beispielsweise ein Aufzeichen im Modulationsstrom mehr oder weniger aufscheinen. Des Weiteren kann das Pulssignal zum Antreiben selbst unterschiedlich stark durch eine ähnliche Verzerrung beeinträchtigt werden. Angesichts dessen ist eine bestimmte Zeitdauer erforderlich, um die Ausgabeintensität des aus dem Pulsmodulator 112 ausgegebenen Millimeterwellensignals in 1 Signalperiode zu stabilisieren. Als Ergebnis hiervon besteht, wenn der Schalter 16 in einen geschlossenen (EIN-) Zustand gebracht wird, nachdem das Signal am Anschluss EIN-1 in ein Signal für einen geöffneten (AUS-) Zustand gebracht wurde, so dass das Millimeterwellensignal in den Zustand eines Ausgabe-AUS-Zustands eintreten kann, in Abhängigkeit von der EIN-AUS-Zeitabstimmung die Möglichkeit, dass eine Schwankung in der Ausgabeintensität des Millimeterwellensignal zu jenem Zeitpunkt noch verbleibt, mit dem Ergebnis, dass ein unerwünschtes Signal (Rauschen) an den Mischer 115 ausgegeben wird und mit korrekten zu erfassenden Signalen vermischt wird. Dies führt zu einer Verschlechterung der Erfassungsleistung des Radars.
  • Als nächstes wird bei dem in 19 gezeigten Millimeterradar ein Zeitabstimmungssignal, das die Schaltzeitabstimmung des Schalters 116 anzeigt, unter Steuerung der Steuersektion 119 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt besteht, wenn das Schaltzeitabstimmungssignal erzeugt wird, indem nur das Signal am Anschluss EIN-1 verwendet wird, die Möglichkeit, dass die EIN-AUS-Zeitabstimmung nicht mit großer Genauigkeit gesteuert werden kann oder dass die Schaltung zur Erzeugung des Zeitabstimmungssignals unerwünscht kompliziert ist.
  • In dem in 19 gezeigten Millimeterradar wird das Schalten des Schalters 116 unter Verwendung des Signals am Anschluss EIN-1 folgendermaßen durchgeführt. Zunächst wird die Ausgabe des Millimeterwellensignals aus dem Pulsmodulator 112 auf der Basis des Signals am Anschluss EIN-1 gesteuert (das Millimeterwellensignal wird ausgegeben, während der Anschluss EIN-1 in einem geschlossenen (EIN-) Zustand gehalten wird). Dadurch kann der Schalter 116 in einen geschlossenen (EIN-) Zustand gebracht werden, indem die zeitliche Abstimmung ausgenutzt wird, mit der das Signal am Anschluss EIN-1 von einem geschlossenen (EIN-) Zustand in einen geöffneten (AUS-) Zustand wechselt. Als nächstes wird die zeitliche Abstimmung beschrieben, um den Schalter 116 in einen geöffneten (AUS-) Zustand zu bringen. Wenn das Signal am Anschluss EIN-1 verwendet wird, muss der Schalter 116 in einen geöffneten (AUS-) Zustand gebracht werden, bevor das Signal am Anschluss EIN-1, das nun von einem geschlossenen (EIN-) Zustand in einen geöffneten (AUS-) Zustand gewechselt hat, wiederum von einem geöffneten (AUS-) Zustand in einen geschlossenen (EIN-) Zustand wechselt. Daher ist als Zeitabstimmungssignal, das die zeitliche Abstimmung angibt, um den Schalter 116 in einen geöffneten (AUS-) Zustand zu bringen, ein Signal erforderlich, das durch Verzögern des Signals am Anschluss EIN-1 um ein bestimmtes Zeitintervall erhalten wird. Ein solches Signal kann ohne Verwendung einer Zeitverzögerungsschaltung oder dergleichen nicht erzeugt werden. Beispielsweise ist von einem praktischen Standpunkt aus eine CR-Verzögerungsschaltung wünschenswert.
  • Allerdings wirft das in 19 gezeigte Millimeterradar die folgenden Probleme auf. Bei einem Pulssignal, das auf den Anschluss EIN-1 angewendet wird und dann in den Pulsmodulator 12 eingegeben wird, ist der Pulszyklus im Verhältnis zur Pulsbreite länger. Dies erfordert viel Verzögerungszeit in der CR-Verzögerungsschaltung, mit dem Ergebnis, dass die zeitliche Abstimmung stark variiert sein kann, selbst wenn die Variation in der Schaltungskonstante gering ist. Außerdem wird mit der Hinzufügung der CR-Verzögerungsschaltung die gesamte Schaltungskonfiguration unerwünscht kompliziert.
  • Weiterhin haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung, um eine weitere Verbesserung der Leistung der in der JP-A-2002-328161 offenbarten Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung sorgfältige, ausführliche Forschungen und Studien durchgeführt und im Ergebnis die folgenden Probleme festgestellt, die angegangen werden müssen.
  • Eines der Probleme besteht darin, dass zusammen mit dem Schalten des Schalters 116 ein Schaltrauschen erzeugt wird. Der Einfluss des auf die anderen Schaltungssysteme ausgeübten Schaltrauschens muss minimiert werden.
  • Allgemein ist es erforderlich, dass der Schalter 116 mit hoher Geschwindigkeit in Ansprechung auf Steuersignale arbeiten muss. Im Hinblick darauf wird ein analoger Schalter wie etwa ein CMOS verwendet. Wegen seiner Eigenschaft bewirkt der Schalter 116 jedoch während Schaltvorgängen ein, wenn auch geringes, Schaltrauschen. Unpraktischerweise wird das Schaltrauschen durch den auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Verstärkers 118 verstärkt und findet schließlich als unerwünschtes Signal den Weg in die anderen Schaltungssysteme in der Nähe, so dass es eine negative Wirkung auf sie hat.
  • Als nächstes wird bevorzugt, dass die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, wenn sie bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt wird, mit einer Selbstüberwachungsfunktion zum Erfassen und Melden einer im Schaltungssystem auftretenden Abnormalität versehen ist. Dadurch ist es beispielsweise möglich, wenn die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung bei einem in einem Fahrzeug eingebauten Kollisionsverhinderungsradar eingesetzt wird, einer Bedienperson im Voraus eine Fehlfunktion zu melden, die im Schaltungssystem der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung auftritt. Durch dieses kann die Gefahr vermieden werden, aufgrund eines Nichtbemerkens einer Fehlfunktion in dem in dem Fahrzeug eingebauten Kollisionsverhinderungsradar einen Unfall zu verursachen. Es ist zu beachten, dass die Selbstüberwachungsfunktion bevorzugt ohne Verkomplizierung der Schaltungen, ohne negative Wirkung auf die Grundleistung der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung und ohne Schwierigkeiten aufgebaut sein sollte.
  • Ein anderes Problem besteht darin, dass, während der Schalter 116 in einem geöffneten (AUS-) Zustand gehalten wird, eine Lastimpedanz in Form einer Ausgabe aus dem Mischer 115 unendlich zu sein scheint (der einem offenen Ende von extrem niedriger Kapazität entspricht) und somit die Hochfrequenzkomponente der Ausgabe aus dem Mischer 115 im Wesentlichen vollständig in Richtung des Mischers 115 reflektiert wird.
  • Als Ergebnis hiervon wird im Mischer 115 eine Fehlfunktion ausgelöst und daneben kann ein Teil eines mehrfach reflektierten zentralen Frequenzsignals den Weg in die Schaltungen finden, die sich stromabwärts des Schalters 116 befinden, was mit dem Versagen endet, Zwischenfrequenzsignale korrekt auszugeben.
  • Des Weiteren muss in der in JP-A 2003-198421 offenbarten Technik die zeitliche Abstimmung zum Aussetzen eines Empfangsvorgangs mit großer Genauigkeit in der Empfangssperreinrichtung gesteuert werden. Wenn die zeitliche Empfangssperrabstimmung nicht mit großer Genauigkeit gesteuert wird, entsteht das folgende Problem. Da eine bestimmte Zeitdauer erforderlich ist, damit ein Millimeterwellenübertragungssignal von einem zu erfassenden Zielobjekt durch Reflexion zurückgeworfen wird, folgt daraus, dass ein zu empfangendes Millimeterwellensignal sogar während einer Pause in der Übertragung des Millimeterwellenübertragungssignals eingegeben werden kann. Wenn der Empfangsvorgang während dieser Zeit ausgesetzt wird, besteht die Möglichkeit, dass wichtige zu empfangende Information verloren geht.
    •
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Probleme mit der herkömmlichen Technik erdacht worden. Dementsprechend ist es ein Ziel der Erfindung, eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit einer Schaltvorrichtung zur Verhinderung, dass ein pulsmoduliertes Millimeterwellenübertragungssignal an ein Empfangssystem aufgrund innerer Reflexion oder anderer Ursachen ausgegeben wird und eine selbstüberwachende Schaltung einfacher Kon figuration, in der der Einfluss von Schaltrauschen, das in der Schaltvorrichtung auftritt, reduziert werden kann, zur Verfügung zu stellen.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zur Verfügung zu stellen, die des Weiteren mit einer Funktion zur Überwachung von Fehlern einer Übertragungsschaltung vorzusehen, worin zusätzlich zu einem aus einer Pulsmodulationssignalquelle ausgegebenen Pulsmodulationssignal als Übertragungsschaltungsbetriebstestsignal (zur Fehlerüberwachung) ein aus einer Gleichspannungsquelle oder dergleichen ausgegebenes Signal durch einen Schaltvorgang in einen Pulsmodulator eingegeben werden kann.
  • Ein noch anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit der Übertragungsschaltungsfehlerüberwachungsfunktion vorzusehen, in der eine entstehende parasitäre Kapazität so korrigiert wird, dass eine Pulswellenformverzerrung, die durch die parasitäre Kapazität verursacht wird, unterdrückt werden kann.
  • Ein noch anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zur Verfügung zu stellen, worin vermieden werden kann, dass ein pulsmoduliertes Millimeterwellenübertragungssignal an ein Empfangssystem aufgrund von innerer Reflexion oder anderen Ursachen ausgegeben wird und worin zum Zeitpunkt der Unterbrechung des Millimeterwellensignals zur Übertragung eine Lastimpedanz in einer Ausgabe aus einem Mischer korrekt angepasst werden kann, so dass die Erfassungsgenauigkeit der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung verbessert werden kann, wenn sie bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt wird.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zur Verfügung zu stellen, die mit einem RF-Umschalter und einer Schaltsteuerungssektion versehen ist, worin, selbst wenn die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung so entworfen ist, dass ein Empfangsvorgang während einer Pause in der Ausgabe eines Hochfrequenzsignals (Millimeterwellensignals) durch den RF-Umschalter angehalten wird, der Empfangsvorgang mit entsprechender zeitlicher Abstimmung willkürlich angehalten werden kann.
  • Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Hochleistungsradarsystem, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung der Erfindung verwendet, ein mit dem Radarsystem ausgestattetes Fahrzeug und ein mit dem Radarsystem ausgestattetes kleines Boot zur Verfügung zu stellen.
  • Wenn man die vorstehend genannten Ziele der Erfindung zusammenfasst, besteht ein Hauptziel der Erfindung darin, eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung von hervorragender Empfangsleistung, die imstande ist, ein Rauschen enthaltendes Zwischenfrequenzsignal korrekt zu unterbrechen und ein Zwischenfrequenzsignal, das bei der Erfassung von Abstandsinformation wirksam ist, korrekt auszugeben, ein Hochleistungsradarsystem, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung verwendet, welche imstande ist, ein zu erfassendes Zielobjekt zuverlässig und rasch zu erfassen, ein mit dem Hochleistungsradarsystem ausgestattetes Fahrzeug und ein mit dem Hochleistungsradarsystem ausgestattetes kleines Boot zur Verfügung zu stellen.
  • Die Erfindung stellt eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zur Verfügung, mit:
    einem Hochfrequenzoszillator zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals;
    einer mit dem Hochfrequenzoszillator verbundenen Verzweigungsvorrichtung zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende bzw. ein anderes Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung ausgegeben werden können;
    einem mit dem einen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung verbundenen Modulator zum Modulieren des zu dem einen Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals, um ein Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben;
    einem aus einer magnetischen Substanz gebildeten Zirkulator, der einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen dritten Anschluss aufweist, die um den Umfang der magnetischen Substanz herum angeordnet sind, von denen der erste Anschluss eine Ausgabe vom Modulator empfängt, worin der Reihe nach vom ersten bis zum dritten Anschluss ein von einem der Anschlüsse eingegebenes Hochfrequenzsignal wiederum vom anderen benachbarten Anschluss ausgegeben wird;
    einer mit dem zweiten Anschluss des Zirkulators verbundenen Sende-/Empfangsantenne;
    einem zwischen dem anderen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung und dem dritten Anschluss des Zirkulators verbundenen Mischer zum Mischen des an das andere Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Sende-/Empfangsantenne empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; und
    eine mit einem Ausgabeende des Mischers verbundene Schaltvorrichtung, die das Zwischenfrequenzsignal in geöffnetem Zustand unterbricht und, wenn das Hochfrequenzübertragungssignal vom Modulator sich in einem Nicht-Ausgabezustand befindet und der Zustand stabilisiert ist, vom geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand wechselt, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten.
  • Gemäß der Erfindung umfasst die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung einen Hochfrequenzoszillator zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals; eine mit dem Hochfrequenzoszillator verbundenen Verzweigungsvorrichtung zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende bzw. ein anderes Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung ausgegeben werden können; einen mit dem einen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung verbundenen Modulator zum Modulieren des zu dem einen Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals, um ein Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben; einen aus einer magnetischen Substanz gebildeten Zirkulator, der einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen dritten Anschluss aufweist, die um den Umfang der magnetischen Substanz herum angeordnet sind, von denen der erste Anschluss eine Ausgabe aus dem Modulator empfängt, worin der Reihe nach vom ersten bis zum dritten Anschluss ein von einem der Anschlüsse eingegebenes Hochfrequenzsignal wiederum vom anderen benachbarten Anschluss ausgegeben wird; eine mit dem zweiten Anschluss des Zirkulators verbundenen Sende-/Empfangsantenne; einen zwischen dem anderen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung und dem dritten Anschluss des Zirkulators verbundenen Mischer zum Mischen des an das andere Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Sende-/Empfangsantenne empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; und eine mit einem Ausgabeende des Mischers verbundene Schaltvorrichtung, die das Zwischenfrequenzsignal in geöffnetem Zustand unterbricht und, wenn das Hochfrequenzübertragungssignal vom Modulator sich in einem Nicht-Ausgabezustand befindet und der Zustand stabilisiert ist, vom geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand wechselt, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten. In dieser Konstruktion wird, anlässlich der Übertragung eines gepulsten Hochfrequenzübertragungssignals, wenn das Hochfrequenzübertragungssignal in der Intensität instabil ist, die Schaltvorrichtung in einen geschlossenen Zustand gebracht, um das Zwischenfrequenzsignal zu unterbrechen. Wenn ein in den Modulator einzugebendes Modulationssignal Rauschen wie etwa eine Pulswellenformverzerrung enthält und das Rauschen den Weg in das Hochfrequenzübertragungssignal findet, besteht die Möglichkeit, dass ein Teil des Hochfrequenzübertragungssignals einschließlich des Rauschens in Richtung des Mischers leckt. Hierauf unterbricht, selbst wenn die Signalleckage auftritt, die Schaltvorrichtung das Zwischenfrequenzsignal, das sich aus dem Teil des Hochfrequenzübertragungssignals einschließlich des Rauschens ergibt. Daher kann der S/N-Abstand (Rauschabstand) erhöht werden. Als Ergebnis hiervon kann die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung eine verbesserte Empfangsleistung vorzusehen.
  • Die Erfindung stellt eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zur Verfügung, mit:
    einem Hochfrequenzoszillator zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals;
    einer mit dem Hochfrequenzoszillator verbundenen Verzweigungsvorrichtung zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenz zweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende bzw. ein anderes Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung ausgegeben werden können;
    einem mit dem einen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung verbundenen Modulator zum Modulieren des zu dem einen Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals, um ein Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben;
    einem Isolator, dessen eines Ende mit einem Ausgabeende des Modulators verbunden ist, um das Hochfrequenzübertragungssignal von seinem einen Ende bis zum anderen Ende durchzugeben;
    einer mit dem Isolator verbundenen Sendeantenne;
    einer mit dem anderen Ausgabeende der Verzweigungseinrichtung verbundenen Empfangsantenne;
    einem zwischen dem anderen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung und der Empfangsantenne verbundenen Mischer zum Mischen des an das andere Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Empfangsantenne empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; und
    eine mit einem Ausgabeende des Mischers verbundene Schaltvorrichtung, die das Zwischenfrequenzsignal in geöffnetem Zustand unterbricht und, wenn das Hochfrequenzübertragungssignal vom Modulator sich in einem Nicht-Ausgabezustand befindet und der Zustand stabilisiert ist, vom geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand wechselt, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten.
  • Gemäß der Erfindung umfasst die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung einen Hochfrequenzoszillator zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals; eine mit dem Hochfrequenzoszillator verbundene Verzweigungsvorrichtung zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende bzw. ein anderes Ausgabeende der Verzweigungsvorrichung ausgegeben werden können; einen mit dem einen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung verbundenen Modulator zum Modulieren des zu dem einen Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals, um ein Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben; einen Isolator, dessen eines Ende mit dem Ausgabeende des Modulators verbunden ist, um das Hochfrequenzübertragungssignal von seinem einen Ende bis zum anderen Ende durchzugeben; eine mit dem Isolator verbundene Sendeantenne; eine mit dem anderen Ausgabeende der Verzweigungseinrichtung verbundene Empfangsantenne; einen zwischen dem anderen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung und der Empfangsantenne verbundenen Mischer zum Mischen des an das andere Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Empfangsantenne empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; und eine mit dem Ausgabeende des Mischers verbundene Schaltvorrichtung, die das Zwischenfrequenzsignal in geöffnetem Zustand unterbricht und, wenn das Hochfrequenzübertragungssignal vom Modulator sich in einem Nicht-Ausgabezustand befindet und der Zustand stabilisiert ist, vom geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand wechselt, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten. Außerdem wird bei der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, worin die Sendeantenne und die Empfangsantenne separat vorgesehen werden, anlässlich der Übertragung eines gepulsten Hochfrequenzübertragungssignals, wenn das Hochfrequenzübertragungssignal in der Intensität instabil ist, die Schaltvorrichtung in einen geschlossenen Zustand gebracht, um das Zwischenfrequenz signal zu unterbrechen. Wenn ein in den Modulator einzugebendes Modulationssignal Rauschen wie etwa eine Pulswellenformverzerrung enthält und das Rauschen den Weg in das Hochfrequenzübertragungssignal findet, besteht die Möglichkeit, dass ein Teil des Hochfrequenzsignals zur Übertragung einschließlich des Rauschens in Richtung des Mischers leckt. Hierauf unterbricht, selbst wenn die Signalleckage auftritt, die Schaltvorrichtung das Zwischenfrequenzsignal, das sich aus dem Teil des Hochfrequenzsignals zur Übertragung einschließlich des Rauschens ergibt. Daher kann der S/N-Abstand (Rauschabstand) erhöht werden. Als Ergebnis hiervon kann die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung eine verbesserte Empfangsleistung vorzusehen.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass die Schaltvorrichtung, die nun in einem geschlossenen Zustand gehalten wird, vom geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand wechselt, bevor der Modulator das folgende Hochfrequenzübertragungssignal ausgibt.
  • Gemäß der Erfindung wechselt die Schaltvorrichtung, die nun in einem geschlossenen Zustand gehalten wird, vom geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand, bevor der Modulator das folgende Hochfrequenzübertragungssignal ausgibt. In dieser Konstruktion kann es, bevor das folgende Zwischenfrequenzsignal ausgegeben wird, verhindert werden, dass das Rauschen enthaltende gepulste Hochfrequenzübertragungssignal in den Mischer eintritt und als Ergebnis ein Rauschen enthaltendes Zwischenfrequenzsignal in ein Empfangssystem leckt, das stromabwärts des Mischers geschaltet ist. Als Ergebnis hiervon kann der Rauschabstand weiter erhöht werden und die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung kann dementsprechend eine verbesserte Empfangsleistung vorsehen.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass der Modulator aus einer Halbleitervorrichtung aus einem Material einschließlich eines Halbleiterelements mit III-V-Verbindung besteht.
  • Gemäß der Erfindung besteht der Modulator vorzugsweise aus einer Halbleitervorrichtung aus einem Material einschließlich eines Halbleiterelements mit III-V-Verbindung. Die Halbleitervorrichtung aus einem Material einschließlich eines Halbleiterelements mit III-V-Verbindung ist durch hohe Trägermobilität und kurze Trägerlebenszeit gekennzeichnet. Daher kann in dem aus einer solchen Halbleitervorrichtung bestehenden Modulator, wenn Modulationsstrom durch die Halbleitervorrichtung zugeführt wird, der Modulationsstrom rasch von einem Übergangszustand in einen Dauerzustand überführt werden. Daher kann ein dem Modulationsstrom entsprechendes gepulstes Hochfrequenzübertragungssignal rasch in einem Dauerzustand stabilisiert werden. Selbst wenn die Schaltvorrichtung in einen geschlossenen (EIN-) Zustand mit schneller zeitlicher Abstimmung gebracht wird, nachdem das gepulste Hochfrequenzübertragungssignal ausgegeben wurde, kommt es auf diese Weise niemals vor, dass ein Zwischenfrequenzsignal, das sich aus dem Hochfrequenzübertragungssignal, gemischt mit einem unerwünschten Signal, das sofort nach der Anstiegsflanke eines Impulses erzeugt wird, an die Komponente ausgegeben wird, die sich stromabwärts des Mischers befindet. Als Ergebnis hiervon kann die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung die Zeit zum Unterbrechen von Sende-/Empfangsvorgängen reduzieren, die durch eine Unterbrechung des Zwischenfrequenzsignals begleitet wird.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass stromabwärts der Schaltungsvorrichtung ein Filter zum Blockieren des Eindringens von Rauschen in das Zwischenfrequenzsignal während des Schaltens der Schaltungsvorrichtung angeordnet ist, wohingegen er den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals gestattet.
  • Gemäß der Erfindung ist stromabwärts der Schaltungsvorrichtung ein Filter zum Blockieren des Eindringens von Rauschen in das Zwischenfrequenzsignal während des Schattens der Schaltungsvorrichtung angeordnet, wohingegen er den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals gestattet. Durch Hinzufügen eines solchen Filters stromabwärts ist es möglich, ein derartiges Schaltrauschen zu entfernen, wie es zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung entstehen und den Weg in das Zwischenfrequenzsignal finden kann, und dadurch ein unerwünschtes Rauschsignal am unfehlbaren Eindringen in das andere Schaltungssystem in der Nähe in die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zu hindern. Da des Weiteren ein unerwünschtes Rauschsignal durch den Filter entfernt wird, folgt daraus, dass das zu empfangende Zwischenfrequenzsignal leicht und zuverlässig identifiziert werden kann.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass zwischen dem Ausgabeende des Mischers und der Schaltvorrichtung ein Testsignal mit einer Frequenz eingegeben wird, die niedriger als eine Grenzfrequenz von 3 dB des Filters ist.
  • Gemäß der Erfindung wird zwischen dem Ausgabeende des Mischers und der Schaltvorrichtung ein Testsignal mit einer Frequenz eingegeben, die niedriger als eine Grenzfrequenz von 3 dB des Filters ist. Das Testsignal ist in der Frequenz niedriger als das Zwischenfrequenzsignal. Dagegen ist ein solches Rauschen, das den Weg in das Zwischenfrequenzsignal zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung finden kann, in der Frequenz höher als das Zwischenfrequenzsignal. Somit wird es dem Testsignal gestattet, durch die Schaltvorrichtung unabhängig von dem Zwischenfrequenzsignal und dem Rauschen hindurchzugehen und wird dann korrekt ausgegeben, ohne durch den Filter entfernt zu werden. Als Ergebnis hiervon ist die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung imstande, wirksam eine Selbstüberwachung (Selbstüberwachungsfunktion) einfach dadurch durchzuführen, indem sie sicherstellt, dass das Testsignal korrekt durch die Schaltvorrichtung und den Filter ausgegeben wird, ohne die Entfernung von Schaltrauschen zu verhindern.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass die Schaltvorrichtung ein Testschaltsignal zum Erzeugen eines Schaltrauschens empfängt und zwischen der Schaltvorrichtung und dem Filter ein Schaltrauschen-Erfassungsanschluss angeordnet ist.
  • Gemäß der Erfindung empfängt die Schaltvorrichtung ein Testschaltsignal zum Erzeugen eines Schaltrauschens und zwischen der Schaltvorrichtung und dem Filter ist ein Schaltrauschen-Erfassungsanschluss angeordnet. Durch die Eingabe des Testschaltsignals erzeugt die Schaltvorrichtung ein schwaches Schaltrauschen. Damit ist es nicht mehr notwendig, ein Testsignal durch eine Dämpfungsvorrichtung oder dergleichen Vorrichtung zu dämpfen, um ein gedämpftes Testsignal zu erhalten. Das heißt, das schwache Schaltrauschen kann als gedämpftes Testsignal verwendet werden. Das Schaltrauschen wird in die Schaltung auf der stromabwärtigen Seite eingegeben, so dass es durch den Erfassungsanschluss erfasst werden kann, der zwischen der Schaltvorrichtung und dem Filter angeordnet ist, ohne eine Sättigung in einer aktiven Schaltung, wie etwa einem Verstärker, die mit der stromabwärtigen Schaltung verbunden ist, zu verursachen. Als Ergebnis hiervon besitzt die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung eine einfache Selbstüberwachungsfunktion.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass der Modulator mit einem Signalwählschalter zum Schalten der Eingabe von Modulationssigna len und Gleichstromsignalen, die sich von den Modulationssignalen unterscheiden, versehen ist.
  • Gemäß der Erfindung ist der Modulator mit einem Signalwählschalter zum Schalten der Eingabe von Modulationssignalen und Gleichstromsignalen, die sich von den Modulationssignalen unterscheiden, versehen. Durch Betätigen des Signalwählschalters in einer solchen Art und Weise, dass der Signalweg für Eingabesignale, die in dem Modulator zu verwenden sind, mit Ausnahme eines gepulsten Modulationssignals, verändert wird, kann ein Gleichstromsignal, das von einer Betriebstestsignalquelle, wie etwa einer Gleichstromquelle, erzeugt wird, in den Modulator eingegeben werden. Daher kann zusätzlich zu einem gepulsten Modulationssignal ein Gleichstromsignal wie etwa eine Gleichspannung in den Modulator als Betriebstestsignal für das Sendesystem der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung eingegeben werden. In Ansprechung auf das eingegebene Signal erzeugt der Modulator eine Ausgabe in der Übertragungsschaltung auf der stromabwärtigen Seite, wodurch er es ermöglicht, einen Betriebstest (Fehlerüberwachung) an der Sendeschaltung auszuführen. Als Ergebnis hiervon besitzt die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung des Weiteren eine Funktion zur Überwachung von Fehlern der Sendeschaltung.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass ein Kondensator mit dem Signalwählschalter parallel geschaltet ist.
  • Gemäß der Erfindung ist ein Kondensator mit dem Signalwählschalter parallel geschaltet. Der Kondensator schaltet eine parasitäre Kapazität aus, die im Signalwählschalter vorhanden ist, um die Reflexion von Hochfrequenzkomponenten eines Impulssignals zu minimieren, die durch die parasitäre Kapazität im Signalwählschalter verursacht wird. Dadurch kann ein Impulssignal geringer Verzerrung in den Modulator eingegeben werden. Des Weiteren wird im vorliegenden Fall das gepulste Hochfrequenzübertragungssignal, das aus dem Modulator gesendet wurde, im Signalpegel stabilisiert. Daher wird, selbst wenn die Schaltvorrichtung, die zum Verhindern dient, dass ein Teil des Hochfrequenzübertragungssignals in den Mischer eindringt und infolgedessen in das stromabwärtige Empfangssystem leckt, sofort nach dem Aussenden des gepulsten Hochfrequenzübertragungssignals in einen geschlossenen (Ein-) Zustand gebracht wird, kein unerwünschtes Zwischenfrequenzsignal ausgegeben. Als Ergebnis hiervon kann die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung sofort, nachdem das Hochfrequenzübertragungssignal gesendet wurde, einen Empfangsvorgang durchführen.
  • Die Erfindung stellt eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zur Verfügung, mit:
    einem Hochfrequenzoszillator zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals;
    einer mit dem Hochfrequenzoszillator verbundenen Verzweigungsvorrichtung zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende bzw. ein anderes Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung ausgegeben werden können;
    einem mit dem einen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung verbundenen Modulator zum Modulieren des zu dem einen Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals, um ein Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben;
    einem aus einer magnetischen Substanz gebildeten Zirkulator, der einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen dritten Anschluss aufweist, die um den Umfang der magnetischen Substanz herum angeordnet sind, von denen der erste Anschluss eine Ausgabe aus dem Modulator empfängt, worin der Reihe nach vom ersten bis zum dritten Anschluss ein von einem der Anschlüsse eingegebenes Hochfrequenzsignal wiederum vom anderen benachbarten Anschluss ausgegeben wird;
    einer mit dem zweiten Anschluss des Zirkulators verbundenen Sende-/Empfangsantenne;
    einem zwischen dem anderen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung und dem dritten Anschluss des Zirkulators verbundenen Mischer zum Mischen des an das andere Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Sende-/Empfangsantenne empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; und
    einem mit einem Ausgabeende des Mischers verbundenen Schalter zum Hin- und Herschalten zwischen einem ersten System, das das Zwischenfrequenzsignal stromabwärts ausgibt, und einem zweiten System, mit dem eine Abschlussschaltung zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist.
  • Gemäß der Erfindung umfasst die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung einen Hochfrequenzoszillator zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals; eine mit dem Hochfrequenzoszillator verbundene Verzweigungsvorrichtung zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende bzw. ein anderes Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung ausgegeben werden können; einen mit dem einen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung verbundenen Modulator zum Modulieren des zu dem einen Ausgabeende verzweigten Hoch frequenzzweigsignals, um ein Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben; einen aus einer magnetischen Substanz gebildeten Zirkulator, der einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen dritten Anschluss aufweist, die um den Umfang der magnetischen Substanz herum angeordnet sind, von denen der erste Anschluss eine Ausgabe aus dem Modulator empfängt, worin der Reihe nach vom ersten bis zum dritten Anschluss ein von einem der Anschlüsse eingegebenes Hochfrequenzsignal wiederum vom anderen benachbarten Anschluss ausgegeben wird; eine mit dem zweiten Anschluss des Zirkulators verbundene Sende-/Empfangsantenne; einen zwischen dem anderen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung und dem dritten Anschluss des Zirkulators verbundenen Mischer zum Mischen des an das andere Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Sende-/Empfangsantenne empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; und einen mit einem Ausgabeende des Mischers verbundenen Schalter zum Hin- und Herschalten zwischen einem ersten System, das das Zwischenfrequenzsignal stromabwärts ausgibt, und einem zweiten System, mit dem eine Abschlussschaltung zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist. In dieser Konstruktion ist zu dem Zeitpunkt, zu dem die Ausgabe des Zwischenfrequenzsignals stromabwärts zur Ruhe kommt, anstatt in einen offenen Zustand gebracht zu werden, das Ausgabeende des Mischers mit dem zweiten System verbunden, um eine Verbindung mit der Abschlussschaltung herzustellen. Dadurch wird, wenn der Schalter vom Ausgabeende des Mischers gesehen wird, die Eingangsimpedanz gesenkt, wodurch die Reflexion des Zwischenfrequenzsignals vom Schalter zum Mischer unterdrückt wird. Als Ergebnis hiervon kann von den im Mischer erzeugten Zwischenfrequenzsignalen dasjenige, das zur stromabwärtigen Seite ausgegeben wird, um empfangen zu werden, in gutem Zustand erfasst werden, wobei seine Wellenform unveränderlich gehal ten wird. Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung kann dementsprechend eine verbesserte Sende-/Empfangsleistung vorsehen.
  • Die Erfindung stellt eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zur Verfügung, mit:
    einem Hochfrequenzoszillator zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals;
    einer mit dem Hochfrequenzoszillator verbundenen Verzweigungsvorrichtung zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende bzw. ein anderes Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung ausgegeben werden können;
    einem mit dem einen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung verbundenen Modulator zum Modulieren des zu dem einen Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals, um ein Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben;
    einem Isolator, dessen eines Ende mit einem Ausgabeende des Modulators verbunden ist, um das Hochfrequenzübertragungssignal von seinem einen Ende bis zum anderen Ende durchzugeben;
    einer mit dem Isolator verbundenen Sendeantenne;
    einer mit dem anderen Ausgabeende der Verzweigungseinrichtung verbundenen Empfangsantenne;
    einem zwischen dem anderen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung und der Empfangsantenne verbundenen Mischer zum Mischen des an das andere Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsig nals mit einem von der Empfangsantenne empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; und
    einem mit einem Ausgabeende des Mischers verbundenen Schalter zum Hin- und Herschalten zwischen einem ersten System, das das Zwischenfrequenzsignal zu einer stromabwärtigen Seite ausgibt, und einem zweiten System, mit dem eine Abschlussschaltung zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist.
  • Gemäß der Erfindung umfasst die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung einen Hochfrequenzoszillator zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals; eine mit dem Hochfrequenzoszillator verbundene Verzweigungsvorrichtung zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende bzw. ein anderes Ausgabeende der Verzweigungsvorrichung ausgegeben werden können; einen mit dem einen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung verbundenen Modulator zum Modulieren des zu dem einen Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals, um ein Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben; einen Isolator, dessen eines Ende mit einem Ausgabeende des Modulators verbunden ist, um das Hochfrequenzübertragungssignal von seinem einen Ende bis zum anderen Ende durchzugeben; eine mit dem Isolator verbundene Sendeantenne; eine mit dem anderen Ausgabeende der Verzweigungseinrichtung verbundene Empfangsantenne; einen zwischen dem anderen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung und der Empfangsantenne verbundenen Mischer zum Mischen des an das andere Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Empfangsantenne empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; und einen mit dem Ausgabeende des Mischers verbundenen Schalter zum Hin- und Herschalten zwischen einem ersten System, das das Zwischenfrequenzsignal zu einer stromabwärtigen Seite aus gibt, und einem zweiten System, mit dem eine Abschlussschaltung zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist. Auch wird in der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, in der die Sendeantenne und die Empfangsantenne getrennt vorgesehen sind, zu dem Zeitpunkt, wenn die Ausgabe des Zwischenfrequenzsignals zur stromabwärtigen Seite zur Ruhe kommt, anstatt in einen geöffneten Zustand gebracht zu werden, das Ausgabeende des Mischers mit dem zweiten System verbunden, um eine Verbindung mit der Abschlussschaltung herzustellen. Dadurch wird, wenn der Schalter vom Ausgabeende des Mischers gesehen wird, die Eingangsimpedanz gesenkt, wodurch die Reflexion des Zwischenfrequenzsignals vom Schalter zum Mischer unterdrückt wird. Als Ergebnis hiervon kann von den im Mischer erzeugten Zwischenfrequenzsignalen dasjenige, das zur stromabwärtigen Seite ausgegeben wird, um empfangen zu werden, in gutem Zustand erfasst werden, wobei seine Wellenform unveränderlich gehalten wird. Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung kann dementsprechend eine verbesserte Sende-/Empfangsleistung vorsehen.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass eine Impedanzanpassung zwischen dem Ausgabeende des Mischers und der Abschlussschaltung erzielt wird.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Impedanzanpassung zwischen dem Ausgabeende des Mischers und der Abschlussschaltung erzielt. Dadurch kann, während der Schalter im zweiten Systemmodus platziert wird, eine Reflexion des Zwischenfrequenzsignals in Richtung des Mischers auf ein Minimum reduziert werden. Als Ergebnis hiervon kann von den im Mischer erzeugten Zwischenfrequenzsignalen dasjenige, das zur stromabwärtigen Seite ausgegeben wird, um empfangen zu werden, in bestem Zustand mit wenig veränderter Wellenform erfasst werden. Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung kann dem entsprechend eine bemerkenswert verbesserte Sende-/Empfangsleistung vorsehen.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass ein Widerstand zwischen dem Ausgabeende des Mischers und dem ersten System sowie parallel zu dem Schalter geschaltet ist.
  • Gemäß der Erfindung ist ein Widerstand zwischen dem Ausgabeende des Mischers und dem ersten System sowie parallel zu dem Schalter geschaltet. Durch den Widerstand kann das Gleichstromniveau am ersten System stabilisiert werden. Somit kann von den im Mischer erzeugten Zwischenfrequenzsignalen dasjenige, das zur stromabwärtigen Seite ausgegeben wird, um empfangen zu werden, im Signalpegel stabilisiert werden, wodurch ein Erfassungsfehler verringert werden kann. Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung kann dementsprechend eine bemerkenswert verbesserte Sende-/Empfangsleistung vorsehen.
  • Die Erfindung stellt eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zur Verfügung, mit:
    einem Paar Parallelplattenleitern, die in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen ersten dielektrischen Leitung;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und an der ersten dielektrischen Leitung angebrachten Millimeterwellensignaloszillator zum Umwandeln eines von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenen Hochfrequenzsignals in ein frequenzmoduliertes Millimeterwel lensignal und zum Gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung ausbreitet;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung angeordneten Pulsmodulator zum Ausgeben des Millimeterwellensignals aus der ersten dielektrischen Leitung als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung so angeordneten zweiten dielektrischen Leitung, dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung verbunden oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung gekoppelt ist; einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und aus einer zu den Parallelplattenleitern parallel angeordneten Ferritplatte gebildeten Zirkulator, wobei der Zirkulator einen ersten Verbindungsabschnitt, einen zweiten Verbindungsabschnitt und einen dritten Verbindungsabschnitt aufweist, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt mit einem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung verbunden ist, worin das von einem der Verbindungsabschnitte eingegebene Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und mit dem zweiten Verbindungsabschnitt des Zirkulators verbundenen dritten dielektrischen Leitung, um zu gestatten, dass sich das Millimeterwel lensignal dort hindurch fortpflanzt, wobei die dritte dielektrische Leitung an ihrem vorderen Ende eine Sende-/Empfangsantenne aufweist;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators verbundenen vierten dielektrischen Leitung, um zu gestatten, dass sich eine Empfangswelle, die von der Sende-/Empfangsantenne empfangen wurde, sich durch die dritte dielektrische Leitung ausgebreitet hat und aus dem dritten Verbindungsabschnitt ausgegeben wurde, dort hindurch fortpflanzt;
    einem Mischer, der zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehen ist und konstruiert wurde, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen, um einen Teil des aus der zweiten dielektrischen Leitung fortgepflanzten Millimeterwellensignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals zu mischen; und
    einer an einem Ausgabeende des Mischers angeordneten Schaltvorrichtung, wobei die Schaltvorrichtung das Zwischenfrequenzsignal in einem geöffneten Zustand unterbricht und, wenn das Hochfrequenzübertragungssignal aus dem Pulsmodulator sich in einem Nicht-Ausgabezustand befindet und der Zustand stabilisiert ist, aus dem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand wechselt, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten.
  • Gemäß der Erfindung ist am Ausgabeende des Mischers eine Schaltvorrichung angeordnet, die das Zwischenfrequenzsignal in einem ge öffneten Zustand unterbricht und, wenn sich das Hochfrequenzübertragungssignal aus dem Pulsmodulator in einem Nicht-Ausgabe-Zustand befindet und der Zustand stabilisiert ist, vom geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand wechselt, um einen Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten. In dieser Konstruktion ist es, wenn das Zwischenfrequenzsignal auf der Basis der von der Sende-/Empfangsantenne empfangenen Empfangswelle ausgegeben wird, möglich, zu vermeiden, dass das gepulste Hochfrequenzübertragungssignal, das Rauschen enthält, in den Mischer eindringt und infolgedessen ein Rauschen enthaltendes Zwischenfrequenzsignal in ein stromabwärts des Mischers geschaltetes Empfangssystem leckt. Als Ergebnis hiervon kann ein Millimeterwellenradarsystem, in das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung eingebaut ist, eine Kurzstreckenerfassung mit hoher Genauigkeit erreichen.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass die Schaltvorrichtung, die nun in einem geschlossenen Zustand gehalten wird, vom geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand wechselt, bevor der Pulsmodulator das folgende Hochfrequenzübertragungssignal ausgibt.
  • Gemäß der Erfindung wechselt die Schaltvorrichtung, die nun einem geschlossenen Zustand gehalten wird, vom geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand, bevor der Pulsmodulator das folgende Millimeterwellenübertragungssignal ausgibt. In dieser Konstruktion ist es, bevor das folgende Zwischenfrequenzsignal ausgegeben wird, möglich, zu vermeiden, dass das Rauschen enthaltende gepulste Hochfrequenzübertragungssignal in den Mischer eindringt und infolgedessen ein Rauschen enthaltendes Zwischenfrequenzsignal in ein stromabwärts des Mischers geschaltetes Empfangssystem leckt. Als Ergebnis hiervon kann ein Millimeterwellenradarsystem, in das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung eingebaut ist, eine Langstreckenerfassung mit hoher Genauigkeit erreichen.
  • Das Schalten der Schaltvorrichtung erfolgt auf der Basis geeigneter Signale, die unter Berücksichtigung der Schaltzeitabstimmung ausgewählt werden. Beispielsweise werden ein Modulationssignal zum Steuern des Pulsmodulators und zusätzlich ein Steuersignal zum Steuern der Verstärkung des stromabwärts der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung geschalteten Verstärkers bevorzugt zugewiesen. Auf diese Weise kann die Schaltvorrichung mit hoher Genauigkeit in einer einfachen Konfiguration geschaltet werden. Durch Justieren der Schaltzeitabstimmung der Schaltvorrichung ist es möglich, die Zeit zum Durchführen einer Millimeterwellenübertragung und eines Millimeterwellenempfangs in Form von 1 Signaldauer des Millimeterwellenübertragungssignals zu erhöhen. Dadurch kann, wenn die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt wird, das Millimeterwellenradar Erfassungen in einem breiteren Bereich durchführen und auch der Radarerfassungsbereich kann ausführlich bestimmt werden.
  • In der Erfindung ist es bevorzugt, dass der Pulsmodulator aus einer Schottky-Diode besteht.
  • Gemäß der Erfindung besteht der Pulsmodulator bevorzugt aus einer Schottky-Diode. In diesem Fall kann ein Modulationsstrom des Pulsmodulators schnell von einem Übergangszustand in einen Dauerzustand überführt werden. Daher kann ein dem Modulationsstrom entsprechendes gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal rasch in einem Dauerzustand stabilisiert werden. Selbst wenn die Schaltvorrichtung in einen geschlossenen (EIN-) Zustand mit schneller zeitlicher Abstimmung gebracht wird, nachdem das gepulste Millimeterwellensignal ausgegeben wurde, wird kein Zwischenfrequenzsignal, das sich aus dem Millimeterwellenübertragungssignal, gemischt mit einem unerwünschten Signal, das sofort nach der Anstiegsflanke ei nes Impulses erzeugt wird, an die Komponente ausgegeben, die sich stromabwärts des Mischers befindet. Als Ergebnis hiervon kann, wenn die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt wird, das Radar Erfassungen auf kurze Entfernung ausführen.
  • Die Erfindung stellt eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zur Verfügung, mit:
    einem Paar Parallelplattenleitern, die in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen ersten dielektrischen Leitung;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und an der ersten dielektrischen Leitung angebrachten Millimeterwellensignaloszillator zum Umwandeln eines von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenen Hochfrequenzsignals in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal und zum Gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung fortpflanzt;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung angeordneten Pulsmodulator zum Ausgeben des Millimeterwellensignals aus der ersten dielektrischen Leitung als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung so angeordneten zweiten dielektrischen Leitung, dass ihr eines Ende elektromagne tisch mit der ersten dielektrischen Leitung verbunden oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung gekoppelt ist;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und aus einer zu den Parallelplattenleitern parallel angeordneten Ferritplatte gebildeten Zirkulator, wobei der Zirkulator einen ersten Verbindungsabschnitt, einen zweiten Verbindungsabschnitt und einen dritten Verbindungsabschnitt aufweist, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt mit einem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung verbunden ist, worin das von einem der Verbindungsabschnitte eingegebene Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und mit dem zweiten Verbindungsabschnitt des Zirkulators verbundenen dritten dielektrischen Leitung, um zu gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal dort hindurch fortpflanzt, wobei die dritte dielektrische Leitung an ihrem vorderen Ende eine Sende-/Empfangsantenne aufweist;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und an ihrem vorderen Ende eine Empfangsantenne aufweisenden vierten dielektrischen Leitung;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators verbundenen fünften dielektrischen Leitung, um zu gestatten, dass sich ein Millimeterwellensignal, das an der Sendeantenne eindringend empfangen wurde, sich dort hindurch ausbreitet, wobei die fünfte dielektrische Leitung einen reflexionsfreien Abschlusswiderstand aufweist, der an seinem vorderen Ende zum Dämpfen des Millimeterwellensignals angeordnet ist;
    einem Mischer, der zwischen den Parallelplattenleitern und an den anderen Enden der vierten dielektrischen Leitung vorgesehen ist und konstruiert wird, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen, um einen Teil des aus der zweiten dielektrischen Leitung fortgepflanzten Millimeterwellensignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals zu mischen; und
    einer an einem Ausgabeende des Mischers angeordneten Schaltvorrichtung, wobei die Schaltvorrichtung das Zwischenfrequenzsignal in einem geöffneten Zustand unterbricht und, wenn das Millimeterwellenübertragungssignal aus dem Pulsmodulator sich in einem Nicht-Ausgabezustand befindet und der Zustand stabilisiert ist, aus dem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand wechselt, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten.
  • Gemäß der Erfindung ist wie bei der vorstehend genannten Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung am Ausgabeende des Mischers eine Schaltvorrichtung angeordnet, die das Zwischenfrequenzsignal in geöffnetem Zustand unterbricht und, wenn sich das Millimeterwellenübertragungssignal aus dem Pulsmodulator in einem Nicht-Ausgabe-Zustand befindet und der Zustand stabilisiert ist, vom geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand wechselt, um einen Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu erlauben. In dieser Kon struktion ist es, wenn das Zwischenfrequenzsignal auf der Basis der von der Sende-/Empfangsantenne empfangenen Empfangswelle ausgegeben wird, möglich, zu vermeiden, dass das gepulste Hochfrequenzübertragungssignal, das Rauschen enthält, in den Mischer eindringt und infolgedessen ein Rauschen enthaltendes Zwischenfrequenzsignal in ein stromabwärts des Mischers geschaltetes Empfangssystem leckt. Als Ergebnis hiervon kann ein Millimeterwellenradarsystem, in das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung eingebaut ist, eine Kurzstreckenerfassung mit hoher Genauigkeit erreichen.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass die Schaltvorrichtung, die nun in einem geschlossenen Zustand gehalten wird, vom geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand wechselt, bevor der Pulsmodulator das folgende Hochfrequenzübertragungssignal ausgibt.
  • Gemäß der Erfindung wechselt die Schaltvorrichtung, die nun einem geschlossenen Zustand gehalten wird, vom geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand, bevor der Pulsmodulator das folgende Millimeterwellenübertragungssignal ausgibt. In dieser Konstruktion ist es, bevor das folgende Zwischenfrequenzsignal ausgegeben wird, wie bei der vorstehend genannten Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung möglich zu vermeiden, dass das Rauschen enthaltende gepulste Hochfrequenzübertragungssignal in den Mischer eindringt und infolgedessen ein Rauschen enthaltendes Zwischenfrequenzsignal in ein stromabwärts des Mischers geschaltetes Empfangssystem leckt. Als Ergebnis hiervon kann ein Millimeterwellenradarsystem, in das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung eingebaut ist, eine Langstreckenerfassung mit hoher Genauigkeit erreichen.
  • In der Erfindung ist es bevorzugt, dass der Pulsmodulator aus einer Schottky-Diode besteht.
  • Gemäß der Erfindung besteht der Pulsmodulator bevorzugt aus einer Schottky-Diode. In diesem Fall kann ein Modulationsstrom des Pulsmodulators schnell von einem Übergangszustand in einen Dauerzustand überführt werden. Daher kann ein dem Modulationsstrom entsprechendes gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal rasch in einem Dauerzustand stabilisiert werden. Somit wird, selbst wenn die Schaltvorrichtung in einen geschlossenen (EIN-) Zustand mit schneller zeitlicher Abstimmung gebracht wird, nachdem das gepulste Millimeterwellensignal ausgegeben wurde, kein Zwischenfrequenzsignal, das aus dem Millimeterwellenübertragungssignal, gemischt mit einem unerwünschten Signal, entsteht, das sofort nach der Anstiegsflanke eines Impulses erzeugt wird, an die Komponente ausgegeben, die sich stromabwärts des Mischers befindet. Daher können Übertragung und Empfang von Millimetersignalen zufrieden stellend erreicht werden. Als Ergebnis hiervon kann, wenn die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt wird, das Radar eine Erfassung auf kurze Distanz ausführen.
  • Wie zuvor beschrieben wurde, ist es gemäß der Erfindung möglich, mit einem einfachen Aufbau zu vermeiden, dass das pulsmodulierte Millimeterwellenübertragungssignal aufgrund innerer Reflexion oder anderen Ursachen an das Empfangssystem ausgegeben wird. Dementsprechend kann die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung verbesserte Millimeterwellenempfangseigenschaften zur Verfügung stellen.
  • Die Erfindung stellt eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zur Verfügung, mit:
    einem Paar Parallelplattenleitern, die in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen ersten dielektrischen Leitung;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und an der ersten dielektrischen Leitung angebrachten Millimeterwellensignaloszillator zum Umwandeln eines von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenen Hochfrequenzsignals in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal und zum Gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung ausbreitet;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung angeordneten Pulsmodulator zum Ausgeben des Millimeterwellensignals aus der ersten dielektrischen Leitung als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung so angeordneten zweiten dielektrischen Leitung, dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung verbunden oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung gekoppelt ist;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und aus einer zu den Parallelplattenleitern parallel angeordneten Ferritplatte gebildeten Zirkulator, wobei der Zirkulator einen ersten Verbindungsabschnitt, einen zweiten Verbindungsabschnitt und einen dritten Verbindungsabschnitt aufweist, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Mil limeterwellensignal-Eingabe- und -Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt mit einem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung verbunden ist, worin das von einem der Verbindungsabschnitte eingegebene Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und mit dem zweiten Verbindungsabschnitt des Zirkulators verbundenen dritten dielektrischen Leitung, um zu gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal dort hindurch fortpflanzt, wobei die dritte dielektrische Leitung an ihrem vorderen Ende eine Sende-/Empfangsantenne aufweist;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators verbundenen vierten dielektrischen Leitung, um zu gestatten, dass sich eine Empfangswelle, die von der Sende-/Empfangsantenne empfangen wurde, sich durch die dritte dielektrische Leitung ausgebreitet hat und aus dem dritten Verbindungsabschnitt ausgegeben wurde, dort hindurch fortpflanzt;
    einem Mischer, der zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehen ist und konstruiert wird, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen, zum Mischen eines Teils des aus der zweiten dielektrischen Leitung fortgepflanzten Millimeterwellensignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals; und
    einer an einem Ausgabeende des Mischers angeordneten Schaltvorrichtung zum Gestatten und Unterbrechen des Durchgangs des Zwischenfrequenzsignals; und
    einem stromabwärts der Schaltvorrichung angeordneten Filter zum Blockieren eines Rauschens, das den Weg in das Zwischenfrequenzsignal zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung finden kann, während das Zwischenfrequenzsignal durchgegeben wird.
  • Gemäß der Erfindung ist am Ausgabeende des Mischers eine Schaltvorrichtung zum Gestatten und Unterbrechen des Durchgangs des Zwischenfrequenzsignals angeordnet. Des Weiteren ist stromabwärts der Schaltvorrichtung ein Filter zum Blockieren eines Rauschens angeordnet, das den Weg in das Zwischenfrequenzsignal zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung finden kann, während das Zwischenfrequenzsignal durchgegeben wird. Indem die Schaltvorrichtung synchron mit der zeitlichen Abstimmung zur Ausgabe des gewünschten Zwischenfrequenzsignals geschaltet wird, kann vermieden werden, dass das Rauschen enthaltende gepulste Hochfrequenzübertragungssignal, wobei das Rauschen innerhalb der Schaltung der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung auftritt, in den Mischer eindringt und infolgedessen ein Rauschen enthaltendes Zwischenfrequenzsignal in ein stromabwärts des Mischers geschaltetes Empfangssystem leckt. Des Weiteren kann durch den stromabwärts angeordneten Filter ein solches Schaltrauschen entfernt werden, wie es zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung entstehen kann und dann den Weg in das Zwischenfrequenzsignal finden kann. Daher kann verhindert werden, dass ein unerwünschtes Rauschsignal in das andere Schaltungssystem in der Nähe unfehlbar eindringt. Da ein unerwünschtes Rauschsignal durch den Filter entfernt wird, folgt weiterhin daraus, dass das zu empfangende Zwischenfrequenzsignal leicht und zuverlässig identifiziert werden kann.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass zwischen dem Ausgabeende des Mischers und der Schaltvorrichtung ein Testsignal mit einer Frequenz eingegeben wird, die niedriger als eine Grenzfrequenz von 3 dB des Filters ist.
  • Gemäß der Erfindung wird zwischen dem Ausgabeende des Mischers und der Schaltvorrichtung ein Testsignal mit einer Frequenz eingegeben, die niedriger als die Grenzfrequenz von 3 dB des Filters ist. Das Testsignal ist in der Frequenz niedriger als das Zwischenfrequenzsignal. Dagegen ist ein derartiges Rauschen, das den Weg in das Zwischenfrequenzsignal zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung findet, in der Frequenz höher als das Zwischenfrequenzsignal. Somit wird das Testsignal unabhängig von dem Zwischenfrequenzsignal und dem Rauschen durch die Schaltvorrichtung hindurchgelassen und wird dann korrekt ausgegeben, ohne vom Filter entfernt zu werden. Als Ergebnis hiervon ist die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung imstande, eine Selbstüberwachung (Selbstüberwachungsfunktion) wirksam durchzuführen, indem sie einfach sicherstellt, dass das Testsignal korrekt durch die Schaltvorrichtung und den Filter ausgegeben wird, ohne die Entfernung von Schaltrauschen zu behindern.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass die Schaltvorrichtung ein Testschaltsignal zur Erzeugung eines Schaltrauschens empfängt und zwischen der Schaltvorrichtung und dem Filter ein Schaltrauschen-Erfassungsanschluss angeordnet ist.
  • Gemäß der Erfindung empfängt die Schaltvorrichtung ein Testschaltsignal zur Erzeugung eines Schaltrauschens und zwischen der Schaltvorrichtung und dem Filter ist ein Schaltrauschen-Erfassungsanschluss angeordnet. Durch die Eingabe des Testschaltsignals erzeugt die Schaltvorrichung ein schwaches Schaltrauschen. Damit ist es nicht mehr notwendig, ein Testsignal durch einen Dämpfer oder eine ähnliche Vorrichtung zu dämpfen, um ein gedämpftes Testsignal zu erhalten. Das heißt, das schwache Schaltrauschen kann als gedämpftes Testsignal verwendet werden. Das Schaltrauschen wird in die Schaltung auf der stromabwärtigen Seite eingegeben, so dass sie durch den zwischen der Schaltvorrichtung und dem Filter angeordneten Erfassungsanschluss erfasst werden kann, ohne eine Sättigung in einer aktiven Schaltung, wie etwa einem Verstärker, die mit der Schaltung auf der stromabwärtigen Seite verbunden ist, zu erzeugen. Als Ergebnis hiervon besitzt die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung eine einfache Selbstüberwachungsfunktion.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass der Pulsmodulator mit einem Signalwählschalter zum Schalten der Eingabe von Pulsmodulationssignalen und Gleichstromsignalen, die sich von den Pulsmodulationssignalen unterscheiden, versehen ist.
  • Gemäß der Erfindung ist der Modulator mit einem Signalwählschalter zum Schalten der Eingabe von Modulationssignalen und Gleichstromsignalen, die sich von den Modulationssignalen unterscheiden, versehen. Das Pulsmodulationssignal wird durch eine Pulsmodulationssignalquelle des Pulsmodulators erzeugt, wohingegen das Gleichstromsignal durch eine Betriebstestsignalquelle wie etwa eine Gleichstromquelle erzeugt wird. Durch Betätigen des Signalwählschalters in einer solchen Art und Weise, dass der Signalweg für Eingangssignale, die in dem Modulator zu verwenden sind, mit Ausnahme eines gepulsten Modulationssignals, verändert wird, kann ein Gleichstromsignal, das von einer Betriebstestsignalquelle, wie etwa einer Gleichstromquelle, erzeugt wurde, in den Modulator eingegeben werden. Daher kann zusätzlich zu einem gepulsten Modulationssignal ein Gleichstromsignal, wie etwa eine Gleichspannung, in den Modulator als Betriebstestsignal für das Millimeterwellen-Sendesystem der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung eingegeben werden. In Ansprechung auf das eingegebene Signal erzeugt der Pulsmodulator eine Ausgabe in der Sendeschaltung auf der stromabwärtigen Seite, wodurch er es möglich macht, einen Betriebstest (Fehlerüberwachung) an der Sendeschaltung auszuführen. Als Ergebnis hiervon besitzt die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung des Weiteren eine Funktion zur Überwachung von Fehlern der Sendeschaltung.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass ein Kondensator mit dem Signalwählschalter parallel geschaltet ist.
  • Gemäß der Erfindung ist ein Kondensator mit dem Signalwählschalter parallel geschaltet. Der Kondensator schaltet eine parasitäre Kapazität aus, die im Signalwählschalter vorhanden ist, um die Reflexion von Hochfrequenzkomponenten eines Impulssignals zu minimieren, die durch die parasitäre Kapazität im Signalwählschalter verursacht wird. Dadurch kann ein Impulssignal geringer Verzerrung an den Modulator eingegeben werden. Des Weiteren wird im vorliegenden Fall das gepulste Hochfrequenzübertragungssignal, das aus dem Pulsmodulator gesendet wurde, im Signalpegel stabilisiert. Daher wird, selbst wenn die Schaltvorrichtung, die zum Verhindern dient, dass ein Teil des gepulsten Millimeterwellenübertragungssignals in den Mischer eindringt und infolgedessen in das Empfangssystem auf der stromabwärtigen Seite leckt, sofort nach dem Aussenden des gepulsten Hochfrequenzübertragungssignals in einen geschlossenen (EIN-) Zustand gebracht wird, kein unerwünschtes Zwischenfrequenzsignal ausgegeben. Als Ergebnis hiervon kann die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung sofort, nachdem das Millimeter wellenübertragungssignal gesendet wurde, einen Empfangsvorgang durchführen.
  • Die Erfindung stellt eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zur Verfügung, mit:
    einem Paar Parallelplattenleitern, die in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen ersten dielektrischen Leitung;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und an der ersten dielektrischen Leitung angebrachten Millimeterwellensignaloszillator zum Umwandeln eines von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenen Hochfrequenzsignals in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal und zum Gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung fortpflanzt;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung angeordneten Pulsmodulator zum Ausgeben des Millimeterwellensignals aus der ersten dielektrischen Leitung als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung so angeordneten zweiten dielektrischen Leitung, dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung verbunden oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung gekoppelt ist;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und aus einer zu den Parallelplattenleitern parallel angeordneten Ferritplatte gebildeten Zirkulator, wobei der Zirkulator einen ersten Verbindungsabschnitt, einen zweiten Verbindungsabschnitt und einen dritten Verbindungsabschnitt aufweist, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und -Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt mit einem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung verbunden ist, worin das von einem der Verbindungsabschnitte eingegebene Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und mit dem zweiten Verbindungsabschnitt des Zirkulators verbundenen dritten dielektrischen Leitung, um zu gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal dort hindurch fortpflanzt, wobei die dritte dielektrische Leitung an ihrem vorderen Ende eine Sende-/Empfangsantenne aufweist;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und an ihrem vorderen Ende eine Empfangsantenne aufweisenden vierten dielektrischen Leitung;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators verbundenen fünften dielektrischen Leitung, um zu gestatten, dass sich ein Millimeterwellensignal, das an der Sendeantenne eindringend empfangen wurde, sich dort hindurch ausbreitet, wobei die fünfte dielektrische Leitung einen reflexionsfreien Abschlusswiderstand aufweist, der an seinem vorderen Ende zum Dämpfen des Millimeterwellensignals angeordnet ist;
    einem Mischer, der zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehen ist und konstruiert wurde, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen, um einen Teil des aus der zweiten dielektrischen Leitung fortgepflanzten Millimeterwellensignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals zu mischen;
    einer an einem Ausgabeende des Mischers angeordneten Schaltvorrichtung zum Gestatten und Unterbrechen des Durchgangs des Zwischenfrequenzsignals; und
    einem stromabwärts der Schaltvorrichtung angeordneten Filter zum Blockieren eines Rauschens, das den Weg in das Zwischenfrequenzsignal zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung finden kann, während das Zwischenfrequenzsignal durchgegeben wird.
  • Gemäß der Erfindung ist wie bei der vorstehend genannten Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung am Ausgabeende des Mischers eine Schaltvorrichtung zum Gestatten und Unterbrechen des Durchgangs des Zwischenfrequenzsignals angeordnet. Des Weiteren ist stromabwärts der Schaltvorrichtung ein Filter zum Blockieren eines Rauschens angeordnet, das den Weg in das Zwischenfrequenzsignal zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichung finden kann, während das Zwischenfrequenzsignal durchgegeben wird. Indem die Schaltvorrichtung synchron mit der zeitlichen Abstimmung zur Ausgabe des gewünschten Zwischenfrequenzsignals geschaltet wird, kann vermieden werden, dass das Rauschen enthaltende gepulste Hochfrequenzübertragungssignal, wobei das Rauschen innerhalb der Schaltung der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung auftritt, in den Mischer eindringt und infolgedessen ein Rauschen enthaltendes Zwischenfrequenzsignal in ein stromabwärts des Mischers geschaltetes Empfangssystem leckt. Des Weiteren kann durch den stromabwärts angeordneten Filter ein solches Schaltrauschen entfernt werden, wie es zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung entstehen kann und dann den Weg in das Zwischenfrequenzsignal finden kann. Daher kann verhindert werden, dass ein unerwünschtes Rauschsignal unfehlbar in das andere Schaltungssystem in der Nähe eindringt. Da ein unerwünschtes Rauschsignal durch den Filter entfernt wird, folgt weiterhin daraus, dass das zu empfangende Zwischenfrequenzsignal leicht und zuverlässig identifiziert werden kann.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass zwischen dem Ausgabeende des Mischers und der Schaltvorrichtung ein Testsignal mit einer Frequenz eingegeben wird, die niedriger als eine Grenzfrequenz von 3 dB des Filters ist.
  • Gemäß der Erfindung wird zwischen dem Ausgabeende des Mischers und der Schaltvorrichtung ein Testsignal mit einer Frequenz eingegeben, die niedriger als die Grenzfrequenz von 3 dB des Filters ist. Das Testsignal ist in der Frequenz niedriger als das Zwischenfrequenzsignal. Dagegen ist ein derartiges Rauschen, das den Weg in das Zwischenfrequenzsignal zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung finden kann, in der Frequenz höher als das Zwischenfrequenzsignal. Somit wird das Testsignal durch die Schaltvorrichtung, unabhängig von dem Zwischenfrequenzsignal und dem Rauschen, hindurchgelassen und wird dann korrekt ausgegeben, ohne vom Filter entfernt zu werden. Als Ergebnis hiervon ist die Hochfrequenz-Sende- /Empfangseinrichtung imstande, eine Selbstüberwachung (Selbstüberwachungsfunktion) wirksam durchzuführen, indem sie einfach sicherstellt, dass das Testsignal korrekt durch die Schaltvorrichtung und den Filter ausgegeben wird, ohne die Entfernung von Schaltrauschen zu behindern.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass die Schaltvorrichtung ein Testschaltsignal zur Erzeugung eines Schaltrauschens empfängt und zwischen der Schaltvorrichtung und dem Filter ein Schaltrauschen-Erfassungsanschluss angeordnet ist.
  • Gemäß der Erfindung empfängt die Schaltvorrichtung ein Testschaltsignal zur Erzeugung eines Schaltrauschens und zwischen der Schaltvorrichtung und dem Filter ist ein Schaltrauschen-Erfassungsanschluss angeordnet. Durch die Eingabe des Testschaltsignals erzeugt die Schaltvorrichtung ein schwaches Schaltrauschen. Damit ist es nicht mehr notwendig, ein Testsignal durch einen Dämpfer oder eine ähnliche Vorrichtung zu dämpfen, um ein gedämpftes Testsignal zu erhalten. Das heißt, das schwache Schaltrauschen kann als gedämpftes Testsignal verwendet werden. Das Schaltrauschen wird in die Schaltung auf der stromabwärtigen Seite eingegeben, so dass sie durch den zwischen der Schaltvorrichtung und dem Filter angeordneten Erfassungsanschluss erfasst werden kann, ohne eine Sättigung in einer aktiven Schaltung, wie etwa einem Verstärker, die mit der Schaltung auf der stromabwärtigen Seite verbunden ist, zu erzeugen. Als Ergebnis hiervon besitzt die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung eine einfache Selbstüberwachungsfunktion.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass der Pulsmodulator mit einem Signalwählschalter zum Schalten der Eingabe von Pulsmodulationssignalen und Gleichstromsignalen, die sich von den Pulsmodulationssignalen unterscheiden, versehen ist.
  • Gemäß der Erfindung ist der Pulsmodulator mit einem Signalwählschalter zum Schalten der Eingabe von Modulationssignalen und Gleichstromsignalen, die sich von den Pulsmodulationssignalen unterscheiden, versehen. Das Pulsmodulationssignal wird durch eine Pulsmodulationssignalquelle des Pulsmodulators erzeugt, wohingegen das Gleichstromsignal durch eine Betriebstestsignalquelle wie etwa eine Gleichstromquelle erzeugt wird. Durch Betätigen des Signalwählschalters in einer solchen Art und Weise, dass der Signalweg für Eingangssignale, die in dem Pulsmodulator zu verwenden sind, mit Ausnahme eines gepulsten Pulsmodulationssignals, verändert wird, kann ein Gleichstromsignal, das von einer Betriebstestsignalquelle, wie etwa einer Gleichstromquelle, erzeugt wurde, in den Pulsmodulator eingegeben werden. Daher kann zusätzlich zu einem gepulsten Modulationssignal ein Gleichstromsignal wie etwa eine Gleichspannung in den Pulsmodulator als Betriebstestsignal für das Millimeterwellen-Sendesystem der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung eingegeben werden. In Ansprechung auf das eingegebene Signal erzeugt der Pulsmodulator eine Ausgabe in der Sendeschaltung auf der stromabwärtigen Seite, wodurch er es möglich macht, einen Betriebstest (Fehlerüberwachung) an der Sendeschaltung auszuführen. Als Ergebnis hiervon besitzt die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung des Weiteren eine Funktion zur Überwachung von Fehlern der Sendeschaltung.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass ein Kondensator mit dem Signalwählschalter parallel geschaltet ist.
  • Gemäß der Erfindung ist ein Kondensator mit dem Signalwählschalter parallel geschaltet. Der Kondensator schaltet eine parasitäre Kapazität aus, die im Signalwählschalter vorhanden ist, um die Reflexion von Hochfrequenzkomponenten eines Impulssignals zu minimie ren, die durch die parasitäre Kapazität im Signalwählschalter verursacht wird. Dadurch kann ein Impulssignal geringer Verzerrung in den Pulsmodulator eingegeben werden. Des Weiteren wird im vorliegenden Fall das gepulste Millimeterwellenübertragungssignal, das aus dem Pulsmodulator gesendet wurde, im Signalpegel stabilisiert. Daher wird, selbst wenn die Schaltvorrichtung, die zum Verhindern dient, dass das pulsmodulierte Millimeterwellenübertragungssignal in den Mischer eindringt und infolgedessen in das Empfangssystem auf der stromabwärtigen Seite leckt, sofort nach dem Aussenden des gepulsten Millimeterwellenübertragungssignals in einen geschlossenen (EIN-) Zustand gebracht wird, kein unerwünschtes Zwischenfrequenzsignal ausgegeben. Als Ergebnis hiervon kann die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung sofort, nachdem das Millimeterwellenübertragungssignal gesendet wurde, einen Empfangsvorgang durchführen.
  • Wie zuvor beschrieben, ist es gemäß der Erfindung möglich, zu vermeiden, dass das pulsmodulierte Millimeterwellenübertragungssignal an das Empfangssystem aufgrund innerer Reflexion oder anderer Ursachen ausgegeben wird. Außerdem kann der Einfluss von in der Schaltvorrichtung auftretendem Schaltrauschen unfehlbar reduziert werden. Daher ist es möglich, eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zu realisieren, die in ihren Millimeterwellenempfangseigenschaften ausgezeichnet ist.
  • Des Weiteren kann gemäß der Erfindung die Selbstüberwachungsfunktion leicht konstruiert werden oder die Selbstüberwachungsfunktion kann in einer einfachen Struktur konstruiert werden. Daher ist es möglich, eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit einer Selbstüberwachungsfunktion ohne irgendeine Schwierigkeit zu realisieren.
  • Die Erfindung stellt eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zur Verfügung, mit:
    einem Paar Parallelplattenleitern, die in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen ersten dielektrischen Leitung;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und an der ersten dielektrischen Leitung angebrachten Millimeterwellensignaloszillator zum Umwandeln eines von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenen Hochfrequenzsignals in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal und zum Gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung fortpflanzt;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung angeordneten Pulsmodulator zum Ausgeben des Millimeterwellensignals aus der ersten dielektrischen Leitung als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung so angeordneten zweiten dielektrischen Leitung, dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung verbunden oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung gekoppelt ist;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und aus einer zu den Parallelplattenleitern parallel angeordneten Ferritplatte gebildeten Zirkulator, wobei der Zirkulator einen ersten Verbin dungsabschnitt, einen zweiten Verbindungsabschnitt und einen dritten Verbindungsabschnitt aufweist, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt mit einem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung verbunden ist, worin das von einem der Verbindungsabschnitte eingegebene Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und mit dem zweiten Verbindungsabschnitt des Zirkulators verbundenen dritten dielektrischen Leitung, um zu gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal dort hindurch fortpflanzt, wobei die dritte dielektrische Leitung an ihrem vorderen Ende eine Sende-/Empfangsantenne aufweist;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators verbundenen vierten dielektrischen Leitung, um zu gestatten, dass sich eine Empfangswelle, die von der Sende-/Empfangsantenne empfangen wurde, sich durch die dritte dielektrische Leitung ausgebreitet hat und aus dem dritten Verbindungsabschnitt ausgegeben wurde, dort hindurch fortpflanzt;
    einem Mischer, der zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehen ist und konstruiert wurde, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen, um einen Teil des aus der zweiten dielektrischen Leitung fortge pflanzten Millimeterwellensignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals zu mischen; und
    einem an einem Ausgabeende des Mischers angeordneten Schalter zum Hin- und Herschalten zwischen einem ersten System, das das Zwischenfrequenzsignal an eine stromabwärtige Seite ausgibt, und einem zweiten System, mit dem eine Abschlussschaltung zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist.
  • Gemäß der Erfindung ist am Ausgabeende des Mischers ein Schalter zum Hin- und Herschalten zwischen einem ersten System, das das Zwischenfrequenzsignal stromabwärts ausgibt, und einem zweiten System, mit dem eine Abschlussschaltung zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist, angeordnet. In dieser Konstruktion ist zu dem Zeitpunkt, an dem die Ausgabe des Zwischenfrequenzsignals stromabwärts zur Ruhe kommt, anstatt in einen offenen Zustand gebracht zu werden, das Ausgabeende des Mischers mit dem zweiten System verbunden, um eine Verbindung mit der Abschlussschaltung herzustellen. Dadurch wird, wenn der Schaltung vom Ausgabeende des Mischers gesehen wird, die Eingangsimpedanz reduziert, wodurch die Reflexion des Zwischenfrequenzsignals vom Schalter zum Mischer unterdrückt wird. Als Ergebnis hiervon kann von den im Mischer erzeugten Zwischenfrequenzsignalen dasjenige, das an die stromabwärtige Seite ausgegeben wird, um empfangen zu werden, in gutem Zustand erfasst werden, wobei seine Wellenform unveränderlich gehalten wird. Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung kann dementsprechend eine verbesserte Millimeterwellen-Sende-/-Empfangsleistung vorsehen.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass eine Impedanzanpassung zwischen dem Ausgabeende des Mischers und der Abschlussschaltung erzielt wird.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Impedanzanpassung zwischen dem Ausgabeende des Mischers und der Abschlussschaltung erzielt. Dadurch kann, während der Schalter im zweiten Systemmodus platziert wird, eine Reflexion des Zwischenfrequenzsignals in Richtung des Mischers auf ein Minimum reduziert werden. Als Ergebnis hiervon kann von den im Mischer erzeugten Zwischenfrequenzsignalen dasjenige, das an die stromabwärtige Seite ausgegeben wird, um empfangen zu werden, in bestem Zustand mit wenig veränderter Wellenform erfasst werden. Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung kann dementsprechend eine bemerkenswert verbesserte Millimeterwellen-Sende-/-Empfangsleistung vorsehen.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass ein Widerstand zwischen dem Ausgabeende des Mischers und dem ersten System sowie parallel zu dem Schalter geschaltet ist.
  • Gemäß der Erfindung ist ein Widerstand zwischen dem Ausgabeende des Mischers und dem ersten System sowie parallel zum Schalter geschaltet. Durch den Widerstand kann der Gleichstrompegel am ersten System stabilisiert werden. Somit kann von den im Mischer erzeugten Zwischenfrequenzsignalen dasjenige, das an die stromabwärtige Seite ausgegeben wird, um empfangen zu werden, im Signalpegel stabilisiert werden; wodurch ein Erfassungsfehler verringert werden kann. Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung kann dementsprechend eine bemerkenswert verbesserte Millimeterwellen-Sende-/-Empfangsleistung vorsehen.
  • Die Erfindung stellt eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zur Verfügung, mit:
    einem Paar Parallelplattenleitern, die in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen ersten dielektrischen Leitung;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und an der ersten dielektrischen Leitung angebrachten Millimeterwellensignaloszillator zum Umwandeln eines von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenen Hochfrequenzsignals in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal und zum Gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung fortpflanzt;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung angeordneten Pulsmodulator zum Ausgeben des Millimeterwellensignals aus der ersten dielektrischen Leitung als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung so angeordneten zweiten dielektrischen Leitung, dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung verbunden oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung gekoppelt ist;
    einem zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und aus einer zu den Parallelplattenleitern parallel angeordneten Ferritplatte gebildeten Zirkulator, wobei der Zirkulator einen ersten Verbin dungsabschnitt, einen zweiten Verbindungsabschnitt und einen dritten Verbindungsabschnitt aufweist, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt mit einem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung verbunden ist, worin das von einem der Verbindungsabschnitte eingegebene Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und mit dem zweiten Verbindungsabschnitt des Zirkulators verbundenen dritten dielektrischen Leitung, um zu gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal dort hindurch fortpflanzt, wobei die dritte dielektrische Leitung an ihrem vorderen Ende eine Sende-/Empfangsantenne aufweist;
    einer vierten dielektrischen Leitung, die zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehen ist und an ihrem vorderen Ende eine Empfangsantenne aufweist;
    einer zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehenen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators verbundenen fünften dielektrischen Leitung, um zu gestatten, dass sich ein Millimeterwellensignal, das an der Sendeantenne eindringend empfangen wurde, sich dort hindurch ausbreitet, wobei die fünfte dielektrische Leitung einen reflexionsfreien Abschlusswiderstand aufweist, der an seinem vorderen Ende zum Dämpfen des Millimeterwellensignals angeordnet ist;
    einem Mischer, der zwischen den Parallelplattenleitern vorgesehen ist und konstruiert wird, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen, um einen Teil des aus der zweiten dielektrischen Leitung fortgepflanzten Millimeterwellensignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals zu mischen; und
    einem an einem Ausgabeende des Mischers angeordneten Schalter zum Hin- und Herschalten zwischen einem ersten System, das das Zwischenfrequenzsignal stromabwärts ausgibt, und einem zweiten System, mit dem eine Abschlussschaltung zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist.
  • Gemäß der Erfindung ist am Ausgabeende des Mischers ein Schalter zum Hin- und Herschalten zwischen einem ersten System, das das Zwischenfrequenzsignal stromabwärts ausgibt, und einem zweiten System, mit dem eine Abschlussschaltung zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist, angeordnet. In dieser Konstruktion ist zu dem Zeitpunkt, an dem die Ausgabe des Zwischenfrequenzsignals Richtung stromabwärts zur Ruhe kommt, anstatt in einen offenen Zustand gebracht zu werden, das Ausgabeende des Mischers mit dem zweiten System verbunden, um eine Verbindung mit der Abschlussschaltung herzustellen. Dadurch wird, wenn der Schaltung vom Ausgabeende des Mischers gesehen wird, die Eingangsimpedanz reduziert, wodurch die Reflexion des Zwischenfrequenzsignals vom Schalter zum Mischer unterdrückt wird. Als Ergebnis hiervon kann von den im Mischer erzeugten Zwischenfrequenzsignalen dasjenige, das an die stromabwärtige Seite ausgegeben wird, um empfangen zu werden, in gutem Zustand erfasst werden, wobei seine Wel lenform unveränderlich gehalten wird. Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung kann dementsprechend eine verbesserte Millimeterwellen-Sende-/-Empfangsleistung vorsehen.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass eine Impedanzanpassung zwischen dem Ausgabeende des Mischers und der Abschlussschaltung erzielt wird.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Impedanzanpassung zwischen dem Ausgabeende des Mischers und der Abschlussschaltung erzielt. Dadurch kann, während der Schalter im zweiten Systemmodus platziert wird, eine Reflexion des Zwischenfrequenzsignals in Richtung des Mischers auf ein Minimum reduziert werden. Als Ergebnis hiervon kann von den im Mischer erzeugten Zwischenfrequenzsignalen dasjenige, das an die stromabwärtige Seite ausgegeben wird, um empfangen zu werden, in bestem Zustand mit wenig veränderter Wellenform erfasst werden. Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung kann dementsprechend eine bemerkenswert verbesserte Millimeterwellen-Sende-/-Empfangsleistung vorsehen.
  • In der Erfindung wird es bevorzugt, dass ein Widerstand zwischen dem Ausgabeende des Mischers und dem ersten System sowie parallel zum Schalter geschaltet ist.
  • Gemäß der Erfindung ist ein Widerstand zwischen dem Ausgabeende des Mischers und dem ersten System sowie parallel zum Schalter geschaltet. Durch den Widerstand kann das Gleichstromniveau am ersten System stabilisiert werden und somit kann von den im Mischer erzeugten Zwischenfrequenzsignalen dasjenige, das an die stromabwärtige Seite ausgegeben wird, um empfangen zu werden, im Signalpegel stabilisiert werden; wodurch ein Erfassungsfehler verringert werden kann. Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung kann dementsprechend eine bemerkenswert verbesserte Millimeterwellen-Sende-/Empfangsleistung vorsehen.
  • Wie zuvor beschrieben wurde, kann gemäß der Erfindung verhindert werden, dass das pulsmodulierte Millimeterwellenübertragungssignal aufgrund von innerer Reflexion oder anderen Ursachen an das Empfangssystem ausgegeben wird. Des Weiterhin kann während der Unterbrechung die Lastimpedanz in der Ausgabe des Mischers angepasst werden; dadurch ist das Zwischenfrequenzsignal verzerrungsfrei. Daher ist es möglich, eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zu realisieren, die einen Empfang zufrieden stellen erzielen kann. Als Ergebnis hiervon kann, wenn die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt wird, das Millimeterwellenradarsystem eine verbesserte Erfassungsleistung liefern.
  • Die Erfindung stellt eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zur Verfügung, mit:
    einem Hochfrequenzoszillator zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals;
    einer mit dem Hochfrequenzoszillator verbundenen Verzweigungsvorrichtung zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende bzw. ein anderes Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung ausgegeben werden können;
    einem mit dem einen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung verbundenen RF-Umschalter zum Ausgeben eines Hochfrequenzübertragungssignals, indem der Durchgang des an das eine Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals intermittierend in einem Zyk lus T für eine Zeitdauer t (wobei T > t) in einem geschlossenen Zustand gestattet wird;
    einem aus einer magnetischen Substanz gebildeten Zirkulator, der einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen dritten Anschluss aufweist, die um den Umfang der magnetischen Substanz herum angeordnet sind, von denen der erste Anschluss eine Ausgabe aus dem RF-Umschalter empfängt, worin der Reihe nach vom ersten bis zum dritten Anschluss ein von einem der Anschlüsse eingegebenes Hochfrequenzsignal wiederum vom anderen benachbarten Anschluss ausgegeben wird;
    einer mit dem zweiten Anschluss des Zirkulators verbundenen Sende-/Empfangsantenne;
    einem zwischen dem anderen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung und dem dritten Anschluss des Zirkulators verbundenen Mischer zum Mischen des an das andere Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Sende-/Empfangsantenne empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; und
    einer mit einem Ausgabeende des Mischers verbundenen Schaltvorrichtung, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals in einem geschlossenen Zustand zu gestatten, wohingegen sie das Zwischenfrequenzsignal in einem geöffneten Zustand unterbricht;
    mit dem RF-Umschalter bzw. der Schaltvorrichtung verbundenen Schaltsteuersignalleitungen zum Eingeben von Signalen an den RF-Umschalter bzw. die Schaltvorrichtung, welche Signale das Schalten des RF-Umschalters und der Schaltvorrichtung steuern; und
    einer Verzögerungsleitung oder einem Verzögerungsschaltungselement, die bzw. das mit einer der Schaltsteuersignalleitungen verbunden ist, um die Schaltvorrichtung in einen geöffneten Zustand synchron mit dem Zurückstellen des RF-Umschalters bringen, wohingegen die Schaltvorrichtung in einen geschlossenen Zustand synchron mit dem Schalten des RF-Umschalters gebracht wird.
  • Gemäß der Erfindung umfasst die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung einen Hochfrequenzoszillator zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals; eine mit dem Hochfrequenzoszillator verbundene Verzweigungsvorrichtung zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende bzw. ein anderes Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung ausgegeben werden können; einen mit dem einen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung verbundenen RF-Umschalter zum Ausgeben eines Hochfrequenzübertragungssignals, indem der Durchgang des an das eine Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals intermittierend in einem Zyklus T für eine Zeitdauer t (wobei T > t) in einem geschlossenen Zustand gestattet ist; einen aus einer magnetischen Substanz gebildeten Zirkulator, der einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen dritten Anschluss aufweist, die um den Umfang der magnetischen Substanz herum angeordnet sind, von denen der erste Anschluss eine Ausgabe aus dem RF-Umschalter empfängt, worin der Reihe nach vom ersten bis zum dritten Anschluss ein von einem der Anschlüsse eingegebenes Hochfrequenzsignal vom anderen benachbarten Anschluss wiederum ausgegeben wird; eine mit dem zweiten Anschluss des Zirkulators verbundene Sende-/Empfangsantenne; einen zwischen dem anderen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung und dem dritten Anschluss des Zirkulators verbundenen Mischer zum Mischen des an das andere Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Sende-/Empfangsantenne empfangenen Hochfre quenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; eine mit einem Ausgabeende des Mischers verbundene Schaltvorrichtung, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals in einem geschlossenen Zustand zu gestatten, wohingegen sie das Zwischenfrequenzsignal in einem geöffneten Zustand unterbricht; mit dem RF-Umschalter bzw. der Schaltvorrichtung verbundene Schaltsteuersignalleitungen zum Eingeben von Signalen an den RF-Umschalter bzw. die Schaltvorrichtung, welche Signale das Schalten des RF-Umschalters und der Schaltvorrichung steuern; und eine Verzögerungsleitung oder ein Verzögerungsschaltungselement, die bzw. das mit einer der Schaltsteuersignalleitungen verbunden ist, um die Schaltvorrichtung in einen geöffneten Zustand synchron mit dem Zurückstellen des RF-Umschalters bringen, wohingegen die Schaltvorrichtung in einen geschlossenen Zustand synchron mit dem Schalten des RF-Umschalters gebracht wird. In dieser Konstruktion wird durch Betätigen der Verzögerungsleitung oder Verzögerungsschaltung die Schaltvorrichtung synchron mit dem RF-Umschalter angetrieben. Insbesondere kann die Schaltvorrichtung alternativ vor oder nach der Betätigung des RF-Umschalters mit entsprechender zeitlicher Abstimmung geöffnet oder geschlossen werden. Somit kann die Empfangs-Betriebs-Sperrzeit selektiv eingestellt werden; dadurch ist die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung vor negativen Wirkungen von fremdem Rauschen usw. geschützt und kann somit zu empfangende Hochfrequenzsignale zuverlässig empfangen.
  • Die Erfindung stellt eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zur Verfügung, mit:
    einem Hochfrequenzoszillator zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals;
    einer mit dem Hochfrequenzoszillator verbundenen Verzweigungsvorrichtung zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende bzw. ein anderes Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung ausgegeben werden können;
    einem mit dem einen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung verbundenen RF-Umschalter zum Ausgeben eines Hochfrequenzübertragungssignals, indem der Durchgang des an das eine Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals intermittierend in einem Zyklus T für eine Zeitdauer t (wobei T > t) in einem geschlossenen Zustand gestattet wird;
    einem Isolator, dessen eines Ende mit einem Ausgabeende des RF-Umschalters verbunden ist, um das Hochfrequenzübertragungssignal von seinem einen Ende bis zum anderen Ende durchzugeben;
    einer mit dem Isolator verbundenen Sendeantenne;
    einer mit dem anderen Ausgabeende der Verzweigungseinrichtung verbundenen Empfangsantenne;
    einem zwischen dem anderen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung und der Empfangsantenne verbundenen Mischer zum Mischen des an das andere Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Empfangsantenne empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen;
    einer mit einem Ausgabeende des Mischers verbundenen Schaltvorrichtung, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals in einem geschlossenen Zustand zu gestatten, wohingegen sie das Zwischenfrequenzsignal in einem geöffneten Zustand unterbricht;
    mit dem RF-Umschalter bzw. der Schaltvorrichtung verbundenen Schaltsteuersignalleitungen zum Eingeben von Signalen an den RF-Umschalter bzw. die Schaltvorrichtung, welche Signale das Schalten des RF-Umschalters und der Schaltvorrichtung steuern; und
    einer Verzögerungsleitung oder einem Verzögerungsschaltungselement, die bzw. das mit einer der Schaltsteuersignalleitungen verbunden ist, um die Schaltvorrichtung in einen geöffneten Zustand synchron mit dem Zurückstellen des RF-Umschalters bringen, wohingegen die Schaltvorrichtung in einen geschlossenen Zustand synchron mit dem Schalten des RF-Umschalters gebracht wird.
  • Gemäß der Erfindung besteht die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung aus: einem Hochfrequenzoszillator zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals; einer mit dem Hochfrequenzoszillator verbundenen Verzweigungsvorrichtung zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende bzw. ein anderes Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung ausgegeben werden können; einem mit dem einen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung verbundenen RF-Umschalter zum Ausgeben eines Hochfrequenzübertragungssignals, indem der Durchgang des an das eine Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals intermittierend in einem Zyklus T für eine Zeitdauer t (wobei T > t) in einem geschlossenen Zustand gestattet ist; einem Isolator, dessen eines Ende mit einem Ausgabeende des RF-Umschalters verbunden ist, um das Hochfrequenzübertragungssignal von seinem einen Ende bis zum anderen Ende durchzugeben; einer mit dem Isolator verbundenen Sendeantenne; einer mit dem anderen Ausgabeende der Verzweigungseinrichtung verbundenen Empfangsantenne; einem zwischen dem anderen Ausgabeende der Verzweigungsvorrichtung und der Empfangsantenne verbundenen Mischer zum Mischen des an das andere Ausgabeende verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Empfangsantenne empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; einer mit dem Ausgabeende des Mischers verbundenen Schaltvorrichtung, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals in einem geschlossenen Zustand zu gestatten, wohingegen sie das Zwischenfrequenzsignal in einem geöffneten Zustand unterbricht; mit dem RF-Umschalter bzw. der Schaltvorrichtung verbundene Schaltsteuersignalleitungen zum Eingeben von Signalen an den RF-Umschalter bzw. die Schaltvorrichtung, welche Signale das Schalten des RF-Umschalters und der Schaltvorrichtung steuern; und einer Verzögerungsleitung oder einem Verzögerungsschaltungselement, die bzw. das mit einer der Schaltsteuersignalleitungen verbunden ist, um die Schaltvorrichtung in einen geöffneten Zustand synchron mit dem Zurückstellen des RF-Umschalters bringen, wohingegen die Schaltvorrichtung in einen geschlossenen Zustand synchron mit dem Schalten des RF-Umschalters gebracht wird. Auch wird in der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, in der die Sendeantenne und die Empfangsantenne separat vorgesehen sind, durch Betätigen der Verzögerungsleitung oder Verzögerungsschaltung die Schaltvorrichtung synchron mit dem RF-Umschalter angetrieben. Insbesondere kann die Schaltvorrichtung alternativ vor oder nach der Betätigung des RF-Umschalters mit entsprechender zeitlicher Abstimmung geöffnet oder geschlossen werden. Somit kann die Empfangs-Betriebs-Sperrzeit selektiv eingestellt werden; dadurch ist die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung vor negativen Wirkungen von fremdem Rauschen usw. geschützt und kann somit zu empfangende Hochfrequenzsignale zuverlässig empfangen.
  • Die Erfindung stellt ein Radarsystem zur Verfügung, mit:
    der vorstehend genannten Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung; und
    einer Entfernungsinformations-Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Daten in einer Entfernung von einem Zielobjekt, das durch Verarbeiten des aus der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung ausgegebenen Zwischenfrequenzsignals zu erfassen ist.
  • Gemäß der Erfindung umfasst das Radarsystem die vorstehend genannte Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung und eine Entfernungsinformations-Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Daten in einer Entfernung von einem Zielobjekt, das durch Verarbeiten des aus der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung ausgegebenen Zwischenfrequenzsignals zu erfassen ist. Da die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung hinsichtlich der Empfangsleistung ausgezeichnet ist, folgt in dieser Konstruktion daraus, dass das zu erfassende Zielobjekt schnell unfehlbar erfasst werden kann. Des Weiteren ist das Radarsystem auch imstande, nahe und weit entfernte zu erfassende Zielobjekte zu erfassen.
  • Die Erfindung stellt ein mit dem Radarsystem ausgestattetes Fahrzeug zur Verfügung, mit:
    dem zuvor erwähnten Radarsystem,
    wobei das Radarsystem zur Erfassung eines zu entdeckenden Zielobjekts eingesetzt wird.
  • Gemäß der Erfindung umfasst das Fahrzeug das zuvor erwähnte Radarsystem. Das Radarsystem wird zur Erfassung eines zu erfassenden Zielobjekts eingesetzt. Da das Radarsystem ein zu erfassendes Zielobjekt wie beispielsweise ein anderes Fahrzeug rasch unfehlbar erfassen kann, ist es möglich, das Fahrzeug zu steuern und dem Fahrer korrekt eine Warnung zukommen zu lassen, ohne in dem Fahrzeug abrupte Vorgänge zu bewirken.
  • Die Erfindung stellt ein mit dem Radarsystem ausgestattetes kleines Boot zur Verfügung, das folgendes umfasst:
    das zuvor genannte Radarsystem,
    wobei das Radarsystem zur Erfassung eines zu erfassenden Zielobjekts eingesetzt wird.
  • Gemäß der Erfindung umfasst das mit dem Radarsystem ausgestattete kleine Boot das zuvor genannte Radarsystem. Das Radarsystem wird zur Erfassung eines zu erfassenden Zielobjekts eingesetzt. Da das Radarsystem ein zu erfassendes Zielobjekt wie beispielsweise ein anderes Fahrzeug unfehlbar rasch erfassen kann, ist es möglich, das Fahrzeug zu steuern und der Bedienperson eine Warnung korrekt zukommen zu lassen, ohne in dem Fahrzeug abrupte Vorgänge zu bewirken.
    •
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Andere und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden besser ersichtlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, worin:
  • 1 ein Blockschaltdiagramm ist, das eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigt;
  • 2 ein Blockschaltdiagramm ist, das eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigt;
  • 3 ein Blockschaltdiagramm ist, das eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigt;
  • 4 ein Blockschaltdiagramm ist, das eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigt;
  • 5A und 5B Blockschaltdiagramme in Zusammenhang mit einem Fall sind, in dem Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den fünften und sechsten Ausführungsformen der Erfindung jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden, wobei sie die Konfiguration der Millimeterwellensignal-Sendesektion und der Zwischenfrequenzsignal-Sendesektion davon zeigen;
  • 6 ein Diagramm ist, das schematisch Spannungswellenformen eines gepulsten Signals an einem Anschluss EIN-1, eines gepulsten Signals an einen Anschluss EIN-3, eines Schaltsignals an einer Schalteinrichtung und einer Ausgabe aus einem Mischer; eine Stromwellenform eines Pulsmodulators; und eine relative zeitliche Abstimmung zwischen den vorgenannten Signalen zeigt, wie in der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung zu sehen ist.
  • 7A und 7B Blockschaltdiagramme eines Beispiels in Zusammenhang mit einem Fall sind, in dem Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den siebten und achten Ausführungsformen der Erfindung jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden, wobei sie die Konfiguration der Millimeterwellensignal-Sendesektion und der Zwischenfrequenzsignal-Sendesektion davon zeigen;
  • 8A und 8B Blockschaltdiagramme eines weiteren Beispiels in Zusammenhang mit einem Fall sind, in dem Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den siebten und achten Ausführungsformen der Erfindung jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden, wobei sie die Konfiguration der Millimeterwellensignal-Sendesektion und der Zwischenfrequenzsignal-Sendesektion davon zeigen;
  • 9 ein Blockschaltdiagramm ist, das ein Beispiel in Zusammenhang mit einem Fall zeigt, in dem ein Testsignal in die Schaltvorrichtung in Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den siebten und achten Ausführungsformen der Erfindung eingegeben wird;
  • 10A und 10B Blockschaltdiagramme eines noch weiteren Beispiels in Zusammenhang mit einem Fall sind, in dem Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den siebten und achten Ausführungsformen der Erfindung jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden, wobei sie die Konfiguration der Millimeterwellensignal-Sendesektion und der Zwischenfrequenzsignal-Sendesektion davon zeigen;
  • 11A und 11B Diagramme von Beispielen von Messergebnissen einer Ausgangsspannung eines Zwischenfrequenzsignals im Zusammenhang mit einem Fall sind, in dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung als Millimeterwellenradar implementiert wird, wobei 11A ein Beispiel von Messergebnissen der Ausgangsspannungswel lenform des Zwischenfrequenzsignals zeigt und 11B die Fluktuationsabhängigkeit in der Ausgangsspannung des Zwischenfrequenzsignals ΔVIF in Bezug auf einen Korrekturkapazitätswert C0 zeigt;
  • 12A und 12B Blockschaltdiagramme in Zusammenhang mit einem Fall sind, in dem Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den neunten und zehnten Ausführungsformen der Erfindung jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden, wobei sie die Konfiguration der Millimeterwellensignal-Sendesektion und der Zwischenfrequenzsignal-Sendesektion davon zeigen;
  • 13 ein Blockschaltdiagramm ist, das eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß einer elften Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigt;
  • 14 ein Blockschaltdiagramm ist, das eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigt;
  • 15 ein Blockschaltdiagramm ist, das ein Radarsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigt;
  • 16 eine Draufsicht auf die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit einer Sende-/Empfangsantenne ist;
  • 17 eine Draufsicht auf die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit einer Sendeantenne und einer Empfangsantenne ist;
  • 18 eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht ist, die den Basisaufbau eines NSD-Wellenleiters zeigt;
  • 19 ein Blockschaltdiagramm ist, das die Konfiguration jeder Sektion einer konventionellen Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zeigt, die als Millimeterwellenradar eingesetzt wird; und
  • 20 eine perspektivische Ansicht ist, die den Aufbau des in der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung verwendeten Pulsmodulators zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Nun werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
  • Nachstehend folgt eine detaillierte Beschreibung der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß der ersten bis zwölften Ausfuhrungsform der Erfindung, eines Radarsystems mit der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, eines mit dem Radarsystem ausgestatteten Fahrzeugs und eines mit dem Radarsystem ausgestatteten kleinen Boots.
  • Die 1 bis 4 sind Blockschaltdiagramme, die schematisch Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den ersten bis vierten Ausführungsformen der Erfindung zeigen. Die 5A und 5B sind Blockschaltdiagramme in Zusammenhang mit einem Fall, in dem Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den fünften und sechsten Ausführungsformen der Erfindung jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden, wobei sie die Konfiguration der Millimeterwellensignal-Sendesektion und der Zwischenfrequenzsignal-Sendesektion davon zeigen. 6 ist ein Diagramm, das schematisch Spannungswellenformen eines gepulsten Signals an einem Anschluss EIN-1, eines gepulsten Signals an einen Anschluss EIN-3, eines Schaltsignals an einer Schalteinrichtung und einer Ausgabe aus einem Mischer; eine Stromwellenform eines Pulsmodulators und eine relative zeitliche Abstimmung zwischen den vorgenannten Signalen zeigt, wie in der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung zu sehen ist. Die 7A und 7B sind Blockschaltdiagramme eines Beispiels in Zusammenhang mit einem Fall, in dem Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den siebten und achten Ausführungsformen der Erfindung jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden, wobei sie die Konfiguration der Millimeterwellensignal-Sendesektion und der Zwischenfrequenzsignal-Sendesektion davon zeigen. Die 8A und 8B sind Blockschaltdiagramme eines weiteren Beispiels in Zusammenhang mit dem Fall, in dem Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den siebten und achten Ausführungsformen der Erfindung jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden, wobei sie die Konfiguration der Millimeterwellensignal-Sendesektion und der Zwischenfrequenzsignal-Sendesektion davon zeigen. 9 ist ein Blockschaltdiagramm, das ein Beispiel in Zusammenhang mit einem Fall zeigt, in dem ein Testsignal in die Schaltvorrichung in den Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den siebten und achten Ausführungsformen der Erfindung eingegeben werden. Die 10A und 10B sind Blockschaltdiagramme eines noch weiteren Beispiels in Zusammenhang mit einem Fall, in dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den siebten und achten Ausführungsformen der Erfindung jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden, wobei sie die Konfiguration der Millimeterwellensignal-Sendesektion und der Zwischenfrequenzsignal-Sendesektion davon zeigen. Die 11A und 11B sind Diagramme von Beispielen für Messergebnisse einer Ausgangsspannung eines Zwischenfrequenzsignals im Zusammenhang mit einem Fall, in dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung als Millimeterwellenradar implementiert ist, wobei 11A ein Beispiel für Messergebnisse der Ausgangsspannungswellenform des Zwischenfrequenzsignals zeigt und 11B die Fluktuationsabhängigkeit in der Ausgangsspannung des Zwischenfrequenzsignals ΔVIF in Bezug auf einen Korrekturkapazitätswert C0 zeigt. Die 12A und 12B sind Blockschaltdiagramme in Zusammenhang mit einem Fall, in dem Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den neunten und zehnten Ausführungsformen der Erfindung jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden, wobei sie die Konfiguration der Millimeterwellensignal-Sendesektion und der Zwischenfrequenzsignal-Sendesektion davon zeigen. Die 13 und 14 sind Blockschaltdiagramme, die schematisch Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß elften und zwölften Ausführungsformen der Erfindung zeigen. 15 ist ein Blockschaltdiagramm, das ein Radarsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch zeigt.
  • In den 1 bis 4 und 13 bis 15 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Hochfrequenzoszillator; das Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Verzweigungseinrichtung; das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Modulator; das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Zirkulator; das Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Sende-/Empfangsantenne; das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Mischer; das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Schaltvorrichtung (Zwischenfrequenz- bzw. IF-Schalter); das Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Isolator; das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Sendeantenne; das Bezugszeichen 10 bezeichnet eine Empfangsantenne; das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Abschlussschaltung; und das Bezugszeichen 100 bezeichnet eine Entfernungsinformationserfassungsvorrichtung.
  • In den 5A und 5B, 7A und 7B, 8A und 8B, 10A und 10B sowie 12A und 12B bezeichnet das Bezugszeichen 21 einen Millimeterwellensignaloszillator; das Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Puls modulator (RF-Umschalter); das Bezugszeichen 23 bezeichnet einen Zirkulator; das Bezugszeichen 24 bezeichnet eine Sende-/Empfangsantenne; das Bezugszeichen 24a bezeichnet eine Sendeantenne; das Bezugszeichen 24b bezeichnet eine Empfangsantenne; das Bezugszeichen 25 bezeichnet einen Mischer; das Bezugszeichen 26 bezeichnet eine Schaltvorrichtung (IF-Schalter); das Bezugszeichen 30 bezeichnet einen Filter, das Bezugszeichen 31 bezeichne eine Eingangskabelleitung für ein Testsignal; das Bezugszeichen 32 bezeichnet eine Eingangskabelleitung für ein Testschaltsignal; das Bezugszeichen 33 bezeichnet eine Ausgabekabelleitung für ein Testsignal (Schaltrauschen-Erfassungsanschluss); das Bezugszeichen 34 bezeichnet einen Signalwählschalter; das Bezugszeichen 35 bezeichnet einen Kondensator; das Bezugszeichen 36 bezeichnet eine Ausgangskabelleitung für ein Übertragungsschaltungstestsignal (Erfassungsanschluss zum Erfassen eines Millimeterwellensignals während Sendeschaltungsbetriebstests); das Bezugszeichen 37 bezeichnet eine Abschlussschaltung; die Bezugszeichen 38, R3 und R4 bezeichnen Widerstände; das Bezugssymbol S1 steht für ein erstes System und das Bezugssymbol S2 steht für ein zweites System.
  • Des Weiteren bezeichnen in den 16 und 17 die Bezugszeichen 51 und 61 Parallelplattenleiter; die Bezugszeichen 52 und 62 bezeichnen einen Millimeterwellensignaloszillator; die Bezugszeichen 53 und 63 bezeichnen eine erste dielektrische Leitung; die Bezugszeichen 54 und 64 bezeichnen einen Zirkulator; die Bezugszeichen 55 und 65 bezeichnen eine dritte dielektrische Leitung; das Bezugszeichen 56 bezeichnet eine Sende-/Empfangsantenne; die Bezugszeichen 57 und 69 bezeichnen eine vierte dielektrische Leitung; die Bezugszeichen 58 und 68 bezeichnen eine zweite dielektrische Leitung; die Bezugszeichen 59 und 71 bezeichnen einen Mischer; das Bezugszeichen 67 bezeichnet einen fünfte dielektrische Leitung; das Bezugs zeichen 66 bezeichnet eine Sendeantenne und das Bezugszeichen 70 bezeichnet eine Empfangsantenne.
  • Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst einen Hochfrequenzoszillator 1, eine Verzweigungseinrichtung 2, einen Modulator 3, einen Zirkulator 4, eine Sende-/Empfangsantenne 5, einen Mischer 6 und eine Schaltvorrichtung 7. Der Hochfrequenzoszillator 1 erzeugt ein Hochfrequenzsignal. Die Verzweigungseinrichtung 2 ist mit dem Hochfrequenzoszillator 1 verbunden und verzweigt das Hochfrequenzsignal in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende 2b bzw. ein anderes Ausgabeende 2c der Verzweigungsvorrichtung 2 ausgegeben werden können. Der Modulator 3 ist mit dem einen Ausgabeende 2b der Verzweigungseinrichtung 2 verbunden und moduliert einen Teil des Hochfrequenzsignals, d. h. das zu dem einen Ausgabeende 2b verzweigte Hochfrequenzzweigsignal, um es als Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben. Der Zirkulator 4 ist aus einer magnetischen Substanz gebildet und weist einen ersten Anschluss 4a, einen zweiten Anschluss 4b und einen dritten Anschluss 4c auf, die um den Umfang der magnetischen Substanz herum angeordnet sind, von denen der erste Anschluss 4a mit dem Ausgabeende des Modulators 3 verbunden ist, worin der Reihe nach vom ersten bis zum dritten Anschluss ein von einem der Anschlüsse eingegebenes Hochfrequenzsignal vom anderen benachbarten Anschluss wiederum ausgegeben wird. Die Sende-/Empfangsantenne 5 ist mit dem zweiten Anschluss 4b des Zirkulators 4 verbunden, sendet das Hochfrequenzübertragungssignal und empfängt ein Hochfrequenzsignal, das von einem durch Reflexion zu erfassenden Zielobjekt zurückgeworfen wurde. Der Mischer 6 ist zwischen dem anderen Ausgabeende 2c der Verzweigungsvorrichtung 2 und dem dritten Anschluss 4c des Zirkulators 4 geschaltet. Der Mischer 6 mischt das an das andere Ausga beende 2c verzweigte Hochfrequenzzweigsignal mit einem von der Sende-/Empfangsantenne 5 empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen. Die Schaltvorrichtung 7 ist mit dem Ausgabeende des Mischers 6 verbunden. Die Schaltvorrichtung 7 unterbricht das Zwischenfrequenzsignal in geöffnetem Zustand und wechselt, wenn das Hochfrequenzübertragungssignal vom Modulator 3 sich in einem Nicht-Ausgabezustand befindet und der Zustand stabilisiert ist, vom geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten.
  • Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform der Erfindung umfasst einen Hochfrequenzoszillator 1, eine Verzweigungsvorrichtung 2, einen Modulator 3, einen Isolator 8, eine Sendeantenne 9, eine Empfangsantenne 10, einen Mischer 6 und eine Schaltvorrichtung 7. Der Hochfrequenzoszillator 1 erzeugt ein Hochfrequenzsignal. Die Verzweigungsvorrichtung 2 ist mit dem Hochfrequenzoszillator 1 verbunden und verzweigt das Hochfrequenzsignal in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende 2b bzw. ein anderes Ausgabeende 2c der Verzweigungsvorrichtung 2 ausgegeben werden können. Der Modulator 3 ist mit dem einen Ausgabeende 2b der Verzweigungsvorrichtung 2 verbunden und moduliert einen Teil des Hochfrequenzsignals, d. h. das zu dem einen Ausgabeende 2b verzweigte Hochfrequenzzweigsignal, um es als Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben. Beim Isolator 8 ist das eine Ende 8a mit dem Ausgabeende des Modulators 3 verbunden und er gibt das Hochfrequenzübertragungssignal von seinem einen Ende 8a bis zu seinem anderen Ende 8b durch. Die Sendeantenne 9 ist mit dem anderen Ende 8b des Isolators 8 verbunden und sendet das Hochfrequenzübertragungssignal. Die Empfangsantenne 10 ist mit dem anderen Ausgabeende 2c der Verzweigungseinrichtung 2 ver banden. Der Mischer 6 ist zwischen dem anderen Ausgabeende 2c der Verzweigungsvorrichung 2 und der Empfangsantenne 10 geschaltet. Der Mischer 6 mischt das an das andere Ausgabeende 2c verzweigte Hochfrequenzzweigsignal mit einem von der Empfangsantenne 10 empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen. Die Schaltvorrichtung 7 ist mit dem Ausgabeende des Mischers 6 verbunden. Die Schaltvorrichung 7 unterbricht das Zwischenfrequenzsignal in geöffnetem Zustand und wechselt, wenn das Hochfrequenzübertragungssignal vom Modulator 3 sich in einem Nicht-Ausgabezustand befindet und der Zustand stabilisiert ist, vom geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten.
  • In den gerade vorstehend beschriebenen Konstruktionen wird die Schaltvorrichtung 7 folgendermaßen vor und nach der Übertragung gepulster Hochfrequenzübertragungssignale betrieben. Wenn das Hochfrequenzübertragungssignal im Ausgabezustand instabil ist, wird die Schaltvorrichtung 7 in einen geöffneten Zustand gebracht, um das Zwischenfrequenzsignal zu unterbrechen. Dann, nachdem das Hochfrequenzübertragungssignal im Ausgabezustand stabilisiert ist, wechselt die Schaltvorrichtung 7 vom geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand, um das Zwischenfrequenzsignal hindurchgehen zu lassen. Um die Schaltvorrichtung 7 auf diese Art und Weise zu betreiben, wird insbesondere in einer (nicht gezeigten) Schaltsteuerungssektion zum Steuern des Schaltens der Schaltvorrichtung 7 eine Verzögerungsleitung oder ein Verzögerungsschaltungselement angeordnet, die bzw. das ein Signal zum Steuern des Schaltens der Schaltvorrichtung 7 in der Schaltsteuerungssektion mit zeitlicher Abstimmung erzeugt, die in Bezug auf ein Modulationssignal aus dem Modulator 3 um ein festes Zeitintervall verzögert ist. Des Weiteren umfassen konkrete Beispiele für die Schaltvorrichtung 7: ein Halbleiterlogikelement wie beispielsweise CMOS und TTL; einen analogen IC; einen Bipolartransistor; einen Feldeffekttransistor (FET); einen mechanischen Schalter und einen MEMS-(mikroelektro-mechanische Systeme)-Schalter.
  • In den Ausführungsformen der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen der Erfindung, die in den Blockschaltdiagrammen der 1 bzw. 2 gezeigt sind, besteht, wenn ein in den Modulator 3 einzugebendes Modulationssignal Rauschen wie etwa eine Pulswellenformverzerrung enthält und das Rauschen den Weg in das Hochfrequenzübertragungssignal findet, die Möglichkeit, dass ein Teil des das Rauschen enthaltenden Hochfrequenzübertragungssignals in Richtung des Mischers 6 leckt. Selbst wenn die Signalleckage auftritt, unterbricht hierauf die Schaltvorrichtung 7 das Zwischenfrequenzsignal, das aus dem Teil des das Rauschen enthaltenden Hochfrequenzübertragungssignals entsteht. Daher kann der Rauschabstand erhöht werden. Als Ergebnis hiervon kann die Empfangsleistung verbessert werden.
  • Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen der Erfindung sollten vorzugsweise folgendermaßen aufgebaut sein.
  • Es wird bevorzugt, dass die Schaltvorrichtung 7, die nun in einem geschlossenen Zustand gehalten wird, vom geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand wechselt, bevor der Modulator 3 das folgende Hochfrequenzübertragungssignal ausgibt. Eine solche Steuerung kann durch Anordnen, zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Verzögerungsleitungs- oder Verzögerungsschaltungselement, einer weiteren Verzögerungsleitung oder eines weiteren Verzögerungsschaltungselements, die bzw. das dazu analog ist, oder durch Eingabe eines weiteren Schaltsteuerungssignals ausgeführt werden. Dadurch vermeidet die Schaltsteuerung 7, bevor das folgende Zwischenfrequenzsignal ausgegeben wird, dass das Rauschen enthaltende gepulste Hochfrequenzübertragungssignal in den Mischer 6 eindringt und im Ergebnis ein Rauschen enthaltendes Zwischenfrequenzsignal in ein stromabwärts des Mischers 6 geschaltetes Empfangssystem leckt. Als Ergebnis hiervon kann der Rauschabstand weiter erhöht werden und die Empfangsleistung wird dementsprechend verbessert.
  • Der Modulator 3 besteht vorzugsweise aus einer Halbleitervorrichtung aus einem Material, das vorwiegend aus einem Halbleiterelement mit III-V-Verbindung hergestellt ist. Beispiele für das das Halbleiterelement mit III-V-Verbindung aufweisende Material umfassen: Galliumarsenid (GaAs); Indiumphosphid (InP); Indiumantimonid (InSb); Indiumgalliumarsenid (InGaAs: Indium (In) enthaltendes Galliumarsenid (GaAs)); Galliumaluminiumarsenid (GaAlAs: Aluminium (Al) enthaltendes Galliumarsenid (GaAs)); Indiumgalliumaluminiumarsenid (InGaAlAs); Indiumaluminiumgalliumarsenid (InAlGaAs); und ein Mischkristall oder eine Mehrfachquantenwanne (MQW) eines Halbleitersupergitters aus Indiumarsenid (InAs), Aluminiumarsenid (AlAs) und Indiumaluminiumarsenid (InAlAs). Des Weiteren sind als Halbleitervorrichtung aus einer beliebigen der vorstehend genannten Materialien eine Diode, ein Bipolartransistor oder ein Feldeffekttransistor (FET) gewünscht. Die aus einem solchen Material einschließlich des Halbleiterelements mit III-V-Verbindung hergestellte Halbleitervorrichtung ist durch eine hohe Trägermobilität und eine kurze Trägerlebenszeit gekennzeichnet. Daher kann in dem aus einer solchen Halbleitervorrichtung bestehenden Modulator 3, wenn Modulationsstrom durch die Halbleitervorrichtung geleitet wird, der Modulationsstrom rasch von einem Übergangszustand in einen Dauerzustand überführt werden, und dadurch kann ein gepulstes Hochfrequenzübertragungssignal rasch in einem Dauerzustand stabilisiert werden. Auf diese Weise kommt es, selbst wenn die Schaltvorrich tung 7 mit schneller zeitlicher Abstimmung in einen geschlossenen (EIN-) Zustand gebracht wird, nachdem das gepulste Hochfrequenzübertragungssignal ausgegeben wurde, niemals vor, dass ein Zwischenfrequenzsignal, das sich aus dem Hochfrequenzübertragungssignal, gemischt mit einem unerwünschten Signal, das sofort nach der Anstiegsflanke eines Impulses erzeugt wurde, an die stromabwärts des Mischers 6 befindliche Komponente ausgegeben wird. Als Ergebnis hiervon ist es möglich, die Zeit zu verringern, die zum Unterbrechen von Sende-/Empfangsvorgängen verwendet wurde, die von der Unterbrechung des Zwischenfrequenzsignals begleitet wird.
  • Es ist zu beachten, dass in einem Fall, in dem der Modulator 3 nicht unfehlbar mit hoher Geschwindigkeit funktionieren muss, Silicium (Si) oder Mischkristall aus Silicium-Germanium (SiGe) anstelle des Halbleiterelements mit III-V-Verbindung ebenfalls verwendet werden kann.
  • Bevorzugt ist auf der stromabwärtigen Seite der Schaltvorrichtung 7 ein Filter zum Blockieren des Eindringens eines Rauschens in das Zwischenfrequenzsignal angeordnet, während das Zwischenfrequenzsignal beim Schalten der Schaltvorrichtung 7 hindurchgelassen wird. Durch den auf der stromabwärtigen Seite angeordneten Filter kann ein solches Schaltrauschen entfernt werden, wie es zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichung 7 entstehen und den Weg in das Zwischenfrequenzsignal finden kann, und dadurch kann verhindert werden, dass ein unerwünschtes Rauschsignal unfehlbar in das andere Schaltungssystem in der Nähe eindringt. Da ein unerwünschtes Rauschsignal durch den Filter entfernt wird, folgt des Weiteren daraus, dass das zu empfangende Zwischenfrequenzsignal leicht und zuverlässig identifiziert werden kann.
  • Es wird ebenfalls bevorzugt, dass zwischen dem Ausgabeende des Mischers 6 und der Schaltvorrichtung 7 ein Testsignal mit einer Frequenz eingegeben wird, die niedriger als die Grenzfrequenz von 3 dB des Filters ist. Das Testsignal ist in der Frequenz niedriger als das Zwischenfrequenzsignal. Inzwischen ist ein derartiges Rauschen, das den Weg in das Zwischenfrequenzsignal zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung 7 findet, in der Frequenz höher als das Zwischenfrequenzsignal. Somit wird das Testsignal durch die Schaltvorrichtung 7 unabhängig von dem Zwischenfrequenzsignal und dem Rauschen hindurchgelassen und wird dann korrekt ausgegeben, ohne durch den Filter entfernt zu werden. Als Ergebnis hiervon ist die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung imstande, eine Selbstüberwachung (Selbstüberwachungsfunktion) wirksam durchzuführen, indem sie einfach sicherstellt, dass das Testsignal korrekt durch die Schaltvorrichtung 7 und den Filter ausgegeben wird, ohne die Entfernung von Schaltrauschen zu behindern.
  • Des Weiteren wird es bevorzugt, dass die Schaltvorrichtung 7 ein Testschaltsignal zur Erzeugung eines Schaltrauschens empfängt und dass zwischen der Schaltvorrichtung 7 und dem Filter ein Schaltrauschen-Erfassungsanschluss angeordnet ist. Durch die Eingabe des Testschaltsignals erzeugt die Schaltvorrichtung 7 ein schwaches Schaltrauschen. Damit ist es nicht mehr notwendig, ein Testsignal durch einen Dämpfer oder dergleichen Vorrichtung zu dämpfen, um ein gedämpftes Testsignal zu erhalten. Das heißt, das schwache Schaltrauschen kann als gedämpftes Testsignal verwendet werden. Das Schaltrauschen wird in die Schaltung auf der stromabwärtigen Seite eingegeben, so dass sie durch den zwischen der Schaltvorrichtung und dem Filter angeordneten Erfassungsanschluss erfasst werden kann, ohne eine Sättigung in einer aktiven Schaltung, wie etwa einem Verstärker, die mit der Schaltung auf der stromabwärtigen Sei te verbunden ist, zu erzeugen. Als Ergebnis hiervon kann eine Selbstüberwachungsfunktion auf einfache Weise realisiert werden.
  • Weiterhin wird es bevorzugt, dass der Modulator 3 mit einem Signalwählschalter zum Schalten der Eingabe von Modulationssignalen und Gleichstromsignalen, die sich von den Modulationssignalen unterscheiden, versehen ist. Beispielsweise sollte der Signalwählschalter grundsätzlich in derselben Art und Weise wie ein Signalwählschalter 34 in dem Beispiel, das in dem Blockdiagramm der 10A und 10B gezeigt ist, angeordnet sein. Als Signalwählschalter kann beispielsweise ein CMOS-Halbleiterschalter mit einer so genannten SPDT-Funktion (Single-Pole-Double-Throw- bzw. einpoliger Umschalter-Funktion) oder ein Zwei-Modus-Wählschalter analog zur Schaltvorrichtung 7 verwendet werden. Durch Betätigen des Signalwählschalters in einer solchen Art und Weise, dass der Signalweg für Eingangssignale, die mit Ausnahme eines gepulsten Modulationssignals in dem Modulator 3 zu verwenden sind, verändert wird, kann ein Gleichstromsignal, das von einer Betriebstestsignalquelle, wie etwa einer Gleichstromquelle, erzeugt wurde, in den Modulator 3 eingegeben werden. Daher kann zusätzlich zu einem gepulsten Modulationssignal ein Gleichstromsignal wie etwa eine Gleichspannung in den Modulator 3 als Betriebstestsignal für das Übertragungssystem der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung eingegeben werden. In Ansprechung auf das eingegebene Signal erzeugt der Modulator 3 eine Ausgabe in der Sendeschaltung auf der stromabwärtigen Seite, wodurch er es möglich macht, einen Betriebstest (Fehlerüberwachung) an der Sendeschaltung auszuführen. Als Ergebnis hiervon kann ebenfalls eine Funktion zur Überwachung von Fehlern der Sendeschaltung realisiert werden.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird es bevorzugt, dass ein Kondensator auf grundsätzlich dieselbe Art und Weise wie ein Kondensator 35 des Beispiels, das in dem Blockdiagramm der 10A und 10B gezeigt ist, mit dem Signalwählschalter parallel geschaltet ist. Der Kondensator schaltet eine parasitäre Kapazität aus, die im Signalwählschalter vorhanden ist, um die Reflexion von Hochfrequenzkomponenten eines Impulssignals zu minimieren, die durch die parasitäre Kapazität im Signalwählschalter verursacht wird. Dadurch kann ein Impulssignal geringer Verzerrung in den Modulator 3 eingegeben werden. Des Weiteren wird im vorliegenden Fall das gepulste Hochfrequenzübertragungssignal, das aus dem Modulator 3 gesendet wurde, im Signalpegel stabilisiert. Daher wird, selbst wenn die Schaltvorrichtung 7, die zum Verhindern dient, dass ein Teil des Hochfrequenzübertragungssignals in den Mischer 6 eindringt und infolgedessen in das stromabwärtige Empfangssystem leckt, sofort nach dem Aussenden des gepulsten Hochfrequenzübertragungssignals in einen geschlossenen (EIN-) Zustand gebracht wird, kein unerwünschtes Zwischenfrequenzsignal ausgegeben. Als Ergebnis kann sofort, nachdem das Hochfrequenzübertragungssignal gesendet wurde, ein Empfangsvorgang wieder aufgenommen werden.
  • Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der in 3 gezeigten dritten Ausführungsform der Erfindung umfasst einen Hochfrequenzoszillator 1, eine Verzweigungseinrichtung 2, einen Modulator 3, einen Zirkulator 4, eine Sende-/Empfangsantenne 5, einen Mischer 6 und einen Schalter 12. Der Hochfrequenzoszillator 1 erzeugt ein Hochfrequenzsignal. Die Verzweigungsvorrichtung 2 ist mit dem Hochfrequenzoszillator 1 verbunden und verzweigt das Hochfrequenzsignal in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende 2b bzw. ein anderes Ausgabeende 2c der Verzweigungsvorrichtung 2 ausgegeben werden können. Der Modulator 3 ist mit dem einen Ausgabeende 2b der Verzweigungsvorrichtung 2 verbunden und moduliert einen Teil des Hochfrequenzzweigsignals, d.h. das zu dem einen Ausgabeende 2b verzweigte Hochfrequenzzweigsignal, um es als Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben. Der Zirkulator 4 ist aus einer magnetischen Substanz gebildet und weist einen ersten Anschluss 4a, einen zweiten Anschluss 4b und einen dritten Anschluss 4c auf, die um den Umfang der magnetischen Substanz herum angeordnet sind, von denen der erste Anschluss 4a mit dem Ausgabeende des Modulators 3 verbunden ist, worin der Reihe nach vom ersten bis zum dritten Anschluss ein von einem der Anschlüsse eingegebenes Hochfrequenzsignal wiederum vom anderen benachbarten Anschluss ausgegeben wird. Die Sende-/Empfangsantenne 5 ist mit dem zweiten Anschluss 4b des Zirkulators 4 verbunden, überträgt das Hochfrequenzübertragungssignal und empfängt ein von einem durch Reflexion zu erfassenden Zielobjekt zurückgeworfenes Hochfrequenzsignal. Der Mischer 6 ist zwischen dem anderen Ausgabeende 2c der Verzweigungsvorrichung 2 und dem dritten Anschluss 4c des Zirkulators 4 verbunden. Der Mischer 6 mischt das an das andere Ausgabeende 2c verzweigte Hochfrequenzzweigsignal mit einem von der Sende-/Empfangsantenne 5 empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen. Der Schalter 12 ist mit dem Ausgabeende des Mischers 6 verbunden und schaltet zwischen einem ersten System S1, das das Zwischenfrequenzsignal an die stromabwärtige Seite ausgibt, und einem zweiten System S2, mit dem eine Abschlussschaltung 11 zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist, hin und her.
  • Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der in 4 gezeigten vierten Ausführungsform der Erfindung umfasst einen Hochfrequenzoszillator 1, eine Verzweigungseinrichtung 2, einen Modulator 3, einen Isolator 8, eine Sendeantenne 9, eine Empfangsantenne 10, einen Mischer 6 und einen Schalter 12. Der Hochfrequenzoszillator 1 erzeugt ein Hochfrequenzsignal. Die Verzweigungsvorrichtung 2 ist mit dem Hochfrequenzoszillator 1 verbunden und verzweigt das Hochfrequenzsignal in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende 2b bzw. ein anderes Ausgabeende 2c ausgegeben werden können. Der Modulator 3 ist mit dem einen Ausgabeende 2b der Verzweigungsvorrichtung 2 verbunden und moduliert einen Teil des Hochfrequenzzweigsignals, d.h. das zu dem einen Ausgabeende 2b verzweigte Hochfrequenzzweigsignal, um es als Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben. Beim Isolator 8 ist das eine Ende 8a mit dem Ausgabeende des Modulators 3 verbunden und er gibt das Hochfrequenzübertragungssignal von seinem einen Ende 8a bis zu seinem anderen Ende 8b durch. Die Sendeantenne 9 ist mit dem Isolator 8 verbunden und sendet das Hochfrequenzübertragungssignal. Die Empfangsantenne 10 ist mit dem anderen Ausgabeende 2c der Verzweigungseinrichtung 2 verbunden Der Mischer 6 ist zwischen dem anderen Ausgabeende 2c der Verzweigungsvorrichtung 2 und der Empfangsantenne 10 verbunden. Der Mischer 6 mischt das an das andere Ausgabeende 2c ausgegebene Hochfrequenzzweigsignal mit einem von der Empfangsantenne 10 empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen. Der Schalter 12 ist mit dem Ausgabeende des Mischers 6 verbunden und schaltet zwischen einem ersten System S1, das das Zwischenfrequenzsignal an die stromabwärtige Seite ausgibt, und einem zweiten System S2, mit dem eine Abschlussschaltung 11 zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist, hin und her.
  • In den soeben zuvor beschriebenen Konstruktionen dient der Schalter 12 folgendem Zweck. Durch Betätigen des zweiten Systems 12 ist das Ausgabeende des Mischers 6 mit der Abschlussschaltung 11 zu dem Zeitpunkt verbunden, zu dem das Zwischenfrequenzsignal zur stromabwärtigen Seite zur Ruhe kommt. Als Schalter 12 kann ein CMOS-Halbleiterschalter mit einer so genannten SPDT-Funktion oder ein der Schaltvorrichtung 7 analoger Zwei-Modus-Wählschalter verwendet werden. In diesem Fall wird, im Gegensatz zu dem Fall, in dem das Zwischenfrequenzsignal unterbrochen wird, indem der Schalter 12 in einen geöffneten Zustand gebracht wird, der Schalter 12 durch die mit dem zweiten System S2 verbundene Abschlussschaltung 11 ausgeschaltet. Somit wird, wenn der Schalter 12 vom Ausgabeende des Mischers 6 gesehen wird, die Eingangsimpedanz reduziert, wodurch die Reflexion des Zwischenfrequenzsignals vom Schalter 12 zum Mischer 6 unterdrückt wird.
  • Gemäß der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den dritten und vierten Ausführungsformen der Erfindung, die in den 3 bzw. 4 gezeigt sind, ist es zu dem Zeitpunkt, an dem das Zwischenfrequenzsignal durch den Schalter 12 unterbrochen wird, möglich, eine Reflexion des Zwischenfrequenzsignals vom Schalter 12 zum Mischer 6 zu unterdrücken. Als Ergebnis hiervon kann von den im Mischer 6 erzeugten Zwischenfrequenzsignalen dasjenige, das zur stromabwärtigen Seite ausgegeben wird, um empfangen zu werden, in gutem Zustand erfasst werden, wobei seine Wellenform unveränderlich gehalten wird. Die Sende-/Empfangsleistung wird dementsprechend verbessert.
  • Des Weiteren sollten die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den dritten und vierten Ausführungsformen der Erfindung bevorzugt wie folgt ausgeführt sein.
  • Es wird bevorzugt, dass eine Impedanzanpassung zwischen dem Ausgabeende des Mischers 6 und der Abschlussschaltung 11 erzielt wird. Beispielsweise wird eine solche Schaltung, wie sie vorliegend gezeigt ist, grundsätzlich als 50Ω-Systemschaltung entworfen. Im Hinblick darauf wird, wie in den 3 und 4 gezeigt ist, die Abschlussschaltung 11 bevorzugt so entworfen, dass ein Widerstand von 50Ω mit Masse seriengeschaltet wird. Dadurch kann, während der Schalter 12 in den Modus des zweiten Systems S2 platziert wird, eine Reflexion des Zwischenfrequenzsignals in Richtung des Mischers 6 auf ein Minimum reduziert werden. Als Ergebnis hiervon kann von den im Mischer 6 erzeugten Zwischenfrequenzsignalen dasjenige, das zur stromabwärtigen Seite ausgegeben wird, um empfangen zu werden, in bestem Zustand mit wenig veränderter Wellenform erfasst werden. Die Sende-/Empfangsleistung wird dementsprechend bemerkenswert verbessert.
  • Es wird ebenfalls bevorzugt, dass ein Widerstand zwischen dem Ausgabeende des Mischers 6 und dem ersten System S1 sowie parallel zum Schalter 12 geschaltet ist. Durch den Widerstand kann der Gleichstrompegel am ersten System S1 stabilisiert werden und somit kann von den im Mischer 6 erzeugten Zwischenfrequenzsignalen dasjenige, das zur stromabwärtigen Seite ausgegeben wird, um empfangen zu werden, im Signalpegel stabilisiert werden. Dadurch kann ein Erfassungsfehler verringert werden. Die Sende-/Empfangsleistung wird dementsprechend bemerkenswert verbessert.
  • Als nächstes folgt nachstehend eine detaillierte Beschreibung der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den fünften und sechsten Ausführungsformen der Erfindung unter der Annahme, dass sie bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden.
  • Bei dem Millimeterwellenradar, bei dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird, ist die Konfiguration seiner Millimeterwellensignalsendesektion analog zu jener, die in der Draufsicht der 16 gezeigt ist. Andererseits ist bei dem Millimeterwellenradar, bei dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird, die Konfiguration seiner Millimeterwellensignalsendesektion analog zu jener, die in der Draufsicht der 17 gezeigt ist. Des Weiteren weist ein NSD-Wellenleiter, der in diesen Konstruktionen als dielektrische Leitung verwendet wird, eine Grundstruktur auf, die ähnlich jener ist, die in der teilweise weggeschnittenen perspektivischen Ansicht der 18 gezeigt ist.
  • Die 5A und 5B sind Blockschaltdiagramme in Zusammenhang mit einem Fall, in dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den fünften und sechsten Ausführungsformen der Erfindung jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden, wobei sie die Konfiguration der Millimeterwellensignalsendesektion und der Zwischenfrequenzsignalsendesektion davon zeigen. Nachfolgend wird hauptsächlich die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Es ist zu beachten, dass in der folgenden Beschreibung die Bestandteilkomponenten, die jenen in den 16 und 17 gezeigten entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden und außerdem Referenzbezeichnungen, wie sie in den 5A und 5B zu sehen sind, in Klammern hinzugefügt sind.
  • Wie in den 16 und 5A gezeigt ist, umfasst das Millimeterwellenradar, das auf der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung basiert, ein Paar Parallelplattenleiter 51, eine erste dielektrische Leitung 53, einen Millimeterwellensignaloszillator 52 (21), einen Pulsmodulator 22, eine zweite dielektrische Leitung 58, einen Zirkulator 54 (23), eine dritte dielektrische Leitung 55, eine vierte dielektrische Leitung 57, einen Mischer 59 (25) und eine Schaltvorrichtung 26. Das Paar Parallelplattenleiter 51 ist in einem Abstand angeordnet, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist. Die erste dielektrische Leitung 53 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen. Der Millimeterwellensignaloszillator 52 (21) ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und an der ersten dielektri schen Leitung 53 angebracht. Der Millimeterwellensignaloszillator 52 (21) wandelt ein von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenes Hochfrequenzsignal in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal um und gestattet dem Millimeterwellensignal, sich durch die erste dielektrische Leitung 53 fortzupflanzen. Der Pulsmodulator 22 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung 53 angeordnet. Der Pulsmodulator 22 gibt das Millimeterwellensignal aus der ersten dielektrischen Leitung 53 als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal aus. Die zweite dielektrische Leitung 58 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung 53 so angeordnet, dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung 53 verbunden oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung 53 gekoppelt ist.
  • Der Zirkulator 54 (23) ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und aus einer zu den Parallelplattenleitern 51 parallel angeordneten Ferritplatte gebildet. Der Zirkulator 54 (23) weist den ersten Verbindungsabschnitt 54a, den zweiten Verbindungsabschnitt 54b und den dritten Verbindungsabschnitt 54c auf, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und -Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt 54a mit dem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung 53 verbunden ist, worin das von einem der Verbindungsabschnitte eingegebene Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt. Die dritte dielektrische Leitung 55 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen, mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 54b des Zirkulators 54 (23) verbunden und gestattet dem Millimeterwellensignal, sich dort hindurch fortzupflan zen. An ihrem vorderen Ende weist die dritte dielektrische Leitung 55 die Sende-/Empfangsantenne 56 (24) auf. Die vierte dielektrische Leitung 57 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt 54c des Zirkulators 54 (23) verbunden. Die vierte dielektrische Leitung 57 gestattet einer Empfangswelle, die von der Sende-/Empfangsantenne 56 (24) empfangen wurde, sich durch die dritte dielektrische Leitung 55 sowie den zweiten Verbindungsabschnitt 54b ausgebreitet hat und aus dem dritten Verbindungsabschnitt 54c ausgegeben wurde, sich dort hindurch fortzupflanzen.
  • Der Mischer 59 (25) ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen ist und wird konstruiert, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung 58 und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung 57 nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen. Der Mischer 59 (25) mischt einen Teil des aus der zweiten dielektrischen Leitung 58 fortgepflanzten Millimeterwellensignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung 57 fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals. Die Schaltvorrichtung 26 ist am Ausgabeende des Mischers 59 (25) angeordnet. Die Schaltvorrichtung 26 unterbricht das Zwischenfrequenzsignal in geöffnetem (AUS-) Zustand und wechselt, wenn das aus dem Pulsmodulator 22 ausgegebene Millimeterwellenübertragungssignal stabilisiert ist, vom geöffneten Zustand in einen geschlossenen (EIN-) Zustand, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten.
  • Es sollte beachtet werden, dass im vorliegenden Beispiel eine die zeitliche Abstimmung erzeugende Sektion 29 zum Steuern der zeitlichen Schaltsteuerung der Schaltvorrichtung 26 mit der Schaltvorrichtung 26 zum abwechselnden Unterbrechen und Durchgehenlassen des Zwischenfrequenzsignals, das am Ausgabeende des Mischers 59 (25) erzeugt wird, verbunden ist. Außerdem ist stromabwärts der Schaltvorrichtung 26 ein Verstärker 28 zum Verstärken des durch die Schaltvorrichtung 26 ausgegebenen Zwischenfrequenzsignals angeordnet.
  • Des Weiteren bezeichnet das Bezugszeichen 27 einen Kondensator zum Erreichen einer Wechselstromkoppelung zwischen der Schaltvorrichtung 26 und dem Verstärker 28.
  • Die Schaltvorrichtung 26 wird in einen geschlossenen (EIN-) Zustand gebracht, nachdem das aus dem Pulsmodulator 22 ausgegebene gepulste Millimeterwellenübertragungssignal zunimmt und der Zustand stabilisiert ist. Das heißt, das Schalten der Schaltvorrichtung 26 muss nach Maßgabe der Stabilität des Millimeterwellenübertragungssignals gesteuert werden. Das Steuern des Schaltens der Schaltvorrichtung 26 kann durch Überwachen des Zustands des Millimeterwellenübertragungssignals ausgeübt werden. Beispielsweise wird in einem Fall, in dem ein Modulationssignal aus dem Pulsmodulator 22 verwendet wird, die Schaltvorrichtung 26 in einen geschlossenen (EIN-) Zustand gebracht, nachdem der Modulationsstrom stabilisiert ist.
  • Der Millimeterwellensignaloszillator 52 (21) ist zum Beispiel ein VCO (spannungsgesteuerter Oszillator), der mit einer Gunndiode und einer Varaktordiode ausgestattet ist. Der Millimeterwellensignaloszillator 52 (21) wird durch Eingabe eines Signals in seinen Anschluss EIN-2 zum Eingeben eines Modulationssignals aktiviert. Ein aus dem VCO ausgegebenes Signal, der als der Millimeterwellensignaloszillator 52 (21) gebaut ist, und ein in den Anschluss EIN-1 eingegebenes gepulstes Signal werden in den Pulsmodulator 22 eingegeben, wodurch eine Pulsmodulation erreicht wird. Schließlich wird ein gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal erzeugt.
  • In 16 ist der Pulsmodulator 22 an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung 53 angeordnet dargestellt. Beispielsweise ist der Pulsmodulator 22 als ein RF-Umschalter mit im Grunde derselben Struktur wie jene, die in 20 gezeigt ist, gebaut. Der Pulsmodulator 22 ist folgendermaßen konstruiert. Eine Vorspannungszufuhrleitung 90 vom Drosseltyp ist auf einer Hauptoberfläche eines Substrats 88 ausgebildet. In der Mitte davon sind Verbindungselektroden 81 ausgebildet. Dann wird eine PIN-Diode vom Beam-lead- oder Flip-Chip-Typ oder eine Schottky-Diode 80 auf halben Weg zwischen den Verbindungselektroden 81 angelötet. Die Schottky-Diode 80 wird in der Mitte zwischen den Endflächen der ersten dielektrischen Leitung 53 so platziert, dass die Anlegungsrichtung der Vorspannung mit einer zur Leitungsrichtung quer verlaufenden Richtung zusammenfällt.
  • Das Bezugszeichen 54 (23) steht für einen Zirkulator zum Übertragen eines Millimeterwellensignals in Richtung der Antenne 56 (24) während der Übertragung, während er eine Empfangswelle in Richtung des Mischers 59 (25) während des Empfangs überträgt. Das Bezugszeichen 56 (24) steht für eine Millimeterwellensignal-Sende-/-Empfangsantenne. Die Sende-/Empfangsantenne 56 (24) ist über einen Metallwellenleiter oder einen dielektrischen Wellenleiter verbunden, der aus einem dielektrisch gefüllten Metallwellenleiter besteht, d. h. beispielsweise als Hornantenne gebaut ist. Der Mischer 59 (25) erzeugt ein Zwischenfrequenzsignal, das zur Erfassung der Entfernung von einem Zielobjekt usw. erforderlich ist, indem er ein aus dem VCO, der als das Millimeterwellensignaloszillator 21 gebaut ist, ausgegebenes Millimeterwellensignal mit einem an der Sende-/Empfangsantenne 56 (24) empfangenen Empfangssignal mischt.
  • Bei dem Millimeterwellenradar, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung verwendet, dient die Sende-/Empfangsantenne 56 (24) als Antenne. Dagegen sind bei dem Millimeterwellenradar, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den 17 und 5B gezeigt ist, verwendet, zwei getrennte Antennen vorgesehen: die Sendeantenne 66 (24a) und die Empfangsantenne 70 (24b). Dementsprechend werden die vierte und fünfte dielektrische Leitung 69 und 67 hinzugefügt. Die vierte dielektrische Leitung 69 ist mit der Empfangsantenne 70 (24b) sowie dem Mischer 71 (25) verbunden. Die fünfte dielektrische Leitung 67 ist mit dem dritten Verbindungsabschnitt 64c des Zirkulators 64 (23) verbunden, um zu gestatten, dass sich ein Millimeterwellensignal, das an der Sendeantenne 66 (24a) eindringend empfangen wurde, dort hindurch fortpflanzt. An ihrem vorderen Ende ist ein reflexionsfreier Abschlusswiderstand 67a zum Dämpfen des empfangenen Millimeterwellensignals angeordnet. Des Weiteren wird der Mischer 71 (25) konstruiert, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung 68 und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung 69 nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen. Bei dem Millimeterwellenradar, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung verwendet, sind Arbeit und Wirkung der hier nachstehend beschriebenen Schaltvorrichung 26 im Grunde dieselben wie sie in dem Millimeterradar erreicht werden, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung verwendet.
  • Das heißt, die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Paar Paral lelplattenleiter 61, eine erste dielektrische Leitung 63, einen Millimeterwellensignaloszillator 62 (21), einen Pulsmodulator 22, eine zweite dielektrische Leitung 68, einen Zirkulator 64 (23), eine dritte dielektrische Leitung 65, eine vierte dielektrische Leitung 69, eine fünfte dielektrische Leitung 67, einen Mischer 71 (25) und eine Schaltvorrichtung 26. Das Paar Parallelplattenleiter 61 ist in einem Abstand angeordnet, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist. Die erste dielektrische Leitung 63 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen. Der Millimeterwellensignaloszillator 62 (21) ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und an der ersten dielektrischen Leitung 63 angebracht. Der Millimeterwellensignaloszillator 62 (21) wandelt ein von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenes Hochfrequenzsignal in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal um und gestattet dem Millimeterwellensignal, sich durch die erste dielektrische Leitung 63 fortzupflanzen. Der Pulsmodulator 22 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung 63 angeordnet. Der Pulsmodulator 22 gibt das Millimeterwellensignal aus der ersten dielektrischen Leitung 63 als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal aus. Die zweite dielektrische Leitung 68 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung 63 so angeordnet, dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung 63 gekoppelt oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung 63 gekoppelt ist.
  • Der Zirkulator 64 (23) ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und aus einer zu den Parallelplattenleitern 61 parallel angeordneten Ferritplatte gebildet. Der Zirkulator 64 (23) weist den ersten Verbindungsabschnitt 64a, den zweiten Verbindungsabschnitt 64b und den dritten Verbindungsabschnitt 64c auf, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und je weils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt 64a mit dem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung 63 verbunden ist, worin das von einem der Verbindungsabschnitte eingegebene Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt. Die dritte dielektrische Leitung 65 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen, mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 64b des Zirkulators 64 (23) verbunden und gestattet dem Millimeterwellensignal, sich dort hindurch fortzupflanzen. An ihrem vorderen Ende weist die dritte dielektrische Leitung 65 die Sende-/Empfangsantenne 66 (24) auf. Die vierte dielektrische Leitung 69 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und die Empfangsantenne 70 (24) ist an ihrem vorderen Ende angeordnet. Die fünfte dielektrische Leitung 67 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt 64c des Zirkulators 64 (23) verbunden. Die fünfte dielektrische Leitung 67 gestattet einer Empfangswelle, die an der Sende-/Empfangsantenne 66 (24a) eindringend empfangen wurde, sich dort hindurch fortzupflanzen. Die fünfte dielektrische Leitung 67 weist den reflexionsfreien Abschlusswiderstand 67a an ihrem vorderen Ende zum Dämpfen des empfangenen Millimeterwellensignals angeordnet auf.
  • Der Mischer 71 (25) ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen, an einem anderen Ende der vierten dielektrischen Leitung 69 angeordnet und wird konstruiert, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung 68 und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung 69 nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen. Der Mischer 71 (25) mischt einen Teil des aus der zweiten dielektrischen Leitung 68 fortgepflanzten Millimeterwellenübertragungssignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung 69 fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals. Die Schaltvorrichtung 26 ist am Ausgabeende des Mischers 71 (25) angeordnet. Die Schaltvorrichtung 26 unterbricht das Zwischenfrequenzsignal in einem geöffneten (AUS-) Zustand und wechselt, wenn das aus dem Pulsmodulator 22 ausgegebene Millimeterwellenübertragungssignal stabilisiert ist, aus dem geöffneten Zustand in einen geschlossenen (EIN-) Zustand, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten.
  • Das Bezugszeichen 26 steht für eine Schaltvorrichtung (IF-Schalter), die am Ausgabeende des Mischers 59, 71 (25) angeordnet ist, um das aus dem Mischer 59 (25) in geöffnetem (AUS-) Zustand ausgegebene Zwischenfrequenzsignal zu unterbrechen, während es sie in geschlossenem (AUS-) Zustand passiert. Das Bezugszeichen 29 steht für eine Zeitabstimmungserzeugungssektion zum Erzeugen eines Zeitabstimmungssignals zum Steuern der zeitlichen Schaltabstimmung der Schaltsteuerung 26 (EIN-/AUS-Zeitabstimmung).
  • Das Bezugszeichen 28 steht für einen Verstärker, der stromabwärts der Schaltvorrichtung 26 zum Verstärken des von der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung ausgegebenen Zwischenfrequenzsignals geschaltet ist. Der Verstärker 28 weist einen Steueranschluss (Anschluss EIN-4) auf, durch den ein Steuersignal von außen eingegeben wird. In Ansprechung auf das eingegebene Signal werden der Anstieg und Betrieb des Verstärkers 28 zeitlich gesteuert. Beispielsweise wird die Zeitdauer, während der der Verstärker 28 gesteuert wird, nach Maßgabe der digitalen Form des in den Anschluss EIN-3 eingegebenen Impulssignals bestimmt. Unter der Steuerung des Verstärkers 28 wird das eingegebene Zwischenfrequenzsignal mit der gewünschten zeitlichen Abstimmung während einer bestimmten Zeitdauer periodisch verstärkt.
  • Die Zeitabstimmungserzeugungssektion 29 steuert die zeitliche Schaltabstimmung wie folgt. Wenn ein gepulstes Signal am Anschluss EIN-1 und ein Impulssignal am Anschluss EIN-3 synchron mit den Steuersignalen vom Pulsmodulator 22 und dem Verstärker 28 eingegeben werden, kann ein Millimeterwellenübertragungssignal, das vom Pulsmodulator 22 pulsmoduliert wurde, von der Verbindung zwischen dem NSD-Wellenleiter und dem dielektrischen Wellenleiter reflektiert werden oder kann aus dem Zirkulator 23 lecken, mit dem Ergebnis, dass das Millimeterwellensignal als unerwünschtes Signal durch den Mischer 25 ausgegeben wird. Dann, bevor das unerwünschte Signal zum Verstärker 28 gelenkt wird, treibt die Zeitabstimmungserzeugungssektion 29 die Schaltvorrichtung 26 an, um das unerwünschte Signal zu unterbrechen.
  • Ein Beispiel für die Zeitabstimmung wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein in 6 gezeigtes Diagramm beschrieben. 6 ist ein Diagramm, das schematisch die Spannungswellenformen eines gepulsten Signals am Anschluss EIN-1, eines Impulssignals am Anschluss EIN-3, eines Schaltsignals an der Schaltvorrichtung (IF-Schalter) 26 und einer Ausgabe aus dem Mischer 59 (25), die aktuelle Wellenform des Pulsmodulators (RF-Umschalters) 22 und die relative zeitliche Abstimmung zwischen den zuvor genannten Signalen zeigt. Es ist zu beachten, dass ein Teil der Wellenform der Ausgabe des Mischers 59 (25), der durch die strichpunktierte Linie angegeben ist, eine bestimmte Ausgabe darstellt, die während der Zeitdauer, während der der IF-Schalter (Schaltvorrichtung) 26 die Ausgabe des Mischers 59 (25) unterbricht. Dieser Abschnitt wird als unnötige Zwischenfrequenzsignalausgabe in der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung betrachtet.
  • Es sollte hier beachtet werden, dass die allgemeine zeitliche Schaltabstimmung unter Bezugnahme auf den Betrieb des RF-Umschalters (Pulsmodulators) 22 bestimmt wird. Der RF-Umschalter (Pulsmodulator 22) wechselt zwischen einem Ausgabemodus und einem Nicht-Ausgabemodus auf der Basis des gepulsten Signals am Anschluss EIN-1 wiederholt hin und her und gleichzeitig werden gepulste Millimeterwellenübertragungssignale ausgegeben. In Ansprechung auf das gepulste Signal vom Anschluss EIN-1 wird eine Umkehrvorspannung an die Schottky-Diode des RF-Umschalters (Pulsmodulators) 22 angelegt, und dadurch reflektiert die Schottky-Diode das durch den VCO, der als Millimeterwellensignaloszillator 52 (21) gebaut ist, erzeugte Millimeterwellensignal. Das davon reflektierte Millimeterwellensignal geht durch den Zirkulator 54 (23) hindurch und wird dann von der Sende-/Empfangsantenne 56 (24) ausgesendet. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Teil des Millimeterwellensignals zwischen der Sende-/Empfangsantenne 56 (24) und dem Zirkulator 54 (23) reflektiert und wird dann in den Mischer 59 (25) eingegeben. Des Weiteren wird der Teil des Millimeterwellensignals, der in den Zirkulator 54 (23) eingedrungen ist, direkt in den Mischer 59 (25) eingegeben. Eine solche Abfolge von Vorgängen wird innerhalb einer Zeitdauer ausgeführt, die nur so lang wie 1 Nanosekunde ist. Die Millimeterwellensignalkomponente, die somit in den Mischer 59 (25) eingedrungen ist, ist ein unerwünschtes Signal. Das unerwünschte Signal behindert eine Radarerfassung auf kurze Entfernung und verursacht eine Sättigung im Verstärker 28, und weiterhin verhindert sie eine Radarerfassung auf eine weitere Entfernung als die Kurzstrecken-Radarerfassung. Um dies zu vermeiden, wird die Schaltvorrichtung (der IF-Schalter) 26 in einen offenen (AUS-) Zustand gebracht, um zu verhindern, dass das aus dem unerwünschten Millimeterwellensignal entstehende Zwischenfrequenzsignal an die stromabwärtige Seite ausgegeben wird. Die zeitliche AUS-Abstimmung wird auf der Basis des gepulsten Signals am Anschluss EIN-1 und dem Impulssignal am Anschluss EIN-3 bestimmt.
  • Als nächstes wird die zeitliche Schaltabstimmung der Schaltvorrichtung (des IF-Schalters) 26 erläutert. Im vorliegenden Beispiel wird die Schaltvorrichtung (der IF-Schalter) 26 in einen geöffneten (AUS-) Zustand gebracht, nachdem das Pulssignal vom Anschluss EIN-3 zu einem AUS-Zustandsignal wird und die Steuerung des Verstärkers 28 in einen AUS-Zustand gebracht wird. Das heißt, die Schaltvorrichtung 26 wird bei Beendigung der Radarerfassung (weiteste Erfassung) in einen AUS-Zustand gebracht. Auf diese Art und Weise kann die Schaltvorrichtung (der IF-Schalter) 26 in einen geöffneten (AUS-) Zustand gebracht werden, bevor der Pulsmodulator (RF-Umschalter) 22 das folgende Millimeterwellenübertragungssignal ausgibt.
  • Anschließend wird nach Ablauf von d Sekunden, seitdem das gepulste Signal vom Anschluss EIN-1 zu einem AUS-Zustandsignal geworden ist, insbesondere binnen 1 bis 5 Nanosekunden, die Schaltvorrichtung (der IF-Schalter) 26 in einen geschlossenen (EIN-) Zustand gebracht, um eine Kurzstreckenerfassung zu beginnen. Die Zeitdauer d sollte bevorzugt in Übereinstimmung mit einer Zeitdauer bestimmt werden, während der Übergangsvariationen in der Ausgabe des Mischers 59 (25), die den Übergangseigenschaften des Pulsmodulators (RF-Umschalters) 22 zugeschrieben werden können, auf ein Ausmaß reduziert werden, in dem sie kein Problem verursachen, selbst wenn die Ausgabe durch den Verstärker 28 auf der stromabwärtigen Seite verstärkt wird. Die so bestimmte Zeitdauer d ist für die zeitliche Abstimmung adäquat, um die Schaltvorrichtung (den IF-Schalter) 26 in einen geschlossenen (EIN-) Zustand zu bringen. Des Weiteren fällt die zeitliche Abstimmung, mit der das Impulssignal vom Anschluss EIN-3 zu einem AUS-Zustandsignal wird, mit der zeitlichen Abstimmung, mit der die Radarerfassung ausgeführt wird, zusammen. Diese zeitliche Abstimmung ist für die zeitliche Abstimmung adäquat, um die Schaltvorrichtung (den IF-Schalter) 26 in einen geöffneten (AUS-) Zustand zu bringen. Daher wechselt, wenn sich das Millimeterwellen übertragungssignal aus dem Pulsmodulator (RF-Umschalter) 22 in einem Nicht-Ausgabezustand befindet und der Zustand stabilisiert ist, die Schaltvorrichtung (der IF-Schalter) 26 von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen (EIN-) Zustand, um den Durchgang des aus dem Ausgabeende des Mischers 59 (25) ausgegebenen gewünschten Zwischenfrequenzsignals zu gestatten.
  • Indem die zeitliche Schaltabstimmung der Schaltvorrichung (des IF-Schalters) 26 auf diese Weise eingestellt wird, kann ein Schalten der Schaltvorrichtung (des IF-Schalters) 26 mit adäquater zeitlicher Abstimmung und mit hoher Genauigkeit erreicht werden. Als Ergebnis hiervon kann das Millimeterwellenradar, bei dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung der Erfindung eingesetzt wird, eine verbesserte Radarerfassungsleistung zur Verfügung stellen.
  • Es sollte verstanden werden, dass die Anwendung der Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen besonderen Ausführungsformen beschränkt ist und dass viele Modifikationen und Variationen der Erfindung innerhalb des Erfindungsumfangs möglich sind. Beispielsweise kann eine Glättungsschaltung wie etwa eine Begrenzerschaltung zusätzlich zwischen dem Mischer 25 und der Schaltvorrichtung 26 angeordnet sein. Da das Zwischenfrequenzsignal rasch in einem Dauerzustand stabilisiert werden kann, folgt in diesem Fall daraus, dass die Zeitdauer, während der die Schaltvorrichung 26 in einem geöffneten (AUS-) Zustand gehalten wird, auf ein Minimum reduziert werden kann.
  • Als nächstes folgt eine detaillierte Beschreibung der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den sechsten und siebten Ausführungsformen der Erfindung unter der Annahme, dass sie jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden.
  • Bei dem Millimeterwellenradar, bei dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird, ist die Konfiguration seiner Millimeterwellensignalsendesektion analog zu jener, die in der Draufsicht der 16 gezeigt ist. Dagegen ist bei dem Millimeterwellenradar, bei dem die achte Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, die Konfiguration seiner Millimeterwellensignalsendesektion analog zu jener, die in der Draufsicht der 17 gezeigt ist. Des Weiteren weist ein NSD-Wellenleiter, der in diesen Konstruktionen als dielektrische Leitung verwendet wird, eine Grundstruktur auf, die ähnlich jener ist, die in der teilweise weggeschnittenen perspektivischen Ansicht der 19 gezeigt ist.
  • Die 7A und 7B sind Blockschaltdiagramme eines Beispiels in Zusammenhang mit einem Fall, bei dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den siebten und achten Ausführungsformen der Erfindung jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden, wobei sie die Konfiguration der Millimeterwellensignalsendesektion und der Zwischenfrequenzsignalsendesektion davon zeigen. Hiernach wird hauptsächlich ein Beispiel für die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Es ist zu beachten, dass in der folgenden Beschreibung die Bestandteilkomponenten, die jenen entsprechen, die in den 16 und 17 gezeigt sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind und zusätzlich Referenzbezeichnungen, wie sie in den 7A und 7B zu sehen sind, in Klammern beigefügt sind.
  • Wie in den 16 und 7A gezeigt ist, umfasst das Millimeterwellenradar auf der Basis der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung ein Paar Pa rallelplattenleitern 51, eine erste dielektrische Leitung 53, den Millimeterwellensignaloszillator 52 (21), den Pulsmodulator 22, die zweite dielektrische Leitung 58, einen Zirkulator 54 (23), eine dritte dielektrische Leitung 55, eine vierte dielektrische Leitung 57, einen Mischer 59 (25) und eine Schaltvorrichtung 26a. Das Paar Parallelplattenleiter 51 ist in einem Abstand angeordnet, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist. Die erste dielektrische Leitung 53 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen. Der Millimeterwellensignaloszillator 52 (21) ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und an der ersten dielektrischen Leitung 53 angebracht. Der Millimeterwellensignaloszillator 52 wandelt ein von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenes Hochfrequenzsignal in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal um und gestattet, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung 53 fortpflanzt. Der Pulsmodulator 22 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung 53 angeordnet. Der Pulsmodulator 22 gibt das Millimeterwellensignal aus der ersten dielektrischen Leitung 53 als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal aus. Die zweite dielektrische Leitung 58 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung 53 so angeordnet, dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung 53 verbunden oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung 53 gekoppelt ist.
  • Der Zirkulator 54 (23) ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und aus einer zu den Parallelplattenleitern 51 parallel angeordneten Ferritplatte gebildet. Der Zirkulator 54 (23) weist den ersten Verbindungsabschnitt 54a, den zweiten Verbindungsabschnitt 54b und den dritten Verbindungsabschnitt 54c auf, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und je weils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt 54a mit einem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung 53 verbunden ist, worin ein von einem der Verbindungsabschnitte eingegebenes Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt. Die dritte dielektrische Leitung 55 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen, mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 54b des Zirkulators 54 (23) verbunden und gestattet, dass sich das Millimeterwellensignal dort hindurch fortpflanzt. Die dritte dielektrische Leitung 55 weist an ihrem vorderen Ende die Sende-/Empfangsantenne 56 (24) auf. Die vierte dielektrische Leitung 57 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt 54c des Zirkulators 54 (23) verbunden. Die vierte dielektrische Leitung 57 gestattet, dass sich eine Empfangswelle, die von der Sende-/Empfangsantenne 56 (24) empfangen wurde, sich durch die dritte dielektrische Leitung 55 sowie den zweiten Verbindungsabschnitt 54b ausgebreitet hat und aus dem dritten Verbindungsabschnitt 54c ausgegeben wurde, sich dort hindurch fortpflanzt.
  • Der Mischer 59 (25) ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und wird konstruiert, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung 58 und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung 57 nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen. Der Mischer 59 (25) mischt einen Teil des aus der zweiten dielektrischen Leitung 58 fortgepflanzten Millimeterwellenübertragungssignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung 57 fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals. Die Schaltvorrichtung 26a ist am Ausgabeende des Mischers 59 (25) angeordnet. Die Schaltvorrichtung 26a unterbricht das Zwischenfrequenzsignal in einem geöffneten (AUS-) Zustand und wechselt, wenn das Millimeterwellenübertragungssignal aus dem Pulsmodulator 22 stabilisiert ist, vom geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten.
  • Es ist zu beachten, dass in dem vorliegenden Beispiel eine Zeitabstimmungserzeugungssektion 29a zum Steuern der zeitlichen Schaltabstimmung der Schaltvorrichtung 26a mit der Schaltvorrichtung 26a zum Unterbrechen und Durchgehenlassen des Zwischenfrequenzsignals, das am Ausgabeende des Mischers 59 (25) erzeugt wird, verbunden ist. Außerdem ist stromabwärts der Schaltvorrichtung 26a ein Verstärker 28a zum Verstärken des Zwischenfrequenzsignals, das durch die Schaltvorrichtung ausgegeben wird, angeordnet.
  • Des Weiteren steht das Bezugszeichen 27a fur einen Kondensator zum Erzielen einer Wechselstromkoppelung zwischen der Schaltvorrichtung 26a und dem Verstärker 28a.
  • Die Schaltvorrichtung 26a wird in einen geschlossenen (EIN-) Zustand gebracht, nachdem das aus dem Pulsmodulator 22 ausgegebene gepulste Millimeterwellenübertragungssignal zunimmt und der Zustand stabilisiert ist. Das heißt, das Schalten der Schaltvorrichtung 26a muss nach Maßgabe der Stabilität des Millimeterwellenübertragungssignals gesteuert werden. Das Steuern des Schaltens der Schaltvorrichtung 26 kann durch Überwachen des Zustands des Millimeterwellenübertragungssignals ausgeübt werden. Beispielsweise wird in einem Fall, in dem ein Modulationssignal aus dem Pulsmodulator 22 verwendet wird, die Schaltvorrichtung 26a in einen geschlossenen (EIN-) Zustand gebracht, nachdem der Modulationsstrom stabilisiert ist.
  • Auf der stromabwärtigen Seite der Schaltvorrichtung 26a ist ein Filter 30 zum Entfernen eines Rauschens angebracht, das den Weg in das Zwischenfrequenzsignal zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung 26a finden kann.
  • Der Filter 30 blockiert derartiges Rauschen und lässt das Zwischenfrequenzsignal hindurchgehen. Derartiges Rauschen, das den Weg in das Zwischenfrequenzsignal finden kann, ist in der Frequenz höher als das Zwischenfrequenzsignal. Angesichts dessen besteht der Filter 30 bevorzugt aus einem RC-Tiefpassfilter, wie in 7 gezeigt. Stattdessen kann ein Bandpassfilter zum selektiven Durchlassen von Signalen, die in einem Zwischenfrequenzsignalfrequenzband liegen, oder ein Bandsperrfilter zum selektiven Blockieren von Rauschen verwendet werden.
  • In dem Millimeterwellenradar, bei dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, dient die Sende-/Empfangsantenne 56 (24) als Antenne. Dagegen sind bei dem Millimeterwellenradar, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den 17 und 17B gezeigt ist, verwendet, zwei getrennte Antennen vorgesehen: die Sendeantenne 66 (24a) und die Empfangsantenne 70 (24b). Dementsprechend werden die vierte und fünfte dielektrische Leitung 69 und 67 hinzugefügt. Die vierte dielektrische Leitung 69 ist mit der Empfangsantenne 70 (24b) und dem Mischer 71 (25) verbunden. Die fünfte dielektrische Leitung 67 ist mit dem dritten Verbindungsabschnitt 64c des Zirkulators 64 (23) verbunden, um zu gestatten, dass sich ein Millimeterwellensignal, das an der Sendeantenne 66 (24a) eindringend empfangen wurde, fortpflanzt. An ihrem vorderen Ende ist der reflexionsfreie Abschlusswiderstand 67a zum Dämpfen des emp fangenen Millimeterwellensignals angeordnet. Des Weiteren wird der Mischer 71 (25) konstruiert, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung 68 und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung 69 nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen. Bei dem Millimeterwellenradar, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung verwendet, sind die Arbeit der Schaltvorrichung 26a, der Aufbau des Filters 30 und die Wirkung, die sie haben, die hier nachstehend beschrieben wird, im Grunde dieselben, wie sie in dem vorstehend beschriebenen Millimeterwellenradar erreicht werden, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung verwendet.
  • Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Paar Parallelplattenleiter 61, eine erste dielektrische Leitung 63, einen Millimeterwellensignaloszillator 62 (21), einen Pulsmodulator 22, eine zweite dielektrische Leitung 68, einen Zirkulator 64 (23), eine dritte dielektrische Leitung 65, eine vierte dielektrische Leitung 69, eine fünfte dielektrische Leitung 67, einen Mischer 71 (25), eine Schaltvorrichtung 26a und einen Filter 30. Das Paar Parallelplattenleiter 61 ist in einem Abstand angeordnet, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist. Die erste dielektrische Leitung 63 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen. Der Millimeterwellensignaloszillator 62 (21) ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und an der ersten dielektrischen Leitung 63 angebracht. Der Millimeterwellensignaloszillator 62 (21) wandelt ein von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenes Hochfrequenzsignal in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal um und gestattet dem Millimeterwellensignal, sich durch die erste dielektrische Leitung 63 fortzupflanzen. Der Pulsmodulator 22 ist zwischen den Parallelplat tenleitern 61 vorgesehen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung 63 angeordnet. Der Pulsmodulator 22 gibt das Millimeterwellensignal aus der ersten dielektrischen Leitung 63 als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal aus. Die zweite dielektrische Leitung 68 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung 63 so angeordnet, dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung 63 gekoppelt oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung 63 gekoppelt ist.
  • Der Zirkulator 64 (23) ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und aus einer zu den Parallelplattenleitern 61 parallel angeordneten Ferritplatte gebildet. Der Zirkulator 64 (23) weist den ersten Verbindungsabschnitt 64a, den zweiten Verbindungsabschnitt 64b und den dritten Verbindungsabschnitt 64c auf, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und -Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt 64a mit dem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung 63 verbunden ist, worin ein von einem der Verbindungsabschnitte eingegebenes Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt. Die dritte dielektrische Leitung 65 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen, mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 64b des Zirkulators 64 (23) verbunden und gestattet dem Millimeterwellensignal, sich dort hindurch fortzupflanzen. An ihrem vorderen Ende weist die dritte dielektrische Leitung 65 die Sende-/Empfangsantenne 66 (24a) auf. Die vierte dielektrische Leitung 69 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und die Empfangsantenne 70 (24) ist an ihrem vorderen Ende angeordnet. Die fünfte dielektrische Leitung 67 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt 64c des Zirkulators 64 (23) verbunden. Die fünfte dielektrische Leitung 67 gestattet einer Empfangswelle, die eindringend an der Sende-/Empfangsantenne 66 (24a) empfangen wurde, sich dort hindurch fortzupflanzen. Die fünfte dielektrische Leitung 67 weist den reflexionsfreien Abschlusswiderstand 67a an ihrem vorderen Ende zum Dämpfen des empfangenen Millimeterwellensignals angeordnet auf.
  • Der Mischer 71 (25) ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen, an einem anderen Ende der vierten dielektrischen Leitung 69 angeordnet und wird konstruiert, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung 68 und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung 69 nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen. Der Mischer 71 (25) mischt einen Teil des aus der zweiten dielektrischen Leitung 68 fortgepflanzten Millimeterwellenübertragungssignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung 69 fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals. Die Schaltvorrichung 26a ist am Ausgabeende des Mischers 71 (25) angeordnet und schaltet das Zwischenfrequenzsignal. Der Filter 30 ist stromabwärts der Schaltvorrichtung 26a angeordnet und blockiert das Rauschen, wenn es den Weg in das Zwischenfrequenzsignal zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung 26 findet, während es den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals gestattet.
  • Das Bezugszeichen 26 steht für eine Schaltvorrichtung (IF-Schalter), die am Ausgabeende des Mischers 59, 71 (25) angeordnet ist, um das aus dem Mischer 59, 71 (25) in geöffnetem (AUS-) Zustand ausgegebene Zwischenfrequenzsignal zu unterbrechen, während es sie in einem geschlossenen (AUS-) Zustand passiert. Wenn ein Millimeterwellenübertragungssignal, das vom Pulsmodulator 22 pulsmoduliert wurde, von der Verbindung zwischen dem NSD-Wellenleiter und dem dielektrischen Wellenleiter reflektiert wird oder aus dem Zirkulator 54, 64 (23) leckt, wird das Millimeterwellensignal als unerwünschtes Signal durch den Mischer 59, 71 (25) ausgegeben, so dass ein unnötiges Zwischenfrequenzsignal erzeugt wird. Die Schaltvorrichtung (IF-Schalter) 26a unterbricht das sich ergebende unnötige Zwischenfrequenzsignal, bevor es aus der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung ausgegeben wird.
  • Das Bezugszeichen 28 steht für einen Verstärker, der stromabwärts der Schaltvorrichtung 26a zum Verstärken des von der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung ausgegebenen Zwischenfrequenzsignals geschaltet ist. Unter normalen Bedingungen werden der Anstieg und Betrieb des Verstärkers 28a zeitlich gesteuert. Unter der Steuerung des Verstärkers 28a wird das eingegebene Zwischenfrequenzsignal mit der gewünschten zeitlichen Abstimmung während einer bestimmten Zeitdauer periodisch verstärkt.
  • Das Bezugszeichen 29a steht für eine Zeitabstimmungserzeugungssektion zum Erzeugen eines Zeitabstimmungssignals, wodurch die zeitliche Abstimmung der Schaltvorrichtung 26a (EIN-/AUS-Zeitabstimmung) gesteuert wird. Zum Beispiel empfängt die Zeitabstimmungserzeugungssektion 29a die Eingabe eines gepulsten Zweigsignals, das vom Anschluss EIN-1 an den Pulsmodulator 22 eingegeben wird. Nach Maßgabe des Signalpegels erzeugt die Zeitabstimmungserzeugungssektion 29a ein Zeitabstimmungssignal, mit dem die Schaltung der Schaltvorrichung 26 mit gewünschter zeitlicher Abstimmung gesteuert werden kann. Die zeitliche Schaltabstimmung wird zum Beispiel wie folgt gesteuert. Wenn ein Millimeterwellenübertragungssignal, das vom Pulsmodulator 22 gepulst wurde, von der Verbindung zwischen dem NSD-Wellenleiter und dem dielektrischen Wellenleiter reflektiert wird oder aus dem Zirkulator 23 leckt, wird das Millimeterwellensignal als unerwünschtes Signal durch den Mi scher 25 ausgegeben. Bevor das unerwünschte Signal zum Verstärker 28a gelenkt wird, treibt dann die Zeitabstimmungserzeugungssektion 29a die Schaltvorrichtung 26a an, um das unerwünschte Signal zu unterbrechen.
  • Das Bezugszeichen 30 steht für einen Filter zum Blockieren eines Rauschens, das den Weg in das Zwischenfrequenzsignal zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung 26a finden kann, während er den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals gestattet. Im Allgemeinen gelangt ein derartiges Rauschen als harmonische Komponente hinein, die in der Frequenz höher ist als das Zwischenfrequenzsignal. Im Hinblick darauf besteht der Filter 30 bevorzugt aus einem RC-Tiefpassfilter oder einem LC-Tiefpassfilter. Solche Filter sind jeweils aus einem Kondensator C und einem Widerstand R oder einem induktiven Widerstand L zusammengesetzt, um den Durchgang von in einem tieferen Frequenzband liegenden Zwischenfrequenzsignalen zu gestatten, während sie das Eindringen von Rauschen, das in einem höheren Frequenzband liegt, blockieren.
  • Beim Filter 30 ist die Grenzfrequenz bevorzugt so hoch wie möglich innerhalb der Grenzen eines Nichtstörens der Identifikation eines Zwischenfrequenzsignals angesetzt, das aus der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung auszugeben ist, beispielsweise ist sie auf eine Grenzfrequenz von 3 dB eingestellt. Die Grenzfrequenz von 3 dB kann durch Einstellen der Schaltungskonstante, die den Filter 30 darstellt, auf einen geeigneten Wert justiert werden. Durch den Filter, etwa einen Tiefpassfilter oder einen Bandpassfilter, ist es möglich, unerwünschte Signale zu entfernen, die in einem Band von Frequenzen liegen, die höher als die Grenzfrequenz von 3 dB sind, d. h. ein Rauschen, das den Weg in das Zwischenfrequenzsignal zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung 26a finden kann.
  • In Bezug auf die Entfernung solchen Schaltrauschens, wie es zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung 26a entstehen kann, durch Justieren der Grenzfrequenz von 3 dB des Filters 30 auf eine solche Art und Weise, um eine Bandbreite von bis zu mehreren zehn MHz sicherzustellen, die zum Empfang von Signalen notwendig ist, gelingt es, das Schaltrauschen unfehlbar zu entfernen. Dies liegt daran, dass die meiste Energie des Schaltrauschens in Form von Frequenzkomponenten in einem Band von Frequenzen liegt, die höher als die Grenzfrequenz von 3 dB sind. Das Schaltrauschen besitzt eine scharfe, dornartige Spannungsoszillation. Wenn es daher durch Verstärkung in ein Signal mit größerer Amplitude umgewandelt wird, findet das sich ergebende Signal den Weg in die nahe Schaltung als unerwünschtes Signal, was zum Auftreten einer unerwarteten Fehlfunktion führen kann. Daher kann durch Beseitigung negativer Wirkungen, die durch ein solches Rauschen ausgeübt werden, das Millimeterwellenradar, bei dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird, stabil betrieben werden.
  • Im Übrigen existiert ein zu empfangendes Signal, das eine Kurzstreckenerfassung ungefähr gleichzeitig mit dem Schalten der Schaltvorrichtung 26a in einen geschlossenen (EIN-) Zustand anzeigt. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Schaltrauschen auftritt, wird die Identifizierung des zu empfangenden Signals schwierig. In dieser Hinsicht beendet die Verwendung der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung der Erfindung in einem Millimeterwellenradar die Besorgnis wegen eines solchen Problems. Dementsprechend kann das Millimeterwellenradar ein Zielobjekt auf kurze Entfernung erfassen.
  • Normalerweise sollte der Filter 30 vorzugsweise stromaufwärts des Verstärkers 28a angeordnet sein. Jedoch ist es stattdessen auch möglich, den Filter 30 stromabwärts des Verstärkers 28a anzuordnen.
  • Im Blockschaltdiagramm der 7A und 7B steht das Bezugszeichen 31 für eine Eingangskabelleitung für ein Testsignal. Durch die Eingangskabelleitung 31 wird ein Testsignal vom Anschluss EIN-3 zur Schaltvorrichtung 26a eingegeben, um Störungen wie etwa Brüche in den stromabwärts der Schaltvorrichtung 26a befindlichen Schaltungen zu überwachen. Beispielsweise wird, während die Schaltvorrichtung 26a in einem geschlossenen (EIN-) Zustand gehalten wird, eine Sinuswelle, eine Sägezahnschwingung oder ein Impuls, von denen jeder eine Frequenz aufweist, die niedriger als die Grenzfrequenz von 3 dB des aus einem Tiefpassfilter oder einem Bandpassfilter gebildeten Filters 30 ist, als Testsignal eingesetzt. Ein solches Testsignal wird durch den Filter 30 hindurchgelassen. Indem einfach in einem AUS-Anschluss die Spektralsignalintensität des Testsignals in der Frequenz erfasst wird, ist es möglich, eine Selbstüberwachung zu erreichen, ohne die Entfernung des mit dem Zwischenfrequenzsignal zusammenhängenden Schaltrauschens zu behindern.
  • Bei dem Millimeterwellensignal mit der Schaltvorrichtung, welche verhindern kann, dass ein pulsmoduliertes Millimeterwellenübertragungssignal aufgrund innerer Reflexion oder anderer Ursachen an das Empfangssystem ausgegeben wird, kann daher der Einfluss von in der Schaltvorrichtung auftretendem Schaltrauschen erfolgreich gesenkt werden und außerdem kann eine selbstüberwachende Schaltung auf einfache Art realisiert werden. Das Millimeterwellenradar kann dementsprechend eine ausgezeichnete Radarerfassungsleistung zur Verfügung stellen und eine korrekte Selbstüberwachung erzielen.
  • Als nächstes sind die 8A und 8B Blockschaltdiagramme eines weiteren Beispiels in Zusammenhang mit einem Fall, bei dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den siebten und achten Ausführungsformen der Erfindung jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden, wobei sie die Konfiguration der Millimeterwellensignalsendesektion und der Zwischenfrequenzsignalsendesektion davon zeigen. In den 8A und 8B sind die Komponenten, die dieselbe oder eine entsprechende Rolle wie in den 7A und 7B spielen, mit denselben Bezugssymbolen bezeichnet. Des Weiteren ist 9 ein Blockschaltdiagramm, das ein Beispiel in Zusammenhang mit einem Fall zeigt, in dem ein Testschaltsignal in die das Millimeterwellenradar darstellende Schaltvorrichtung eingegeben wird. Hiernach wird hauptsächlich ein weiteres Beispiel für die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Es ist zu beachten, dass auch in der folgenden Beschreibung die Bestandteilkomponenten, die jenen entsprechen, die in den 16 und 17 gezeigt sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind und zusätzlich Referenzbezeichnungen, wie sie in den 8A und 8B zu sehen sind, in Klammern beigefügt sind.
  • Wie zuvor beschrieben, dient beim Millimeterwellenradar, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung verwendet, die Sende-/Empfangsantenne 56 (24) als Antenne. Dagegen sind bei dem Millimeterwellenradar, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den 17 und 8B gezeigt ist, verwendet, zwei getrennte Antennen vorgesehen: die Sendeantenne 66 (24a) und die Empfangsantenne 70 (24b). Dementsprechend werden die vierte und fünfte dielektrische Leitung 69 und 67 hinzugefügt. Die vierte dielektrische Leitung 69 ist mit der Empfangsantenne 70 (24b) sowie dem Mischer 71 (25) verbunden. Die fünfte dielektrische Leitung 67 ist mit dem dritten Verbindungsabschnitt 64c des Zirkulators 64 (23) verbunden, um zu gestatten, dass sich ein Millimeterwellensignal, das an der Sendeantenne 66 (24a) eindringend empfangen wurde, fortpflanzt. An ihrem vorderen Ende ist der reflexionsfreie Abschlusswiderstand 67a zum Dämpfen des empfangenen Millimeterwellensignals angeordnet. Des Weiteren wird der Mischer 71 (25) konstruiert, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung 68 und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung 69 nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen. Auch sind bei dieser Konstruktion die Arbeit der Schaltvorrichung 26a, die Struktur des Filters 30, die Wirkung, die sie haben, und die Konfiguration und Wirkung in Bezug auf das Eingeben eines Testschaltsignals und die Erfassung des Schaltrauschens, die hier nachstehend beschrieben wird, im Grunde dieselben, wie sie in dem vorstehend beschriebenen Millimeterwellenradar erreicht werden, das die siebte Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung verwendet.
  • Die in den 8A und 8B gezeigten Beispiele sind im Grunde auf dieselbe Art und Weise wie in den 7A und 7B aufgebaut, mit der Ausnahme, dass in ersterer der Filter 30 stromabwärts des Verstärkers 28a angeordnet ist, mit dem Signaleingabeanschluss zum Steuern des Schaltens der Schaltvorrichung 26a eine Eingangsverkabelungsleitung 32 zur Eingabe eines Testschaltsignals verbunden ist, das zum Erzeugen von Schaltrauschen, das zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung 26a entsteht, notwendig ist; und die Ausgangsverkabelungsleitung 33 als Schaltrauschenerfassungsanschluss stromabwärts des Verstärkers 28a und stromaufwärts des Filters 30 geschaltet ist.
  • In den in den 8A und 8B gezeigten Beispielen wird von einem Anschluss EIN-PRÜFEN, der mit der Eingangsverkabelungsleitung 32 verbunden ist, bis zum Signaleingabeanschluss zum Steuern des Schaltens der Schaltvorrichtung 26 ein Testsignal zum Überwachen von Fehlern wie beispielsweise Brüchen in den stromabwärts der Schaltvorrichtung 26a befindlichen Schaltungen eingegeben. Durch Eingeben eines Testschaltsignals vom Anschluss EIN-PRÜFEN bis zum Signaleingabeanschluss zum Steuern des Schaltens der Schaltvorrichtung 26a tritt Schaltrauschen zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung 26a auf. Das Schaltrauschen wird aus der Ausgabeverkabelungsleitung 33 genommen und wird dann an einem Anschluss AUS-PRÜFEN erfasst, wodurch eine Selbstüberwachung an den Bestandteilkomponenten, die von der Schaltvorrichtung 26a bis zum Verstärker 28 reichen, durchgeführt wird. In diesem Fall wird die Ausgabeverkabelungsleitung 33, die als Erfassungsanschluss arbeitet, der mit dem Anschluss AUS-PRÜFEN verbunden ist, vorzugsweise stromabwärts des Verstärkers 28a und stromaufwärts des Filters 30 angeordnet sein. Dies trägt dazu bei, zu verhindern, dass das als Testsignal verwendete Schaltrauschen vom Filter 30 gedämpft wird. Daher kann das Schaltrauschen unfehlbar durch die Ausgabeverkabelungsleitung 33 erfasst werden. Da jedes andere Schaltrauschen als jenes, das als Testsignal verwendet wird, durch den Filter 30 gedämpft wird, geschieht es nie, dass das Schaltrauschen eine negative Wirkung auf die Millimeterwellensignalsende-/-empfangsleistung hat.
  • Es ist zu beachten, dass das in der Schaltvorrichtung 26a auftretende Schaltrauschen nur so stark wie etwa 1 μV ist. Daher wird beispielsweise, selbst wenn das Schaltrauschen durch den Verstärker 28a auf der stromabwärtigen Seite um mehrere zehn dB verstärkt wird, keine Sättigung im Verstärker 28a verursacht. Dementsprechend kann das Schaltrauschen so, wie es ist, verwendet werden, ohne durch einen Dämpfer oder eine ähnliche Vorrichtung gedämpft zu werden.
  • Um ein Signal selektiv aus der Zeitabstimmungserzeugungssektion 29a oder ein Testschaltsignal aus dem Anschluss EIN-PRÜFEN durch die Eingangsverkabelungsleitung 32 zum Signaleingabeanschluss zum Steuern des Schaltens der Schaltvorrichtung 26a einzugeben, kann eine Schaltung der Art verwendet werden, wie sie im Blockschaltdiagramm der 9 gezeigt ist.
  • In 9 entspricht das Referenzsymbol MISCHER dem Mischer 25, CMOS-SCHALTER entspricht der Schaltvorrichtung 26a, VERST. entspricht dem Verstärker 28a (obwohl nicht gezeigt, ist der Kondensator 27a darin teilweise enthalten) und ZEITABSTIMMUNGSGENERATOR entspricht der Zeitabstimmungserzeugungssektion 29a.
  • Des Weiteren stehen die Referenzsymbole R1 und R2 jeweils für einen Widerstand zum Anlegen einer Spannung, welche erforderlich ist, um einen CMOS-SCHALTER mit einem extrem hohen Eingangswiderstand zuverlässig zu betreiben. Durch Zuführen eines ausreichenden Stroms durch den Widerstand wird eine Spannung von notwendiger Höhe erzeugt. Die Widerstandswerte von R1 und R2 werden in Anbetracht der Obergrenze des Betriebsstroms der Halbleitervorrichtung zum Erzeugen eines Testschaltsignals, das vom Anschluss EIN-PRÜFEN durch die Eingangsverkabelungsleitung 32 zum Signaleingabeanschluss zum Steuern des Schaltens der Schaltvorrichtung 26a einzugeben ist, bestimmt.
  • Das Referenzsymbol D1 steht für eine Diode zum Bewirken einer Isolierung, falls ein Testschaltsignal vom Anschluss EIN-PRÜFEN in Richtung des ZEITABSTIMMUNGSGENERATOR lecken sollte. Andererseits steht das Referenzsymbol D2 für eine weitere Diode zum Bewirken einer Isolierung, falls ein Signal vom ZEITABSTIMMUNGSGENERATOR in Richtung des Anschlusses EIN-PRÜFEN lecken sollte. Mit dieser Anordnung kann entweder ein Signal von der Zeitabstim mungserzeugungssektion 29a oder ein Testschaltsignal vom Anschluss EIN-PRÜFEN selektiv in den Signaleingabeanschluss zum Steuern des Schaltens des Schaltvorrichtung 26 eingegeben werden, ohne eine Störung zwischen den verschiedenen Signalen zu verursachen. Als Ergebnis hiervon kann während einer Pause in einem Millimeterwellensignalsende-/-empfangsvorgang das Gerät, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung der Erfindung verwendet, eine Selbstüberwachung unter Verwendung des Schaltrauschens durchführen.
  • Als nächstes sind die 10A und 10B Blockschaltdiagramme eines noch weiteren Beispiels in Zusammenhang mit dem Fall, bei dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den siebten und achten Ausführungsformen der Erfindung jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden, wobei sie die Konfiguration der Millimeterwellensignalsendesektion und der Zwischenfrequenzsignalsendesektion davon zeigen. In den 10A und 10B sind die Komponenten, die dieselbe oder eine entsprechende Rolle wie in den 8A und 8B spielen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Nachfolgend wird hauptsächlich ein noch anderes Beispiel der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Es ist zu beachten, dass auch in der folgenden Beschreibung die Bestandteilkomponenten, die jenen entsprechen, die in 16 gezeigt sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind und zusätzlich Referenzbezeichnungen, wie sie in den 10A und 10B zu sehen sind, in Klammern beigefügt sind.
  • Auch bei dem Millimeterwellenradar, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung verwendet, dient die Sende-/Empfangsantenne 56 (24) als Antenne. Dagegen sind bei dem Millimeterwellenradar, das die Hoch frequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den 17 und 10B gezeigt ist, verwendet, zwei getrennte Antennen vorgesehen: die Sendeantenne 66 (24a) und die Empfangsantenne 70 (24b). Dementsprechend werden die vierte und fünfte dielektrische Leitung 69 und 67 hinzugefügt. Die vierte dielektrische Leitung 69 ist mit der Empfangsantenne 70 (24b) sowie dem Mischer 71 (25) verbunden. Die fünfte dielektrische Leitung 67 ist mit dem dritten Verbindungsabschnitt 64c des Zirkulators 64 (23) verbunden, um zu gestatten, dass sich ein Millimeterwellensignal, das an der Sendeantenne 66 (24a) eindringend empfangen wurde, fortpflanzt. An ihrem vorderen Ende ist der reflexionsfreie Abschlusswiderstand 67a zum Dämpfen des empfangenen Millimeterwellensignals angeordnet. Des Weiteren wird der Mischer 71 (25) konstruiert, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung 68 und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung 69 nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen. Auch sind bei dieser Konstruktion die Arbeit der Schaltvorrichtung 26a, die Struktur des Filters 30, die Wirkung, die sie haben, und die Konfiguration und Wirkung in Bezug auf das Eingeben eines Testschaltsignals und die Erfassung des Schaltrauschens, die hier nachstehend beschrieben wird, im Grunde dieselben, wie sie in dem vorstehend beschriebenen Millimeterwellenradar erreicht werden, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung verwendet.
  • Die in den 10A und 10B gezeigten Beispiele sind im Grunde auf dieselbe Art und Weise wie in den 8A und 8B aufgebaut, mit der Ausnahme, dass in ersterer ein Signalwählschalter 34 zwischen der Modulationssignaleingabesektion des Pulsmodulators 22 und dem Anschluss EIN-1 angeordnet ist. Außerdem ist als wünschenswertes Bestandteilelement ein Kondensator 35 zwischen dem Pulsmodulator 22 und dem Anschluss EIN-1 sowie parallel zum Signalwählschalter 34 geschaltet. Des Weiteren ist als weiteres wünschenswertes Bestandteilselement eine Ausgangsverkabelungsleitung 36 für ein Übertragungsschaltungstestsignal mit dem Mischer 25 verbunden. Die Ausgangsverkabelungsleitung 36 dient als Erfassungsanschluss zum Erfassen eines Millimeterwellensignals, das während Übertragungsschaltungsbetriebstests vom Millimeterwellensignaloszillator gesendet wird.
  • Somit können in den in den 10A und 10B gezeigten Beispielen ein Gleichstromsignal, das als Übertragungsschaltungstestsignal von einem Anschluss EIN-PRÜFEN 2 eingegeben wird, und ein gepulstes Pulsmodulationssignal, das vom Anschluss EIN-1 eingegeben wird, abwechselnd in den Pulsmodulator 22 durch Schalten des Signalwählschalters 34 eingegeben werden. Das als Übertragungsschaltungstestsignal vom Anschluss EIN-PRÜFEN 2 zum Pulsmodulator 22 eingegebene Gleichstromsignal wird zum Überwachen von Störungen wie etwa Brüchen in den Sendeschaltungen verwendet, die vom Millimeterwellensignaloszillator 21 über den Pulsmodulator 22 bis zur Sende-/Empfangsantenne 24 reichen.
  • Bei Eingabe eines Gleichstromsignals, das vom Anschluss EIN-PRÜFEN 2 als Übertragungsschaltungstestsignal eingegeben wird, gestattet der Pulsmodulator 22 den Durchgang eines Millimeterwellensignals, das in dem Millimeterwellensignaloszillator 21 erzeugt wird. Dann wird das aus der Sende-/Empfangsantenne 24 ausgestrahlte Millimeterwellensignal durch eine Erfassungsvorrichung erfasst, wodurch es eine Selbstüberwachung bei den Sendeschaltungen durchführt, die vom Millimeterwellensignaloszillator 21 bis zur Sende-/Empfangsantenne 24 reichen. Es ist zu beachten, dass anstelle des Erfassens des aus der Sende-/Empfangsantenne 24 ausgestrahlten Millimeterwellensignals durch die Erfassungsvorrichtung auch das folgende Verfahren übernommen werden kann. Zunächst wird in der Nähe der Sende-/Empfangsantenne 24 ein Reflektor oder dergleichen zum Reflektieren von Millimeterwellensignalen angeordnet. Dann wird das aus der Sende-/Empfangsantenne 24 ausgestrahlte Millimeterwellensignal noch einmal auf die Sende-/Empfangsantenne 24 einfallen gelassen und das Millimeterwellensignal wird vom Mischer 25 erfasst. Anschließend wird das erfasste Signal aus der mit dem Mischer 25 verbundenen Ausgangsverkabelungsleitung 36 für ein Übertragungsschaltungstestsignal herausgenommen, wodurch eine Selbstüberwachung bei den Sendeschaltungen und einem Teil der Empfangsschaltungen durchgeführt wird, die von der Sende-/Empfangsantenne 24 bis zum Mischer 25 reichen. In diesem Fall ist es nicht nur möglich, einen Betriebstest an der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung während der Herstellung durchzuführen, sondern es ist auch möglich, an ihr einen Betriebstest während ihrer Benutzung durchzuführen.
  • Des Weiteren wird es im vorliegenden Fall bevorzugt, einen Reflektorbewegungsmechanismus über die Sende-/Empfangsantenne 24 der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, wie in der Strahlungsrichtung gesehen, zur Verfügung zu stellen. Der Reflektorbewegungsmechanismus verleiht dem Reflektor zum Reflektieren von Millimeterwellensignalen eine verschlussartige Funktion, so dass der Reflektor Signale, die aus der Sende-/Empfangsantenne 24 auf intermittierender Basis ausgestrahlt werden, reflektieren kann. Indem der Bewegungsmechanismus und der Signalwählschalter 34 synchron miteinander betätigt werden, kann eine Selbstüberwachung erzielt werden, wie sie während der Verwendung der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung erforderlich ist.
  • Ein Gleichstromsignal und ein Pulsmodulationssignal werden abwechselnd durch Schalten des Signalwählschalters 34 eingegeben.
  • Vorliegend sollte das verwendete Gleichstromsignal bevorzugt so beschaffen sein, dass ununterbrochen eine konstante Gleichstromspannung erzeugt wird, während der Signalwählschalter 34 in einem Gleichstromsignal-Ausgabemodus platziert ist. In diesem Fall kann ein spannungsgeteilter Gleichstrom, der von einer Gleichstromquelle wie beispielsweise einer innerhalb der Schaltung der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung angeordneten Gleichstromleitung, oder einer Zelle oder einer Batterie zugeführt wird, auf einfache Weise eingesetzt werden. Alternativ kann das verwendete Gleichstromsignal auch so beschaffen sein, dass eine konstante Gleichstromspannung intermittierend, gemäß einem vorgegebenen Muster, erzeugt wird, während der Signalwählschalter 34 in einem Gleichstromsignalausgabemodus platziert ist. In diesem Fall ist es möglich, Betriebstests großer Komplexität auszuführen. Beispielsweise kann selbst in dem Fall, in dem Betriebstests unter Verwendung von Millimeterwellenübertragungssignalen unter einer Vielzahl verschiedener Bedingungen durchgeführt werden, jeder der Betriebstests unfehlbar ausgeführt werden, indem vor und nach dem Ändern der Testbedingung eine Pause gemacht wird.
  • Weiterhin ist in dem Beispiel, das in den 10A und 10B gezeigt ist, ein Kondensator 35 zwischen dem Pulsmodulator 22 und dem Anschluss EIN-1 sowie parallel mit dem Signalwählschalter 34 geschaltet. Dies ermöglicht es, eine parasitäre Kapazität, die im Signalwählschalter 34 vorhanden ist, praktisch auf einen Nullwert zu korrigieren und dadurch die Verformung der Wellenform des Pulsmodulationssignals, während es durch den Signalwählschalter 34 hindurchgeht, zu verhindern.
  • Unter der Annahme, dass der Wert der im Signalwählschalter 34 bestehenden parasitären Kapazität CL ist und dass ein Wert einer Korrekturkapazität des Kondensators 35 zum Korrigieren der parasitären Kapazität C0 beträgt, lässt sich der Korrekturkapazitätswert C0 des Kondensators 35 zum Korrigieren des parasitären Kapazitätswerts CL vorliegend am besten durch Berechnung gemäß der folgenden Gleichung bestimmen: C0 = (CL·RL)/Rr (1)worin Rr für einen Widerstandswert zwischen dem Eingabeende und dem Ausgabeende des Signalwählschalters 34 steht, wie er zu beobachten ist, wenn der Schalter 34 für einen Übertragungsschaltungstest geschlossen (eingeschaltet) wird; und RL für einen Lastwiderstandswert steht, wie er beobachtet wird, wenn das zur Aktivierung des Pulsmodulators 22 verwendete Pulsmodulationssignal durch einen Lastwiderstand im Pulsmodulator 22 beendet wird.
  • Auf diese Weise kann durch parallele Schaltung des einen Korrekturkapazitätswert C0 aufweisenden Kondensators 35 mit dem einen parasitären Kapazitätswert CL aufweisenden Signalwählschalter 34 die parasitäre Kapazität, vom Eingabeende des Signalwählschalters 34 gesehen, offenbar aufgehoben werden; wohingegen die Wellenform des Pulsmodulationssignals, das durch den Signalwählschalter 34 hindurchgeht, in einen verzerrungsfreien Bestzustand gebracht werden kann. Des Weiteren wird das aus dem Pulsmodulator 22 gesendete gepulste Millimeterwellenübertragungssignal im Signalpegel stabilisiert. Daher wird, selbst wenn die Schaltvorrichtung 26a, die zur Verhinderung dient, dass das pulsmodulierte Millimeterwellenübertragungssignal in den Mischer 25 eindringt und infolgedessen in das stromabwärtige Empfangssystem leckt, sofort, nachdem das gepulste Millimeterwellenübertragungssignal gesendet worden ist, in einen geschlossenen (EIN-) Zustand gebracht wird, kein unerwünschtes Zwischenfrequenzsignal ausgegeben. Als Ergebnis hiervon kann ein Empfangsvorgang sofort, nachdem das Millimeterwellenübertra gungssignal gesendet worden ist, durchgeführt werden. Die soweit beschriebenen Vorteile werden detailliert anhand eines Arbeitsbeispiels beschrieben.
  • Es versteht sich, dass die Anwendung der Erfindung nicht auf die bisher beschriebenen besonderen Ausführungsformen beschränkt ist und dass viele Modifikationen und Variationen der Erfindung innerhalb des Erfindungsumfangs möglich sind. Beispielsweise ist es möglich, anstatt den Filter 30 zum Entfernen von Schaltrauschen durch einen RC-Tiefpassfilter oder einen LC-Tiefpassfilter herzustellen, einen Tiefpassfilter mit einer verteilten LC-Konstantleitung, einem Bandpassfilter oder einem Bandsperrfilter zu verwenden. In diesem Fall kann, da die Grenze zwischen dem Passband und dem Sperrband schärfer gezogen werden kann, ein breites Hochfrequenzband sichergestellt und dadurch der Frequenzbereich eines zu empfangenden Zwischenfrequenzsignals erweitert werden. Des Weiteren wird die Widerstands-(R-)Komponente des Filters 30 gesenkt, was dazu führt, dass ein Verlust des zu empfangenden Zwischenfrequenzsignals reduziert wird.
  • Des Weiteren ist es auch möglich, eine Schaltvorrichtung analog zur Schaltvorrichtung 26a zwischen der Modulationssignaleingabesektion des Pulsmodulators 22 und dem Anschluss EIN-1 vorzusehen. Durch Erfassen des Schaltrauschens der Schaltvorrichtung am Anschluss AUS-PRÜFEN wird in der Vorrichtung eine Selbstüberwachung erreicht. In diesem Fall können zusätzlich zur Verkabelungsleitung zum Verbinden der Komponenten, die von der Schaltvorrichtung 26a bis zum Verstärker 28a reichen, diejenige zum Schalten des Modulators 22, diejenige zum Schalten des Mischers 25 und diejenige zum Verbinden des Modulators 22 und des Mischers 25 ebenfalls der Selbstüberwachung unterworfen werden.
  • Als nächstes folgt eine detaillierte Beschreibung der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den neunten und zehnten Ausführungsformen der Erfindung unter der Annahme, dass sie jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden.
  • Bei dem Millimeterwellenradar, bei dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird, ist die Konfiguration seiner Millimeterwellensignalsendesektion analog zu jener, die in der Draufsicht der 16 gezeigt ist. Dagegen ist bei dem Millimeterwellenradar, bei dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird, die Konfiguration seiner Millimeterwellensignalsendesektion analog zu jener, die in der Draufsicht der 17 gezeigt ist. Weiterhin weist ein NSD-Wellenleiter, der in diesen Konstruktionen als dielektrische Leitung verwendet wird, eine Grundstruktur auf, die ähnlich jener ist, die in der teilweise weggeschnittenen perspektivischen Ansicht der 18 gezeigt ist.
  • Die 12A und 12B sind Blockschaltdiagramme in Zusammenhang mit einem Fall, bei dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den neunten und zehnten Ausführungsformen der Erfindung jeweils bei einem Millimeterwellenradar eingesetzt werden, wobei sie die Konfiguration der Millimeterwellensignalsendesektion und der Zwischenfrequenzsignalsendesektion davon zeigen. Nachfolgend wird hauptsächlich die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Es ist zu beachten, dass in der folgenden Beschreibung die Bestandteilkomponenten, die jenen entsprechen, die in den 16 und 17 gezeigt sind, mit denselben Bezugszeichnen bezeichnet sind und außerdem sind Referenzbezeichnungen, wie sie in den 12A und 12B zu sehen sind, in Klammern hinzugefügt.
  • Wie in den 16 und 12A gezeigt ist, umfasst das Millimeterwellenradar auf der Basis der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung ein Paar Parallelplattenleiter 51, die erste dielektrische Leitung 53, den Millimeterwellensignaloszillator 52 (21), den Pulsmodulator 22, die zweite dielektrische Leitung 58, den Zirkulator 54 (23), die dritte dielektrische Leitung 55, die vierte dielektrische Leitung 57, den Mischer 59 (25) und den Schalter 26b. Das Paar Parallelplattenleiter 51 ist in einem Abstand angeordnet, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist. Die erste dielektrische Leitung 53 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen. Der Millimeterwellensignaloszillator 52 (21) ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und an der ersten dielektrischen Leitung 53 angebracht. Der Millimeterwellensignaloszillator 52 (21) wandelt ein von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenes Hochfrequenzsignal in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal um und gestattet, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung 53 fortpflanzt. Der Pulsmodulator 22 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung 53 angeordnet. Der Pulsmodulator 22 gibt das Millimeterwellensignal aus der ersten dielektrischen Leitung 53 als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal aus. Die zweite dielektrische Leitung 58 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung 53 so angeordnet, dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung 53 gekoppelt oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung 53 gekoppelt ist.
  • Der Zirkulator 54 (23) ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und aus einer zu den Parallelplattenleitern 51 parallel angeordneten Ferritplatte gebildet. Der Zirkulator 54 (23) weist den ersten Verbindungsabschnitt 54a, den zweiten Verbindungsabschnitt 54b und den dritten Verbindungsabschnitt 54c auf, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt 54a mit dem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung 53 verbunden ist, worin ein von einem der Verbindungsabschnitte eingegebenes Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt. Die dritte dielektrische Leitung 55 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen, mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 54b des Zirkulators 54 (23) verbunden und gestattet, dass sich das Millimeterwellensignal dort hindurch fortpflanzt. An ihrem vorderen Ende weist die dritte dielektrische Leitung 55 die Sende-/Empfangsantenne 56 (24) auf. Die vierte dielektrische Leitung 57 ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt 54c des Zirkulators 54 (23) verbunden. Die vierte dielektrische Leitung 57 gestattet einer Empfangswelle, die von der Sende-/Empfangsantenne 56 (24) empfangen worden ist, sich durch die dritte dielektrische Leitung 55 sowie den zweiten Verbindungsabschnitt 54b fortgepflanzt hat und aus dem dritten Verbindungsabschnitt 54c ausgegeben wurde, sich dort hindurch fortzupflanzen.
  • Der Mischer 59 (25) ist zwischen den Parallelplattenleitern 51 vorgesehen und wird konstruiert, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung 58 und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung 57 nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen. Der Mischer 59 (24) mischt einen Teil des aus der zweiten dielektrischen Leitung 58 fortgepflanzten Millimeterwellensignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung 57 fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals. In dieser Konstruktion ist der Schalter 26b am Ausgabeende des Mischers 59 (25) angeordnet und schaltet zwischen einem ersten System S1, das ein Zwischenfrequenzsignal an die stromabwärtige Seite ausgibt, und einem zweiten System S2, mit dem eine Abschlussschaltung 37 zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist, hin und her.
  • Der Schalter 26b gestattet dem Ausgabeende des Mischers 59 (24), mit dem ersten System S1 und dem zweiten System S2 abwechselnd durch Schalten verbunden zu werden. Im vorliegenden Beispiel ist das erste System S1 zum Ausgeben eines Zwischenfrequenzsignals zur stromabwärtigen Seite über den Kondensator 27b mit dem Verstärker 28b verbunden. Das zweite System S2 ist mit der Abschlussschaltung 37 zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden. Wie in 12A gezeigt ist, besteht die Abschlussschaltung 37 des vorliegenden Beispiels aus einem Widerstand R1, einem Widerstand R2 und einem Kondensator C1.
  • Es ist zu beachten, dass der Kondensator 27b eine Wechselstromkopplung zwischen dem Schalter 26b und dem Verstärker 28b erreicht.
  • Des Weiteren ist in dem in 12A gezeigten Beispiel ein Widerstand R3 zwischen dem Ausgabeende des Mischers 59 (25) mit dem ersten System S1 und dem Eingabeende des Verstärkers 28b, der stromabwärts des Schalters 26b angeordnet ist, sowie parallel mit dem Schalter 26b geschaltet.
  • Nachfolgend werden der konkrete Aufbau und die Funktionsweise des Millimeterwellenradars, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung verwendet, detailliert beschrieben.
  • In dem Millimeterwellenradar, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung verwendet, dient die Sende-/Empfangsantenne 56 (24) als eine Antenne. Dagegen sind bei dem Millimeterwellenradar, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den 17 und 12B gezeigt ist, verwendet, zwei getrennte Antennen vorgesehen: die Sendeantenne 66 (24a) und die Empfangsantenne 70 (24b). Dementsprechend sind die vierte und fünfte dielektrische Leitung 69 und 67 hinzugefügt. Die vierte dielektrische Leitung 69 ist mit der Empfangsantenne 70 (24b) sowie dem Mischer 71 (25) verbunden. Die fünfte dielektrische Leitung 67 ist mit dem dritten Verbindungsabschnitt 64c des Zirkulators 64 (23) verbunden, um zu gestatten, dass sich ein Millimeterwellensignal, das an der Sendeantenne 66 (24a) eindringend empfangen wurde, dort hindurch fortpflanzt. An ihrem vorderen Ende ist der reflexionsfreie Abschlusswiderstand 67a zum Dämpfen des empfangenen Millimeterwellensignals angeordnet. Des Weiteren wird der Mischer 71 (25) konstruiert, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung 68 und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung 69 nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen. Auch sind bei dieser Konstruktion die Arbeit und Wirkung der nachfolgend beschriebenen Schaltvorrichtung 26b im Grunde dieselben, wie sie in dem Millimeterwellenradar erreicht werden, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung verwendet.
  • Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform der Erfindung umfasst Paar Parallelplattenleiter 61, eine erste dielektrische Leitung 63, einen Millimeterwellensignaloszillator 62 (21), einen Pulsmodulator 22, eine zweite dielektrische Leitung 68, einen Zirkulator 64 (23), eine dritte dielektrische Leitung 65, eine vierte dielektrische Leitung 69, eine fünfte dielektrische Leitung 67, einen Mischer 71 (25) und einen Schalter 26b. Das Paar Parallelplattenleiter 61 ist in einem Abstand angeordnet, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist. Die erste dielektrische Leitung 63 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen. Der Millimeterwellensignaloszillator 62 (21) ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und an der ersten dielektrischen Leitung 63 angebracht. Der Millimeterwellensignaloszillator 62 (21) wandelt ein von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenes Hochfrequenzsignal in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal um und gestattet, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung 63 fortpflanzt. Der Pulsmodulator 22 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung 63 angeordnet. Der Pulsmodulator 22 gibt das Millimeterwellensignal aus der ersten dielektrischen Leitung 63 als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal aus. Die zweite dielektrische Leitung 68 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung 63 so angeordnet, dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung 63 gekoppelt oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung 63 gekoppelt ist.
  • Der Zirkulator 64 (23) ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und aus einer zu den Parallelplattenleitern 61 parallel angeordneten Ferritplatte gebildet. Der Zirkulator 64 (23) weist den ersten Verbindungsabschnitt 64a, den zweiten Verbindungsabschnitt 64b und den dritten Verbindungsabschnitt 64c auf, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt 64a mit dem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung 63 verbunden ist, worin ein von einem der Verbindungsabschnitte eingegebenes Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt. Die dritte dielektrische Leitung 65 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen, mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 64b des Zirkulators 64 (23) verbunden und gestattet, dass sich das Millimeterwellensignal dort hindurch Fortpflanzt. An ihrem vorderen Ende weist die dritte dielektrische Leitung 65 die Sende-/Empfangsantenne 66 (24) auf. Die vierte dielektrische Leitung 69 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen und die Empfangsantenne 70 (24b) ist an ihrem vorderen Ende angeordnet. Die fünfte dielektrische Leitung 67 ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 angeordnet und mit dem dritten Verbindungsabschnitt 64c des Zirkulators 64 (23) verbunden. Die fünfte dielektrische Leitung 67 gestattet einem Millimeterwellensignal, das an der Sendeantenne 66 (24a) eindringend empfangen worden ist, sich dort hindurch fortzupflanzen. Die fünfte dielektrische Leitung 67 weist den reflexionsfreien Abschlusswiderstand 67a an ihrem vorderen Ende angeordnet auf, um das empfangene Millimeterwellensignal zu dämpfen.
  • Der Mischer 71 (25) ist zwischen den Parallelplattenleitern 61 vorgesehen, an einem anderen Ende der vierten dielektrischen Leitung 69 angeordnet und wird konstruiert, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung 68 und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung 69 nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen. Der Mischer 71 (25) mischt einen Teil des aus der zwei ten dielektrischen Leitung 68 fortgepflanzten Millimeterwellenübertragungssignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung 69 fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals. Der Schalter 26b ist am Ausgabeende des Mischers 71 (25) angeordnet und schaltet zwischen einem ersten System S1, das das zur stromabwärtigen Seite ausgegebene Zwischenfrequenzsignal ausgibt, und einem zweiten System S2, mit dem eine Abschlussschaltung zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist, hin und her.
  • Das Bezugszeichen 26b steht für einen Schalter, der am Ausgabeende des Mischers 59, 71 (25) zum Hin- und Herschalten zwischen dem ersten System S1, das das aus dem Mischer 59, 71, (25) ausgegebene Zwischenfrequenzsignal zur stromabwärtigen Seite ausgibt, und dem zweiten System S2, mit dem eine Abschlussschaltung zum Beenden des Zwischenfrequenzsignal verbunden ist, angeordnet ist. Während der Schalter 26b im Modus des ersten Systems S1 platziert ist, wird das Zwischenfrequenzsignal zur stromabwärtigen Seite ausgegeben. Andererseits wird, während der Schalter 26b im Modus des zweiten Systems S2 platziert ist, das Eindringen eines unerwünschten Signals unterbrochen. Insbesondere kann, wenn ein Millimeterwellenübertragungssignal, das vom Pulsmodulator 22 pulsmoduliert worden ist, von der Verbindung zwischen dem NSD-Wellenleiter und dem dielektrischen Wellenleiter reflektiert wird oder aus dem Zirkulator 54, 64 (23) leckt, das Millimeterwellensignal als unerwünschtes Signal durch den Mischer 59, 71 (25) ausgegeben werden. Dann wird, bevor das unerwünschte Signal zum Verstärker 28b geleitet wird, der Schalter 26b betrieben, um das unerwünschte Signal zu unterbrechen.
  • Als Schalter 26b, wie er vorliegend gezeigt ist, wird vorzugsweise ein CMOS-Halbleiterschalter mit einer so genannten SPDT-Funktion verwendet. In diesem Fall kann das Schalten zwischen dem ersten System S1 und dem zweiten System S2 mit hoher Geschwindigkeit erreicht werden. Während der Schalter 26b in den Modus des zweiten Systems S2 platziert wird, um eine Isolierung zwischen dem Mischer 59, 71 (25) und dem Verstärker 28b zu bewirken, kann die Ausgabe aus dem Mischer 59, 71 (25) durch das zweite System S2 zur Abschlussschaltung 37 gelenkt werden. Es ist zu beachten, dass die Zeitdauer, während der der Schalter 26b in einem neutralen Zustand gehalten wird, nämlich, dass der Schalter 26b weder in den Modus des ersten Systems S1 noch in den Modus des zweiten Systems S2 platziert wird, so kurz ist, dass sie im Vergleich zur Pulsweite im tatsächlichen Gebrauch ignoriert werden kann.
  • Das Bezugszeichen 28b steht für einen Verstärker, der mit dem ersten System S1, das stromabwärts des Schalters 26b angeordnet ist, zum Verstärken des aus der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung ausgegebenen Zwischenfrequenzsignals verbunden ist. Der Verstärker 28b ist so entworfen, dass sein Anstieg und Betrieb zeitlich gesteuert werden. Beispielsweise wird die Zeitdauer, während der der Verstärker 28b gesteuert wird, nach Maßgabe der Digitalform eines darin einzugebenden Impulssignals bestimmt. Unter der Steuerung des Verstärkers 28b wird das eingegebene Zwischenfrequenzsignal mit gewünschter zeitlicher Abstimmung während einer bestimmten Zeitdauer periodisch verstärkt.
  • Das Bezugszeichen 29b steht für eine Zeitabstimmungserzeugungssektion zum Erzeugen einer zeitlichen Schaltabstimmung des Schalters 26b hin und her zwischen dem ersten System S1 und dem zweiten System S2. Die Zeitabstimmungserzeugungssektion 29b empfängt die Eingabe eines vom Anschluss EIN-1 zum Pulsmodulator 22 eingegebenen gepulsten Zweigsignals. Nach Maßgabe des Signalpegels steuert die Zeitabstimmungserzeugungssektion 29b das Schalten des Schalters 26b. Beispielsweise wird die zeitliche Schaltabstimmung folgendermaßen gesteuert. Wenn ein Millimeterwellenübertragungssignal, das vom Pulsmodulator 22 pulsmoduliert worden ist, von der Verbindung zwischen dem NSD-Wellenleiter und dem dielektrischen Wellenleiter reflektiert wird oder aus dem Zirkulator 54, 64 (23) leckt, wird das Millimeterwellensignal als unerwünschtes Signal durch den Mischer 59, 71 (25) ausgegeben. Dann, bevor das unerwünschte Signal zum Verstärker 28b gelenkt wird, bringt die Zeitabstimmungserzeugungssektion 29b den Schalter in den Modus des zweiten System S2, um so das unerwünschte Signal zu unterbrechen.
  • Das Bezugszeichen 37 steht für eine Abschlussschaltung zum Beenden der Ausgabe des Zwischenfrequenzsignals zu einem Zeitpunkt, an dem der Ausgabemodus des Mischers 59, 71 (25) durch den Schalter 26b zum zweiten System S2 geschaltet wird. Beispielsweise besteht die Abschlussschaltung 37 aus einem Widerstand R1, einem Widerstand R2 und einem Kondensator C1, wie in den 12A und 12B gezeigt ist. Vorliegend sollte die Kapazität des Kondensators C1 bevorzugt auf einen Bereich von einigen nF (Nanofarad) bis zu einigen μF (Mikrofarad) eingestellt werden. Dies liegt daran, dass, da die Kapazität zur Masse am Ausgabeende des Mischers 59, 71 (25) weitaus größer ist als die Kapazität des Schalters 116 im geöffneten Zustand der herkömmlichen Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, die in 19 gezeigt ist (annähernd pF (Picofarad) in normalen Fällen), daraus folgt, dass die Impedanz in Bezug auf Hochfrequenzwellen verringert ist. Infolgedessen kann eine Impedanzanpassung im Wesentlichen zwischen der Ausgabe des Mischers 59, 71 (25) und der Abschlussschaltung 37 erreicht werden. Durch Justieren der Schaltungskonstante, so dass sie mit der Ausgangsimpedanz des Mischers 59, 71 (25) konform ist, darf die Abschlussschaltung 37 als reflexionsfreie Abschlussschaltung fungieren, was zu einem Vorteil beim Halten der Reflexion von der Abschlussschaltung 37 in Richtung des Mischers 59, 71 (25) auf einem Minimum führt.
  • Die Abschlussschaltung 37 ist nicht auf die in den 12A und 21B veranschaulichte Konfiguration beschränkt, sondern kann eine andere Konfiguration aufweisen, die durch die Kombination einiger Schaltungselemente gebildet wird, die aus einer Widerstandskomponente, einer Kapazitätskomponente und einer Induktivitätskomponente ausgewählt werden.
  • Auf diese Weise wird ein unerwünschtes Zwischenfrequenzsignal, das in das zweite System S2 durch den Schalter 26b eingegeben wurde, beendet und durch die Abschlussschaltung 37 absorbiert, bevor es den Weg in die andere Schaltung findet. Dadurch ist es möglich, es nur dem notwendigen Zwischenfrequenzsignal zu gestatten, durch das erste System S1 als Empfangswelle hindurchzugehen und aus dem Millimeterwellenradar herauszukommen. Des Weiteren geschieht es nie, dass das unerwünschte Zwischenfrequenzsignal die Signalwellenform des notwendigen Zwischenfrequenzsignals verschlechtert.
  • Das Bezugszeichen 38 steht für einen Widerstand, der mit dem Schalter 26b zum Stabilisieren des Gleichstrompegels am Ausgabeende des Mischers 59, 71 (25) und dem Ausgabeende des Schalters 26b auf der Seite des ersten Systems S1 parallel geschaltet ist. Im vorliegenden Beispiel besteht der Widerstand 38 aus einem Widerstandsabschnitt R2 und einem Widerstandsabschnitt R4. Der Widerstandsabschnitt R3 sieht eine Verbindung zwischen dem Ausgabeende des Mischers 59, 71 (25) und dem Ausgabeende des Schalters 26b auf der Seite des ersten Systems S1 vor. Der Widerstandsabschnitt R4 sieht eine Verbindung zwischen dem Ausgabeende des Mischers 59, 71 (25) und dem Ausgabeende des Schalters 26b auf der Seite des zweiten Systems S2 vor. Es wird bevorzugt, die Widerstandsab schnitte R3 und R4 so hoch wie möglich bis zu einem Ausmaß einzustellen, bei dem sie die Wechselstromkomponente des Zwischenfrequenzsignals nicht beeinträchtigen, beispielsweise einem hohen Widerstand in der Größenordnung von einigen MΩ.
  • Die Widerstandsabschnitte R3 und R4 des Widerstands 38 stabilisieren jeweils den Gleichstrompegel an den Schaltungen, die sich stromabwärts des Mischers 59, 71 (25) befinden. Dadurch kann der Ausgabesignalpegel während der gesamten Zeitdauer, in der das als Empfangswelle notwendige Zwischenfrequenzsignal noch nicht zur Verfügung steht, stabil gehalten werden, beiläufig ist diese Zeitdauer weitaus länger als die Zeitdauer, während der das als Empfangswelle notwendige Zwischenfrequenzsignal ausgegeben wird. Als Ergebnis hiervon kann der Ausgabesignalpegel während einer Pause in der Radarerfassung im Wesentlichen konstant gehalten werden, wodurch eine fehlerhafte Radarerfassung unfehlbar verhindert wird.
  • Wie zuvor beschrieben wurde, kann gemäß den Hochfrequenz-Sende/Empfangseinrichtungen gemäß den neunten und zehnten Ausführungsformen der Erfindung verhindert werden, dass das pulsmodulierte Millimeterwellenübertragungssignal aufgrund innerer Reflexion oder anderer Ursachen unfehlbar an das Empfangssystem ausgegeben wird, indem der Schalter 26b in den Modus des zweiten Systems S2 gebracht wird. Weiterhin kann während der Unterbrechung die Lastimpedanz in der Ausgabe des Mischers 59, 71 (25) angepasst werden. Daher kann im Fall der Anwendung der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung bei einem Millimeterwellenradar das Millimeterwellenradar eine verbesserte Erfassungsleistung, insbesondere eine ausgezeichnete Empfangsleistung, zur Verfügung stellen.
  • Es versteht sich, dass die Anwendung der Erfindung nicht auf die bisher beschriebenen besonderen Ausführungsformen beschränkt ist und dass viele Modifikationen und Variationen der Erfindung innerhalb des Erfindungsumfangs möglich sind. Beispielsweise kann der Kondensator 27b zum Erreichen einer Wechselstromkoppelung zwischen dem Ausgabeende des Mischers 59, 71 (25) und dem Schalter 26b oder zwischen dem Ausgabeende des Schalters 26b auf der Seite des zweiten System S2 und der Abschlussschaltung 37 angeordnet sein. Dadurch kann in einem Fall, in dem die Vorspannung des Mischers 59, 71 (25) frei bestimmt wird, der Gleichstrompegel in den ersten und zweiten Systemen S1 und S2 stabilisiert werden.
  • Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der elften Ausfuhrungsform, die in 13 gezeigt ist, besteht aus einem Hochfrequenzoszillator 1, einer Verzweigungsvorrichung 2, einem RF-Umschalter 13, einem Zirkulator 4, einer Sende-/Empfangsantenne 5, einem Mischer 6, einer Schaltvorrichtung 7, Schaltsteuersignalleitungen 14 und 15 und einer Verzögerungsleitung oder einem Verzögerungsschaltungselement (im vorliegenden Beispiel eine Verzögerungsleitung 16). Der Hochfrequenzoszillator 1 erzeugt ein Hochfrequenzsignal. Die Verzweigungsvorrichung 2 ist mit dem Hochfrequenzoszillator 1 verbunden und verzweigt das Hochfrequenzsignal in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende 2b bzw. ein anderes Ausgabeende 2c der Verzweigungsvorrichtung 2 ausgegeben werden können. Der RF-Umschalter 13 ist mit dem einen Ausgabeende 2b der Verzweigungsvorrichtung 2 verbunden und gibt ein Hochfrequenzübertragungssignal aus, indem er den Durchgang eines Teils des Hochfrequenzsignals intermittierend in einem Zyklus T für eine Zeitdauer t (wobei T > t) in geschlossenem Zustand gestattet. Der Zirkulator 4 ist aus einer magnetischen Substanz gebildet und weist einen ersten Anschluss 4a, einen zweiten Anschluss 4b und einen dritten Anschluss 4c auf, die um den Umfang der magnetischen Substanz herum angeordnet sind, von denen der erste Anschluss 4a mit dem Ausgabeende des RF-Umschal ters 13 verbunden ist, worin der Reihe nach vom ersten bis zum dritten Anschluss ein von einem der Anschlüsse eingegebenes Hochfrequenzsignal wiederum vom anderen benachbarten Anschluss ausgegeben wird. Die Sende-/Empfangsantenne 5 ist mit dem zweiten Anschluss 4b des Zirkulators 4 verbunden, sendet das Hochfrequenzübertragungssignal und empfängt ein von einem Zielobjekt zurückgeworfenes Hochfrequenzsignal, das durch Reflexion zu erfassen ist. Der Mischer 6 ist zwischen dem anderen Ausgabeende 2c der Verzweigungsvorrichtung 2 und dem dritten Anschluss 4c des Zirkulators 4 verbunden. Der Mischer 6 mischt das an das andere Ausgabeende 2c ausgegebene Hochfrequenzzweigsignal mit einem von der Sende-/Empfangsantenne 5 empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen. Die Schaltvorrichtung 7 ist mit dem Ausgabeende des Mischers 6 verbunden und gestattet den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals in einem geschlossenen Zustand, wohingegen sie das Zwischenfrequenzsignal in einem geöffneten Zustand unterbricht. Die Schaltsteuersignalleitungen 14 und 15 sind mit dem RF-Umschalter 13 bzw. der Schaltvorrichtung 7 verbunden und geben Signale in den RF-Umschalter 13 bzw. die Schaltvorrichtung 7 ein, welche Signale das Schalten des RF-Umschalters 13 und der Schaltvorrichtung 7 steuern. Die Verzögerungsleitung 16 ist mit einer der Schaltsteuersignalleitungen 14 und 15 verbunden (im vorliegenden Beispiel mit der Schaltsteuersignalleitung 15) und bringt die Schaltvorrichtung 7 in einen geöffneten Zustand synchron mit dem Zurückstellen des RF-Umschalters 13, wohingegen sie die Schaltvorrichtung 7 in einen geschlossenen Zustand synchron mit dem Schalten des RF-Umschalters 13 bringt.
  • Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der zwölften Ausführungsform der Erfindung, die in 14 gezeigt ist, besteht aus einem Hochfrequenzoszillator 1, einer Verzweigungsvorrichtung 2, einem RF-Umschalter 13, einem Isolator 8, einer Sendeantenne 9, einer Empfangsantenne 10, einem Mischer 6, einer Schaltvorrichtung 7, Schaltsteuersignalleitungen 14 und 15 und einer Verzögerungsleitung oder einem Verzögerungsschaltungselement (im vorliegenden Beispiel eine Verzögerungsleitung 16). Der Hochfrequenzoszillator 1 erzeugt ein Hochfrequenzsignal. Die Verzweigungsvorrichtung 2 ist mit dem Hochfrequenzoszillator 1 verbunden und verzweigt das Hochfrequenzsignal in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende 2b bzw. ein anderes Ausgabeende 2c der Verzweigungsvorrichtung 2 ausgegeben werden können. Der RF-Umschalter 13 ist mit dem einen Ausgabeende 2b der Verzweigungsvorrichtung 2 verbunden und gibt ein Hochfrequenzübertragungssignal aus, indem er den Durchgang eines Teils des Hochfrequenzzweigsignals intermittierend in einem Zyklus T für eine Zeitdauer t (wobei T > t) in geschlossenem Zustand gestattet. Beim Isolator 8 ist sein eines Ende 8a mit dem Ausgabeende des RF-Umschalters 13 verbunden und er gibt das Hochfrequenzübertragungssignal von seinem einen Ende 8a bis zu seinem anderen Ende 8b durch. Die Sendeantenne 9 ist mit dem Isolator 8 verbunden und sendet das Hochfrequenzübertragungssignal. Die Empfangsantenne 10 ist mit dem anderen Ausgabeende 2c der Verzweigungseinrichtung 2 verbunden. Der Mischer 6 ist zwischen dem anderen Ausgabeende 2c und der Empfangsantenne 10 verbunden. Der Mischer 6 mischt das an das andere Ausgabeende 2c ausgegebene Hochfrequenzzweigsignal mit einem von der Empfangsantenne 10 empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen. Die Schaltvorrichung 7 ist mit dem Ausgabeende des Mischers 6 verbunden und gestattet den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals in geschlossenem Zustand, wohingegen sie das Zwischenfrequenzsignal in geöffnetem Zustand unterbricht. Die Schaltsteuersignalleitungen 14 und 15 sind mit dem RF-Umschalter 13 bzw. der Schaltvorrichtung 7 verbunden und geben Signale an den RF-Umschalter 13 bzw. die Schaltvorrichtung 7 ein, welche Signale das Schalten des RF-Um schalters 13 und der Schaltvorrichtung 7 steuern. Die Verzögerungsleitung 16 ist mit einer der Schaltsteuersignalleitungen 14 und 15 verbunden (im vorliegenden Beispiel der Schaltsteuersignalleitung 15) und bringt die Schaltvorrichtung 7 in einen geöffneten Zustand synchron mit dem Zurückstellen des RF-Umschalters 13, wohingegen sie die Schaltvorrichtung 7 in einen geschlossenen Zustand synchron mit dem Schalten des RF-Umschalters 13 bringt.
  • In den vorstehend beschriebenen Konstruktionen wird durch Betätigen der Verzögerungsleitung 16 die Schaltvorrichung 7 synchron mit dem RF-Umschalter 13 angetrieben. Insbesondere wird die Schaltvorrichtung 7 vor oder nach dem Schalten des Umschalters 13 innerhalb einer bestimmten Zeitdauer mit geeigneter zeitlicher Abstimmung abwechselnd geöffnet und geschlossen. Um eine geeignete zeitliche Abstimmung zur Synchronisation zwischen dem Schalten der Schaltvorrichung 7 und dem Schalten des RF-Umschalters 13 zu erreichen, werden die Öffnungs- und Schließzeiten für die Schaltvorrichtung 7 auf Werte von weniger als ±T, basierend auf der zeitlichen Abstimmung, gesetzt, um den RF-Umschalter 13 in einen geschlossenen Zustand zu bringen. Beispielsweise wird in dem Fall, in dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung bei einem Radar eingesetzt wird, in dem die Zeitdauer, während der ein Hochfrequenzsignal von der Sende-/Empfangsantenne 5 oder der Sendeantenne 9 gesendet und dann zur Sende-/Empfangsantenne 5 oder zur Empfangsantenne 10 zurückgebracht wird, als d1 angegeben (wobei d1 < T – t), dann werden die Öffnungs- und Schließzeiten für die Schaltvorrichtung 7 jeweils auf einen Wert eingestellt, der in Bezug auf die Öffnungs- und Schließzeiten für den RF-Umschalter 13 jeweils um das Zeitintervall d1 verzögert ist. Auf diese Art und Weise kann das Hochfrequenzsignal synchron mit dem Schalten des RF-Umschalters 13 mit geeigneter zeitlicher Abstimmung empfangen werden.
  • Zum Beispiel ist die Verzögerungsleitung 16 bevorzugt aus einer verteilten Konstantleitung mit erhöhter effektiver Dielektrizitätskonstante in Bezug auf ein an die Verzögerungsleitung 16 zu sendendes Hochfrequenzsignal ausgebildet. Des Weiteren ist es anstelle der Anordnung der Verzögerungsleitung 16 auch möglich, ein Verzögerungsleitungselement zu realisieren, indem die Schaltsteuersignalleitungen 14 und 15 voneinander in der Leitungslänge (elektrischen Länge) unterschiedlich gemacht werden. Das heißt, eine überschüssige Länge einer der Schaltsteuersignalleitungen 14 und 15 wird als Verzögerungsleitung benutzt. Des Weiteren ist es anstatt eine Verzögerungsleitung zu verwenden auch möglich, ein allgemein bekanntes Verzögerungsschaltungselement zusammenzusetzen, indem konzentrierte Konstantschaltungen wie etwa ein Kondensator und ein Induktor kombiniert werden.
  • Gemäß den Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß der elften und zwölften Ausführungsform der Erfindung, die in den 13 und 14 gezeigt sind, wird durch Betätigen der Verzögerungsleitung 16 die Schaltvorrichtung 7 synchron mit dem RF-Umschalter 13 angetrieben. Insbesondere wird die Schaltvorrichtung 7 vor oder nach dem Schalten des Umschalters 13 innerhalb einer bestimmten Zeitdauer mit geeigneter zeitlicher Abstimmung abwechselnd geöffnet und geschlossen. Damit kann eine Empfangs-Betriebs-Sperrzeit selektiv eingestellt werden, wodurch die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gegen negative Wirkungen von fremdem Rauschen usw. unempfindlich wird und somit imstande ist, zu empfangende Hochfrequenzsignale zuverlässig zu empfangen.
  • Als nächstes folgt eine zusätzliche detaillierte Beschreibung in Bezug auf die Komponenten zur Herstellung irgendeiner der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den ersten bis zwölften Ausführungsformen der Erfindung.
  • Als Material für die ersten bis fünften dielektrischen Leitungen 53, 58, 55, 57, 63, 68, 65, 69, 67, die nicht-strahlende dielektrische Wellenleiter darstellen, werden bevorzugt ein Harzmaterial wie etwa Tetrafluorethylen oder Polystyrol oder ein keramisches Material wie Cordierit (2MgO·2Al2O3·5SiO2)-Keramiken mit niedriger relativer Dielektrizitätskonstante, Aluminiumoxid (Al2O3)-Keramiken oder Glaskeramiken verwendet. Diese Materialien weisen bei einem Millimeterwellenband geringe Verluste auf. Des Weiteren können, obwohl die ersten bis fünften dielektrischen Leitungen 53, 58, 55, 57, 63, 68, 65, 69, 67 im Wesentlichen ein rechteckiges Querschnittsprofil erhalten, ihre Ecken abgerundet werden. Das heißt, die dielektrischen Leitungen können ein Querschnittsprofil unterschiedlicher Form aufweisen, solange Millimeterwellensignale korrekt übertragen werden.
  • Bevorzugt wird als Magnetsubstanz oder Ferritplatte zum Ausbilden des Zirkulators 54, 64 (4) ein Zink-Nickel-Eisen-Kompositoxid (ZnaNibFecOx) verwendet, das für Millimeterwellensignale besonders wünschenswert ist. Des Weiteren kann, obwohl die zum Ausbilden des Zirkulators 54, 64 (4) verwendete Magnetsubstanz oder Ferritplatte im Wesentlichen scheibenförmig ist, sie die Form eines regelmäßigen Vielecks aufweisen, wie in der Ebene gesehen. In diesem Fall, wenn die Anzahl der zu verbindenden dielektrischen Leitungen als n angegeben ist (n steht für eine ganze Zahl von 3 oder höher), sollte dann die planare Konfiguration des Materials ein m-seitiges regelmäßiges Vieleck sein (m steht für eine ganze Zahl von 3 oder höher, wobei m > n).
  • Bevorzugt wird als Material für die Parallelplattenleiter 51, 61 eine Leiterplatte aus Cu, Al, Fe, Ag, Au, Pt, SUS (rostfreier Stahl), Messing (Cu-Zn-Legierung) oder einem ähnlichen Material von hoher elektrischer Leitfähigkeit und ausgezeichneter Verarbeitbarkeit verwendet.
  • Es ist auch möglich, eine Isolierplatte aus Keramik oder Harz zu verwenden, welche auf ihrer Oberfläche ausgebildete Schichten aufweist, die aus solchen Leitermaterialien wie vorstehend beschrieben bestehen.
  • Das Substrat 88 entsteht vorzugsweise, indem eine Vorspannungs-Zufuhrleitung 90 vom Drosseltyp auf einer Hauptoberfläche eines plattigen Trägersubstrats ausgebildet wird. Das Trägersubstrat besteht aus Tetrafluorethylen, Polystyrol, Glaskeramiken, Glasepoxidharz, Epoxidharz oder dergleichen. Die Vorspannungs-Zufuhrleitung 90 vom Drosseltyp ist aus einem Bandleiter oder dergleichen aus Aluminium (Al), Gold (Au), Kupfer (Cu) oder dergleichen ausgebildet.
  • Des Weiteren ist die Hochfrequenzübertragungsleitung zur Bereitstellung einer Verbindung zwischen den Schaltungselementen und zum Übertragen von Hochfrequenzsignalen nicht auf den nichtstrahlenden dielektrischen Wellenleiter beschränkt, sondern kann von anderer Konfiguration, wie etwa ein Wellenleiter, ein dielektrischer Wellenleiter, eine Bandleitung, eine Mikrobandleitung, eine Koplanarleitung, eine Schlitzleitung, eine Koaxialleitung oder dergleichen, sein. Die Wahl wird unter Berücksichtigung des verwendeten Frequenzbands und den Anwendungszwecken getroffen. Weiterhin ist das verwendete Frequenzband nicht auf ein Millimeterwellenband beschränkt, sondern kann ein Mikrowellenband oder sogar noch tiefer sein.
  • Als nächstes folgt eine Beschreibung eines Radarsystems, bei dem die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung der Erfindung verwendet wird, eines mit dem Radarsystem ausgestatteten Fahrzeugs und eines mit dem Radarsystem ausgestatteten kleinen Boots.
  • 15 ist ein Blockschaltdiagramm eines Radarsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Radarsystem umfasst ir gendeine der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß den ersten bis zwölften Ausführungsformen der Erfindung (im vorliegenden Beispiel wird die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung der ersten Ausführungsform gewählt) und eine Entfernungsinformationserfassungsvorrichtung 100 zum Erfassen von Daten über die Entfernung zu einem Zielobjekt, das durch Verarbeiten des Zwischenfrequenzsignals, das von der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung ausgegeben wird, zu erfassen ist.
  • In der vorstehend genannten Konstruktion gibt die Entfernungsinformationserfassungsvorrichtung 100 Information einschließlich der Entfernung zwischen dem Radarsystem und einem zu erfassenden Zielobjekt und der Richtung dazu an, indem sie das erfasste Zwischenfrequenzsignal verarbeitet. Zum Beispiel besteht die Entfernungsinformationserfassungsvorrichtung 100 aus einer Betriebsschaltung, einer Diskriminatorschaltung und einem Computer. Die Betriebsschaltung umfasst eine Differenzialschaltung, eine Integralschaltung, eine Quadratschaltung und dergleichen zum Berechnen des Zwischenfrequenzsignals zum Ermitteln von Positionsdaten. Die Diskriminatorschaltung bestimmt eine Ausgabe aus der Betriebsschaltung. Der Computer treibt die Betriebsschaltung, die Diskriminatorschaltung und die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung an, so dass sie gemäß einer vorgegebenen Abfolge von Befehlen arbeiten. Die Betriebsschaltung und die Diskriminatorschaltung können durch Kombinieren eines Operationsverstärkers (OP-Verstärkers), eines Komparators und dergleichen Komponente hergestellt werden. Ein Schalter, ein Verstärker oder ein Filter können zusätzlich nach Bedarf angeordnet werden. Des Weiteren können ein A-D-Wandler und ein D-A-Wandler verwendet werden. Damit wird im Laufe des Berechnungs- oder Entscheidungsprozesses ein analoges Signal in ein digitales Signal umgewandelt und dann wird eine Berechnung oder Entscheidung auf der Basis des digitalen Signals ausgeführt.
  • Weiterhin wird das digitale Signal auf einer Bedarfsbasis in ein analoges Signal umgewandelt. Als Betriebsschaltung zum Berechnen des durch die A-D-Umwandlung erhaltenen digitalen Signals wird es bevorzugt, beispielsweise einen Digitalsignalprozessor (DSP) zu verwenden, der eine Schnelle-Fourier-Transformations-(FFT-)Verarbeitung und dergleichen Verarbeitungen durchführen kann.
  • Gemäß dem Radarsystem einer Ausführungsform der Erfindung, das in 15 gezeigt ist, wird die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung als Bestandteilskomponente verwendet. Da die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in der Empfangsleistung ausgezeichnet ist, folgt daraus, dass ein zu erfassendes Zielobjekt unfehlbar schnell erfasst werden kann. Weiterhin können sowohl nahe als auch weit entfernte zu erfassende Zielobjekte ebenfalls erfolgreich erfasst werden. Es muss hier nicht erwähnt werden, dass die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtungen gemäß der zweiten bis zwölften Ausführungsform der Erfindung dieselben Wirkungen erzielen, wie sie durch die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in dem Radarsystem der Erfindung erzielt werden. Es ist zu beachten, dass die Anwendung der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung der Erfindung nicht auf das Radarsystem beschränkt ist. Zum Beispiel kann die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung als so genannte Physikalische-Medien-abhängige (PMD-) Vorrichtung verwendet werden, die als physische Schicht eines Funks dient, der für ein Funk-LAN verwendet wird. In diesem Fall wird die PDM-Vorrichtung, eine Physikalische-Medien-Zugriffskontroll-(PMA-)Vorrichtung, die höherrangig ist als die PMD, eine Medienzugriffssteuerungs-(MAC-)Vorrichtung und andere ähnliche Vorrichtungen miteinander kombiniert, um den Funk zu bilden.
  • Das Fahrzeug, das mit dem Radarsystem der Erfindung ausgestattet ist, umfasst das soeben vorstehend beschriebene Radarsystem der Erfindung. Das Radarsystem wird dazu verwendet, ein zu erfassendes Zielobjekt zu erfassen.
  • Mit einem solchen Aufbau ist das mit dem Radarsystem der Erfindung ausgestattete Fahrzeug, wie ein mit dem Radarsystem ausgestattetes konventionelles Fahrzeug, imstande, sein Verhalten auf der Basis der vom Radarsystem erfassten Entfernungsinformation zu steuern und den Fahrer beispielsweise vor der Anwesenheit eines Hindernisses auf der Straße oder eines anderen Fahrzeugs durch Klang, Licht oder Vibration zu warnen. Außerdem bietet das mit dem Radarsystem der Erfindung ausgestattete Fahrzeug gegenüber der konventionellen Konstruktion den Vorteil, dass, da das Radarsystem ein zu erfassendes Zielobjekt, d. h. ein Hindernis auf der Straße oder ein anderes Fahrzeug, schnell unfehlbar erfasst, es möglich ist, das Fahrzeug zu steuern und den Fahrer korrekt zu warnen, ohne plötzliche Vorgänge im Fahrzeug auszulösen.
  • Insbesondere kann das mit dem Radarsystem der Erfindung ausgestattete Fahrzeug bei einem Fahrrad, einem Fahrrad mit Hilfsmotor, ineinem Fahrgeschäft in einem Vergnügungspark und einem Auto auf einem Golfplatz, ganz zu schweigen von einem Dampfzug, einem Elektrozug, einem Kraftfahrzeug und einem Lastkraftwagen, eingesetzt werden.
  • Das mit dem Radarsystem der Erfindung ausgestattete kleine Boot umfasst das soeben vorstehend beschriebene Radarsystem der Erfindung. Das Radarsystem wird zum Erfassen eines zu erfassenden Zielobjekts eingesetzt.
  • Mit einem solchen Aufbau ist das mit dem Radarsystem der Erfindung ausgestattete kleine Boot, wie ein mit dem Radarsystem ausgestattetes konventionelles kleines Boot, imstande, sein Verhalten auf der Basis der vom Radarsystem erfassten Entfernungsinformation zu steuern und eine Bedienperson beispielsweise vor der Anwesenheit eines Hindernisses wie etwa einem Riff oder einem anderen Wasserfahrzeug oder Schiff durch Klang, Licht oder Vibration zu warnen. Außerdem bietet das mit dem Radarsystem der Erfindung ausgestattete kleine Boot gegenüber der konventionellen Konstruktion den Vorteil, dass, da das Radarsystem ein zu erfassendes Zielobjekt, d. h. ein Hindernis wie etwa ein Riff oder ein anderes Wasserfahrzeug oder Schiff, schnell unfehlbar erfasst, es möglich ist, das kleine Boot zu steuern und eine Bedienperson korrekt zu warnen, ohne plötzliche Vorgänge in dem kleinen Boot auszulösen.
  • Das mit dem Radarsystem der Erfindung ausgestattete Boot kann bei Booten eingesetzt werden, die durch Bedienpersonen mit und ohne Führerschein bzw. Lizenz bedient werden können, insbesondere einem kleinen Boot, dessen Gesamttonnage weniger als 20 Tonnen beträgt; einem Kutter, einem Dingi, einem Wasserfahrrad, einem kleinen Barschfischereiboot mit Außenbordmotor, einem aufblasbaren Boot (Gummiboot) mit Außenbordmotor, einem Fischereifahrzeug, einem Sportfischereiboot, einem Arbeitsboot, einem altmodischen Hausboot, einem Schlepper, einem Sportboot, einem Fischerboot, einer Jacht, einer Hochseejacht, einem Kreuzer und einem Wassersportschiff, dessen Gesamttonnage 20 Tonnen oder mehr beträgt.
  • Somit werden gemäß der Erfindung eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit hervonagender Empfangsleistung, die ein Rauschen enthaltendes Zwischenfrequenzsignal korrekt unterbrechen und ein Zwischenfrequenzsignal, das bei der Erfassung von Entfernungsinformation wirksam ist, korrekt ausgeben kann; ein Hochleis tungsradarsystem, das die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung verwendet, die ein zu erfassendes Zielobjekt zuverlässig und schnell erfassen kann; ein Fahrzeug, in das das Hochleistungsradarsystem eingebaut ist; und ein kleines Boot, in das das Hochleistungsradarsystem eingebaut ist, zur Verfügung gestellt.
  • Es sollte verstanden werden, dass die Anwendung der Erfindung nicht auf die bisher beschriebenen besonderen Ausführungsformen beschränkt ist und dass viele Modifikationen und Variationen der Erfindung innerhalb des Erfindungsumfangs möglich sind. Beispielsweise kann in der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung der Erfindung ein Ausgabeende der Schaltvorrichtung 7, 26a und 26b oder der Schalter (IF-Schalter) 12 mit einem Eingabeende eines Operationsverstärkers (OP-Verstärkers) verbunden sein, der mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden kann, und das andere Eingabeende und das Ausgabeende des Operationsverstärkers können mit einem anderen IF-Schalter und einer Schaltung verbunden sein, die jeweils stromabwärts des Empfangssystems angeordnet sind. Der IF-Schalter sollte in seinen Eigenschaften vorzugsweise analog und äquivalent dem Schalter (IF-Schalter) 12 sein. In diesem Fall wird der Operationsverstärker so bedient, dass er ein unerwünschtes Signal wie etwa Schaltrauschen, das in einem IF-Schalter selbst auftritt, durch ein ähnliches Signal ausgleicht, das in dem anderen IF-Schalter erzeugt wurde. Als Ergebnis hiervon kann bei der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung verhindert werden, dass das unerwünschte Signal in die stromabwärts des Empfangssystems befindliche Schaltung eingegeben wird.
  • (Arbeitsbeispiel)
  • Als Arbeitsbeispiel wurde ein Millimeterwellenradar gebaut, das eine derartige Schaltungskonfiguration aufweist, wie sie in 10A ge zeigt ist. Der NDS-Leiter, der eine Hauptkomponente darstellt, die die Millimeterwellensignalsendesektion des Millimeterwellenradars ausmacht, wird folgendermaßen hergestellt. Wie in 18 gezeigt ist, werden als ein Paar Parallelplattenleiter 41 und 42 zwei Stück 6 mm dicke Al-Platten in einem Abstand a von 1,8 mm angeordnet. Zwischen den Al-Platten wird eine dielektrische Leitung 43 aus Cordieritkeramik mit einer relativen dielektrischen Konstante von 4,8 eingefügt. Die dielektrische Leitung 43 weist ein Schnittprofil von 1,8 mm Höhe und 0,8 mm Breite auf. Weiterhin ist die Millimeterwellenschaltung, die die Millimeterwellensignalsendesektion darstellt, so konfiguriert, wie in 16 gezeigt ist.
  • Der in dem Millimeterwellenradar verwendete Kondensator 35 ist wie folgt entworfen. Der Korrekturkapazitätswert C0 des Kondensators 35, der mit dem Signalwählschalter 34 parallel geschaltet ist, wird durch Berechnung gemäß der Gleichung (1) als 10 nF bestimmt. Zu diesem Zeitpunkt werden die Werte von CL, RL, und Rr als 84,5 pF (bei 84 MHz), 751 Ω bzw. 6 Ω durch tatsächliche Messung bestimmt.
  • Auf der Basis des solchermaßen ermittelten Korrekturkapazitätswerts C0 wurden einige Testproben des Millimeterwellenradars mit schwankenden Kapazitätswerten des Kondensators 35 (innerhalb eines Bereichs von 8 bis 22 nF) vorbereitet. Bei Betriebsbedingungen wurden Messungen einer Ausgangsspannung eines Zwischenfrequenzsignals (Spannung am Anschluss AUS) bei jeder der Proben durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Messung am Millimeterwellensignaloszillator 21 mittels eines Probennahmeoszilloskops vorgenommen, und die Messergebnisse wurden als tatsächlich gemessene Werte der Veränderungen in der Ausgangsspannung des Zwischenfrequenzsignals in Bezug auf die Zeit ermittelt. Während des Messvorgangs wurde der Signalwählschalter 34 mit dem Anschluss EIN-1 verbunden gehalten.
  • Die 11A und 11B sind Diagramme von Beispielen für die Messergebnisse der Ausgangsspannung des Zwischenfrequenzsignals in dem als Arbeitsbeispiel gebauten Millimeterwellenradar, wobei 11A ein Beispiel für Messergebnisse bei der Ausgangsspannungswellenform des Zwischenfrequenzsignals zeigt und 11B die Abhängigkeit des Bereichs der Fluktuation in der Ausgangsspannung des Zwischenfrequenzsignals ΔVIF in Bezug auf den Korrekturkapazitätswert C0 zeigt. In 11A wird die Zeit längs der horizontalen Achse angegeben und die Spannung wird längs der vertikalen Achse angegeben. Des Weiteren sind im Diagramm die Spannungswellenform des in den Anschluss EIN-1 eingegebenen Pulsmodulationssignals und die Ausgangsspannungswellenformen des Zwischenfrequenzsignals an mehreren unterschiedlichen Millimeterwellenfrequenzen auf derselben Zeitachse dargestellt. Wie in 11A gezeigt ist, ist der Fluktuationsbereich in der Ausgangsspannung des Zwischenfrequenzsignals ΔVIF als Maximalwert der Differenz zwischen den Ausgangsspannungen des Zwischenfrequenzsignals bei verschiedenen Millimeterwellenfrequenzen, wie er zu einem Zeitpunkt beobachtet wird, definiert.
  • Mehr im Besonderen wurde zunächst das Millimeterwellenradar folgendermaßen betrieben. Unter der Bedingung, dass die Strahlung von der Sende-/Empfangsantenne 24 nicht extern reflektiert wird, wurde der Millimeterwellensignaloszillator 21 angetrieben, um ein Millimeterwellensignal von 76 bis 77 GHz zu erzeugen. Gleichzeitig wurde, während der Signalwählschalter 34 mit dem Anschluss EIN-1 verbunden gehalten wurde, ein Pulsmodulationssignal in den Pulsmodulator 22 eingegeben. Das Pulsmodulationssignal beträgt 100 ns in der Pulsweite, 3,8 ns in der Pulsanstiegs- und -fallzeit und 5 V in der Amplitudenspannung. Dadurch trat die Sende-/Empfangsantenne 24 in den Zustand des Sendens gepulster Millimeterwellenübertragungssignale ein. Dann, während die Schaltung des Millimeterwel lenradars auf der Empfangsseite im Betriebszustand gehalten wurde, wurde die Ausgangsspannung des Zwischenfrequenzsignals, das aus dem gepulsten Millimeterwellenübertragungssignal, das aus dem Zirkulator 23 leckte, entstand, mittels eines mit dem Anschluss AUS verbundenen Probennahmeoszilloskop 23 gemessen. 11A gibt die Messergebnisse davon an.
  • Wie in 11A gezeigt ist, fluktuiert die Ausgangsspannung des Zwischenfrequenzsignals sofort nach der Abfallflanke eines Impulses des Pulsmodulationssignals (sofort nachdem das gepulste Millimeterwellenübertragungssignal ausgestrahlt wird). Der Fluktuationsbetrag schwankt nach Maßgabe der Frequenz des Millimeterwellensignals. Der Fluktuationsbereich in der Ausgangsspannung des Zwischenfrequenzsignals ΔVIF, nämlich ein Maximalwert des Fluktuationsbetrags in Abhängigkeit von der Frequenz, tritt aus folgendem Grund auf. Hauptsächlich wegen der Verzerrung des Pulsmodulationssignals bleibt die Spannung instabil und fluktuierte sogar nach der Abfallflanke eines Impulses des Pulsmodulationssignals. Während der Fluktuationsbereich in der Ausgangsspannung des Zwischenfrequenzsignals ΔVIF unverhältnismäßig groß ist, ist es schwierig, eine genaue Radarerfassung vorzunehmen.
  • Als nächstes wurde das Millimeterwellenradar mit schwankenden Korrekturkapazitätswerten C0 des Kondensators 35 (innerhalb eines Bereichs von 8 bis 22 nF) auf ähnliche Art betrieben, um den Fluktuationsbereich in der Ausgangsspannung des Zwischenfrequenzsignals ΔVIF bei jedem der Korrekturkapazitätswerte C0 zu messen. 11B gibt die Messergebnisse davon an. Wie aus 11B ersichtlich wird, schwankt der Fluktuationsbereich in der Ausgangsspannung des Zwischenfrequenzsignals ΔVIF mit dem Korrekturkapazitätswert C0 und der Wert ΔVIF wird auf einem Minimum gehalten, wenn der Korrekturkapazitätswert C0 11 bis 12 nF erreicht, das heißt, die Wer te nahe dem Wert 10 nF, der durch Berechnung gemäß Gleichung (1) bestimmt wurde.
  • Hierdurch wird durch Parallelschalten des Kondensators 35, der einen geeigneten Korrekturkapazitätswert C0 hat, mit dem Signalwählschalter 34 auf solche Art und Weise, dass der Einfluss der parasitären Kapazität minimiert wird, die innerhalb des Signalwählschalters 34 vorhanden ist, was einer der für die Verzerrung des Pulsmodulationssignals verantwortlichen Hauptfaktoren ist, die parasitäre Kapazität so korrigiert, dass der Fluktuationsbereich in der Ausgangsspannung des Zwischenfrequenzsignals ΔVIF unterdrückt werden kann. Als Ergebnis hiervon kann die Radarerfassung sofort wieder aufgenommen werden, nachdem das gepulste Millimeterwellenübertragungssignal ausgestrahlt wurde.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, kann gemäß der Erfindung bei dem Millimeterwellenradar mit einer Schaltvorrichtung, welche verhindern kann, dass ein pulsmoduliertes Millimeterwellenübertragungssignal aufgrund innerer Reflexion oder anderer Ursachen an das Empfangssystem ausgegeben wird, eine Selbstüberwachungsschaltung auf einfache Art und Weise realisiert werden, in dem in der Schaltvorrichtung auftretendes Schaltrauschen ausgenutzt wird. Dies ermöglicht es, die Radarerfassungsleistung zu verbessern und verleiht dem Radarsystem eine fortschrittliche Selbstüberwachungsfunktion. Weiterhin wird durch Anordnen des Signalwählschalters zum Schalten der Eingabe von Pulsmodulationssignalen und Gleichstromsignalen, die sich von den Pulsmodulationssignalen unterscheiden, in den Pulsmodulator ermöglicht, eine Selbstüberwachung der Übertragungsschaltung und eines Teils der Empfangsschaltung durchzuführen, der von der Sende-/Empfangsantenne 24 bis zum Mischer 25 reicht. Weiterhin ist es durch Parallelschalten eines Kondensators mit einem geeigneten Kapazitätswert mit dem Signalwähl schalter möglich, die Verzerrung des Pulsmodulationssignals, die von der in dem Signalwählschalter existierenden parasitären Kapazität verursacht wird, zu unterdrücken. Als Ergebnis hiervon kann die Radarerfassung sofort wieder aufgenommen werden, nachdem das gepulste Millimeterwellenübertragungssignal ausgestrahlt wurde.
  • Die Erfindung kann in anderen besonderen Formen verkörpert werden, ohne von ihrem Geist oder ihren wesentlichen Eigenschaften davon abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungsformen sind daher in jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht beschränkend zu betrachten, wobei der Umfang der Erfindung eher durch die beigefügten Ansprüche als durch die vorstehende Beschreibung angegeben wird und daher alle Änderungen, die in den Bedeutungsrahmen und den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, darin mit umfasst sein sollen.

Claims (38)

  1. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit: einem Hochfrequenzoszillator (1) zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals; einer mit dem Hochfrequenzoszillator (1) verbundenen Verzweigungsvorrichtung (2) zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende (2b) bzw. ein anderes Ausgabeende (2c) der Verzweigungsvorrichtung (2) ausgegeben werden können; einem mit dem einen Ausgabeende (2b) der Verzweigungsvorrichtung (2) verbundenen Modulator (3) zum Modulieren des zu dem einen Ausgabeende (2b) verzweigten Hochfrequenzzweigsignals, um ein Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben; einem aus einer magnetischen Substanz gebildeten Zirkulator (4), der einen ersten Anschluss (4a), einen zweiten Anschluss (4b) und einen dritten Anschluss (4c) aufweist, die um den Umfang der magnetischen Substanz herum angeordnet sind, von denen der erste Anschluss (4a) eine Ausgabe aus dem Modulator (3) empfängt, worin der Reihe nach vom ersten bis zum dritten Anschluss ein von einem der Anschlüsse eingegebenes Hochfrequenzsignal wiederum vom anderen benachbarten Anschluss ausgegeben wird; einer mit dem zweiten Anschluss (4b) des Zirkulators (4) verbundenen Sende-/Empfangsantenne (5); einem zwischen dem anderen Ausgabeende (2c) der Verzweigungsvorrichtung (2) und dem dritten Anschluss (4c) des Zirkulators (4) verbundenen Mischer (6) zum Mischen des an das andere Ausgabeende (2c) verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Sende-/Empfangsantenne (5) empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; und eine mit einem Ausgabeende des Mischers (6) verbundene Schaltvorrichtung (7), die das Zwischenfrequenzsignal in geöffnetem Zustand unterbricht und, wenn das Hochfrequenzübertragungssignal vom Modulator (3) sich in einem Nicht-Ausgabezustand befindet und der Zustand stabilisiert ist, vom geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand wechselt, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten.
  2. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit: einem Hochfrequenzoszillator (1) zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals; einer mit dem Hochfrequenzoszillator (1) verbundenen Verzweigungsvorrichtung (2) zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende (2b) bzw. ein anderes Ausgabeende (2c) der Verzweigungsvorrichtung (2) ausgegeben werden können; einem mit dem einen Ausgabeende (2b) der Verzweigungsvorrichtung (2) verbundenen Modulator (3) zum Modulieren des zu dem einen Ausgabeende (2b) verzweigten Hochfrequenzzweigsignals, um ein Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben; einem Isolator (8), dessen eines Ende mit einem Ausgabeende des Modulators (3) verbunden ist, um das Hochfrequenzübertragungssignal von seinem einen Ende bis zu seinem anderen Ende durchzugeben; einer mit dem Isolator (8) verbundenen Sendeantenne (9); einer mit dem anderen Ausgabeende (2c) der Verzweigungseinrichtung (2) verbundenen Empfangsantenne (10); einem zwischen dem anderen Ausgabeende (2c) der Verzweigungsvorrichtung (2) und der Empfangsantenne (10) verbundenen Mischer (6) zum Mischen des an das andere Ausgabeende (2c) verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Empfangsantenne (10) empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; und einer mit einem Ausgabeende des Mischers (6) verbundenen Schaltvorrichung (7), die das Zwischenfrequenzsignal in geöffnetem Zustand unterbricht und, wenn das Hochfrequenzübertragungssignal vom Modulator (3) sich in einem Nicht-Ausgabezustand befindet und der Zustand stabilisiert ist, vom geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand wechselt, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten.
  3. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Schaltvorrichtung (7), die nun in einem geschlossenen Zustand gehalten wird, vom geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand wechselt, bevor der Modulator (3) das folgende Hochfrequenzübertragungssignal ausgibt.
  4. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Modulator (3) aus einer Halbleitervorrichtung aus einem Material einschließlich eines Halbleiterelements mit III-V-Verbindung besteht.
  5. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin stromabwärts der Schaltvorrichtung (7) ein Filter zum Blockieren des Eindringens von Rauschen in das Zwischenfrequenzsignal während des Schaltens der Schaltvorrichtung angeordnet ist, wohingegen er den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals gestattet.
  6. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 5, worin zwischen dem Ausgabeende des Mischers (6) und der Schaltvorrichtung (7) ein Testsignal mit einer Frequenz eingegeben wird, die niedriger als eine Grenzfrequenz von 3 dB des Filters ist.
  7. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 5, worin die Schaltvorrichtung (7) ein Testschaltsignal zum Erzeugen von Schaltrauschen empfängt und zwischen der Schaltvorrichtung (7) und dem Filter ein Schaltrauschen-Erfassungsanschluss angeordnet ist.
  8. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin der Modulator (3) mit einem Signalwählschalter (34) zum Schalten der Eingabe von Modulationssignalen und Gleichstromsignalen, die sich von den Modulationssignalen unterscheiden, versehen ist.
  9. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 8, worin ein Kondensator (35) mit dem Signalwählschalter (34) parallel geschaltet ist.
  10. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit: einem Hochfrequenzoszillator (1) zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals; einer mit dem Hochfrequenzoszillator (1) verbundenen Verzweigungsvorrichtung (2) zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende (2b) bzw. ein anderes Ausgabeende (2c) der Verzweigungsvorrichung (2) ausgegeben werden können; einem mit dem einen Ausgabeende (2b) der Verzweigungsvorrichtung (2) verbundenen Modulator (3) zum Modulieren des zu dem einen Ausgabeende (2b) verzweigten Hochfrequenzzweigsignals, um ein Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben; einem aus einer magnetischen Substanz gebildeten Zirkulator (4), der einen ersten Anschluss (4a), einen zweiten Anschluss (4b) und einen dritten Anschluss (4c) aufweist, die um den Umfang der magnetischen Substanz herum angeordnet sind, von denen der erste Anschluss (4a) eine Ausgabe aus dem Modulator (3) empfängt, worin der Reihe nach vom ersten bis zum dritten Anschluss ein von einem der Anschlüsse eingegebenes Hochfrequenzsignal wiederum vom anderen benachbarten Anschluss ausgegeben wird; einer mit dem zweiten Anschluss (4b) des Zirkulators (4) verbundenen Sende-/Empfangsantenne (5); einem zwischen dem anderen Ausgabeende (2c) der Verzweigungsvorrichtung (2) und dem dritten Anschluss (4c) des Zirkulators (4) verbundenen Mischer (6) zum Mischen des an das andere Ausgabeende (2c) verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Sende-/Empfangsantenne (5) empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; und einem mit einem Ausgabeende des Mischers (6) verbundenen Schalter (12) zum Hin- und Herschalten zwischen einem ersten System (S1), das das Zwischenfrequenzsignal zu einer stromabwärtigen Seite ausgibt, und einem zweiten System (S2), mit dem eine Abschlussschaltung (11) zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist.
  11. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit: einem Hochfrequenzoszillator (1) zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals; einer mit dem Hochfrequenzoszillator (1) verbundenen Verzweigungsvorrichtung (2) zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende (2b) bzw. ein anderes Ausgabeende (2c) der Verzweigungsvorrichtung (2) ausgegeben werden können; einem mit dem einen Ausgabeende (2b) der Verzweigungsvorrichtung (2) verbundenen Modulator (3) zum Modulieren des zu dem einen Ausgabeende (2b) verzweigten Hochfrequenzzweigsignals, um ein Hochfrequenzübertragungssignal auszugeben; einem Isolator (8), dessen eines Ende mit einem Ausgabeende des Modulators (3) verbunden ist, um das Hochfrequenzübertragungssignal von seinem einen Ende bis zu seinem anderen Ende durchzugeben; einer mit dem Isolator (8) verbundenen Sendeantenne (9); einer mit dem anderen Ausgabeende (2c) der Verzweigungseinrichtung (2) verbundenen Empfangsantenne (10); einem zwischen dem anderen Ausgabeende (2c) der Verzweigungsvorrichtung (2) und der Empfangsantenne (10) verbundenen Mischer (6) zum Mischen des an das andere Ausgabeende (2c) verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Empfangsantenne (10) empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; und einem mit einem Ausgabeende des Mischers (6) verbundenen Schalter (12) zum Hin- und Herschalten zwischen einem ersten System (S1), das das Zwischenfrequenzsignal zu einer stromabwärtigen Seite ausgibt, und einem zweiten System (S2), mit dem eine Abschlussschaltung (11) zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist.
  12. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, worin eine Impedanzanpassung zwischen dem Ausgabeende des Mischers (6) und der Abschlussschaltung (11) erzielt wird.
  13. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, worin ein Widerstand zwischen dem Ausgabeende des Mischers (6) und dem ersten System (S1) sowie parallel zu dem Schalter (12) geschaltet ist.
  14. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit: einem Paar Parallelplattenleitern (51), die in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist; einer zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen ersten dielektrischen Leitung (53); einem zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und an der ersten dielektrischen Leitung (53) angebrachten Millimeterwellensignaloszillator (52, 21) zum Umwandeln eines von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenen Hochfrequenzsignals in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal und zum Gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung (53) fortpflanzt; einem zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung (53) angeordneten Pulsmodulator (22) zum Ausgeben des Millimeterwellensignals aus der ersten dielektrischen Leitung (53) als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal; einer zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung (53) so angeordneten zweiten dielektrischen Leitung (58), dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung (53) verbunden oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung (53) gekoppelt ist; einem zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und aus einer zu den Parallelplattenleitern (51) paralle1 angeordneten Ferritplatte gebildeten Zirkulator (54, 23), wobei der Zirkulator (54, 23) einen ersten Verbindungsabschnitt (54a), einen zweiten Verbindungsabschnitt (54b) und einen dritten Verbindungsabschnitt (54c) aufweist, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt (54a) mit einem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung (53) verbunden ist, worin das von einem der Verbindungsabschnitte eingegebene Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt; einer zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und mit dem zweiten Verbindungsabschnitt (54b) des Zirkulators (54, 23) verbundenen dritten dielektrischen Leitung (55), um zu gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal dort hindurch fortpflanzt, wobei die dritte dielektrische Leitung (55) an ihrem vorderen Ende eine Sende-/Empfangsantenne (56, 24) aufweist; einer zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt (54c) des Zirkulators (54, 23) verbundenen vierten dielektrischen Leitung (57), um zu gestatten, dass sich eine Empfangswelle, die von der Sende-/Empfangsantenne (56, 24) empfangen wurde, sich durch die dritte dielektrische Leitung (55) ausgebreitet hat und aus dem dritten Verbindungsabschnitt (54c) ausgegeben wurde, dort hindurch fortpflanzt; einem Mischer (59, 25), der zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehen ist und konstruiert wird, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung (58) und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung (57) nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen, um einen Teil des aus der zweiten dielektrischen Leitung fortgepflanzten Millimeterwellensignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung (57) fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals zu mischen; und einer an einem Ausgabeende des Mischers (59, 25) angeordneten Schaltvorrichtung (26), wobei die Schaltvorrichtung (26) das Zwischenfrequenzsignal in geöffnetem Zustand unterbricht und, wenn das Hochfrequenzübertragungssignal aus dem Pulsmodulator (22) sich in einem Nicht-Ausgabezustand befindet und der Zustand stabi lisiert ist, aus dem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand wechselt, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten.
  15. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 14, worin die Schaltvorrichtung (26), die nun in einem geschlossenen Zustand gehalten wird, vom geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand wechselt, bevor der Pulsmodulator (22) das folgende Hochfrequenzübertragungssignal ausgibt.
  16. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, worin der Pulsmodulator (22) aus einer Schottky-Diode besteht.
  17. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit: einem Paar Parallelplattenleitern (61), die in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist; einer zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen ersten dielektrischen Leitung (63); einem zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und an der ersten dielektrischen Leitung (63) angebrachten Millimeterwellensignaloszillator (62, 21) zum Umwandeln eines von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenen Hochfrequenzsignals in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal und zum Gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung (63) fortpflanzt; einem zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung (63) angeordneten Pulsmodulator (22) zum Ausgeben des Millimeterwellensignals aus der ersten dielektrischen Leitung (63) als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal; einer zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung (63) so angeordneten zweiten dielektrischen Leitung (68), dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung gekoppelt oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung (63) gekoppelt ist; einem zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und aus einer zu den Parallelplattenleitern (61) parallel angeordneten Ferritplatte gebildeten Zirkulator (64, 23), wobei der Zirkulator (64, 23) einen ersten Verbindungsabschnitt (64a), einen zweiten Verbindungsabschnitt (64b) und einen dritten Verbindungsabschnitt (64c) aufweist, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und -Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt (64a) mit einem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung (63) verbunden ist, worin das von einem der Verbindungsabschnitte eingegebene Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt; einer zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und mit dem zweiten Verbindungsabschnitt (64b) des Zirkulators (64, 23) verbundenen dritten dielektrischen Leitung (65), um zu gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal dort hindurch fortpflanzt, wobei die dritte dielektrische Leitung (65) an ihrem vorderen Ende eine Sende-/Empfangsantenne (66, 24a) aufweist; einer zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und an ihrem vorderen Ende eine Empfangsantenne (70, 24b) aufweisenden vierten dielektrischen Leitung (69); einer zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt (64c) des Zirkulators (64, 23) verbundenen fünften dielektrischen Leitung (67), um zu gestatten, dass sich ein Millimeterwellensignal, das an der Sendeantenne (66, 24a) eindringend empfangen wurde, sich dort hindurch ausbreitet, wobei die fünfte dielektrische Leitung (67) einen reflexionsfreien Abschlusswiderstand (67a) aufweist, der an ihrem vorderen Ende zum Dämpfen des Millimeterwellensignals angeordnet ist; einem Mischer (71, 25), der zwischen den Parallelplattenleitern (61) und an den anderen Enden der vierten dielektrischen Leitung (69) vorgesehen ist und konstruiert wird, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung (68) und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung (67) nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen, um einen Teil des aus der zweiten dielektrischen Leitung (68) fortgepflanzten Millimeterwellensignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung (69) fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals zu mischen; und einer an einem Ausgabeende des Mischers (71, 25) angeordneten Schaltvorrichtung (26), wobei die Schaltvorrichtung (26) das Zwischenfrequenzsignal in geöffnetem Zustand unterbricht und, wenn das Millimeterwellenübertragungssignal aus dem Pulsmodulator (22) sich in einem Nicht-Ausgabezustand befindet und der Zustand stabilisiert ist, aus dem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand wechselt, um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals zu gestatten.
  18. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 17, worin die Schaltvorrichtung (26), die nun in einem geschlossenen Zustand gehalten wird, vom geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand wechselt, bevor der Pulsmodulator (22) das folgende Hochfrequenzübertragungssignal ausgibt.
  19. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 17 oder 18, worin der Pulsmodulator (22) aus einer Schottky-Diode besteht.
  20. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit: einem Paar Parallelplattenleitern (51), die in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist; einer zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen ersten dielektrischen Leitung (53); einem zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und an der ersten dielektrischen Leitung (53) angebrachten Millimeterwellensignaloszillator (52, 21) zum Umwandeln eines von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenen Hochfrequenzsignals in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal und zum Gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung (53) fortpflanzt; einem zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung (53) angeordneten Pulsmodulator (22) zum Ausgeben des Millimeterwellensignals aus der ersten dielektrischen Leitung (53) als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal; einer zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung (53) so angeordneten zweiten dielektrischen Leitung (58), dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung (53) gekoppelt oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung (53) gekoppelt ist; einem zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und aus einer zu den Parallelplattenleitern (51) parallel angeordneten Ferritplatte gebildeten Zirkulator (54, 23), wobei der Zirkulator (54, 23) einen ersten Verbindungsabschnitt (54a), einen zweiten Verbin dungsabschnitt (54b) und einen dritten Verbindungsabschnitt (54c) aufweist, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt (54a) mit einem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung (53) verbunden ist, worin das von einem der Verbindungsabschnitte eingegebene Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt; einer zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und mit dem zweiten Verbindungsabschnitt (54b) des Zirkulators (54, 23) verbundenen dritten dielektrischen Leitung (55), um zu gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal dort hindurch fortpflanzt, wobei die dritte dielektrische Leitung (55) an ihrem vorderen Ende eine Sende-/Empfangsantenne (56, 24) aufweist; einer zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt (54c) des Zirkulators (54, 23) verbundenen vierten dielektrischen Leitung (57), um zu gestatten, dass sich eine Empfangswelle, die von der Sende-/Empfangsantenne (56, 24) empfangen wurde, sich durch die dritte dielektrische Leitung (55) ausgebreitet hat und aus dem dritten Verbindungsabschnitt (54c) ausgegeben wurde, dort hindurch fortpflanzt; einem Mischer (59, 25), der zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehen ist und konstruiert wird, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung (58) und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung (57) nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen, um einen Teil des aus der zweiten dielektrischen Leitung (58) fortgepflanzten Millimeterwellensignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung (57) fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals zu mischen; und einer an einem Ausgabeende des Mischers (59, 25) angeordneten Schaltvorrichtung (26a) zum Gestatten und Unterbrechen des Durchgangs des Zwischenfrequenzsignals; und einem auf einer stromabwärtigen Seite der Schaltvorrichtung (26a) angeordneten Filter (30) zum Blockieren von Rauschen, das den Weg in das Zwischenfrequenzsignal zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung (26a) finden kann, während das Zwischenfrequenzsignal hindurchgelassen wird.
  21. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 20, worin zwischen dem Ausgabeende des Mischers (59, 25) und der Schaltvorrichtung (26a) ein Testsignal mit einer Frequenz eingegeben wird, die niedriger als eine Grenzfrequenz von 3 dB des Filters (30) ist.
  22. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 20, worin die Schaltvorrichtung (26a) ein Testschaltsignal zur Erzeugung von Schaltrauschen empfängt und zwischen der Schaltvorrichtung (26a) und dem Filter (30) ein Schaltrauschen-Erfassungsanschluss angeordnet ist.
  23. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit: einem Paar Parallelplattenleitern (61), die in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist; einer zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen ersten dielektrischen Leitung (63); einem zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und an der ersten dielektrischen Leitung (63) angebrachten Millimeterwellensignaloszillator (62, 21) zum Umwandeln eines von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenen Hochfrequenzsignals in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal und zum Gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung (63) fortpflanzt; einem zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung (63) angeordneten Pulsmodulator (22) zum Ausgeben des Millimeterwellensignals aus der ersten dielektrischen Leitung (63) als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal; einer zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung (63) so angeordneten zweiten dielektrischen Leitung (68), dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung (63) gekoppelt oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung (63) gekoppelt ist; einem zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und aus einer zu den Parallelplattenleitern (61) parallel angeordneten Ferritplatte gebildeten Zirkulator (64, 23), wobei der Zirkulator (64, 23) einen ersten Verbindungsabschnitt (64a), einen zweiten Verbindungsabschnitt (64b) und einen dritten Verbindungsabschnitt (64c) aufweist, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt (64a) mit einem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung (63) verbunden ist, worin das von einem der Verbindungsabschnitte eingegebene Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt; einer zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und mit dem zweiten Verbindungsabschnitt (64b) des Zirkulators (64, 23) verbundenen dritten dielektrischen Leitung (65), um zu gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal dort hindurch fortpflanzt, wobei die dritte dielektrische Leitung (65) an ihrem vorderen Ende eine Sende-/Empfangsantenne (66, 24a) aufweist; einer zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und an ihrem vorderen Ende eine Empfangsantenne (70, 24b) aufweisenden vierten dielektrischen Leitung (69); einer zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt (64c) des Zirkulators (64, 23) verbundenen fünften dielektrischen Leitung (67), um zu gestatten, dass sich ein Millimeterwellensignal, das an der Sendeantenne (66, 24a) eindringend empfangen wurde, dort hindurch ausbreitet, wobei die fünfte dielektrische Leitung (67) einen reflexionsfreien Abschlusswiderstand (67a) aufweist, der an ihrem vorderen Ende zum Dämpfen des Millimeterwellensignals angeordnet ist; einem Mischer (71, 25), der zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehen ist und konstruiert wird, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung (68) und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung (69) nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen, um einen Teil des aus der zweiten dielektrischen Leitung (68) fortgepflanzten Millimeterwellensignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung (69) fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals zu mischen; einer an einem Ausgabeende des Mischers (71, 25) angeordneten Schaltvorrichtung (26a) zum Gestatten und Unterbrechen des Durchgangs des Zwischenfrequenzsignals; und einem auf einer stromabwärtigen Seite der Schaltvorrichtung (26a) angeordneten Filter (30) zum Blockieren von Rauschen, das den Weg in das Zwischenfrequenzsignal zusammen mit dem Schalten der Schaltvorrichtung (26a) finden kann, während das Zwischenfrequenzsignal hindurchgelassen wird.
  24. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 23, worin zwischen dem Ausgabeende des Mischers (71, 25) und der Schaltvorrichtung (26a) ein Testsignal mit einer Frequenz eingegeben wird, die niedriger als eine Grenzfrequenz von 3 dB des Filters (30) ist.
  25. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 23, worin die Schaltvorrichtung (26a) ein Testschaltsignal zur Erzeugung von Schaltrauschen empfängt und zwischen der Schaltvorrichtung (26a) und dem Filter (30) ein Schaltrauschen-Erfassungsanschluss angeordnet ist.
  26. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, worin der Pulsmodulator (22) mit einem Signalwählschalter (34) zum Schalten der Eingabe von Pulsmodulationssignalen und Gleichstromsignalen, die sich von den Pulsmodulationssignalen unterscheiden, versehen ist.
  27. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 26, worin ein Kondensator (35) mit dem Signalwählschalter (34) parallel geschaltet ist.
  28. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit: einem Paar Parallelplattenleitern (51), die in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist; einer zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen ersten dielektrischen Leitung (53); einem zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und an der ersten dielektrischen Leitung (53) angebrachten Millimeterwellensignaloszillator (52, 21) zum Umwandeln eines von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenen Hochfrequenzsignals in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal und zum Gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung (53) fortpflanzt; einem zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung (53) angeordneten Pulsmodulator (22) zum Ausgeben des Millimeterwellensignals aus der ersten dielektrischen Leitung (53) als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal; einer zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung (53) so angeordneten zweiten dielektrischen Leitung (58), dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung (53) gekoppelt oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung (53) gekoppelt ist; einem zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und aus einer zu den Parallelplattenleitern (51) parallel angeordneten Ferritplatte gebildeten Zirkulator (54, 23), wobei der Zirkulator (54, 23) einen ersten Verbindungsabschnitt (54a), einen zweiten Verbindungsabschnitt (54b) und einen dritten Verbindungsabschnitt (54c) aufweist, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt (54a) mit einem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung (53) verbunden ist, worin das von einem der Verbindungsabschnitte eingegebene Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt; einer zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und mit dem zweiten Verbindungsabschnitt (54b) des Zirkulators (54, 23) verbundenen dritten dielektrischen Leitung (55), um zu gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal dort hindurch fortpflanzt, wobei die dritte dielektrische Leitung (55) an ihrem vorderen Ende eine Sende-/Empfangsantenne (56, 24) aufweist; einer zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehenen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt (54c) des Zirkulators (54, 23) verbundenen vierten dielektrischen Leitung (57), um zu gestatten, dass sich eine Empfangswelle, die von der Sende-/Empfangsantenne (56, 24) empfangen wurde, sich durch die dritte dielektrische Leitung (55) ausgebreitet hat und aus dem dritten Verbindungsabschnitt (54c) ausgegeben wurde, dort hindurch fortpflanzt; einem Mischer (59, 25), der zwischen den Parallelplattenleitern (51) vorgesehen ist und konstruiert wird, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung (58) und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung (57) nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen, um einen Teil des aus der zweiten dielektrischen Leitung (58) fortgepflanzten Millimeterwellensignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung (57) fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals zu mischen; und einem an einem Ausgabeende des Mischers (59, 25) angeordneten Schalter (26b) zum Hin- und Herschalten zwischen einem ersten System (S1), das das Zwischenfrequenzsignal an eine stromabwärtige Seite ausgibt, und einem zweiten System (S2), mit dem eine Abschlussschaltung (37) zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist.
  29. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 28, worin eine Impedanzanpassung zwischen dem Ausgabeende des Mischers (59, 25) und der Abschlussschaltung (37) erzielt wird.
  30. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 28 oder 29, worin ein Widerstand (38) zwischen dem Ausgabeende des Mischers (59, 25) und dem ersten System (S1) sowie parallel zum Schalter (26b) geschaltet ist.
  31. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit: einem Paar Parallelplattenleitern (61), die in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner oder gleich einer halben Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist; einer zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen ersten dielektrischen Leitung (63); einem zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und an der ersten dielektrischen Leitung (63) angebrachten Millimeterwellensignaloszillator (62, 21) zum Umwandeln eines von einer Hochfrequenzdiode ausgegebenen Hochfrequenzsignals in ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal und zum Gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal durch die erste dielektrische Leitung (63) fortpflanzt; einem zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und an einer Position in der Mitte der ersten dielektrischen Leitung (63) angeordneten Pulsmodulator (22) zum Ausgeben des Millimeterwellensignals aus der ersten dielektrischen Leitung (63) als gepulstes Millimeterwellenübertragungssignal; einer zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und in kurzer Entfernung von der ersten dielektrischen Leitung (63) so angeordneten zweiten dielektrischen Leitung (68), dass ihr eines Ende elektromagnetisch mit der ersten dielektrischen Leitung (63) gekoppelt oder sie an ihrem einen Ende mit der ersten dielektrischen Leitung (63) gekoppelt ist; einem zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und aus einer zu den Parallelplattenleitern (61) parallel angeordneten Ferritplatte gebildeten Zirkulator (64, 23), wobei der Zirkulator (64, 23) einen ersten Verbindungsabschnitt (64a), einen zweiten Verbindungsabschnitt (64b) und einen dritten Verbindungsabschnitt (64c) aufweist, die in vorgegebenen Abständen um den Umfang der Ferritplatte angeordnet sind und jeweils als Millimeterwellensignal-Eingabe- und Ausgabeenden dienen, von denen der erste Verbindungsabschnitt (64a) mit einem Millimeterwellensignal-Ausgabeende der ersten dielektrischen Leitung (63) verbunden ist, worin das von einem der Verbindungsabschnitte eingegebene Millimeterwellensignal vom anderen Verbindungsabschnitt ausgegeben wird, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn in einer Ebene der Ferritplatte angrenzt; einer zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und mit dem zweiten Verbindungsabschnitt (64b) des Zirkulators (64, 23) verbundenen dritten dielektrischen Leitung (65), um zu gestatten, dass sich das Millimeterwellensignal dort hindurch fortpflanzt, wobei die dritte dielektrische Leitung (65) an ihrem vorderen Ende eine Sende-/Empfangsantenne (66, 24a) aufweist; einer vierten dielektrischen Leitung (69), die zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehen ist und an ihrem vorderen Ende eine Empfangsantenne (70, 24b) aufweist; einer zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehenen und mit dem dritten Verbindungsabschnitt (64c) des Zirkulators (64, 23) verbundenen fünften dielektrischen Leitung (67), um zu gestatten, dass sich ein Millimeterwellensignal, das an der Sendeantenne (66, 24a) eindringend empfangen wurde, sich dort hindurch ausbreitet, wobei die fünfte dielektrische Leitung (67) einen reflexionsfreien Abschlusswiderstand (67a) aufweist, der an seinem vorderen Ende zum Dämpfen des Millimeterwellensignals angeordnet ist; einem Mischer (71, 25), der zwischen den Parallelplattenleitern (61) vorgesehen ist und konstruiert wird, indem ein Mittelabschnitt der zweiten dielektrischen Leitung (68) und ein Mittelabschnitt der vierten dielektrischen Leitung (67) nahe beieinander platziert oder miteinander gekoppelt werden, um dazwischen eine elektromagnetische Kopplung zu erreichen, zum Mischen eines Teils des aus der zweiten dielektrischen Leitung (68) fortgepflanzten Millimeterwellensignals mit der aus der vierten dielektrischen Leitung (69) fortgepflanzten Empfangswelle zum Erzeugen eines Zwischenfrequenzsignals; und einem an einem Ausgabeende des Mischers (71, 25) angeordneten Schalter (26b) zum Hin- und Herschalten zwischen einem ersten System (S1), das das Zwischenfrequenzsignal an eine stromabwärtige Seite ausgibt, und einem zweiten System (S2), mit dem eine Abschlussschaltung zum Beenden des Zwischenfrequenzsignals verbunden ist.
  32. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 31, worin eine Impedanzanpassung zwischen dem Ausgabeende des Mischers (71, 25) und der Abschlussschaltung (37) erzielt wird.
  33. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach Anspruch 31 oder 32, worin ein Widerstand (38) zwischen dem Ausgabeende des Mischers (71, 25) und dem ersten System (S1) sowie parallel zu dem Schalter (26b) geschaltet ist.
  34. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit: einem Hochfrequenzoszillator (1) zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals; einer mit dem Hochfrequenzoszillator (1) verbundenen Verzweigungsvorrichung (2) zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende (2b) bzw. ein anderes Ausgabeende (2c) der Verzweigungsvorrichtung (2) ausgegeben werden können; einem mit dem einen Ausgabeende (2b) der Verzweigungsvorrichtung (2) verbundenen RF-Umschalter (13) zum Ausgeben eines Hochfrequenzübertragungssignals, indem der Durchgang des an das eine Ausgabeende (2b) verzweigten Hochfrequenzzweigsignals intermittierend in einem Zyklus T für eine Zeitdauer t (wobei T > t) in einem geschlossenen Zustand gestattet wird; einem aus einer magnetischen Substanz gebildeten Zirkulator (4), der einen ersten Anschluss (4a), einen zweiten Anschluss (4b) und einen dritten Anschluss (4c) aufweist, die um den Umfang der magnetischen Substanz herum angeordnet sind, von denen der erste Anschluss (4a) eine Ausgabe aus dem RF-Umschalter (13) empfängt, worin der Reihe nach vom ersten bis zum dritten Anschluss ein von einem der Anschlüsse eingegebenes Hochfrequenzsignal wiederum vom anderen benachbarten Anschluss ausgegeben wird; einer mit dem zweiten Anschluss (4b) des Zirkulators (4) verbundenen Sende-/Empfangsantenne (5); einem zwischen dem anderen Ausgabeende (2c) der Verzweigungsvorrichtung (2) und dem dritten Anschluss (4c) des Zirkulators (4) verbundenen Mischer (6) zum Mischen des an das andere Ausgabeende (2c) verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Sende-/Empfangsantenne (5) empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; einer mit einem Ausgabeende des Mischers (6) verbundenen Schaltvorrichtung (7), um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals in geschlossenem Zustand zu gestatten, wohingegen sie das Zwischenfrequenzsignal in geöffnetem Zustand unterbricht; mit dem RF-Umschalter (13) bzw. der Schaltvorrichtung (7) verbundenen Schaltsteuersignalleitungen (14, 15) zum Eingeben von Signalen an den RF-Umschalter (13) bzw. die Schaltvorrichtung (7), welche Signale das Schalten des RF-Umschalters (13) und der Schaltvorrichtung (7) steuern; und einer Verzögerungsleitung oder einem Verzögerungsschaltungselement (16), die bzw. das mit einer der Schaltsteuersignalleitungen (14, 15) verbunden ist, um die Schaltvorrichtung (7) in einen geöffneten Zustand synchron mit dem Zurückstellen des RF-Umschalters (13) bringen, wohingegen die Schaltvorrichtung (7) in einen geschlossenen Zustand synchron mit dem Schalten des RF-Umschalters (13) gebracht wird.
  35. Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung mit: einem Hochfrequenzoszillator (1) zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals; einer mit dem Hochfrequenzoszillator (1) verbundenen Verzweigungsvorrichtung (2) zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals in Hochfrequenzzweigsignale, so dass die Hochfrequenzzweigsignale an ein Ausgabeende (2b) bzw. ein anderes Ausgabeende (2c) der Verzweigungsvorrichtung (2) ausgegeben werden können; einem mit dem einen Ausgabeende (2b) der Verzweigungsvorrichtung (2) verbundenen RF-Umschalter (13) zum Ausgeben eines Hochfrequenzübertragungssignals, indem der Durchgang des an das eine Ausgabeende (2b) verzweigten Hochfrequenzzweigsignals intermittierend in einem Zyklus T für eine Zeitdauer t (wobei T > t) in einem geschlossenen Zustand gestattet ist; einem Isolator (8), dessen eines Ende mit einem Ausgabeende des RF-Umschalters (13) verbunden ist, um das Hochfrequenzübertragungssignal von seinem einen Ende bis zu seinem anderen Ende durchzugeben; einer mit dem Isolator (8) verbundenen Sendeantenne (9); einer mit dem anderen Ausgabeende (2c) der Verzweigungseinrichtung (2) verbundenen Empfangsantenne (10); einem zwischen dem anderen Ausgabeende (2c) der Verzweigungsvorrichung (2) und der Empfangsantenne (10) verbundenen Mischer (6) zum Mischen des an das andere Ausgabeende (2c) verzweigten Hochfrequenzzweigsignals mit einem von der Empfangsantenne (10) empfangenen Hochfrequenzsignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen; und einer mit einem Ausgabeende des Mischers (6) verbundenen Schaltvorrichtung (7), um den Durchgang des Zwischenfrequenzsignals in geschlossenem Zustand zu gestatten, wohingegen sie das Zwischenfrequenzsignal in geöffnetem Zustand unterbricht; mit dem RF-Umschalter (13) bzw. der Schaltvorrichtung (7) verbundenen Schaltsteuersignalleitungen (14, 15) zum Eingeben von Signalen an den RF-Umschalter (13) bzw. die Schaltvorrichtung (7), welche Signale das Schalten des RF-Umschalters (13) und der Schaltvorrichtung (7) steuern; und einer Verzögerungsleitung oder einem Verzögerungsschaltungselement (16), die bzw. das mit einer der Schaltsteuersignalleitungen (14, 15) verbunden ist, um die Schaltvorrichtung (7) in einen geöffneten Zustand synchron mit dem Zurückstellen des RF-Umschalters (13) bringen, wohingegen die Schaltvorrichtung (7) in einen geschlossenen Zustand synchron mit dem Schalten des RF-Umschalters (13) gebracht wird.
  36. Radarsystem mit: der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35; und einer Abstandsinformationserfassungsvorrichtung (100) zum Erfassen von Daten in einer Entfernung von einem Zielobjekt, das durch Verarbeiten des aus der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung ausgegebenen Zwischenfrequenzsignals zu erfassen ist.
  37. Mit einem Radarsystem ausgestattetes Fahrzeug mit: dem Radarsystem nach Anspruch 36, worin das Radarsystem zur Erfassung eines zu erfassenden Zielobjekts eingesetzt wird.
  38. Mit einem Radarsystem ausgestattetes kleines Boot mit: dem Radarsystem nach Anspruch 36, worin das Radarsystem zur Erfassung eines zu erfassenden Zielobjekts eingesetzt wird.
DE102004041614A 2003-08-27 2004-08-27 Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, diese Einrichtung aufweisendes Radarsystem sowie mit dem Radarsystem ausgestattetes Fahrzeug und kleines Boot Ceased DE102004041614A1 (de)

Applications Claiming Priority (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003/303757 2003-08-27
JP2003303752 2003-08-27
JP2003303759 2003-08-27
JP2003/303759 2003-08-27
JP2003303757 2003-08-27
JP2003/303752 2003-08-27
JP2003/363732 2003-10-23
JP2003363732 2003-10-23
JP2003395645 2003-11-26
JP2003/395645 2003-11-26
JP2004121920A JP4446785B2 (ja) 2003-08-27 2004-04-16 高周波送受信器およびそれを具備するレーダ装置ならびにそれを搭載したレーダ装置搭載車両およびレーダ装置搭載小型船舶
JP2004/121920 2004-04-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004041614A1 true DE102004041614A1 (de) 2005-06-02

Family

ID=34528413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004041614A Ceased DE102004041614A1 (de) 2003-08-27 2004-08-27 Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, diese Einrichtung aufweisendes Radarsystem sowie mit dem Radarsystem ausgestattetes Fahrzeug und kleines Boot

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7286080B2 (de)
JP (1) JP4446785B2 (de)
DE (1) DE102004041614A1 (de)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7602333B2 (en) * 2004-02-26 2009-10-13 Kyocera Corporation Transmitting/receiving antenna, isolator, high-frequency oscillator, and high-frequency transmitter-receiver using the same
JP4161925B2 (ja) * 2004-03-25 2008-10-08 トヨタ自動車株式会社 衝突予測装置もしくはその部品のためのダミー装置または検査方法
US20050255812A1 (en) * 2004-05-17 2005-11-17 Samsung Electronics Co., Ltd. RF front-end apparatus in a TDD wireless communication system
US7265711B2 (en) * 2004-06-29 2007-09-04 Kyocera Corporation High-frequency oscillator, high-frequency transmission-reception apparatus using the same, radar apparatus, and radar-apparatus-equipped vehicle and small boat equipped with the same
DE102005034878B4 (de) * 2004-07-26 2011-08-18 Kyocera Corp. Wahlschalter, Hochfrequenz-Sende-/Empfangsvorrichtung, Radarvorrichtung, mit der Radarvorrichtung ausgestattetes Fahrzeug und kleines Schiff
JP2006242686A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Kyocera Corp 高周波送受信器およびそれを具備するレーダ装置ならびにそれを搭載したレーダ装置搭載車両およびレーダ装置搭載小型船舶
JP4883922B2 (ja) * 2005-03-02 2012-02-22 京セラ株式会社 高周波送受信器およびそれを具備するレーダ装置
JP4604964B2 (ja) * 2005-10-31 2011-01-05 オムロン株式会社 送受信装置、変調集積回路およびｒｆｉｄリーダライタ
JP2007178310A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Alpine Electronics Inc 車載システムおよびレーダ故障診断方法
CN101082667B (zh) * 2006-06-01 2010-05-12 北京航空航天大学 一种毫米波捷变频雷达目标模拟器
DE112008000985T5 (de) * 2007-04-13 2010-02-04 Kyocera Corp. Hochfrequenz-Leiterplatte, Hochfrequenz-Schaltmodul und Radargerät
DE112008001621T5 (de) * 2007-06-14 2010-04-22 Kyocera Corp. Gleichstromsperrschaltung, Hybridschaltungsvorrichtung, Sender, Empfänger, Sender-Empfänger und Radarvorrichtung
DE102007034329A1 (de) * 2007-07-24 2009-01-29 Robert Bosch Gmbh Radarvorrichtung
US20090299596A1 (en) * 2008-05-27 2009-12-03 Stig Albertsson Collision Avoidance Methods and Systems For Gravity Propelled Vehicles
JP5565823B2 (ja) * 2008-10-07 2014-08-06 独立行政法人情報通信研究機構 パルス信号発生装置
JP5761585B2 (ja) * 2008-10-07 2015-08-12 国立研究開発法人情報通信研究機構 パルスレーダ装置
DE102008054570A1 (de) * 2008-12-12 2010-06-17 Robert Bosch Gmbh FMCW-Radarsensor für Kraftfahrzeuge
JP4752932B2 (ja) * 2009-02-25 2011-08-17 株式会社デンソー 送信装置、受信装置、及び送受信装置
DE102009026767A1 (de) * 2009-06-05 2010-12-09 Robert Bosch Gmbh Radarsensor mit Störsignalkompensation
JP5025699B2 (ja) 2009-09-07 2012-09-12 株式会社東芝 送受信モジュール
DE102011115309A1 (de) * 2011-09-29 2013-04-04 Infineon Technologies Ag Radarschaltung, Radarsystem und Verfahren zum Testen einer Verbindung zwischen einer Radarschaltung und einer Radarantenne in einem Fahrzeug
JP5963573B2 (ja) * 2012-06-29 2016-08-03 古野電気株式会社 レーダ装置
JP2015019137A (ja) * 2013-07-09 2015-01-29 ソニー株式会社 受信回路及び送信回路、並びに、通信システム及び通信方法
JP5592577B1 (ja) 2014-02-12 2014-09-17 富士通テン株式会社 信号処理装置、及び、レーダ装置
DE102014224911A1 (de) * 2014-12-04 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen statistischer Eigenschaften von Rohmesswerten
CN104820215A (zh) * 2015-05-25 2015-08-05 扬州宇安电子科技有限公司 基于光纤延迟线的高精度雷达目标模拟器
WO2019008628A1 (ja) 2017-07-03 2019-01-10 ヤマハ株式会社 増幅装置
CN107561515B (zh) * 2017-08-17 2020-07-14 北京润科通用技术有限公司 一种车用毫米波雷达探测能力测试系统
US11112489B2 (en) * 2018-12-28 2021-09-07 Intel Corporation Radar systems and methods having isolator driven mixer
CN113241509A (zh) * 2021-05-11 2021-08-10 东南大学 基于自检测mems功分器和驱动电压可重构mems开关的tr组件
CN116256707B (zh) * 2023-05-15 2023-08-08 浙江宜通华盛科技有限公司 双偏振阵列雷达及其pin管spdt开关装置、方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2935743A (en) * 1956-06-04 1960-05-03 Marconi Co Canada Noise reduction in continuous wave doppler radar systems
US4292638A (en) * 1971-06-17 1981-09-29 Sperry Corporation Augmented radiometric system
US4698634A (en) * 1985-07-10 1987-10-06 Alongi Anthony V Subsurface inspection radar
US6664920B1 (en) * 1993-11-18 2003-12-16 Raytheon Company Near-range microwave detection for frequency-modulation continuous-wave and stepped frequency radar systems
JP3453080B2 (ja) 1999-03-05 2003-10-06 シャープ株式会社 ミリ波レーダ
JP2002328161A (ja) 2001-04-27 2002-11-15 Matsushita Electric Works Ltd 電波式センサ
JP2003198421A (ja) 2001-12-25 2003-07-11 Kyocera Corp ミリ波送受信器

Also Published As

Publication number Publication date
US7286080B2 (en) 2007-10-23
JP4446785B2 (ja) 2010-04-07
JP2005181283A (ja) 2005-07-07
US20050088336A1 (en) 2005-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004041614A1 (de) Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung, diese Einrichtung aufweisendes Radarsystem sowie mit dem Radarsystem ausgestattetes Fahrzeug und kleines Boot
EP1792203B1 (de) Monostatischer planarer mehrstrahlradarsensor
EP1570291B1 (de) Verfahren und anordnung f r multistatische nachdistanzradarm essungen
DE102005008733A1 (de) Sende-/Empfangsantenne, Isolator, Hochfrequenzoszillator und dieselben verwendender Hochfrequenz-Sender/Empfänger
EP1012620B1 (de) Fmcw-sensor
DE19650544A1 (de) Ebene Antennengruppe und Phasenvergleichs-Monopulsradarsystem
EP2569820B1 (de) Fahrerassistenzeinrichtung für ein fahrzeug, fahrzeug und verfahren zum betreiben eines radargeräts
DE102019115107B3 (de) Radar-system mit mehreren radar chips
DE60213872T2 (de) Frontend eines kraftfahrzeugs- annäherungssensors
DE102005030345B4 (de) Hochfrequenz-Sende/Empfangseinrichtung
DE2126470B2 (de) Radargerät zum Messen der Entfernung mit selbstschwingender Halbleiter-Mischstufe und zugeordneter Frequenzmodulationseinrichtung
DE102006017007A1 (de) Impulsradareinrichtung im Fahrzeug
DE102007046471B4 (de) Gekapselte Antenne und Verfahren zu deren Herstellung
DE102005030344A1 (de) Hochfrequenzoszillator, diesen verwendende Hochfrequenz-Sende-/Empfangsvorrichtung, Radarvorrichtung sowie mit der Radarvorrichtung ausgestattetes Fahrzeug und kleines Boot
DE102007046566B4 (de) HF-Frontend für ein Radarsystem
EP2438459B1 (de) Radarsensor mit störsignalkompensation
DE19525477C2 (de) Zweikanal-Monopulstransceiver
WO2004046752A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erstellung eines radarbildes mit einem frequenzmodulierten dauerstrichradar
DE102007021730B4 (de) HF-Sende- und Empfangseinheit für ein Radarsystem
EP3467446B1 (de) Radarfüllstandmessgerät mit synchronisationssignal auf verschiedenen schichten einer platine
DE102007046480A1 (de) Radarsystem mit mehreren Entfernungsmessbereichen
DE2627783B2 (de) Filtersystem zum Abtrennen eines gewünschten Frequenzbandes aus von einem Magnetronoszillator aufgenommenen Signalen
WO2004015445A1 (de) Vorrichtung zum senden und empfangen elektromagnetischer strahlung
DE102007029389B4 (de) HF-Sende-und Empfangsschaltung mit einem Richtkoppler und einem Mischer
DE3301512A1 (de) Sender/empfaenger-modul

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20121228