JP2000232302A - Electromagnet circulator and electromagnetic wave scanner - Google Patents
Electromagnet circulator and electromagnetic wave scannerInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ミリ波レーダ分野
で使用される電磁石サーキュレータおよび電磁波走査装
置に関し、特に、電磁波の経路を電気的に切り替えるた
めの電磁石サーキュレータと、電磁波の電気的走査が可
能な電磁波走査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic circulator and an electromagnetic wave scanning device used in the field of millimeter wave radar, and more particularly, to an electromagnetic circulator for electrically switching the path of an electromagnetic wave and an electric scan of the electromagnetic wave. Related to an electromagnetic wave scanning device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、車載用ミリ波レーダ装置におい
て、電磁波を走査する電磁波走査装置が開発されてい
る。こうした電磁波走査装置として、機械式にアンテナ
を移動させ、電磁波を走査する電磁波走査装置が知られ
ている。2. Description of the Related Art In recent years, an electromagnetic wave scanning device for scanning an electromagnetic wave has been developed in a millimeter-wave radar device for a vehicle. As such an electromagnetic wave scanning device, an electromagnetic wave scanning device that mechanically moves an antenna and scans an electromagnetic wave is known.
【0003】また、ミリ波帯などの電磁波の進行方向を
変える手段として、強磁性体を利用するサーキュレータ
が知られている。図10と図11に、従来のサーキュレ
ータの構成を示す。図10は、従来のサーキュレータの
立体斜視図である。図11は、従来のサーキュレータの
平面図である。従来のサーキュレータは、図10と図1
1に示すように、2枚の金属板601と、2枚の金属板601
に挟まれた3つの誘電体602と、3つの誘電体602に囲ま
れたフェライト共振器603と、フェライト共振器に磁界
を加える永久磁石604とを備えている。As a means for changing the traveling direction of an electromagnetic wave such as a millimeter wave band, a circulator using a ferromagnetic material is known. 10 and 11 show the configuration of a conventional circulator. FIG. 10 is a three-dimensional perspective view of a conventional circulator. FIG. 11 is a plan view of a conventional circulator. The conventional circulator is shown in FIGS.
As shown in FIG. 1, two metal plates 601 and two metal plates 601 are provided.
And a ferrite resonator 603 surrounded by the three dielectrics 602 and a permanent magnet 604 for applying a magnetic field to the ferrite resonator.
【0004】以上のように構成された従来のサーキュレ
ータの動作を説明する。図11に示すように、3つの誘
電体602をa、b、cとする。2枚の金属板601に挟まれ
た誘電体aを通過した電磁波は、永久磁石604によって
磁界を加えられたフェライト共振器603を通過するとき
に曲げられ、誘電体602のbを通過する。また、誘電体6
02のbに入力した電磁波は、誘電体602のcを通過す
る。このような従来のサーキュレータを用いて、送信波
と受信波を分離するアイソレータを構成して、電磁波走
査装置の送受信波の分離回路に用いる。The operation of the conventional circulator constructed as described above will be described. As shown in FIG. 11, three dielectrics 602 are a, b, and c. The electromagnetic wave passing through the dielectric a sandwiched between the two metal plates 601 is bent when passing through the ferrite resonator 603 to which a magnetic field is applied by the permanent magnet 604, and passes through the dielectric b 602. Also, dielectric 6
The electromagnetic wave input to 02b passes through c of the dielectric 602. Using such a conventional circulator, an isolator for separating a transmission wave and a reception wave is configured and used for a transmission / reception wave separation circuit of an electromagnetic wave scanning device.
【0005】従来の機械式に電磁波の送信方向を変える
電磁波走査装置を、図12に示す。電磁波走査装置は、
アンテナ701と、機械式走査手段702と、電波入出力手段
と、信号処理手段704とを備えている。このように構成
された電磁波走査装置の動作を説明する。電波入出力手
段703で発信された電磁波は、機械式走査手段702によっ
て方向が決定されたアンテナ701から放射される。アン
テナ701は、対象物から反射された電磁波を受信し、電
磁波入出力手段703に伝達する。電磁波入出力手段703
は、出力した電磁波と入力した電磁波の差分情報を、信
号処理手段704に伝達する。信号処理手段704は、差分情
報に基づき、対象物までの距離と相対速度を計算する。FIG. 12 shows a conventional electromagnetic wave scanning device that mechanically changes the transmission direction of electromagnetic waves. Electromagnetic wave scanning device,
An antenna 701, mechanical scanning means 702, radio wave input / output means, and signal processing means 704 are provided. The operation of the thus configured electromagnetic wave scanning device will be described. The electromagnetic wave transmitted by the radio wave input / output unit 703 is radiated from the antenna 701 whose direction is determined by the mechanical scanning unit 702. The antenna 701 receives the electromagnetic wave reflected from the object and transmits it to the electromagnetic wave input / output unit 703. Electromagnetic wave input / output means 703
Transmits difference information between the output electromagnetic wave and the input electromagnetic wave to the signal processing unit 704. The signal processing unit 704 calculates the distance to the target and the relative speed based on the difference information.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のサーキュレータは、電磁波の進行する方向が固定し
ているので、電磁波の進行方向を制御できないという問
題がある。また、上記従来の電磁波走査装置は、機械的
に電磁波の送受信方向を変えて走査するため、耐久性に
乏しいという問題がある。However, the conventional circulator has a problem that the traveling direction of the electromagnetic wave cannot be controlled because the traveling direction of the electromagnetic wave is fixed. In addition, the above-described conventional electromagnetic wave scanning device has a problem in that durability is poor because scanning is performed while mechanically changing the direction of transmission and reception of electromagnetic waves.
【0007】本発明の目的は、上記従来の問題を解決し
て、電磁波の進行方向を電気的に制御して、電磁波の送
受信方向を電気的に変えて走査することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to electrically control the traveling direction of an electromagnetic wave so as to electrically change the transmission / reception direction of an electromagnetic wave for scanning.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、電磁石サーキュレータを、2枚の金
属板と、2枚の金属板に挟まれた3つの誘電体と、3つ
の誘電体に囲まれたフェライト共振器と、フェライト共
振器の磁界を変える電磁石とを備えた構成とした。この
ように構成したことにより、電磁波の進行方向を電気的
に制御することができる。In order to solve the above problems, the present invention provides an electromagnet circulator comprising two metal plates, three dielectrics sandwiched between the two metal plates, and three The configuration includes a ferrite resonator surrounded by a dielectric and an electromagnet that changes the magnetic field of the ferrite resonator. With this configuration, the traveling direction of the electromagnetic wave can be electrically controlled.
【0009】また、電磁波走査装置を、2つの永久磁石
サーキュレータと、2つの電磁石サーキュレータと、永
久磁石サーキュレータと電磁石サーキュレータとを接続
する誘電体線路とを備えた構成とした。このように構成
したことにより、電磁石サーキュレータで電磁波の進行
方向を電気的に制御して、電磁波の送受信方向を電気的
に変えて走査することができる。Further, the electromagnetic wave scanning device is configured to include two permanent magnet circulators, two electromagnet circulators, and a dielectric line connecting the permanent magnet circulators and the electromagnet circulators. With this configuration, the traveling direction of the electromagnetic wave can be electrically controlled by the electromagnet circulator, and scanning can be performed while electrically changing the transmission / reception direction of the electromagnetic wave.
【0010】また、電磁波走査装置を、3つの永久磁石
サーキュレータと、4つの電磁石サーキュレータと、永
久磁石サーキュレータと電磁石サーキュレータとを接続
する誘電体線路とを備えた構成とした。このように構成
したことにより、電磁石サーキュレータで電磁波の進行
方向を電気的に制御して、電磁波の送受信方向を電気的
に変えて走査することができる。[0010] The electromagnetic wave scanning device is configured to include three permanent magnet circulators, four electromagnet circulators, and a dielectric line connecting the permanent magnet circulators and the electromagnet circulators. With this configuration, the traveling direction of the electromagnetic wave can be electrically controlled by the electromagnet circulator, and scanning can be performed while electrically changing the transmission / reception direction of the electromagnetic wave.
【0011】また、電磁波走査装置に、誘電体線路を設
けた複数の基板面と、異なる基板面に設けた誘電体線路
の間を接続する接続素子とを備えた。このように構成し
たことにより、電磁波走査装置を多層構成にして、立体
配線構造の電磁波走査装置を実現できる。Further, the electromagnetic wave scanning device is provided with a plurality of substrate surfaces on which dielectric lines are provided, and connection elements for connecting dielectric lines provided on different substrate surfaces. With this configuration, an electromagnetic wave scanning device having a three-dimensional wiring structure can be realized by using a multilayer structure of the electromagnetic wave scanning device.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、2枚の金属板と、前記2枚の金属板に挟まれた3つ
の誘電体と、前記3つの誘電体に囲まれたフェライト共
振器と、前記フェライト共振器の磁界を変える電磁石と
を備えた電磁石サーキュレータであり、電磁波の進行方
向を電気的に制御するという作用を有する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention according to claim 1 of the present invention is characterized in that two metal plates, three dielectrics sandwiched between the two metal plates, and three dielectrics are provided. An electromagnet circulator including the ferrite resonator described above and an electromagnet that changes the magnetic field of the ferrite resonator, and has an operation of electrically controlling the traveling direction of an electromagnetic wave.
【0013】本発明の請求項2に記載の発明は、2つの
永久磁石サーキュレータと、2つの請求項1記載の電磁
石サーキュレータと、前記永久磁石サーキュレータと前
記電磁石サーキュレータとを接続する誘電体線路とを備
えた電磁波走査装置であり、電磁石サーキュレータで電
磁波の進行方向を電気的に制御して、電磁波の送受信方
向を電気的に変えて走査するという作用を有する。According to a second aspect of the present invention, there are provided two permanent magnet circulators, two electromagnet circulators according to the first aspect, and a dielectric line connecting the permanent magnet circulator and the electromagnetic circulator. An electromagnetic wave scanning device provided with an electromagnetic circulator, which has a function of electrically controlling the traveling direction of an electromagnetic wave and electrically changing a transmission / reception direction of the electromagnetic wave for scanning.
【0014】本発明の請求項3に記載の発明は、3つの
永久磁石サーキュレータと、4つの請求項1記載の電磁
石サーキュレータと、前記永久磁石サーキュレータと前
記電磁石サーキュレータとを接続する誘電体線路とを備
えた電磁波走査装置であり、電磁石サーキュレータで電
磁波の進行方向を電気的に制御して、電磁波の送受信方
向を電気的に変えて走査するという作用を有する。According to a third aspect of the present invention, there are provided three permanent magnet circulators, four electromagnet circulators according to the first aspect, and a dielectric line connecting the permanent magnet circulator and the electromagnetic circulator. An electromagnetic wave scanning device provided with an electromagnetic circulator, which has a function of electrically controlling the traveling direction of an electromagnetic wave and electrically changing a transmission / reception direction of the electromagnetic wave for scanning.
【0015】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
2、3記載の電磁波走査装置において、前記誘電体線路
を設けた複数の基板面と、異なる基板面に設けた誘電体
線路の間を接続する接続素子とを備えたものであり、立
体的な構造の電磁波走査装置の誘電体線路を接続すると
いう作用を有する。According to a fourth aspect of the present invention, in the electromagnetic wave scanning device according to the second or third aspect, a plurality of substrate surfaces on which the dielectric lines are provided and a dielectric line provided on different substrate surfaces are provided. And a connecting element for connecting between them, and has an effect of connecting a dielectric line of an electromagnetic wave scanning device having a three-dimensional structure.
【0016】以下、本発明の実施の形態について、図1
〜図9を参照しながら詳細に説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described in detail with reference to FIGS.
【0017】(第1の実施の形態)本発明の第1の実施
の形態は、2枚の金属板に挟まれた3つの誘電体によっ
て囲まれたフェライト共振器の磁界を、電磁石で変える
ことで、電磁波の進行方向を制御する電磁石サーキュレ
ータである。(First Embodiment) In a first embodiment of the present invention, the magnetic field of a ferrite resonator surrounded by three dielectrics sandwiched between two metal plates is changed by an electromagnet. And an electromagnetic circulator for controlling the traveling direction of the electromagnetic wave.
【0018】図1は、本発明の第1の実施の形態におけ
る電磁石サーキュレータの立体斜視図である。図2(a)
と図2(b)は、本発明の第1の実施の形態における電磁
石サーキュレータの平面図である。図1と図2におい
て、101は2枚の金属板、102は金属板101に挟まれた3
つの誘電体、103は3つの誘電体102に囲まれたフェライ
ト共振器103、104はフェライト共振器に磁界を加える電
磁石である。FIG. 1 is a three-dimensional perspective view of an electromagnet circulator according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 (a)
FIG. 2B is a plan view of the electromagnet circulator according to the first embodiment of the present invention. In FIGS. 1 and 2, 101 is two metal plates, and 102 is a metal plate
One dielectric, 103 is a ferrite resonator 103, 104 surrounded by three dielectrics 102 is an electromagnet that applies a magnetic field to the ferrite resonator.
【0019】上記のように構成された本発明の第1の実
施の形態の電磁石サーキュレータの動作を、図1と図2
を参照しながら説明する。図2(a)において、3つの誘
電体102を、誘電体a、b、cとする。金属板101に挟ま
れた誘電体aを通過した電磁波は、電磁石104によって
磁界を加えられたフェライト共振器103を通過するとき
に曲げられて、誘電体bを通過する方向に進む。また、
誘電体bに入力した電磁波は、誘電体cを通過する方向
に進む。The operation of the electromagnet circulator according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. In FIG. 2A, the three dielectrics 102 are dielectrics a, b, and c. The electromagnetic wave that has passed through the dielectric a sandwiched between the metal plates 101 is bent when passing through the ferrite resonator 103 to which a magnetic field has been applied by the electromagnet 104, and travels in the direction that passes through the dielectric b. Also,
The electromagnetic wave input to the dielectric b travels in a direction passing through the dielectric c.
【0020】図2(b)は、電磁石104で印加する磁界の
極性を変えた場合の図である。このとき、誘電体cに入
射した電磁波は、誘電体bから放射され、誘電体bから
入射した電磁波は、誘電体aから放射される。このよう
に、電磁石104の極性を変えることで、電磁波が進行す
る方向を制御することができる。FIG. 2B is a diagram when the polarity of the magnetic field applied by the electromagnet 104 is changed. At this time, the electromagnetic wave incident on the dielectric c is radiated from the dielectric b, and the electromagnetic wave incident from the dielectric b is radiated from the dielectric a. Thus, by changing the polarity of the electromagnet 104, the direction in which the electromagnetic wave travels can be controlled.
【0021】上記のように、本発明の第1の実施の形態
では、電磁石サーキュレータを、2枚の金属板に挟まれ
た3つの誘電体によって囲まれたフェライト共振器の磁
界を、電磁石により変える構成としたので、電磁波の進
行方向を電気的に制御することができる。As described above, in the first embodiment of the present invention, the electromagnet circulator changes the magnetic field of the ferrite resonator surrounded by three dielectrics sandwiched between two metal plates by the electromagnet. With the configuration, the traveling direction of the electromagnetic wave can be electrically controlled.
【0022】(第2の実施の形態)本発明の第2の実施
の形態は、2つの永久磁石サーキュレータと、2つの電
磁石サーキュレータと、永久磁石サーキュレータと電磁
石サーキュレータとを接続する誘電体線路とを備えた電
磁波走査装置である。(Second Embodiment) In a second embodiment of the present invention, two permanent magnet circulators, two electromagnet circulators, and a dielectric line connecting the permanent magnet circulator and the electromagnet circulator are provided. It is an electromagnetic wave scanning device provided.
【0023】図3と図4は、本発明の第2の実施の形態
における電磁波走査装置の構成図である。図2と図4に
おいて、201と202は永久磁石サーキュレータ、203と204
は電磁石サーキュレータ、205と206はアンテナ、207は
変調器、208は発振器、209は方向性結合器、210はミキ
サー、211は誘電体線路である。FIGS. 3 and 4 are configuration diagrams of an electromagnetic wave scanning device according to a second embodiment of the present invention. 2 and 4, 201 and 202 are permanent magnet circulators and 203 and 204
Is an electromagnetic circulator, 205 and 206 are antennas, 207 is a modulator, 208 is an oscillator, 209 is a directional coupler, 210 is a mixer, and 211 is a dielectric line.
【0024】上記のように構成された本発明の第2の実
施の形態の電磁波走査装置の動作を、図3と図4を参照
しながら説明する。図3に示す電磁波走査装置におい
て、発振器208で発振され、変調器207で三角波に周波数
変動するように変調された電磁波は、誘電体線路211を
進行し、電磁石サーキュレータ203に至る。電磁波は、
電磁石サーキュレータ203により、aの方向に曲げられ
る。さらに、永久磁石サーキュレータ201により、bの
方向に曲げられる。最終的には、アンテナ205を通して
空中に送信される。The operation of the electromagnetic wave scanning device according to the second embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. In the electromagnetic wave scanning device shown in FIG. 3, an electromagnetic wave oscillated by the oscillator 208 and modulated by the modulator 207 so as to fluctuate in frequency to a triangular wave travels along the dielectric line 211 and reaches the electromagnet circulator 203. Electromagnetic waves are
It is bent in the direction of a by the electromagnet circulator 203. Further, it is bent in the direction of b by the permanent magnet circulator 201. Finally, the signal is transmitted to the air through the antenna 205.
【0025】対象物から反射して返ってきた電磁波は、
アンテナ205で受信される。受信された電磁波は、永久
磁石サーキュレータ201により、c方向に進む。さら
に、電磁石サーキュレータ204により、d方向に曲げら
れる。方向性結合器209を進んできた基準波と反射波が
ミキサー210でミキシングされる。ミキシングされた電
磁波を信号解析して、対象物の距離や速度を求める。The electromagnetic wave reflected and returned from the object is
Received by antenna 205. The received electromagnetic wave travels in the direction c by the permanent magnet circulator 201. Further, it is bent in the d direction by the electromagnet circulator 204. The reference wave and the reflected wave that have passed through the directional coupler 209 are mixed by the mixer 210. Signals are analyzed for the mixed electromagnetic waves to determine the distance and speed of the object.
【0026】図4は、アンテナ205とは別方向に配置さ
れたアンテナ206を使用して、対象物の距離と速度を求
める場合の電磁波走査装置の動作を示す図である。電磁
石サーキュレータ203と電磁石サーキュレータ204の印加
磁界を、図3の場合とは逆に反転させる。このとき、電
磁波は、発振器208、電磁石サーキュレータ203、永久磁
石サーキュレータ202、アンテナ206、対象物、アンテナ
206、永久磁石サーキュレータ202、電磁石サーキュレー
タ204、ミキサー210の順に進み、アンテナ206の方向の
対象物を捉えることができる。このようにして、電磁石
サーキュレータにより、電磁波の送受信方向を電気的に
2方向に変えることができる。FIG. 4 is a diagram showing the operation of the electromagnetic wave scanning apparatus when the distance and the speed of the object are obtained by using the antenna 206 arranged in a different direction from the antenna 205. The applied magnetic fields of the electromagnet circulator 203 and the electromagnet circulator 204 are reversed in the reverse of the case of FIG. At this time, the electromagnetic waves are generated by the oscillator 208, the electromagnetic circulator 203, the permanent magnet circulator 202, the antenna 206, the object, and the antenna.
By proceeding in the order of 206, the permanent magnet circulator 202, the electromagnet circulator 204, and the mixer 210, an object in the direction of the antenna 206 can be captured. Thus, the electromagnetic circulator can electrically change the transmission / reception direction of the electromagnetic wave to two directions.
【0027】上記のように、本発明の第2の実施の形態
では、電磁波走査装置を、2つの永久磁石サーキュレー
タと、2つの電磁石サーキュレータと、永久磁石サーキ
ュレータと電磁石サーキュレータとを接続する誘電体線
路とを備えた構成としたので、電磁石サーキュレータで
電磁波の進行方向を電気的に制御して、電磁波の送受信
方向を電気的に変えて走査することができる。As described above, in the second embodiment of the present invention, the electromagnetic wave scanning device includes two permanent magnet circulators, two electromagnet circulators, and a dielectric line connecting the permanent magnet circulators and the electromagnet circulators. Thus, scanning can be performed by electrically controlling the traveling direction of the electromagnetic wave by the electromagnetic circulator and electrically changing the transmission / reception direction of the electromagnetic wave.
【0028】(第3の実施の形態)本発明の第3の実施
の形態は、3つの永久磁石サーキュレータと、4つの電
磁石サーキュレータと、永久磁石サーキュレータと電磁
石サーキュレータとを接続する誘電体線路とを備えた電
磁波走査装置である。(Third Embodiment) In a third embodiment of the present invention, three permanent magnet circulators, four electromagnet circulators, and a dielectric line connecting the permanent magnet circulator and the electromagnet circulator are provided. It is an electromagnetic wave scanning device provided.
【0029】図5、図6、図7は、本発明の第3の実施
の形態における電磁波走査装置の構成図である。図5〜
図7において、301、302と303は永久磁石サーキュレー
タ、304、305、306と307は電磁石サーキュレータ、30
8、309と310はアンテナ、311は変調器、312は発振器、3
13は方向性結合器、314はミキサー、315は誘電体線路で
ある。FIG. 5, FIG. 6, and FIG. 7 are configuration diagrams of an electromagnetic wave scanning device according to the third embodiment of the present invention. Figure 5
In FIG. 7, 301, 302 and 303 are permanent magnet circulators, 304, 305, 306 and 307 are electromagnet circulators, 30
8, 309 and 310 are antennas, 311 is modulator, 312 is oscillator, 3
13 is a directional coupler, 314 is a mixer, and 315 is a dielectric line.
【0030】上記のように構成された本発明の第3の実
施の形態の電磁波走査装置の動作を、図5〜図7を参照
しながら説明する。図5に示す電磁波走査装置おいて、
発振器312で発振され、三角波に従って周波数変動する
ように変調器311で変調された電磁波は、誘電体線路315
を通じて、以下の順に送信される。電磁石サーキュレー
タ304、永久磁石サーキュレータ301、アンテナ308、対
象物、アンテナ308、永久磁石サーキュレータ301、電磁
石サーキュレータ306、電磁石サーキュレータ307、ミキ
サー314。第2の実施の形態と同様に、ミキシングされ
た電磁波を信号解析することで、対象物の距離や速度を
求める。The operation of the electromagnetic wave scanning device according to the third embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. In the electromagnetic wave scanning device shown in FIG.
The electromagnetic wave oscillated by the oscillator 312 and modulated by the modulator 311 so as to fluctuate in frequency according to the triangular wave is applied to the dielectric line 315.
Are transmitted in the following order. Electromagnet circulator 304, permanent magnet circulator 301, antenna 308, object, antenna 308, permanent magnet circulator 301, electromagnet circulator 306, electromagnet circulator 307, mixer 314. As in the second embodiment, the distance and speed of the target object are obtained by analyzing the signals of the mixed electromagnetic waves.
【0031】図6は、アンテナ308とは別方向に配置さ
れたアンテナ309を使用して、対象物の距離と速度を求
める場合の電磁波走査装置の動作を示す図である。電磁
石サーキュレータ304と、電磁石サーキュレータ305と、
電磁石サーキュレータ306の印加磁界を、図5に示した
場合とは逆に反転させる。このとき、電磁波は、発振器
312、電磁石サーキュレータ304、電磁石サーキュレータ
305、永久磁石サーキュレータ302、アンテナ309、対象
物、アンテナ309、永久磁石サーキュレータ302、電磁石
サーキュレータ306、電磁石サーキュレータ307、ミキサ
ー314の順に進み、アンテナ309の方向の対象物を捉える
ことができる。FIG. 6 is a diagram showing the operation of the electromagnetic wave scanning apparatus when the distance and the speed of the object are obtained by using the antenna 309 arranged in a different direction from the antenna 308. Electromagnet circulator 304, electromagnet circulator 305,
The applied magnetic field of the electromagnet circulator 306 is reversed in the reverse of the case shown in FIG. At this time, the electromagnetic wave
312, electromagnet circulator 304, electromagnet circulator
305, the permanent magnet circulator 302, the antenna 309, the object, the antenna 309, the permanent magnet circulator 302, the electromagnet circulator 306, the electromagnet circulator 307, and the mixer 314.
【0032】図7は、アンテナ308およびアンテナ309と
は別方向に配置されたアンテナ310を使用して、対象物
の距離と速度を求める場合の電磁波走査装置の動作を示
す図である。電磁石サーキュレータ305と電磁石サーキ
ュレータ307の印加磁界を、図6に示した場合とは逆に
反転させる。このとき、電磁波は、発振器312、電磁石
サーキュレータ304、電磁石サーキュレータ305、永久磁
石サーキュレータ303、アンテナ310、対象物、アンテナ
310、永久磁石サーキュレータ303、電磁石サーキュレー
タ307、ミキサー314の順に進み、アンテナ310の方向の
対象物を捉えることができる。このようにして、電磁石
サーキュレータにより、電磁波の送受信方向を電気的に
3方向に変えることができる。FIG. 7 is a diagram showing the operation of the electromagnetic wave scanning device when the distance and the speed of the object are obtained by using the antenna 310 arranged in a different direction from the antenna 308 and the antenna 309. The applied magnetic fields of the electromagnet circulator 305 and the electromagnet circulator 307 are reversed in the opposite manner to the case shown in FIG. At this time, the electromagnetic waves are generated by the oscillator 312, the electromagnet circulator 304, the electromagnet circulator 305, the permanent magnet circulator 303, the antenna 310, the object, and the antenna.
Proceeding in the order of 310, permanent magnet circulator 303, electromagnet circulator 307, and mixer 314, an object in the direction of the antenna 310 can be captured. In this way, the electromagnetic circulator can electrically change the transmission / reception direction of the electromagnetic wave to three directions.
【0033】上記のように、本発明の第3の実施の形態
では、電磁波走査装置を、3つの永久磁石サーキュレー
タと、4つの電磁石サーキュレータと、永久磁石サーキ
ュレータと電磁石サーキュレータとを接続する誘電体線
路とを備えた構成としたので、電磁石サーキュレータで
電磁波の進行方向を電気的に制御して、電磁波の送受信
方向を電気的に変えて走査することができる。As described above, in the third embodiment of the present invention, the electromagnetic wave scanning device includes three permanent magnet circulators, four electromagnetic circulators, and a dielectric line connecting the permanent magnet circulators and the electromagnetic circulators. Thus, scanning can be performed by electrically controlling the traveling direction of the electromagnetic wave by the electromagnetic circulator and electrically changing the transmission / reception direction of the electromagnetic wave.
【0034】(第4の実施の形態)本発明の第4の実施
の形態は、立体的な構造の電磁波走査装置の複数の基板
面に設けた誘電体線路を接続素子で接続した電磁波走査
装置である。(Fourth Embodiment) A fourth embodiment of the present invention relates to an electromagnetic wave scanning device in which dielectric lines provided on a plurality of substrate surfaces of an electromagnetic wave scanning device having a three-dimensional structure are connected by connecting elements. It is.
【0035】図8は、本発明の第4の実施の形態におけ
る電磁波走査装置の構成図である。誘電体線路が設けら
れた基板面が2層になっている立体的な電磁波走査装置
の平面図である。図8において、401と402は永久磁石サ
ーキュレータ、403と404は電磁石サーキュレータ、405
と406はアンテナ、407と408は接続素子である。FIG. 8 is a configuration diagram of an electromagnetic wave scanning device according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 3 is a plan view of a three-dimensional electromagnetic wave scanning device in which a substrate surface provided with a dielectric waveguide has two layers. 8, 401 and 402 are permanent magnet circulators, 403 and 404 are electromagnet circulators, 405
And 406 are antennas, and 407 and 408 are connection elements.
【0036】図9は、本発明の第4の実施の形態におけ
る電磁波走査装置の別の構成図である。図9において、
501と502と503は、永久磁石サーキュレータ、504と505
と506と507は、電磁石サーキュレータ、508と509と510
は、アンテナ、511と512と513は、接続素子である。FIG. 9 is another configuration diagram of the electromagnetic wave scanning device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG.
501, 502 and 503 are permanent magnet circulators, 504 and 505
And 506 and 507 are electromagnetic circulators, 508 and 509 and 510
Is an antenna, and 511, 512, and 513 are connection elements.
【0037】上記のように構成された本発明の第4の実
施の形態の電磁波走査装置の動作を、図8と図9を参照
しながら説明する。図8の電磁波走査装置において、永
久磁石サーキュレータ401、永久磁石サーキュレータ40
2、電磁石サーキュレータ403、電磁石サーキュレータ40
4は、同じ基板層に設置されている。他の基板層には、
アンテナ405と406が設置されている。接続素子407と接
続素子408を経由して、一方の基板層の誘電体線路と他
方の基板層の誘電体線路を接続する。接続素子として、
例えば、同軸ケーブルを使用する。The operation of the electromagnetic wave scanning device according to the fourth embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 8, the permanent magnet circulator 401 and the permanent magnet circulator 40
2, electromagnet circulator 403, electromagnet circulator 40
4 is installed on the same substrate layer. Other substrate layers include
Antennas 405 and 406 are provided. Via the connection element 407 and the connection element 408, the dielectric line of one substrate layer is connected to the dielectric line of the other substrate layer. As a connection element,
For example, a coaxial cable is used.
【0038】図9の電磁波走査装置において、永久磁石
サーキュレータ501、永久磁石サーキュレータ502、永久
磁石サーキュレータ503、電磁石サーキュレータ504、電
磁石サーキュレータ505、電磁石サーキュレータ506、電
磁石サーキュレータ507は、同じ基板層に設置されてい
る。他の基板層には、アンテナ508と509と510が設置さ
れている。接続素子511と接続素子512と接続素子513を
経由して、一方の基板層の誘電体線路と他方の基板層の
誘電体線路を接続する。このように配置することで、立
体的な電磁波走査装置を実現できる。9, the permanent magnet circulator 501, the permanent magnet circulator 502, the permanent magnet circulator 503, the electromagnet circulator 504, the electromagnet circulator 505, the electromagnet circulator 506, and the electromagnet circulator 507 are provided on the same substrate layer. I have. On other substrate layers, antennas 508, 509, and 510 are provided. Via the connection element 511, the connection element 512, and the connection element 513, the dielectric line on one substrate layer and the dielectric line on the other substrate layer are connected. With this arrangement, a three-dimensional electromagnetic wave scanning device can be realized.
【0039】上記のように、本発明の第4の実施の形態
では、電磁波走査装置を、複数の基板面に設けた誘電体
線路と、異なる基板面の誘電体線路を接続する接続素子
とを備えた構成としたので、異なる層の誘電体線路を接
続して、立体的な構造の電磁波走査装置を実現できる。As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, the electromagnetic wave scanning device includes a dielectric line provided on a plurality of substrate surfaces and a connection element for connecting the dielectric lines on different substrate surfaces. With the configuration, the electromagnetic wave scanning device having a three-dimensional structure can be realized by connecting the dielectric lines of different layers.
【0040】[0040]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、電磁石サーキュレータを、2枚の金属板と、2枚
の金属板に挟まれた3つの誘電体と、3つの誘電体に囲
まれたフェライト共振器と、フェライト共振器の磁界を
変える電磁石とを備えた構成としたので、電磁波の進行
方向を電気的に制御することができるという効果が得ら
れる。As is apparent from the above description, in the present invention, the electromagnet circulator is surrounded by two metal plates, three dielectrics sandwiched between the two metal plates, and three dielectrics. Since the ferrite resonator and the electromagnet for changing the magnetic field of the ferrite resonator are provided, an effect that the traveling direction of the electromagnetic wave can be electrically controlled can be obtained.
【0041】また、電磁波走査装置を、2つの永久磁石
サーキュレータと、2つの電磁石サーキュレータと、永
久磁石サーキュレータと電磁石サーキュレータとを接続
する誘電体線路とを備えた構成としたので、電磁石サー
キュレータで電磁波の進行方向を電気的に制御して、電
磁波の送受信方向を電気的に変えて走査することができ
るという効果が得られる。Further, the electromagnetic wave scanning device is configured to include two permanent magnet circulators, two electromagnet circulators, and a dielectric line connecting the permanent magnet circulators and the electromagnetic circulators. An effect is obtained in which scanning can be performed by electrically controlling the traveling direction and electrically changing the transmission / reception direction of the electromagnetic wave.
【0042】また、電磁波走査装置を、3つの永久磁石
サーキュレータと、4つの電磁石サーキュレータと、永
久磁石サーキュレータと電磁石サーキュレータとを接続
する誘電体線路とを備えた構成としたので、電磁石サー
キュレータで電磁波の進行方向を電気的に制御して、電
磁波の送受信方向を電気的に変えて走査することができ
るという効果が得られる。Further, since the electromagnetic wave scanning device has three permanent magnet circulators, four electromagnet circulators, and a dielectric line connecting the permanent magnet circulators and the electromagnetic circulators, the electromagnetic wave circulators are used for the electromagnetic wave circulator. An effect is obtained in which scanning can be performed by electrically controlling the traveling direction and electrically changing the transmission / reception direction of the electromagnetic wave.
【0043】また、誘電体線路を設けた複数の基板面
と、異なる基板面に設けた誘電体線路の間を接続する接
続素子とを備えたので、電磁波走査装置を多層にして、
複雑な構成の装置も実現できるという効果が得られる。Also, since a plurality of substrate surfaces provided with the dielectric waveguides and connection elements for connecting the dielectric waveguides provided on different substrate surfaces are provided, the electromagnetic wave scanning device is formed into a multilayer structure.
An effect is obtained that an apparatus having a complicated configuration can be realized.
【図1】本発明の第1の実施の形態における電磁石サー
キュレータの斜視図、FIG. 1 is a perspective view of an electromagnet circulator according to a first embodiment of the present invention;
【図2】本発明の第1の実施の形態における電磁石サー
キュレータの平面図、FIG. 2 is a plan view of the electromagnet circulator according to the first embodiment of the present invention;
【図3】本発明の第2の実施の形態における電磁波走査
装置の構成図、FIG. 3 is a configuration diagram of an electromagnetic wave scanning device according to a second embodiment of the present invention;
【図4】本発明の第2の実施の形態における電磁波走査
装置の別の動作状態を示す図、FIG. 4 is a diagram showing another operation state of the electromagnetic wave scanning device according to the second embodiment of the present invention;
【図5】本発明の第3の実施の形態における電磁波走査
装置の構成図、FIG. 5 is a configuration diagram of an electromagnetic wave scanning device according to a third embodiment of the present invention;
【図6】本発明の第3の実施の形態における電磁波走査
装置の別の動作状態を示す図、FIG. 6 is a diagram showing another operation state of the electromagnetic wave scanning device according to the third embodiment of the present invention;
【図7】本発明の第3の実施の形態における電磁波走査
装置のさらに別の動作状態を示す構成図、FIG. 7 is a configuration diagram showing still another operation state of the electromagnetic wave scanning device according to the third embodiment of the present invention;
【図8】本発明の第4の実施の形態における電磁波走査
装置の構成図、FIG. 8 is a configuration diagram of an electromagnetic wave scanning device according to a fourth embodiment of the present invention;
【図9】本発明の第4の実施の形態における電磁波走査
装置の別の構成図、FIG. 9 is another configuration diagram of the electromagnetic wave scanning device according to the fourth embodiment of the present invention;
【図10】従来のサーキュレータの斜視図、FIG. 10 is a perspective view of a conventional circulator,
【図11】従来のサーキュレータの平面図、FIG. 11 is a plan view of a conventional circulator,
【図12】従来の電磁波走査装置の機能ブロック図であ
る。FIG. 12 is a functional block diagram of a conventional electromagnetic wave scanning device.
101 金属板 102 誘電体 103 フェライト共振器 104 電磁石 201、202、301、302、303、401、402、501、502、503
永久磁石サーキュレータ 203、204、304、305、306、307、403、404、504、505、
506、507 電磁石サーキュレータ 205、206、308、309、310、405、406、508、509、510
アンテナ 207、311 変調器 208、312 発振器 209、313 方向性結合器 210、314 ミキサー 211、315 誘電体線路 407、408、511、512、513 接続素子101 Metal plate 102 Dielectric 103 Ferrite resonator 104 Electromagnet 201, 202, 301, 302, 303, 401, 402, 501, 502, 503
Permanent magnet circulators 203, 204, 304, 305, 306, 307, 403, 404, 504, 505,
506,507 Electromagnetic circulator 205,206,308,309,310,405,406,508,509,510
Antenna 207, 311 Modulator 208, 312 Oscillator 209, 313 Directional coupler 210, 314 Mixer 211, 315 Dielectric line 407, 408, 511, 512, 513 Connection element
Claims (4)
まれた3つの誘電体と、前記3つの誘電体に囲まれたフ
ェライト共振器と、前記フェライト共振器の磁界を変え
る電磁石とを備えたことを特徴とする電磁石サーキュレ
ータ。1. A metal plate, three dielectrics sandwiched between the two metal plates, a ferrite resonator surrounded by the three dielectrics, and a magnetic field of the ferrite resonator is changed. An electromagnet circulator comprising an electromagnet.
の請求項1記載の電磁石サーキュレータと、前記永久磁
石サーキュレータと前記電磁石サーキュレータとを接続
する誘電体線路とを備えたことを特徴とする電磁波走査
装置。2. An electromagnetic wave scanning apparatus comprising: two permanent magnet circulators; two electromagnet circulators according to claim 1; and a dielectric line connecting the permanent magnet circulator and the electromagnetic circulator. .
の請求項1記載の電磁石サーキュレータと、前記永久磁
石サーキュレータと前記電磁石サーキュレータとを接続
する誘電体線路とを備えたことを特徴とする電磁波走査
装置。3. An electromagnetic wave scanning device comprising: three permanent magnet circulators; four electromagnet circulators according to claim 1; and a dielectric line connecting the permanent magnet circulators and the electromagnet circulators. .
と、異なる基板面に設けた誘電体線路の間を接続する接
続素子とを備えたことを特徴とする請求項2、3記載の
電磁波走査装置。4. The apparatus according to claim 2, further comprising: a plurality of substrate surfaces on which said dielectric lines are provided; and connection elements for connecting dielectric lines provided on different substrate surfaces. Electromagnetic wave scanning device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3031199A JP2000232302A (en) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | Electromagnet circulator and electromagnetic wave scanner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3031199A JP2000232302A (en) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | Electromagnet circulator and electromagnetic wave scanner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000232302A true JP2000232302A (en) | 2000-08-22 |
Family
ID=12300249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3031199A Pending JP2000232302A (en) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | Electromagnet circulator and electromagnetic wave scanner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000232302A (en) |
-
1999
- 1999-02-08 JP JP3031199A patent/JP2000232302A/en active Pending
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