JP2002237726A - 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】 周波数調整部材の周波数調整用ダイオード用
のバイアス供給線路におけるインピーダンスが一定とな
り、高い高周波特性を得ることができ、また量産性に優
れたものとすること。 【解決手段】 略四角形の配線基板の両主面に一端面Ａ
を介してバイアス供給線路１１，１６が形成されかつバ
イアス供給線路１１の中途にバイアス電圧印加方向がバ
イアス供給線路１１，１６の線路方向に平行となるよう
に周波数変調用ダイオードが接続された周波数変調部材
１４が、バイアス供給線路１１，１６が帯状導体５に電
磁結合するように一端面Ａが帯状導体５に近接配置され
るとともに線路方向が帯状導体５に生じる電界方向に平
行となるように平行平板導体１の内面に立設され、バイ
アス供給線路１１，１６は一端面Ａに両主面を貫通して
形成された切欠部１５を介して両主面に形成されてい
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、バラクタダイオード
等の周波数変調用ダイオード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に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７に従来のＮＲＤガイド型の高周波ダ
イオード発振器を、図８に従来の高周波ダイオード発振
器用の周波数変調用ダイオードを有する周波数調整部材
および補助配線基板を示す。これらの図において、１は
一対の平行平板導体であり、それらの間隔ｚをｚ≦λ／
２とすることにより外部から誘電体線路７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（nonradia
tive dielectric waveguide で、以下、ＮＲＤガイドと
いう）を構成する。尚、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。２はガ
ンダイオード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、４は金属部材２の一側面に設置され、ガンダイオ
ード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３の上部導
体とを接続する金属箔リボン等の帯状導体、７はガンダ
イオード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。尚、図７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。

【０００３】また、１０は周波数調整部材１４に設置さ
れた周波数変調用ダイオードとしてのバラクタダイオー
ドであり、そのバイアス電圧印加方向は帯状導体５に生
じ空間に放射形成される電磁界の電界に平行な方向とさ
れ、即ち電界方向と合致した状態とされ、帯状導体５に
近接配置されて電磁結合している。１１は、周波数調整
部材１４に形成されたバラクタダイオード１０接続用の
バイアス供給線路、１２は、補助配線基板１３の主面に
形成された第二のチョーク型バイアス供給線路である。
２０は、バラクタダイオード１０を設けた周波数調整器
であり、第二のチョーク型バイアス供給線路１２が主面
に形成されかつその主面が平行平板導体１に対し垂直に
設置される補助配線基板１３ａと、第二のチョーク型バ
イアス供給線路１２の中途に立設され、かつ第二のチョ
ーク型バイアス供給線路１２に連続するバイアス供給線
路をその主面に有する周波数調整部材１４とから成る。

【０００４】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、その共振器の帯状導
体に周波数変調用ダイオードを設けた周波数調整器を近
接配置して電磁結合させるとともに、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る。

【０００５】なお、チョーク型バイアス供給線路４ａ
は、幅の広い線路と幅の狭い線路とが交互に形成されて
おり、幅の広い線路の一つの長さと幅の狭い線路の一つ
の長さとがそれぞれ略λ／４で反復されたチョークを構
成しており、また帯状導体５の長さも略λ／４に設定さ
れローパスフィルタの一部として機能している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のガンダイオード発振器では、周波数調整部材１４を
作製する際、チョーク型バイアス供給線路１２に連続す
るバイアス供給線路１１を周波数調整部材１４用の配線
基板の両主面および一端面に形成する場合、配線基板の
両主面にバイアス供給線路１１を形成して所望の大きさ
に配線基板を切断した後、一端面にメタライズ層を施し
ていたが、メタライズ時に両主面のバイアス供給線路１
１の保護膜が必要であった。また、一端面のメタライズ
層形成用のペーストの塗布を行うには、そのパターンの
精度が低いうえ密着強度が小さいという問題があり、高
い信頼性の確保が難しいという問題があった。また、配
線基板の両主面と一端面との境界部でバイアス供給線路
１１に接続の継目が生じることにより、インピーダンス
の不連続点が生じ、高周波特性の劣化を招くという問題
があった。

【０００７】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、バイアス供給線路が精度
良く形成でき、またインピーダンスの不連続点がないた
め、高い高周波特性を有するとともに、量産性に優れた
ものとすることにある。

【０００８】

【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、該チョーク型バイアス供給線路お
よび前記高周波ダイオードを直線状に接続する帯状導体
とを設けるとともに、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配設して
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の長さと幅の狭い線路
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）とし、略四
角形の配線基板の両主面に一端面を介してバイアス供給
線路が形成されかつ前記バイアス供給線路の中途にバイ
アス電圧印加方向が前記バイアス供給線路の線路方向に
平行となるように周波数変調用ダイオードが接続された
周波数変調部材が、前記バイアス供給線路が前記帯状導
体に電磁結合するように前記一端面が前記帯状導体に近
接配置されるとともに前記線路方向が前記帯状導体に生
じる電界方向に平行となるように前記平行平板導体の内
面に立設されており、前記バイアス供給線路は前記一端
面に前記両主面を貫通して形成された切欠部を介して前
記両主面に形成されていることを特徴とする。

【０００９】本発明は、上記の構成により、周波数変調
部材の配線基板において、断面が円形状のビアホール等
を切断することで断面が半円形状等とされた切欠部（所
謂ハーフビア）により、両主面のバイアス供給線路の結
合が完全に行われる。その結果、バイアス供給線路用の
電極パターン全面に金メッキ処理が可能となり、高い信
頼性を確保することができる。また、切欠部と両主面と
の境界部でバイアス供給線路が滑らかに連続形成可能で
あり、バイアス供給線路に継目等が一切ないことから、
バイアス供給線路におけるインピーダンスが一定とな
り、周波数により高周波信号の出力が変動しにくくな
り、高い高周波特性を得ることができる。さらに、ハー
フビアにより切欠部を精度良く配線基板の一端面に形成
できることから、高い量産性を確保することができる。

【００１０】また、切欠部の内面にはバイアス供給線路
用の導体層が被着されており、切欠部の側面よりみた形
状が円弧状等の凹んだ曲面をなしていることから、帯状
導体からその主面に垂直方向（平行平板導体の内面に平
行な方向）に生じる電界成分と、帯状導体から離れるに
従い帯状導体の主面に平行な方向（平行平板導体の内面
に垂直な方向）に生じる電界成分とで形成される電界分
布を乱すことなく、切欠部の内面が帯状導体に高い安定
性をもって電磁結合し得る。即ち、帯状導体から放射さ
れた電気力線は帯状導体から離れるに従い上下に広がっ
ていく成分を生じるが、このような広がった電気力線
が、切欠部の内面に対して自然に垂直に出入りできるこ
とから、電磁結合が強化されて安定的な電磁結合がなさ
れる。

【００１１】本発明において、好ましくは、第二のチョ
ーク型バイアス供給線路が主面に形成された補助配線基
板が前記主面を前記平行平板導体の内面に対し垂直にし
て該内面に設置されるとともに、前記主面の第二のチョ
ーク型バイアス供給線路の中途に前記周波数変調部材が
前記一端面に対向する他端面において立設され、かつ前
記バイアス供給線路と前記第二のチョーク型バイアス供
給線路とが接続されていることを特徴とする。

【００１２】上記構成により、周波数調整部材および補
助配線基板の上面視における形状が凸型あるいはＴ形と
なり、その位置ずれや捩じれ等が小さくなり設置の安定
性がきわめて高くなる。また、周波数変調用ダイオード
のバイアス電圧印加方向を帯状導体の高周波信号の電界
方向に合致させた状態で周波数変調用ダイオードを帯状
導体に近接配置し、位置調整できるため、容易に周波数
変調幅を調整可能となる。

【００１３】また好ましくは、前記周波数変調用ダイオ
ードと前記帯状導体との間隔をλ以下としたことを特徴
とする。前記範囲内に調整することで、高周波信号の出
力を大きくして周波数変調幅を広げることができる。ま
た、本発明のミリ波送受信器は、送信用のミリ波信号の
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、高周波ダイオードから出力され周波数変調またはパ
ルス化されたミリ波信号をミキサー側へ伝搬させる第１
の誘電体線路と、該第１の誘電体線路に付設され、前記
高周波ダイオードから出力された高周波信号を周期的に
周波数変調するかまたはパルス化して送信用のミリ波信
号として出力し前記第１の誘電体線路中を伝搬させるミ
リ波信号発振部と、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前記第１の
誘電体線路に一端が接合されて、前記ミリ波信号の一部
をサーキュレータ側へ伝搬させる第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２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前記第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
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
ーキュレータの前記第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１
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と、を設けたミリ波送受信
器において、前記ミリ波信号発振部が上記本発明の高周
波ダイオード発振器を具備することを特徴とする。

【００１４】本発明のミリ波送受信器は、高周波ダイオ
ード発振器部が上記構成であることにより、周波数変調
部材の配線基板において、断面が円形状のビアホール等
を切断することで断面が半円形状等とされた切欠部によ
り、両主面のバイアス供給線路の結合が完全に行われ、
バイアス供給線路用の電極パターン全面に金メッキ処理
が可能となり、高い信頼性を得ることができる。また、
切欠部と両主面との境界部でバイアス供給線路が滑らか
に連続形成可能であり、バイアス供給線路に継目等が一
切ないことから、バイアス供給線路におけるインピーダ
ンスが一定となり、周波数により高周波信号の出力が変
動しにくくなり、高い高周波特性を得ることができる。
また、切欠部と帯状導体との電磁結合が強化され安定化
される。さらに、ハーフビアにより切欠部を精度良く配
線基板の一端面に形成できることから、高い量産性を確
保することができる。

【００１５】従って、広帯域において高周波信号の出力
が安定し、ミリ波レーダー等に用いた場合、周波数変動
による出力変動が小さい良好な高周波特性が得られる。
また、本発明のミリ波送受信器は、送信用のミリ波信号
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、高周波ダイオードから出力され周波数変調されるか
またはパルス化されたミリ波信号を伝搬させる第１の誘
電体線路と、該第１の誘電体線路に付設され、前記高周
波ダイオードから出力された高周波信号を周期的に周波
数変調するかまたはパルス化して送信用のミリ波信号と
して出力し前記第１の誘電体線路中を伝搬させるミリ波
信号発振部と、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前記第１の誘電
体線路に一端が接合されて、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前記第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と、を設けた
ミリ波送受信器において、前記ミリ波信号発振部が上記
本発明の高周波ダイオード発振器を具備することを特徴
とする。

【００１６】本発明のミリ波送受信器は、上記と同様の
作用効果が得られるとともに、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、
従ってミリ波レーダーモジュールに適用した場合受信信
号のノイズが低減し探知距離が増大し、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。

【００１７】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
前記第３の誘電体線路に一端側が接合されて、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。この場合にも、上記と同様の
作用効果を奏するものとなる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の電圧制御型の高周波ダイ
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、
図２，図４は、本発明の高周波ダイオード発振器用の周
波数変調用ダイオードを有する周波数調整部材および補
助配線基板から成る周波数調整器を示す。

【００１９】これらの図において、１はガンダイオード
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である。４は、金属部材２の一側面
に設置され、ガンダイオード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３の上部導体とを接続する金属箔リボン
等の帯状導体、７は、ガンダイオード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。尚、図１，図３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。

【００２０】また、１０は、略四角形の配線基板１３か
ら成る周波数調整部材１４に設置された周波数変調用ダ
イオードとしてのバラクタダイオードであり、そのバイ
アス電圧印加方向は帯状導体５に生じ空間に放射形成さ
れる電磁界の電界方向に平行な方向とされ、即ち電界方
向と合致した状態とされ、帯状導体５に近接配置されて
電磁結合している。

【００２１】１１，１６は、周波数調整部材１４に形成
されたバラクタダイオード１０接続用のバイアス供給線
路、１２は、補助配線基板１３ａの主面に形成された第
二のチョーク型バイアス供給線路である。１５は、配線
基板１３の両主面のバイアス供給線路１１，１６を接続
する切欠部、２０ａは、バラクタダイオード１０を設け
た周波数調整部材１４を補助配線基板１３ａの主面に立
設した周波数調整器であり、第二のチョーク型バイアス
供給線路１２が主面に形成されかつその主面が平行平板
導体１に対し垂直に設置される補助配線基板１３ａと、
第二のチョーク型バイアス供給線路１２の中途に立設さ
れ、かつ第二のチョーク型バイアス供給線路１２に連続
するバイアス供給線路をその主面に有する周波数調整部
材１４とから成る。

【００２２】図１，図２に示すように、周波数調整部材
１４は、略四角形の配線基板の両主面に一端面Ａを介し
てバイアス供給線路１１，１６が形成されかつバイアス
供給線路１１の中途にバイアス電圧印加方向がバイアス
供給線路１１の線路方向に平行となるようにバラクタダ
イオード１０が接続される。そして、周波数変調部材１
４は、バイアス供給線路１１，１６が帯状導体５に電磁
結合するように一端面Ａが帯状導体５に近接配置される
とともに、バイアス供給線路１１，１６の線路方向が帯
状導体５に生じる電界方向に平行となるように平行平板
導体１の内面に立設され、バイアス供給線路１１，１６
は一端面Ａに両主面を貫通して形成された切欠部１５を
介して両主面に形成される。

【００２３】図３，図４に示すように、第二のチョーク
型バイアス供給線路１２が主面に形成された補助配線基
板１３ａが主面を平行平板導体１の内面に対し垂直にし
てその内面に設置されるとともに、主面の第二のチョー
ク型バイアス供給線路１２の中途に周波数変調部材１４
が一端面Ａに対向する他端面において立設され、かつバ
イアス供給線路１１，１６と第二のチョーク型バイアス
供給線路１２とが接続されている。

【００２４】本発明の周波数変調部材１４の一端面Ａの
切欠部１５は、略四角形の配線基板の中央部にビアホー
ル等の貫通導体を形成し、その貫通導体の中央を横断す
るように配線基板を切断することにより、形成できる。
あるいは、略四角形の配線基板領域を分割線により区切
るように多数形成した母基板を用い、配線基板領域の中
央部に貫通導体を形成するとともにその貫通導体の中央
を横断するように分割線を形成しておき分割していくこ
とにより、配線基板領域を分割していくことで、切欠部
１５を形成し得る。即ち、このように貫通導体を中央で
分割することにより形成した、所謂ハーフビアとするこ
とができる。この場合配線基板の両主面に貫通導体と連
続するように接続されたバイアス供給線路１１，１６を
予め形成しておくことで、ハーフビアとバイアス供給線
路１１，１６とを連続的に接続するように形成できる。

【００２５】周波数変調部材１４の一端面Ａに形成され
る切欠部１５の断面形状は、半円形、長半円形、半楕円
形、半多角形等の種々の形状とし得る。また、完全な半
円形ではなくてもよく、半円に達しない円弧状、半円よ
りも大きい円弧状等でもよい。このうち、半円形の形状
がよく、帯状導体５から放射された電気力線のうち帯状
導体５から離れるに従い上下に広がっていく成分が、切
欠部１５の内面に対して自然に垂直に出入りし易くな
り、電磁結合が強化されて安定化され易くなる。

【００２６】本発明において、チョーク型バイアス供給
線路４ａは、幅の広い線路の一つの長さと幅の狭い線路
の一つの長さとがそれぞれ略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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】また、チョーク型バイアス供給線路４ａは
プリント配線基板等の配線基板４に形成され、帯状導体
５の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３の上部導体に半田付けや熱圧着等により
接続しているが、帯状導体５も配線基板４に形成して、
チョーク型バイアス供給線路４ａと一体化しても良い。

【００３０】そして、金属部材２は、ガンダイオード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），Ａｇ，Ａ
ｕ，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。

【００３１】また、誘電体線路７の材料は、コーディエ
ライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ₂），アルミ
ナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等のセラミックス、その他ポリテトラフ
ルオロエチレン（テフロン（登録商標））等の樹脂材料
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３と誘電体線路７との間隔は１．０
ｍｍ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。

【００３２】本発明において、好ましくは、周波数変調
用ダイオードと帯状導体５との間隔をλ以下とする。λ
よりも大きいと、バラクタダイオード１０の容量変化に
よる周波数の変調が困難となり、周波数変調幅が小さく
なる。より好ましくは、周波数変調用ダイオードと帯状
導体５との間隔は０．１ｍｍ〜λであり、０．１ｍｍ未
満では電極１１と帯状導体５とが接触し易くなる。

【００３３】また、バラクタダイオード１０の帯状導体
５に対する位置は、帯状導体５の中心部から、チョーク
型バイアス供給線路４ａ側へ帯状導体５の長さの１／４
程度までの範囲が良い。バラクタダイオード１０が、帯
状導体５の中心部よりもガンダイオード３側へ近くなる
と発振出力が低下し、チョーク型バイアス供給線路４ａ
側へ帯状導体５の長さの１／４を超えて配置されると、
周波数変調幅が小さくなる。

【００３４】上記実施形態では、バラクタダイオード１
０のバイアス電圧印加方向が、帯状導体５で生じる電界
の方向、即ち平行平板導体１に平行な方向かつ帯状導体
５表面に垂直な方向に合致するようにしたが、帯状導体
５より生じる電界は帯状導体５から離れるに従い広が
り、平行平板導体１に垂直な方向の成分が発生する。従
って、平行平板導体１に垂直な方向の電界にバラクタダ
イオード１０のバイアス電圧印加方向を合致させるよう
に設けることもできる。

【００３５】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。

【００３６】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 avalanche tr
ansit time）・ダイオード，トラパット（trapatt：tra
ppedplasma avalanche triggered transit）・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。また、周波数変調
用ダイオードとしては、バラクタダイオードが好適であ
る。

【００３７】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），Ａｇ，Ａｕ，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。

【００３８】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。

【００３９】かくして、本発明は、チョーク型バイアス
供給線路と帯状導体とが共振器として機能し、その共振
器の帯状導体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すること
を可能とする。また、周波数変調部材の一端面Ａに形成
された切欠部により、両主面のバイアス供給線路の結合
が完全に行われ、切欠部と両主面との境界部でバイアス
供給線路が滑らかに連続形成可能となる。その結果、バ
イアス供給線路に継目等が一切ないことから、バイアス
供給線路におけるインピーダンスが一定となり、高い高
周波特性が得られる。さらに、ハーフビアにより切欠部
を精度良く配線基板の一端面に形成できることから、高
い量産性を確保することができる。

【００４０】また、切欠部の内面にはバイアス供給線路
用の導体層が被着されており、切欠部の側面よりみた形
状が円弧状等の凹んだ曲面をなしていることから、帯状
導体から放射された電気力線のうち帯状導体から離れる
に従い上下に広がっていく成分が、切欠部の内面に対し
て自然に垂直に出入りできることから、電磁結合が強化
されて安定的な電磁結合がなされる。

【００４１】次に、本発明のミリ波送受信器としてのミ
リ波レーダーモジュールについて以下に説明する。図
５、図６は、本発明のミリ波レーダーモジュールについ
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である。

【００４２】図５において、３０は本発明の一方の平行
平板導体（他方は省略する）、３１は第１の誘電体線路
３２の一端に設けられた電圧制御型のミリ波信号発振部
であり、本発明の高周波ダイオード発振器を具備してい
る。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３２のガンダ
イオード３近傍に配置された可変容量ダイオード（バラ
クタダイオード）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。

【００４３】３２は、高周波発生素子としてのガンダイ
オード等の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、３４は、第２，第３，第４の誘電体線路３５，３
６，３８にそれぞれ接続される第１，第２，第３の接続
部３４ａ，３４ｂ，３４ｃを有する、一対のフェライト
円板から成るサーキュレータである。３６は、サーキュ
レータ３４の第２の接続部３４ｂ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３７を
有する第３の誘電体線路、３７は、第３の誘電体線路３
６の先端をテーパー状等とすることにより設けられた送
受信アンテナである。

【００４４】また３８は、送受信アンテナ３７で受信さ
れ第３の誘電体線路３６を伝搬してサーキュレータ３４
の第３の接続部３４ｃより出力した受信波をミキサー３
３側へ伝搬させる第４の誘電体線路、３５は、第１の誘
電体線路３２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３２に一端が接合され
て、ミリ波信号の一部をサーキュレータ３４側へ伝搬さ
せる第２の誘電体線路、３５ａは、第２の誘電体線路３
５のサーキュレータ３４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、３３は、
第１の誘電体線路３２の中途と第４の誘電体線路３８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である。

【００４５】本発明のサーキュレータ３４は、平行平板
導体３０に平行に配設されたフェライト円板の周縁部に
所定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３４ａ、第２の接続部３４ｂおよ
び第３の接続部３４ｃ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。

【００４６】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３
０間に設けられる。

【００４７】図５のものにおいて、第１の誘電体線路３
２の中途にスイッチを介在させることで、ミリ波信号を
パルス化することもできる。例えば、配線基板の一主面
にチョーク型バイアス供給線路を形成し、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、そのＰＩＮダイ
オード部やショットキーバリアダイオード部を、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３２の断面に挿入設置したスイッチ
である。

【００４８】また、本発明のミリ波送受信器としてのミ
リ波レーダーモジュール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、４１は本発明の一方の平行平板導体
（他方は省略する）、４２は第１の誘電体線路４３の一
端に設けられた電圧制御型のミリ波信号発振部であり、
本発明の高周波ダイオード発信器を具備するものであ
る。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４３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。

【００４９】４３は、高周波ダイオードから出力された
高周波信号が周波数変調されたミリ波信号を伝搬させる
第１の誘電体線路、４４は、第１，第３，第５の誘電体
線路４３，４５，４７にそれぞれ接続される第１，第
２，第３の接続部４４ｅ，４４ｆ，４４ｇを有する、一
対のフェライト円板４４ａから成るサーキュレータであ
る。４５は、サーキュレータ４４の第２の接続部４４ｆ
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４６を有する第３の誘電体線路、４６は、
第３の誘電体線路４５の先端をテーパー状等にすること
により設けられた送信アンテナ、４７は、サーキュレー
タ４４の第３の接続部４４ｇ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４７ａが先端に設けら
れた第５の誘電体線路である。

【００５０】また４８は、第１の誘電体線路４３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４３に一端が接合されて、ミリ波信号の一部
をミキサー５１側へ伝搬させる第２の誘電体線路、４８
ａは、第２の誘電体線路４８のミキサー５１と反対側の
一端部に設けられた無反射終端部、４９は、受信アンテ
ナ５０で受信された受信波をミキサー５１側へ伝搬させ
る第４の誘電体線路である。また、図中５１は、第２の
誘電体線路４８の中途と第４の誘電体線路４９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。

【００５１】なお、サーキュレータ４４は図５のものと
同様の構成である。

【００５２】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４
１，４１間に設けられる。なお、図６において、５３は
ＬＳＥ（Longitudinal Section Electric）モードの
電磁波を遮断するモードサプレッサである。

【００５３】この図６のものにおいて、第１の誘電体線
路４３の中途にスイッチを介在させることで、ミリ波信
号をパルス化することもできる。例えば、配線基板の一
主面にチョーク型バイアス供給線路を形成し、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、そのＰＩＮ
ダイオード部やショットキーバリアダイオード部を、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４３の断面に挿入設置したスイ
ッチである。

【００５４】また、これらのミリ波レーダーモジュール
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。

【００５５】図５，図６のミリ波レーダーモジュール用
のミリ波信号発振部３１，４２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、第１の誘電体線路としての誘電体線路７の中
途の断面に、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、バラクタダイオード部を挿入
して設置する構成であってもよい。この場合、バラクタ
ダイオードのバイアス電圧印加方向は、誘電体線路７で
の高周波信号の伝搬方向に垂直かつ平行平板導体の主面
に平行な方向（電界方向）とされている。即ち、バラク
タダイオードのバイアス電圧印加方向は、誘電体線路７
中を伝搬するＬＳＭ₀₁モードの高周波信号の電界方向と
合致しており、これにより高周波信号とバラクタダイオ
ードとを電磁結合させ、バイアス電圧を制御することに
よりバラクタダイオードの静電容量を変化させること
で、高周波信号の周波数を制御できる。また、バラクタ
ダイオードと誘電体線路７とのインピーダンス整合をと
るための高比誘電率の誘電体板を、バラクタダイオード
と誘電体線路７との間に設けることもできる。

【００５６】また、このバラクタダイオードは、配線基
板の一主面に形成されたチョーク型バイアス供給線路の
中途に配置接続され、その配線基板を、中途で切断され
るように分割された誘電体線路７の分割面間に挿入配置
する。

【００５７】そして、ガンダイオード３から発振された
高周波信号は、誘電体線路７に導出され、次いで、高周
波信号の一部はバラクタダイオード部で反射されてガン
ダイオード３側へ戻る。この反射信号がバラクタダイオ
ードの静電容量の変化に伴って変化し、発振周波数が変
化する。

【００５８】また、図５，図６のミリ波レーダーモジュ
ールは、ＦＭＣＷ（Frequency Modulation Continuou
s Waves）方式またはパルス方式等であり、ＦＭＣＷ方
式の場合そ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ＭＯＤＩＮ端子に、電
圧振幅の時間変化が三角波，正弦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，正弦波等になるように偏
移させる。そして、送受信アンテナ３７，送信アンテナ
４６より出力信号（送信波）を放射した場合、送受信ア
ンテナ３７，送信アンテナ４６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
３３，５１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。

【００５９】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。

【００６０】かくして、本発明のミリ波送受信器として
のミリ波レーダーモジュールは、高周波ダイオード発振
器部が本発明の上記構成であることにより、周波数によ
り高周波信号の出力が変動しにくくなり、高い高周波特
性を得ることができるため、広帯域において高周波信号
の出力が安定し、ミリ波レーダー等に用いた場合、周波
数変動による出力変動が小さい良好な高周波特性が得ら
れる。

【００６１】

【実施例】本発明の実施例を以下に説明する。 （実施例）図３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８０ｍｍ×横８０ｍｍ×厚さ２ｍｍのＡｌ板
を１．８ｍｍの間隔で配置し、それらの間にガンダイオ
ード３をネジ止めした真鍮製の金属部材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７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３と、ガンダイオード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３の上部導体とを接続する帯状導体５を設け
た。そして、ビームリードタイプのバラクタダイオード
１０を図４の周波数調整器２０ａに装荷し、周波数調整
部材１４が平行平板導体１の内面に立設された状態で、
バラクタダイオード１０を帯状導体５の略中心部に対応
する位置に近接配置した。

【００６２】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
り、帯状導体５は厚さ３５μｍ，幅０．６ｍｍ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３の上部導体に各々半田付けし
た。誘電体線路７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３の上部導体から
約０．５ｍｍの間隔をあけて配置した。

【００６３】バラクタダイオード１０マウント用の周波
数調整部材１４はガラスエポキシ樹脂から成り、横幅
１．８ｍｍ，高さ２．０ｍｍの導体パターンの中心部に
０．２ｍｍの隙間を設けて、バイアス供給線路１１，１
１を形成し、その隙間にビームリードタイプのバラクタ
ダイオード１０を電極１１，１１に接続し設置した。そ
して、周波数調整部材１４のバラクタダイオード１０が
設置された主面と対向する主面に、横幅０．３ｍｍ、高
さ２．０ｍｍのバイアス供給線路１６を形成した。周波
数調整部材１４の一端面Ａにおいて、直径０．３ｍｍの
半円状の切欠部１５を介してバイアス供給線路１１，１
６を接続した。バイアス供給線路１１，１６の両端は第
二のチョーク型バイアス供給線路１２に半田付けにより
接続した。

【００６４】また、周波数調整部材１４は一端面Ａに対
向する他端面において接着剤で補助配線基板１３ａに接
着されており、補助配線基板１３ａはガラスエポキシ樹
脂から成る。そして、補助配線基板１３ａの主面には、
幅１．５ｍｍの幅の広い線路と幅０．２ｍｍの幅の狭い
線路が０．７ｍｍ毎に交互に形成されて成る第二のチョ
ーク型バイアス供給線路１２が形成され、第二のチョー
ク型バイアス供給線路１２の両端にはエナメル線を接続
し、電源部よりバイアス電圧を印加するようにした。

【００６５】そして、帯状導体５と周波数調整部材１４
の一端面Ａとの間隔を０．８ｍｍとした場合、バラクタ
ダイオード１０のバイアス電圧を０〜５Ｖに変化させる
ことにより発振周波数が１８０ＭＨｚ変化した。この発
振周波数の変化は、バイアス電圧を何度も同様に変化さ
せても忠実に再現された。また、発振周波数が７７ＧＨ
ｚを中心に２００MＨｚ程度変動してもその出力はほと
んど変化しなかった。

【００６６】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
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。

【００６７】

【発明の効果】本発明は、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、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、チョーク型バイアス供
給線路および高周波ダイオードを直線状に接続する帯状
導体とを設けるとともに、高周波ダイオードの近傍に高
周波信号を受信し伝搬させる誘電体線路を配設して成
り、チョーク型バイアス供給線路の幅の広い線路の長さ
と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とし、略四角形の配線基
板の両主面に一端面を介してバイアス供給線路が形成さ
れかつバイアス供給線路の中途にバイアス電圧印加方向
がバイアス供給線路の線路方向に平行となるように周波
数変調用ダイオードが接続された周波数変調部材が、バ
イアス供給線路が帯状導体に電磁結合するように一端面
が帯状導体に近接配置されるとともに線路方向が帯状導
体に生じる電界方向に平行となるように平行平板導体の
内面に立設され、バイアス供給線路は一端面に両主面を
貫通して形成された切欠部を介して両主面に形成されて
いることにより、周波数変調部材の配線基板において、
断面が円形状のビアホール等を切断することで断面が半
円形状等とされた切欠部により、両主面のバイアス供給
線路の結合が完全に行われる。その結果、バイアス供給
線路用の電極パターン全面に金メッキ処理が可能とな
り、高い信頼性を確保することができる。

【００６８】また、切欠部と両主面との境界部でバイア
ス供給線路が滑らかに連続形成可能であり、バイアス供
給線路に継目等が一切ないことから、バイアス供給線路
におけるインピーダンスが一定となり、周波数により高
周波信号の出力が変動しにくくなり、高い高周波特性を
得ることができる。さらに、ハーフビアにより切欠部を
精度良く配線基板の一端面に形成できることから、高い
量産性を確保することができる。

【００６９】さらに、切欠部の内面にはバイアス供給線
路用の導体層が被着されており、切欠部の側面よりみた
形状が円弧状等の凹んだ曲面をなしていることから、帯
状導体からその主面に垂直方向（平行平板導体の内面に
平行な方向）に生じる電界成分と、帯状導体から離れる
に従い帯状導体の主面に平行な方向（平行平板導体の内
面に垂直な方向）に生じる電界成分とで形成される電界
分布を乱すことなく、切欠部の内面が帯状導体に高い安
定性をもって電磁結合し得る。即ち、帯状導体から放射
された電気力線は帯状導体から離れるに従い上下に広が
っていく成分を生じるが、このような広がった電気力線
が、切欠部の内面に対して自然に垂直に出入りできるこ
とから、電磁結合が強化されて安定的な電磁結合がなさ
れる。

【００７０】また本発明は、好ましくは第二のチョーク
型バイアス供給線路が主面に形成された補助配線基板が
主面を平行平板導体の内面に対し垂直にしてその内面に
設置されるとともに、主面の第二のチョーク型バイアス
供給線路の中途に周波数変調部材が一端面に対向する他
端面において立設され、かつバイアス供給線路と第二の
チョーク型バイアス供給線路とが接続されていることに
より、周波数調整部材および補助配線基板の上面視にお
ける形状が凸型あるいはＴ形となり、その位置ずれや捩
じれ等が小さくなり設置の安定性がきわめて高くなる。
また、周波数変調用ダイオードのバイアス電圧印加方向
を帯状導体の高周波信号の電界方向に合致させた状態で
周波数変調用ダイオードを帯状導体に近接配置し、位置
調整できるため、容易に周波数変調幅を調整可能とな
る。

【００７１】また本発明は、好ましくは周波数変調用ダ
イオードと帯状導体との間隔をλ以下としたことで、高
周波信号の出力を大きくして周波数変調幅を広げること
ができる。

【００７２】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、高い量産性
と安定した高周波特性を確保するものとなる。また、広
帯域において高周波信号の出力が安定し、ミリ波レーダ
ー等に用いた場合、周波数変動による出力変動が小さい
良好な高周波特性が得られる。

【００７３】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、高い量産性と安定した高周波特性を確保するも
のとなる。また、上記と同様の作用効果が得られるとと
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、従ってミリ波レーダーモ
ジュールに適用した場合受信信号のノイズが低減し探知
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。

【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
振器について実施の形態の例を示すものであり、内部を
透視した斜視図である。

【図２】図１の高周波ダイオードにおける周波数調整器
の斜視図である。

【図３】本発明のＮＲＤガイド型の高周波ダイオード発
振器について実施の形態の他の例を示すものであり、内
部を透視した斜視図である。

【図４】図３の高周波ダイオード発振器における周波数
調整器の斜視図である。

【図５】本発明の高周波ダイオード発振器を用いたミリ
波レーダーモジュールについて実施の形態の例を示す平
面図である。

【図６】本発明の高周波ダイオード発振器を用いたミリ
波レーダーモジュールについて実施の形態の他の例を示
す平面図である。

【図７】従来のＮＲＤガイド型のガンダイオード発振器
の例を示すものであり、内部を透視した斜視図である。

【図８】図７の高周波ダイオード発振器における周波数
調整器の斜視図である。

【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 ４：配線基板 ４ａ：チョーク型バイアス供給線路 ５：帯状導体 ７：誘電体線路 １０：バラクタダイオード １１，１６：バイアス供給線路 １２：第二のチョーク型バイアス供給線路 １３：配線基板 １４：周波数調整部材 １５：切欠部 ２０：周波数調整器

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、該チョーク型バイアス供給線路
   および前記高周波ダイオードを直線状に接続する帯状導
   体とを設けるとともに、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配設し
   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の長さと幅の狭い線
   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）とし、略四
   角形の配線基板の両主面に一端面を介してバイアス供給
   線路が形成されかつ前記バイアス供給線路の中途にバイ
   アス電圧印加方向が前記バイアス供給線路の線路方向に
   平行となるように周波数変調用ダイオードが接続された
   周波数変調部材が、前記バイアス供給線路が前記帯状導
   体に電磁結合するように前記一端面が前記帯状導体に近
   接配置されるとともに前記線路方向が前記帯状導体に生
   じる電界方向に平行となるように前記平行平板導体の内
   面に立設されており、前記バイアス供給線路は前記一端
   面に前記両主面を貫通して形成された切欠部を介して前
   記両主面に形成さ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】 第二のチョーク型バイアス供給線路が主
   面に形成された補助配線基板が前記主面を前記平行平板
   導体の内面に対し垂直にして該内面に設置されるととも
   に、前記主面の第二のチョーク型バイアス供給線路の中
   途に前記周波数変調部材が前記一端面に対向する他端面
   において立設され、かつ前記バイアス供給線路と前記第
   二のチョーク型バイアス供給線路とが接続されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の高周波ダイオード発振
   器。
3. 【請求項３】 前記周波数変調用ダイオードと前記帯状
   導体との間隔をλ以下としたことを特徴とする請求項１
   または請求項２記載の高周波ダイオード発振器。
4. 【請求項４】 送信用の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、 高周波ダイオードから出力され周波数変調またはパルス
   化されたミリ波信号をミキサー側へ伝搬させる第１の誘
   電体線路と、 該第１の誘電体線路に付設され、前記高周波ダイオード
   から出力された高周波信号を周期的に周波数変調するか
   またはパルス化して送信用のミリ波信号として出力し前
   記第１の誘電体線路中を伝搬させるミリ波信号発振部
   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前記第１の誘電体線路に一端が
   接合されて、前記ミリ波信号の一部をサーキュレータ側
   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２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前記第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前記第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１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と、を設けたミリ
   波送受信器において、 前記ミリ波信号発振部が請求項１〜３のいずれかに記載
   の高周波ダイオード発振器を具備することを特徴とする
   ミリ波送受信器。
5. 【請求項５】 送信用の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、 高周波ダイオードから出力され周波数変調されるかまた
   はパルス化されたミリ波信号を伝搬させる第１の誘電体
   線路と、 該第１の誘電体線路に付設され、前記高周波ダイオード
   から出力された高周波信号を周期的に周波数変調するか
   またはパルス化して送信用のミリ波信号として出力し前
   記第１の誘電体線路中を伝搬させるミリ波信号発振部
   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前記第１の誘電体線路に一端が
   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前記第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と、を設けたミリ
   波送受信器において、 前記ミリ波信号発振部が請求項１〜３のいずれかに記載
   の高周波ダイオード発振器を具備することを特徴とする
   ミリ波送受信器。
6. 【請求項６】 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
   かまたは前記第３の誘電体線路に一端側が接合されて、
   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５記載のミリ波
   送受信器。