JP2002135056A - 高周波ダイオード発振器およびそれを用いたミリ波送受信器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発振周波数を容易かつ再現性良く調整でき、ま
た高周波ダイオード発振器の小型化に有利なものとする
こと。 【解決手段】ＮＲＤガイド型のガンダイオード発振器に
おいて、チョーク型バイアス供給線路４ａの幅の広い線
路および幅の狭い線路の長さをそれぞれ略λ／４、帯状
導体５の長さを略｛（３／４）＋ｎ｝λ（ｎは０以上の
整数）とし、平行平板導体１，１の内側の少なくとも一
方の面に帯状導体５の前方の部位からチョーク型バイア
ス供給線路４ａの前方の部位にかけて帯状導体５に略平
行な溝８が形成され、溝８に沿って移動するように溝８
に一面が嵌入されるとともに帯状導体５の主面と対向す
る面を有する略直方体の金属ブロック９が帯状導体５に
電磁結合するように近接して設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ミリ波集積回路等
の高周波回路に組み込まれるガンダイオード発振器等の
高周波ダイオード発振器であって、発振周波数の調整機
能を有する非放射性誘電体線路型の高周波ダイオード発
振器およびそれを用いたミリ波送受信器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のガンダイオード発振器を図４に示
す。同図において、１は一対の平行平板導体であり、そ
れらの間隔ｄをｄ≦λ／２とすることにより外部から誘
電体線路６へのノイズの侵入をなくしかつ外部への高周
波信号の放射をなくして信号を伝送させる、所謂非放射
性誘電体線路（NonRadiative Dielectric waveguide
で、以下、ＮＲＤガイドという）を構成する。なお、λ
は使用周波数において空気中を伝搬する電磁波（高周波
信号）の波長である。

【０００３】また、２はガンダイオード素子を設置（マ
ウント）するための略直方体状の金属ブロック等の金属
部材、３はマイクロ波，ミリ波を発振する高周波ダイオ
ードの１種であるガンダイオード素子、４は金属部材２
の一側面に設置され、ガンダイオード素子３にバイアス
電圧を供給するとともに高周波信号の漏れを防ぐローパ
スフィルタとして機能するチョーク型バイアス供給線路
４ａを形成した配線基板、５はチョーク型バイアス供給
線路４ａとガンダイオード素子３の上部導体とを接続す
る金属箔リボン等の帯状導体、６はガンダイオード素子
３の近傍に配置され高周波信号を受信し外部へ伝搬させ
る誘電体線路である。なお、図４では、内部を透視する
ために平行平板導体１の上側を一部切り欠いている。ま
た、帯状導体５は金属部材２の表面から所定間隔をあけ
てチョーク型バイアス供給線路４ａとガンダイオード素
子３との間に架け渡されている。

【０００４】そして、帯状導体５の主面に平行な主面を
有する略四角柱状の誘電体チップ７を帯状導体５に近接
配置して電磁結合させ、高周波信号の発振周波数を制御
可能とすることを本出願人は先に提案した（特願平１１
−２３７３１８号）。また、この場合、チョーク型バイ
アス供給線路４ａは、幅の広い線路の長さと幅の狭い線
路の長さとがそれぞれ略λ／４であるチョークを構成し
ており、帯状導体５の長さは略｛（３／４）＋ｎ｝λ
（ｎは０以上の整数）に設定され、チョーク型バイアス
供給線路４ａと帯状導体５とで共振器を構成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ガ
ンダイオード発振器においては、高周波信号の発振周波
数を調整するために誘電体チップ７を帯状導体５に近接
配置させていたが、誘電体チップ７の位置調整による発
振周波数の制御は困難であり、再現性良く発振周波数を
微調整することは難しかった。また、誘電体チップ７を
手動により位置調整し易いように大型化しようとする
と、ガンダイオード発振器全体が大型化し、小型軽量化
ができなくなるという問題点があった。

【０００６】従って、本発明は上記事情に鑑みて完成さ
れたものであり、その目的は、高周波ダイオード発振器
の発振周波数の微調整を再現性良く可能とし、また発振
周波数の調整量を変化させることが可能なものとするこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の高周波ダイオー
ド発振器は、高周波信号の波長λの２分の１以下の間隔
で配置した平行平板導体間に金属部材を設置し、該金属
部材に、高周波信号を発振する高周波ダイオードと、幅
の広い線路と幅の狭い線路が交互に形成されたチョーク
型バイアス供給線路と、前記高周波ダイオードと前記チ
ョーク型バイアス供給線路との間に架け渡されて直線状
に接続する帯状導体とを設けるとともに、前記平行平板
導体間の前記高周波ダイオードの近傍に前記高周波信号
を受信し伝搬させる誘電体線路を設けて成る高周波ダイ
オード発振器において、前記チョーク型バイアス供給線
路の幅の広い線路および幅の狭い線路の長さをそれぞれ
略λ／４、前記帯状導体の長さを略｛（３／４）＋ｎ｝
λ（ｎは０以上の整数）とするとともに、前記平行平板
導体の内側の少なくとも一方の面に前記帯状導体の前方
の部位から前記チョーク型バイアス供給線路の前方の部
位にかけて前記帯状導体に略平行な溝が形成され、該溝
に沿って移動するように前記溝に一面が嵌入されるとと
もに前記帯状導体の主面と対向する面を有する略直方体
の金属ブロックが前記帯状導体に電磁結合するように近
接して設けられていることを特徴とする。

【０００８】本発明は、このような構成により、チョー
ク型バイアス供給線路と帯状導体とが高周波ダイオード
の発振周波数を決定する共振器として機能し、帯状導体
の主面と対向する面を有する金属ブロックを、平行平板
導体の内側の面に設けた溝に配置して、移動（スライ
ド）することで、帯状導体に対向する金属ブロックの面
の対向部の対向面積および距離を容易かつ再現性良く微
調整可能とすることで、帯状導体を伝搬する高周波信号
の波長を微調整できる。その結果、共振器の実質的な共
振器長を微妙に調整でき、従って発振周波数を再現性良
く微調整できる。

【０００９】また、本発明の高周波ダイオード発振器
は、高周波信号の波長λの２分の１以下の間隔で配置し
た平行平板導体間に金属部材を設置し、該金属部材に、
高周波信号を発振する高周波ダイオードと、幅の広い線
路と幅の狭い線路が交互に形成されたチョーク型バイア
ス供給線路と、前記高周波ダイオードと前記チョーク型
バイアス供給線路との間に架け渡されて直線状に接続す
る帯状導体とを設けるとともに、前記平行平板導体間の
前記高周波ダイオードの近傍に前記高周波信号を受信し
伝搬させる誘電体線路を設けて成る高周波ダイオード発
振器において、前記チョーク型バイアス供給線路の幅の
広い線路および幅の狭い線路の長さをそれぞれ略λ／
４、前記帯状導体の長さを略｛（３／４）＋ｎ｝λ（ｎ
は０以上の整数）とするとともに、前記平行平板導体の
内側の少なくとも一方の面に前記帯状導体の前方の部位
から前記チョーク型バイアス供給線路の前方の部位にか
けて前記帯状導体に略平行な溝が形成され、該溝に沿っ
て移動するように前記溝に嵌入された平板が設けられ、
かつ前記平板上に前記帯状導体の主面と対向する面を有
する略角柱状の金属柱が前記帯状導体と電磁結合するよ
うに近接して立設されていることを特徴とする。

【００１０】本発明は、上記の構成により、チョーク型
バイアス供給線路と帯状導体とが高周波ダイオードの発
振周波数を決定する共振器として機能し、帯状導体の主
面と対向する面を有する金属柱を、平行平板導体の内側
の面に設けた溝に配置した平板上に立設して移動（スラ
イド）することで、帯状導体に対向する金属柱の面の対
向面積および距離を容易かつ再現性良く微調整可能とす
ることで、帯状導体を伝搬する高周波信号の波長をさら
に微調整できる。その結果、共振器の実質的な共振器長
をさらに微妙に調整でき、従って発振周波数を再現性良
く微調整できる。

【００１１】本発明のミリ波送受信器は、ミリ波信号の
波長の２分の１以下の間隔で配置した平行平板導体間
に、高周波ダイオード発振器が一端部に付設され、前記
高周波ダイオード発振器から出力されたミリ波信号を伝
搬させる第１の誘電体線路と、バイアス電圧印加方向が
前記ミリ波信号の電界方向に合致するように配置され、
前記バイアス電圧を周期的に制御することによって前記
ミリ波信号を周波数変調した送信用のミリ波信号として
出力する可変容量ダイオードと、前記第１の誘電体線路
に一端側が電磁結合するように近接配置されるかまたは
一端が接合されて、前記ミリ波信号の一部をミキサー側
へ伝搬させる第２の誘電体線路と、前記平行平板導体に
平行に配設されたフェライト板の周縁部に所定間隔で配
置されかつそれぞれ前記ミリ波信号の入出力端とされた
第1の接続部，第2の接続部および第3の接続部を有し、
一つの前記接続部から入力された前記ミリ波信号をフェ
ライト板の面内で時計回りまたは反時計回りに隣接する
他の接続部より出力させるサーキュレータであって、前
記第1の誘電体線路の前記ミリ波信号の出力端に前記第1
の接続部が接合されたサーキュレータと、該サーキュレ
ータの第２の接続部に接合され、前記ミリ波信号を伝搬
させるとともに先端部に送受信アンテナを有する第３の
誘電体線路と、前記送受信アンテナで受信され第３の誘
電体線路を伝搬して前記サーキュレータの第３の接続部
より出力した受信波をミキサー側へ伝搬させる第４の誘
電体線路と、前記第２の誘電体線路の中途と前記第４の
誘電体線路の中途とを近接させて電磁結合させるかまた
は接合させて成り、ミリ波信号の一部と受信波とを混合
させて中間周波信号を発生させるミキサー部と、を設け
たミリ波送受信器において、前記高周波ダイオード発振
器を上記本発明の高周波ダイオード発振器としたことを
特徴とする。

【００１２】本発明のミリ波送受信器は、上記構成によ
り、ミリ波信号の周波数を微妙に調整可能であるととも
に、その伝送特性に優れ、その結果ミリ波レーダー等に
適用した際の探知距離を増大し得、また最適周波数で使
用可能なものとなる。

【００１３】また、本発明のミリ波送受信器は、ミリ波
信号の波長の２分の１以下の間隔で配置した平行平板導
体間に、高周波ダイオード発振器が一端部に付設され、
前記高周波ダイオード発振器から出力されたミリ波信号
を伝搬させる第１の誘電体線路と、バイアス電圧印加方
向が前記ミリ波信号の電界方向に合致するように配置さ
れ、前記バイアス電圧を周期的に制御することによって
前記ミリ波信号を周波数変調した送信用のミリ波信号と
して出力する可変容量ダイオードと、前記第１の誘電体
線路に一端側が電磁結合するように近接配置されるかま
たは一端が接合されて、前記ミリ波信号の一部をミキサ
ー側へ伝搬させる第２の誘電体線路と、前記平行平板導
体に平行に配設されたフェライト板の周縁部に所定間隔
で配置されかつそれぞれ前記ミリ波信号の入出力端とさ
れた第1の接続部，第2の接続部および第3の接続部を有
し、一つの前記接続部から入力された前記ミリ波信号を
フェライト板の面内で時計回りまたは反時計回りに隣接
する他の接続部より出力させるサーキュレータであっ
て、前記第１の誘電体線路の前記ミリ波信号の出力端に
前記第１の接続部が接続されるサーキュレータと、該サ
ーキュレータの第２の接続部に接続され、前記ミリ波信
号を伝搬させるとともに先端部に送信アンテナを有する
第３の誘電体線路と、先端部に受信アンテナ、他端部に
ミキサーが各々設けられた第４の誘電体線路と、前記サ
ーキュレータの第３の接続部に接続され、前記送信アン
テナで受信混入したミリ波信号を伝搬させるとともに先
端部に設けられた無反射終端部で前記ミリ波信号を減衰
させる第５の誘電体線路と、前記第２の誘電体線路の中
途と前記第４の誘電体線路の中途とを近接させて電磁結
合させるかまたは接合させて成り、ミリ波信号の一部と
受信波とを混合させて中間周波信号を発生させるミキサ
ー部と、を設けたミリ波送受信器において、前記高周波
ダイオード発振器を上記本発明の高周波ダイオード発振
器としたことを特徴とする。

【００１４】本発明のミリ波送受信器は、上記構成によ
り、ミリ波信号の周波数をさらに微調整可能であるとと
もに、送信用のミリ波信号がサーキュレータを介してミ
キサーへ混入することがなく、その結果受信信号のノイ
ズが低減しミリ波レーダー等に適用した際に探知距離が
増大し、ミリ波信号の伝送特性に優れ、ミリ波レーダー
の探知距離をさらに増大し得るものとなる。

【００１５】上記本発明のミリ波送受信器において、好
ましくは、前記第２の誘電体線路は、前記第３の誘電体
線路に一端側が電磁結合するように近接配置されるかま
たは一端が接合されて、前記ミリ波信号の一部をミキサ
ー側へ伝搬させるように配置されていることを特徴とす
る。この構成においても、上記と同様の作用効果を奏す
る。

【００１６】また、上記本発明のミリ波送受信器におい
て、好ましくは、前記第１の誘電体線路の前記第２の誘
電体線路との信号分岐部と、前記サーキュレータとの間
に、バイアス電圧印加方向が前記ミリ波信号の電界方向
に合致するように配置され、前記バイアス電圧をオン−
オフすることによって前記ミリ波信号をパルス変調し送
信用のミリ波信号として出力するパルス変調用ダイオー
ドを設けたことを特徴とする。

【００１７】上記の構成により、ミリ波信号をパルス化
して送受信するパルス方式のミリ波レーダーモジュール
等のミリ波送受信器を構成できるとともに、ミリ波信号
の周波数を微調整できるとともに、その伝送特性に優
れ、ミリ波レーダーの探知距離を増大し得るものとな
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の高周波ダイオード発振器
について以下に説明する。図１〜図３は本発明のＮＲＤ
ガイド型の高周波ダイオード発振器を示し、これらの図
において、１はガンダイオード素子等の高周波ダイオー
ドが発振する高周波信号の空気中での波長λの２分の１
以下の間隔で配置した一対の平行平板導体、２はガンダ
イオード素子３を設置（マウント）するための略直方体
状の金属ブロック等の金属部材、３はマイクロ波，ミリ
波を発振する高周波ダイオードの１種であるガンダイオ
ード素子、４は金属部材２の一側面に設置され、ガンダ
イオード素子３にバイアス電圧を供給するとともに高周
波信号の漏れを防ぐローパスフィルタとして機能するチ
ョーク型バイアス供給線路４ａを形成した配線基板、５
はチョーク型バイアス供給線路４ａとガンダイオード素
子３の上部導体とを接続する金属箔リボン等の帯状導
体、６はガンダイオード素子３の近傍に配置され高周波
信号を受信し外部へ伝搬させる誘電体線路である。な
お、図１では、内部を透視するために平行平板導体１の
上側を一部切り欠いて描いている。

【００１９】また本発明において、チョーク型バイアス
供給線路４ａは、図２に示すように、幅の広い線路およ
び幅の狭い線路の長さがそれぞれ略λ／４の広狭線路か
ら成り、また帯状導体５の長さは略｛（３／４）＋ｎ｝
λ（ｎは０以上の整数）である。この帯状導体５の長さ
は略３λ／４〜略｛（３／４）＋３｝λが良く、略
｛（３／４）＋３｝λを超えると帯状導体５が長くな
り、撓み、捩じれ等が生じ易くなり、個々の高周波ダイ
オード発振器間で発振周波数等の特性のばらつきが大き
くなるとともに、種々の共振モードが発生して、所望の
発振周波数と異なる周波数の信号が発生するという問題
が生じる。より好ましくは、略３λ／４，略｛（３／
４）＋１｝λである。

【００２０】また、略｛（３／４）＋ｎ｝λとしたの
は、｛（３／４）＋ｎ｝λから多少ずれていても共振は
可能だからである。例えば、帯状導体５を｛（３／４）
＋ｎ｝λよりも１０〜２０％程度長く形成しても良く、
その場合、帯状導体５の接するチョーク型バイアス供給
線路４ａの１パターン目の長さλ／４のうち一部が共振
に寄与すると考えられるからである。従って、帯状導体
５の長さは｛（３／４）＋ｎ｝λ±２０％程度の範囲内
で変化させることができる。

【００２１】これらチョーク型バイアス供給線路４ａお
よび帯状導体５の材料は、Ｃｕ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，
Ｗ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｐｔ等から成り、特にＣ
ｕ，Ａｇが、電気伝導度が良好であり、損失が小さく、
発振出力が大きくなるといった点で好ましい。

【００２２】また、帯状導体５は金属部材２の表面から
所定間隔をあけて金属部材２と電磁結合しており、チョ
ーク型バイアス供給線路４ａとガンダイオード素子３間
に架け渡されている。即ち、帯状導体５の一端はチョー
ク型バイアス供給線路４ａの一端に半田付け等により接
続され、帯状導体５の他端はガンダイオード素子３の上
部導体に半田付け等により接続されており、帯状導体５
の接続部を除く中途部分は宙に浮いた状態となってい
る。

【００２３】そして、金属部材２は、ガンダイオード素
子３の電気的な接地（アース）を兼ねているため金属導
体であれば良く、その材料は金属（合金を含む）導体で
あれば特に限定するものではなく、真鍮（黄銅：Ｃｕ−
Ｚｎ合金），Ａｌ，Ｃｕ，ＳＵＳ（ステンレススチー
ル），Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ等から成る。また金属部材２
は、全体が金属から成る金属ブロック、セラミックスや
プラスチック等の絶縁基体の表面全体または部分的に金
属メッキしたもの、絶縁基体の表面全体または部分的に
導電性樹脂材料等をコートしたものであっても良い。

【００２４】また、誘電体線路６の材料は、コーディエ
ライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ₂）セラミッ
クス（比誘電率４〜５），アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）セラミ
ックス（比誘電率９〜１０）等が好ましく、これらは高
周波帯域において低損失である。ガンダイオード素子３
と誘電体線路６との間隔は１．０ｍｍ程度以下が好まし
く、１．０ｍｍを超えると損失を小さくして電磁的結合
が可能な最大離間幅を超える。

【００２５】本発明の高周波ダイオード発振器につい
て、金属ブロック９周辺の側面図を図３の（ａ）に、
（ａ）のＡ−Ａ線における断面図を図３の（ｂ）に示
す。同図に示すように、平行平板導体１，１の内側の少
なくとも一方の面に帯状導体５の前方の部位から少なく
ともチョーク型バイアス供給線路の前方の部位にかけ
て、好ましくは平行平板導体１の一辺１１（図１）にか
けて、帯状導体５に略平行な溝８が形成される。一辺１
１にかけて溝８を形成すると、外部から容易に金属ブロ
ック９を移動させ得る。

【００２６】そして、その溝８に沿って移動するよう
に、溝８に一面が嵌入されるとともに帯状導体５の主面
と対向する面を有する略直方体の金属ブロック９が帯状
導体５に電磁結合するように近接して設けられている。
そして、金属ブロック９は溝８に最も進入させた状態
で、その一端が平行平板導体１の一辺１１から外部に突
出しているのが好ましく、この場合、平行平板導体１の
外部より金属ブロック９を駆動して移動させて位置調整
を容易に行うことができる。なお、金属ブロック９は板
状のものを一側面が下になるように縦置きしたものであ
ってもよく、その場合、その一側面を溝８に嵌入させ
て、その一主面が帯状導体５の主面に対向するように設
置されていればよい。

【００２７】平行平板導体１の溝８は、図３に示すよう
に、各平行平板導体１の内面に対向させて一対設けても
よいし、一方の平行平板導体１にのみ設けてもよい。

【００２８】また、金属ブロック９をステッピングモー
タ等を用いたアクチュエーター等で移動駆動させ、位置
を制御することにより、金属ブロック９の位置調整の再
現性がより向上し、より細かい位置調整が可能となる。

【００２９】さらに、この金属ブロック９は、帯状導体
５に平行な方向に限らず、帯状導体５に平行な方向に対
して若干の角度をなして傾斜する方向に移動するよう
に、溝８を形成してもよい。この場合、金属ブロック９
の移動につれて、金属ブロック９と帯状導体５との電磁
結合の度合いを徐々に変化するように制御することがで
きる。即ち、チョーク型バイアス供給線路４ａの共振状
態の制御の度合いを徐々に変化させ得る。

【００３０】この金属ブロック９と帯状導体５との間隔
は０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であるのがよく、０．１ｍ
ｍ未満では、金属ブロック９の帯状導体５への影響が大
きく共振器長に変化も大きくなり、周波数変化が大きく
なりすぎ、調整が困難である。一方、２ｍｍ以上では、
金属ブロック９の帯状導体５への影響の度合いが小さく
周波数の調整幅が小さくなりすぎる。

【００３１】金属ブロック９の材料としては、金属（合
金を含む）導体であれば特に限定するものではなく、真
鍮（黄銅：Ｃｕ−Ｚｎ合金），Ａｌ，Ｃｕ，ＳＵＳ（ス
テンレススチール），Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ等から成る。

【００３２】本発明のＮＲＤガイド用の平行平板導体１
は、高い電気伝導度および加工性等の点で、Ｃｕ，Ａ
ｌ，Ｆｅ，ＳＵＳ（ステンレススチール），Ａｇ，Ａ
ｕ，Ｐｔ等の導体板、あるいはセラミックス，樹脂等か
ら成る絶縁板の表面にこれらの導体層を形成したもので
もよい。

【００３３】本発明において、振動等により金属ブロッ
ク９が位置ずれを起こさないように、金属ブロック９と
溝８との摺動部の少なくとも一方を、算術平均粗さが
０．５〜３．０μｍとなるように粗面化することがよ
い。０．５μｍ未満では、金属ブロック９が位置ずれを
起こし易く、３．０μｍを超えると、金属ブロック９の
移動を円滑に行なうのが困難になる。また、金属ブロッ
ク９と溝８との摺動部に、互いに噛み合うような凹凸を
設け、金属ブロック９が外力で容易に移動しないように
するとともに、金属ブロック９を所定長さづつ移動させ
るようにすることもできる。

【００３４】また、金属ブロック９の形状は、図９に示
すように種々の形状とし得る。同図の（ａ）は、帯状導
体５に対向する側を先細り状とし、帯状導体５の主面と
それに対向する金属ブロック９の面との間隔が徐々に変
化するようにした形状である。この場合、帯状導体５と
金属ブロック９との電磁結合の状態を徐々に変化させる
ことにより、チョーク型バイアス供給線路４ａの共振状
態の制御の度合いを徐々に変化させ得る。例えば、より
先端部では共振状態の変化がより緩やかなものとなる。

【００３５】（ｂ）は、帯状導体５の主面とそれに対向
する金属ブロック９の面との間隔が段階的に変化するよ
うにした形状である。この場合、帯状導体５と金属ブロ
ック９との電磁結合の状態を段階的に変化させることに
より、チョーク型バイアス供給線路４ａの共振状態の制
御の度合いを段階的に変化させ得る。例えば、帯状導体
５の主面とそれに対向する金属ブロック９の面との間隔
が大きい先端部では共振状態の変化が緩やかであり、間
隔が小さい部分では共振状態の変化が急になる。

【００３６】（ｃ）は、帯状導体５の主面に対向する金
属ブロック９の面に帯状導体５に略相当する幅の溝を設
け、帯状導体５の主面とそれに対向する金属ブロック９
の面との間隔が段階的に変化するようにした形状であ
る。この場合、（ｂ）と同様の効果が得らるが、共振状
態の制御の度合いがより微妙なものとなる。

【００３７】（ｄ）は、帯状導体５の主面に対向する金
属ブロック９の面に帯状導体５に略相当する幅の溝を設
け、その溝の底面を斜面とし、帯状導体５の主面とそれ
に対向する金属ブロック９の面との間隔が徐々に変化す
るようにした形状である。この場合、（ａ）と同様の効
果が得らるが、共振状態の制御の度合いがより微妙なも
のとなる。

【００３８】（ｅ）は、略直方体の金属ブロック９の、
帯状導体５の主面に対向する面に、電磁波吸収性が金属
ブロック９と異なる電磁波吸収層９ａを形成したもので
ある。電磁波吸収層９ａの電磁波吸収性が金属ブロック
９よりも大きい場合、先端部では共振状態の制御の度合
いが大きくなり、電磁波吸収層９ａの電磁波吸収性が金
属ブロック９よりも小さい場合、先端部では共振状態の
制御の度合いが小さくなる。この電磁波吸収層９ａは、
例えばフェライト等の磁性材料，磁性材料と金属材料の
粉末，金属繊維，カーボン等のうちの少なくとも１種を
樹脂バインダ中に分散させたものを塗布形成したもの等
である。また、電磁波吸収層９ａを多孔質としたり表面
にピラミッド型の凹凸を形成すると、電磁波吸収性が向
上し、好ましい。

【００３９】また、薄い金属板を縦に複数枚重ねて金属
ブロック９を構成し、それを溝８に嵌入させ、薄い金属
板を抜いていくことにより、帯状導体５との電磁結合の
度合いを制御して共振状態を制御することができる。こ
の場合、溝８内に、薄い金属板の各々に対応する細い溝
を設けることが好ましく、溝８内での金属板の位置ずれ
を防止できる。

【００４０】このように、平行平板導体１，１の内側の
少なくとも一方の面に帯状導体５の前方の部位からチョ
ーク型バイアス供給線路４ａの前方の部位にかけて帯状
導体５に略平行な溝８が形成され、その溝８に沿って移
動するように溝８に一面が嵌入されるとともに帯状導体
５の主面と対向する面を有する略直方体の金属ブロック
９が帯状導体５に電磁結合するように近接して設けられ
ている構成とし、この構成において金属ブロック９を移
動駆動することにより、金属ブロック９の帯状導体５と
の対向部分の間隔、面積を容易かつ再現性良く微調整す
ることができる。その結果、帯状導体５を伝搬する高周
波信号の波長を調整することができ、チョーク型バイア
ス供給線路４ａと帯状導体５とから成る共振器の実質的
な共振器長を微妙に調整できる。例えば、帯状導体５の
電気的な共振器長を略｛（３／４）＋ｎ｝λよりも僅か
に大きくし、発振周波数を低くすることが可能となる。

【００４１】また、本発明の他の発明は、図８に示すよ
うに、図１，図３に示した溝８に沿って移動するように
溝８に嵌入された平板１２が設けられ、かつ平板１２上
に帯状導体５の主面と対向する面を有する略角柱状の金
属柱１３が帯状導体５と電磁結合するように近接して立
設されている構成である。なお、平板１２および金属柱
１３以外の構成は図１〜図３のものと同様であり、それ
らの詳細な説明は省略する。

【００４２】本発明において、平板１２の材料は、平行
平板導体１と同様に加工性等の点で、Ｃｕ，Ａｌ，Ｆ
ｅ，ＳＵＳ（ステンレススチール），Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ
等の導体とするか、または誘電体材料として、アルミナ
セラミックス，コーディエライトセラミックス等のセラ
ミック材料、テフロン（登録商標）（ポリテトラフルオ
ロエチレン），ポリスチレン，ポリカーボネート，アク
リル樹脂等の樹脂材料であってもよい。好ましくは、平
板１２の材料は、平行平板導体１と同じ材料がよく、帯
状導体５からの電界分布が、平板１２とそれに対向する
平行平板導体１の主面との間で異なるものとならず、そ
の結果高周波信号の伝送損失が小さくなる。

【００４３】金属柱１３の材料は、平行平板導体１と同
様に加工性等の点で、Ｃｕ，Ａｌ，Ｆｅ，ＳＵＳ（ステ
ンレススチール），Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ等から成る。

【００４４】また、金属柱１３の形状は、帯状導体５の
主面と対向する面を有する、略三角柱状，略四角柱状等
の略角柱状であり、好ましくは上下が対称になっている
形状がよく、上下が対称で無い場合、不要な伝送モード
が発生し、伝送損失が大きくなる。

【００４５】さらに、金属柱１３の形状は、図１０に示
すような種々の形状とし得る。同図の（ａ）は、金属柱
１３を三角柱状のものとし、帯状導体５の主面とそれに
対向する金属柱１３の面との間隔が徐々に変化するよう
にしたものである。この場合、例えば帯状導体５の主面
とそれに対向する金属柱１３の面との間隔が先端部で大
きくなっていると、より先端部では共振状態の変化がよ
り緩やかなものとなる。また、帯状導体５の主面とそれ
に対向する金属柱１３の面との間隔が先端部で小さくな
るように配置することもでき、より先端部で共振状態の
変化がより急になる。

【００４６】（ｂ）は、金属柱１３を、帯状導体５の主
面に対向する面を凹状の円筒面等の曲面とした略三角柱
状のものとし、帯状導体５の主面とそれに対向する金属
柱１３の面との間隔が徐々にかつ先端側で微妙に変化す
るようにしたものである。この場合、例えば帯状導体５
の主面とそれに対向する金属柱１３の面との間隔が先端
部で大きくなっているため、より先端部では共振状態の
変化がより緩やかで微妙なものとなる。

【００４７】（ｃ）は、略四角柱の金属柱１３の帯状導
体５の主面に対向する面に、電磁波吸収性が金属柱１３
と異なる電磁波吸収層１３ａを形成したものである。電
磁波吸収層１３ａの電磁波吸収性が金属柱１３よりも大
きい場合、先端部では共振状態の制御の度合いが大きく
なり、電磁波吸収層１３ａの電磁波吸収性が金属柱１３
よりも小さい場合、先端部では共振状態の制御の度合い
が小さくなる。

【００４８】本発明でいう高周波帯域は、数１０〜数１
００ＧＨｚ帯域のマイクロ波帯域およびミリ波帯域に相
当し、例えば３０ＧＨｚ以上、特に５０ＧＨｚ以上、更
には７０ＧＨｚ以上の高周波帯域が好適である。

【００４９】また、本発明の高周波ダイオードとして
は、インパット（impatt：impact ionisation avalan
che transit time）・ダイオード，トラパット（trap
att：trapped plasma avalanche triggered transi
t）・ダイオード，ガンダイオード等のマイクロ波ダイ
オードおよびミリ波ダイオードが好適に使用される。

【００５０】また、本発明のＮＲＤガイド型の高周波ダ
イオード発振器は、無線ＬＡＮ，自動車のミリ波レーダ
等に使用されるものであり、例えば自動車の周囲の障害
物および他の自動車に対しミリ波を照射し、反射波を元
のミリ波と合成して中間周波信号を得、この中間周波信
号を分析することにより障害物および他の自動車までの
距離、それらの移動速度等が測定できる。

【００５１】かくして、本発明は、チョーク型バイアス
供給線路４ａと帯状導体５とが高周波ダイオードの発振
周波数を決定する共振器として機能し、また帯状導体５
を伝搬する高周波信号の波長を調整することができ、チ
ョーク型バイアス供給線路４ａと帯状導体５とから成る
共振器の実質的な共振器長を微妙に調整できる。

【００５２】尚、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の
変更を行っても何等差し支えない。

【００５３】本発明のミリ波送受信器について、以下に
説明する。図５~７は本発明のミリ波送受信器について
示すものであり、図５は送信アンテナと受信アンテナが
一体化されたものの平面図、図６は送信アンテナと受信
アンテナが独立したものの平面図、図７はスイッチ用の
ＰＩＮダイオードやショットキーバリアダイオードを設
けた配線基板の斜視図である。

【００５４】図５において、５１は本発明の一方の平行
平板導体（他方は省略する）、５２は第１の誘電体線路
５３の一端に設けられた電圧制御型のミリ波信号発振
部、即ち本発明の高周波ダイオード発振器を具備してお
り、さらに、バイアス電圧印加方向が高周波信号の電界
方向に合致するように、第１の誘電体線路５３の高周波
ダイオード近傍に配置された可変容量ダイオードのバイ
アス電圧を周期的に制御して、三角波，正弦波等とする
ことにより、周波数変調した送信用のミリ波信号として
出力する。

【００５５】５３は、高周波ダイオードから出力された
高周波信号が変調されたミリ波信号を伝搬させる第１の
誘電体線路、５４は、第１，第３，第４の誘電体線路に
それぞれ結合される第１，第２，第３の接続部５４ａ，
５４ｂ，５４ｃを有する、フェライト円板等から成るサ
ーキュレータ、５５は、サーキュレータ５４の第２の接
続部５４ｂに接続され、ミリ波信号を伝搬させるととも
に先端部に送受信アンテナ５６を有する第３の誘電体線
路、５６は、第３の誘電体線路５５の先端部に金属導波
管を介して接続される送受信アンテナである。

【００５６】また５７は、送受信アンテナ５６で受信さ
れ第３の誘電体線路５５を伝搬してサーキュレータ５４
の第３の接続部５４ｃより出力した受信波をミキサー５
９側へ伝搬させる第４の誘電体線路、５８は、第１の誘
電体線路５３に一端側が電磁結合するように近接配置さ
れるかまたは第１の誘電体線路５３に一端が接合され
て、ミリ波信号の一部をミキサー５９側へ伝搬させる第
２の誘電体線路、５８ａは、第２の誘電体線路５８のミ
キサー５９と反対側の一端部に設けられた無反射終端部
（ターミネータ）である。また、図中Ｍ１は、第２の誘
電体線路５８の中途と第４の誘電体線路５７の中途とを
近接させて電磁結合させるかまたは接合させることによ
り、ミリ波信号の一部と受信波を混合させて中間周波信
号を発生させるミキサー部である。

【００５７】本発明のサーキュレータ５４は、平行平板
導体５１，５１間に平行に配設された一対のフェライト
円板の周縁部に所定間隔、例えばフェライト円板の中心
点に関して角度で１２０°間隔で配置され、かつそれぞ
れミリ波信号の入出力端とされた第１の接続部５４ａ，
第２の接続部５４ｂおよび第３の接続部５４ｃを有し、
一つの接続部から入力されたミリ波信号をフェライト円
板の面内で時計回りまたは反時計回りに隣接する他の接
続部より出力させるものである。また、平行平板導体５
１の外側主面のフェライト円板に相当する部位には、フ
ェライト円板を伝搬する電磁波の波面を回転させるため
の磁石が、磁力線がフェライト円板に対し略垂直方向
（略上下方向）に通過するように設けられる。

【００５８】本発明では、第１の誘電体線路５３と第２
の誘電体線路５８とを接合する場合、これらの誘電体線
路５３，５８のうちいずれか一方の接合部を円弧状とな
し、その円弧状部の曲率半径ｒを高周波信号の波長λ以
上とするのがよい。これにより、高周波信号を損失を小
さくして均等の出力で分岐させることができる。また、
第２の誘電体線路５８と第４の誘電体線路５７とを接合
する場合、上記と同様に、これらの誘電体線路５８，５
７のうちいずれか一方の接合部を円弧状となし、その円
弧状部の曲率半径ｒを高周波信号の波長λ以上とするの
がよい。

【００５９】そして、これらの各種部品は、ミリ波信号
の波長の２分の１以下の間隔で配置した平行平板導体間
に設けられている。

【００６０】図５のものにおいて、第１の誘電体線路５
３の中途にスイッチを設け、それをオン−オフ（ＯＮ−
ＯＦＦ）することでパルス変調制御することもできる。
例えば、図７に示すように、配線基板３８の一主面に第
２のチョーク型バイアス供給線路４０を形成し、その中
途に半田実装されたビームリードタイプのＰＩＮダイオ
ードやショットキーバリアダイオードを設けたスイッチ
である。この配線基板３８を、第１の誘電体線路５３の
第２の誘電体線路５８との信号分岐部とサーキュレータ
５４との間に、ＰＩＮダイオードやショットキーバリア
ダイオードのパルス変調用ダイオードのバイアス電圧印
加方向がＬＳＭモードの高周波信号の電界方向に合致す
るように配置し、第１の誘電体線路５３の伝送路中に介
在させるものである。また、第１の誘電体線路５３の伝
送路中にもう一つのサーキュレータを介在させ、その第
１，第３の接続部に第１の誘電体線路５３を接続し、第
２の接続部に他の誘電体線路を接続し、その誘電体線路
の先端部の端面に、図７のようなショットキーバリアダ
イオードを設けたスイッチを設置してもよい。

【００６１】また、本発明のミリ波送受信器の他の実施
形態として、送信アンテナと受信アンテナを独立させた
図６のタイプがある。同図において、６１は本発明の一
方の平行平板導体（他方は省略する）、６２は第１の誘
電体線路６３の一端に設けられた電圧制御型のミリ波信
号発振部、即ち本発明の高周波ダイオード発振器を具備
するものであり、さらに、バイアス電圧印加方向が高周
波信号の電界方向に合致するように第１の誘電体線路６
３の高周波ダイオード近傍に配置された可変容量ダイオ
ードのバイアス電圧を周期的に制御して、三角波，正弦
波等とすることにより、周波数変調した送信用のミリ波
信号として出力する。

【００６２】６３は、高周波ダイオードから出力された
高周波信号が変調されたミリ波信号を伝搬させる第１の
誘電体線路、６４は、第１，第３，第５の誘電体線路６
３，６５，６７にそれぞれ接続される第１，第２，第３
の接続部（図５と同様であり図示せず）を有する、フェ
ライト円板６４ａ等から成るサーキュレータ、６５は、
サーキュレータ６４の第２の接続部に接続され、ミリ波
信号を伝搬させるとともに先端部に送信アンテナ６６を
有する第３の誘電体線路、６６は、第３の誘電体線路６
５の先端部に金属導波管を介して接続される送信アンテ
ナ、６７は、サーキュレータ６４の第３の接続部に接続
され、送信用のミリ波信号を減衰させる無反射終端部６
７ａが先端に設けられた第５の誘電体線路である。

【００６３】また６８は、第１の誘電体線路６３に一端
側が電磁結合するように近接配置されるかまたは第１の
誘電体線路６３に一端が接合されて、ミリ波信号の一部
をミキサー７１側へ伝搬させる第２の誘電体線路、６８
ａは、第２の誘電体線路６８のミキサー７１と反対側の
一端部に設けられた無反射終端部、６９は、受信アンテ
ナ７０で受信された受信波をミキサー７１側へ伝搬させ
る第４の誘電体線路である。また、図中Ｍ２は、第２の
誘電体線路６８の中途と第４の誘電体線路６９の中途と
を近接させて電磁結合させるかまたは接合させることに
より、ミリ波信号の一部と受信波とを混合させて中間周
波信号を発生させるミキサー部である。

【００６４】本発明では、第１の誘電体線路６３と第２
の誘電体線路６８とを接合する場合、これらの誘電体線
路６３，６８のうちいずれか一方の接合部を円弧状とな
し、その円弧状部の曲率半径ｒを高周波信号の波長λ以
上とするのがよい。これにより、高周波信号を損失を小
さくして均等の出力で分岐させることができる。また、
第２の誘電体線路６８と第４の誘電体線路６９とを接合
する場合、上記と同様に、これらの誘電体線路６８，６
９のうちいずれか一方の接合部を円弧状となし、その円
弧状部の曲率半径ｒを高周波信号の波長λ以上とするの
がよい。

【００６５】そして、これらの各種部品は、ミリ波信号
の波長の２分の１以下の間隔で配置した平行平板導体間
に設けられる。

【００６６】図６のものにおいて、サーキュレータ６４
をなくし、第１の誘電体線路６３の先端部に送信アンテ
ナ６６を接続した構成とすることもできる。この場合、
小型化されたものとなるが、受信波の一部がミリ波信号
発振部６２に混入しノイズ等の原因となり易いため、図
６のタイプが好ましい。

【００６７】この図６のものにおいて、第１の誘電体線
路６３の中途に、図７に示したものと同様に構成したス
イッチを設け、それをオン−オフすることでパルス変調
制御することもできる。例えば、図７に示すように、配
線基板３８の一主面に第２のチョーク型バイアス供給線
路４０を形成し、その中途に半田実装されたビームリー
ドタイプのＰＩＮダイオードやショットキーバリアダイ
オードを設けたスイッチである。この配線基板３８を、
第１の誘電体線路６３の第２の誘電体線路６８との信号
分岐部と、サーキュレータ６４との間に、ＰＩＮダイオ
ードやショットキーバリアダイオードのバイアス電圧印
加方向がＬＳＭモードの高周波信号の電界方向に合致す
るように配置し、第１の誘電体線路５３に介在させるも
のである。

【００６８】また、第１の誘電体線路６３の伝送路中に
もう一つのサーキュレータを介在させ、その第１，第３
の接続部に第１の誘電体線路６３を接続し、第２の接続
部に他の誘電体線路を接続し、その誘電体線路の先端部
の端面に、図７のようなショットキーバリアダイオード
を設けたスイッチを設置してもよい。

【００６９】図６のタイプにおいて、第２の誘電体線路
６８が、第３の誘電体線路６５に一端側が電磁結合する
ように近接配置されるかまたは第３の誘電体線路６５に
一端が接合されて、ミリ波信号の一部をミキサー７１側
へ伝搬させるように配置されていてもよい。

【００７０】また、これらのミリ波送受信器において、
平行平板導体間の間隔は、ミリ波信号の空気中での波長
であって、使用周波数での波長の２分の１以下となる。

【００７１】図５，図６のミリ波送受信器用のミリ波信
号発振部５２，６２は、図１〜図３に示した高周波ダイ
オード発信器を具備し、さらに、例えば図１において、
帯状導体５近傍に、周波数変調用ダイオードであって可
変容量ダイオードの１種であるバラクタダイオードを装
荷した配線基板（図示せず）を設置することもできる。
このバラクタダイオードのバイアス電圧印加方向は、帯
状導体５の電界方向と合致しており、共振器を成す帯状
導体５に周波数変調用ダイオードを近接配置して電磁結
合させ、周波数変調用ダイオードに印加するバイアス電
圧を変化させることで発振周波数を制御でき、また誘電
体線路中に周波数変調用ダイオードを配置する必要がな
いため、損失が小さく高出力が得られるとともに、全体
が小型化する。さらに、周波数変調用ダイオードの位置
を調整することにより、共振器としても機能する帯状導
体と周波数変調用ダイオードとの電磁結合の強さを変え
ることができ、それにより周波数変調幅を調整し得る。

【００７２】また、図５，図６のミリ波送受信器はＦＭ
ＣＷ（Frequency Modulation Cotinuous Waves）方
式であり、ＦＭＣＷ方式の動作原理は以下のようなもの
である。ミリ波信号発振部の変調信号入力用のＭＯＤＩ
Ｎ端子に、電圧振幅の時間変化が三角波等となる入力信
号を入力し、その出力信号を周波数変調し、ミリ波信号
発振部の出力周波数偏移を三角波等になるように偏移さ
せる。そして、送受信アンテナ５６，送信アンテナ６６
より出力信号（送信波）を放射した場合、送受信用アン
テナ５６，送信アンテナ６６の前方にターゲットが存在
すると、電波の伝搬速度の往復分の時間差をともなっ
て、反射波（受信波）が戻ってくる。この時、ミキサー
５９，７１の出力側のＩＦＯＵＴ端子には、送信波と受
信波の周波数差が出力される。

【００７３】このＩＦＯＵＴ端子の出力周波数等の周波
数成分を解析することで、Ｆif＝４Ｒ・ｆｍ・Δｆ／ｃ
｛Fif：ＩＦ（Intermediate Frequency）出力周波数，
Ｒ：距離，ｆｍ：変調周波数，Δｆ：周波数偏移幅，
ｃ：光速｝という関係式から距離を求めることができ
る。

【００７４】かくして、本発明のミリ波送受信器は、ミ
リ波信号の伝送特性に優れ、ミリ波レーダーの探知距離
を増大し得るものとなり（図５のもの）、また送信用の
ミリ波信号がサーキュレータを介してミキサーへ混入す
ることがなく、その結果受信信号のノイズが低減し探知
距離が増大するものであって（図６のもの）、ミリ波信
号の伝送特性に優れ、ミリ波レーダーの探知距離をさら
に増大し得るものとなる。

【００７５】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々の変更を行うことは何等差し支えない。

【００７６】

【実施例】本発明の実施例を以下に説明する。 （実施例）図１のＮＲＤガイド型のガンダイオード発振
器を以下のように構成した。一対の平行平板導体１，１
として、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ２ｍｍのＡ
ｌ板を１．８ｍｍの間隔で配置し、それらの間にガンダ
イオード素子３をネジ止めした真鍮性の金属部材２とコ
ーディエライトセラミックスから成る誘電体線路６を設
置した。この金属部材２は高さが約１．８ｍｍの直方体
状であり、その一側面には、発振周波数約７７ＧＨｚで
波長λが約３．９ｍｍの高周波信号（電磁波）を発振す
るガンダイオード素子３と、ガンダイオード素子３にバ
イアス電圧を入力するチョーク型バイアス供給線路４ａ
が形成された配線基板４と、チョーク型バイアス供給線
路４ａとガンダイオード素子３の上部導体とに接続され
架け渡された帯状導体５を設けた。

【００７７】配線基板４はガラスエポキシ樹脂から成
り、金属部材２に接着剤により固定した。また、チョー
ク型バイアス供給線路４ａの幅の広い線路と幅の狭い線
路について、幅の広い線路の長さはλ／４＝０．７０ｍ
ｍ（誘電体基板上では短波長化する）、幅の狭い線路の
長さはλ／４＝０．７０ｍｍであり、幅の広い線路部の
幅は１．５ｍｍ、幅の狭い線路部の幅は０．２ｍｍであ
る。帯状導体５は厚さ３５μｍ，幅０．６ｍｍ，長さ
３．３ｍｍの銅箔リボンから成り、一端をチョーク型バ
イアス供給線路４ａに他端をガンダイオード素子３の上
部導体に各々半田付けした。誘電体線路６は、比誘電率
５のコーディエライトセラミックスから成り、ガンダイ
オード素子３の上部導体から約０．５ｍｍの間隔をあけ
て配置した。

【００７８】そして、下側の平行平板導体１の内側の両
方の面に、帯状導体５の前方（０．５ｍｍ前方）の部位
からチョーク型バイアス供給線路４ａの前方の部位を通
り平行平板導体１の一辺１１にかけて、帯状導体５に平
行な溝８を形成した。溝８の幅は２ｍｍ、深さは１ｍｍ
であり、溝８の帯状導体５の前方の部位側の一端は、誘
電体線路６から１ｍｍ離れた部位に形成した。

【００７９】そして、溝８に幅２ｍｍ、厚み２．８ｍ
ｍ、長さ３０ｍｍのＡｌ製の金属ブロック９を外部より
嵌め込んだ。

【００８０】まず、金属ブロック９の一つの面と帯状導
体５の主面とが、対向して重なることがない場合の発振
周波数は７６．８７４ＧＨｚであった。そして、金属ブ
ロック９を誘電体線路６の方向に０．５ｍｍ進入させた
場合、つまり金属ブロック９の面が先端から０．５ｍｍ
帯状導体５の主面と対向し重なっている場合、発振周波
数は７７．１４３GHｚとなり、２６９ＭＨｚ変化させる
ことができた。また、金属ブロック９を誘電体線路６の
方向にさらに０．５ｍｍ（計１ｍｍ）進入させると、発
振周波数は７７．３９３ＧＨｚとなり、５１９MＨｚも
変化させることができた。このように、金属ブロック９
の移動距離を調整することで再現性良く発振周波数を制
御できた。

【００８１】

【発明の効果】本発明は、ＮＲＤガイド型の高周波ダイ
オード発振器において、チョーク型バイアス供給線路の
幅の広い線路および幅の狭い線路の長さをそれぞれ略λ
／４、帯状導体の長さを略｛（３／４）＋ｎ｝λ（ｎは
０以上の整数）とするとともに、平行平板導体の内側の
少なくとも一方の面に帯状導体の前方の部位からチョー
ク型バイアス供給線路の前方の部位にかけて帯状導体に
略平行な溝が形成され、その溝に沿って移動するように
溝に一面が嵌入されるとともに帯状導体の主面と対向す
る面を有する略直方体の金属ブロックが帯状導体に電磁
結合するように近接して設けられていることにより、チ
ョーク型バイアス供給線路と帯状導体とが高周波ダイオ
ードの発振周波数を決定する共振器として機能し、帯状
導体の主面と対向する面を有する金属ブロックを、平行
平板導体の内側の面に設けた溝に配置して、スライドす
ることで、帯状導体に対向する金属ブロックの面の対向
面積および距離を容易かつ再現性良く微調整可能とする
ことで、帯状導体を伝搬する高周波信号の波長を微調整
できる。その結果、共振器の実質的な共振器長を微妙に
調整でき、従って発振周波数を再現性良く微調整でき
る。

【００８２】また本発明は、ＮＲＤガイド型の高周波ダ
イオード発振器において、チョーク型バイアス供給線路
の幅の広い線路および幅の狭い線路の長さをそれぞれ略
λ／４、帯状導体の長さを略｛（３／４）＋ｎ｝λ（ｎ
は０以上の整数）とするとともに、平行平板導体の内側
の少なくとも一方の面に帯状導体の前方の部位からチョ
ーク型バイアス供給線路の前方の部位にかけて帯状導体
に略平行な溝が形成され、その溝に沿って移動するよう
に溝に嵌入された平板が設けられ、かつ平板上に帯状導
体の主面と対向する面を有する略角柱状の金属柱が帯状
導体と電磁結合するように近接して立設されていること
により、チョーク型バイアス供給線路と帯状導体とが高
周波ダイオードの発振周波数を決定する共振器として機
能し、帯状導体の主面と対向する面を有する金属柱を、
平行平板導体の内側の面に設けた溝に配置した平板上に
立設してスライドすることで、帯状導体に対向する金属
柱の面の対向面積および距離を容易かつ再現性良く微調
整可能とすることで、帯状導体を伝搬する高周波信号の
波長をさらに微調整できる。その結果、共振器の実質的
な共振器長をさらに微妙に調整でき、従って発振周波数
を再現性良く微調整できる。

【００８３】本発明の送受信アンテナを兼用するタイプ
のミリ波送受信器は、ミリ波信号発振部が本発明の高周
波ダイオード発振器を具備することにより、発振周波数
を再現性良く微調整できるとともに、送信波の一部がサ
ーキュレータを介してミキサーへ混入する量が減少し、
その結果ミリ波レーダー等に適用した場合にその探知距
離を増大し得るものとなる。

【００８４】また、本発明の送信アンテナと受信アンテ
ナが独立したタイプのミリ波送受信器は、ミリ波信号発
振部が本発明の高周波ダイオード発振器を具備すること
により、発振周波数を再現性良く微調整できるととも
に、送信アンテナで受信したミリ波信号がミリ波信号発
振部へ混入することがなく、従ってミリ波レーダーに適
用した場合受信信号のノイズが低減し、ミリ波信号の伝
搬特性に優れ、ミリ波レーダーの探知距離をさらに増大
し得るものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＮＲＤガイド型の高周波ダイオード発
振器の内部を透視した斜視図である。

【図２】チョーク型バイアス供給線路および帯状導体の
平面図である。

【図３】本発明の高周波ダイオード発振器を示し、
（ａ）はチョーク型バイアス供給線路，帯状導体および
金属ブロック付近の側断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ
線における断面図である。

【図４】従来のＮＲＤガイド型の高周波ダイオード発振
器の内部を透視した斜視図である。

【図５】本発明によるＮＲＤガイド型のミリ波送受信器
において、実施の形態の一例を示す平面図である。

【図６】本発明によるＮＲＤガイド型のミリ波送受信器
において、実施の形態の他の例を示す平面図である。

【図７】本発明のミリ波送受信器に用いられ、ミリ波信
号を周波数変調またはパルス変調させるためのスイッチ
であり、ＰＩＮダイオードやバラクタダイオードを設け
た配線基板の斜視図である。

【図８】本発明の他の発明によるＮＲＤガイド型の高周
波ダイオード発振器の内部を透視した斜視図である。

【図９】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の高周波ダイオード
発振器に用いられる金属ブロックの各種形状を示す斜視
図である。

【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の高周波ダイオー
ド発振器に用いられる金属柱の各種形状を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１：平行平板導体 ２：金属部材 ３：ガンダイオード素子 ４：配線基板 ４ａ：チョーク型バイアス供給線路 ５：帯状導体 ６：誘電体線路 ８：溝 ９：金属ブロック １１：辺 １２：平板 １３：金属柱

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高周波信号の波長λの２分の１以下の間隔
   で配置した平行平板導体間に金属部材を設置し、該金属
   部材に、高周波信号を発振する高周波ダイオードと、幅
   の広い線路と幅の狭い線路が交互に形成されたチョーク
   型バイアス供給線路と、前記高周波ダイオードと前記チ
   ョーク型バイアス供給線路との間に架け渡されて直線状
   に接続する帯状導体とを設けるとともに、前記平行平板
   導体間の前記高周波ダイオードの近傍に前記高周波信号
   を受信し伝搬させる誘電体線路を設けて成る高周波ダイ
   オード発振器において、 前記チョーク型バイアス供給線路の幅の広い線路および
   幅の狭い線路の長さをそれぞれ略λ／４、前記帯状導体
   の長さを略｛（３／４）＋ｎ｝λ（ｎは０以上の整数）
   とするとともに、前記平行平板導体の内側の少なくとも
   一方の面に前記帯状導体の前方の部位から前記チョーク
   型バイアス供給線路の前方の部位にかけて前記帯状導体
   に略平行な溝が形成され、該溝に沿って移動するように
   前記溝に一面が嵌入されるとともに前記帯状導体の主面
   と対向する面を有する略直方体の金属ブロックが前記帯
   状導体に電磁結合するように近接して設けられているこ
   とを特徴とする高周波ダイオード発振器。
2. 【請求項２】高周波信号の波長λの２分の１以下の間隔
   で配置した平行平板導体間に金属部材を設置し、該金属
   部材に、高周波信号を発振する高周波ダイオードと、幅
   の広い線路と幅の狭い線路が交互に形成されたチョーク
   型バイアス供給線路と、前記高周波ダイオードと前記チ
   ョーク型バイアス供給線路との間に架け渡されて直線状
   に接続する帯状導体とを設けるとともに、前記平行平板
   導体間の前記高周波ダイオードの近傍に前記高周波信号
   を受信し伝搬させる誘電体線路を設けて成る高周波ダイ
   オード発振器において、 前記チョーク型バイアス供給線路の幅の広い線路および
   幅の狭い線路の長さをそれぞれ略λ／４、前記帯状導体
   の長さを略｛（３／４）＋ｎ｝λ（ｎは０以上の整数）
   とするとともに、前記平行平板導体の内側の少なくとも
   一方の面に前記帯状導体部の前方の部位から前記チョー
   ク型バイアス供給線路の前方の部位にかけて前記帯状導
   体に略平行な溝が形成され、該溝に沿って移動するよう
   に前記溝に嵌入された平板が設けられ、かつ前記平板上
   に前記帯状導体の主面と対向する面を有する略角柱状の
   金属柱が前記帯状導体と電磁結合するように近接して立
   設されていることを特徴とする高周波ダイオード発振
   器。
3. 【請求項３】ミリ波信号の波長の２分の１以下の間隔で
   配置した平行平板導体間に、 高周波ダイオード発振器が一端部に付設され、前記高周
   波ダイオード発振器から出力されたミリ波信号を伝搬さ
   せる第１の誘電体線路と、 バイアス電圧印加方向が前記ミリ波信号の電界方向に合
   致するように配置され、前記バイアス電圧を周期的に制
   御することによって前記ミリ波信号を周波数変調した送
   信用のミリ波信号として出力する可変容量ダイオード
   と、 前記第１の誘電体線路に一端側が電磁結合するように近
   接配置されるかまたは一端が接合されて、前記ミリ波信
   号の一部をミキサー側へ伝搬させる第２の誘電体線路
   と、 前記平行平板導体に平行に配設されたフェライト板の周
   縁部に所定間隔で配置されかつそれぞれ前記ミリ波信号
   の入出力端とされた第1の接続部，第2の接続部および第
   3の接続部を有し、一つの前記接続部から入力された前
   記ミリ波信号をフェライト板の面内で時計回りまたは反
   時計回りに隣接する他の接続部より出力させるサーキュ
   レータであって、前記第1の誘電体線路の前記ミリ波信
   号の出力端に前記第1の接続部が接合されたサーキュレ
   ータと、 該サーキュレータの第２の接続部に接合され、前記ミリ
   波信号を伝搬させるとともに先端部に送受信アンテナを
   有する第３の誘電体線路と、 前記送受信アンテナで受信され第３の誘電体線路を伝搬
   して前記サーキュレータの第３の接続部より出力した受
   信波をミキサー側へ伝搬させる第４の誘電体線路と、 前記第２の誘電体線路の中途と前記第４の誘電体線路の
   中途とを近接させて電磁結合させるかまたは接合させて
   成り、ミリ波信号の一部と受信波とを混合させて中間周
   波信号を発生させるミキサー部と、を設けたミリ波送受
   信器において、 前記高周波ダイオード発振器を請求項１または請求項２
   記載の高周波ダイオード発振器としたことを特徴とする
   ミリ波送受信器。
4. 【請求項４】ミリ波信号の波長の２分の１以下の間隔で
   配置した平行平板導体間に、 高周波ダイオード発振器が一端部に付設され、前記高周
   波ダイオード発振器から出力されたミリ波信号を伝搬さ
   せる第１の誘電体線路と、 バイアス電圧印加方向が前記ミリ波信号の電界方向に合
   致するように配置され、前記バイアス電圧を周期的に制
   御することによって前記ミリ波信号を周波数変調した送
   信用のミリ波信号として出力する可変容量ダイオード
   と、 前記第１の誘電体線路に一端側が電磁結合するように近
   接配置されるかまたは一端が接合されて、前記ミリ波信
   号の一部をミキサー側へ伝搬させる第２の誘電体線路
   と、 前記平行平板導体に平行に配設されたフェライト板の周
   縁部に所定間隔で配置されかつそれぞれ前記ミリ波信号
   の入出力端とされた第1の接続部，第2の接続部および第
   3の接続部を有し、一つの前記接続部から入力された前
   記ミリ波信号をフェライト板の面内で時計回りまたは反
   時計回りに隣接する他の接続部より出力させるサーキュ
   レータであって、前記第１の誘電体線路の前記ミリ波信
   号の出力端に前記第１の接続部が接続されるサーキュレ
   ータと、 該サーキュレータの第２の接続部に接続され、前記ミリ
   波信号を伝搬させるとともに先端部に送信アンテナを有
   する第３の誘電体線路と、 先端部に受信アンテナ、他端部にミキサーが各々設けら
   れた第４の誘電体線路と、 前記サーキュレータの第３の接続部に接続され、前記送
   信アンテナで受信混入したミリ波信号を伝搬させるとと
   もに先端部に設けられた無反射終端部で前記ミリ波信号
   を減衰させる第５の誘電体線路と、 前記第２の誘電体線路の中途と前記第４の誘電体線路の
   中途とを近接させて電磁結合させるかまたは接合させて
   成り、ミリ波信号の一部と受信波とを混合させて中間周
   波信号を発生させるミキサー部と、を設けたミリ波送受
   信器において、 前記高周波ダイオード発振器を請求項１または請求項２
   記載の高周波ダイオード発振器としたことを特徴とする
   ミリ波送受信器。
5. 【請求項５】前記第２の誘電体線路は、前記第３の誘電
   体線路に一端側が電磁結合するように近接配置されるか
   または一端が接合されて、前記ミリ波信号の一部をミキ
   サー側へ伝搬させるように配置されていることを特徴と
   する請求項４記載のミリ波送受信器。
6. 【請求項６】前記第１の誘電体線路の前記第２の誘電体
   線路との信号分岐部と、前記サーキュレータとの間に、
   バイアス電圧印加方向が前記ミリ波信号の電界方向に合
   致するように配置され、前記バイアス電圧をオン−オフ
   することによって前記ミリ波信号をパルス変調し送信用
   のミリ波信号として出力するパルス変調用ダイオードを
   設けたことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載
   のミリ波送受信器。