JP2002518924A - 発振器回路 - Google Patents

発振器回路

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Abstract

(57)【要約】 相互に電磁的に結合可能な第１の共振回路と第２の共振回路とを備えた発振器回路であって、第２の共振回路は、誘電体エレメントと、第１の発振周波数を生じさせるように動作可能な励起手段とを備え、第１の共振回路は、誘電体エレメントと、印加信号に応答して、第１の共振回路の共振周波数を変化させ、それにより発振器回路の発振周波数を変化させるように動作可能な二端子ショットキーデバイス、好ましくはショットキーダイオードを含む励起手段とを備えた発振器回路。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、発振器回路に関し、より詳細には、そのような発振器を利用するチ
ューナブル（tunable）マイクロ波発振器および動作検出器（motion detector）
に関する。
【０００２】 一般に、電気チューナブルマイクロ波発振器は、印加逆方向変調電圧の対応す
る変化に従って変化する容量を有する逆方向バイアスバラクタを利用できる。バ
ラクタ容量の変化を生じさせるために、したがってバラクタを実用的な周波数同
調デバイスとして利用するためには、大強度の変調信号が必要である。一般に、
約１０ＧＨｚの発振周波数において、印加逆方向変調電圧が３０Ｖ変化すると、
そのようなバラクタを利用するチューナブルマイクロ波発振器は、それに応じて
発振周波数が約２０ＭＨｚ変化する。チューナブルマイクロ波バラクタ発振器の
周波数を変化させることができる周波数範囲は、変調電圧を変化させる範囲にわ
たるバラクタの容量変化の程度によって一部左右される。バラクタ発振器はＡｒ
ｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ発行の「Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ」
およびＧＢ２３０７３５５Ａに図示され説明されている。周波数変調の程度と印
加変調信号の間の関係は、バラクタについて最大３％の狭いパーセンテージ幅に
わたってのみ直線的である。さらに、バラクタ発振器が発振を確立し維持するの
に十分なＱを実現するためには、比較的大きい逆方向バイアス電圧が必要である
。代表的なバイアス電圧は２０Ｖから３０Ｖの程度である。これらの電圧では、
利用可能な同調範囲は非常に限定される。上記のことから、バラクタの使用は低
雑音発振器にとって望ましくない。
【０００３】 本発明の目的は、動作検出器において使用することが好ましい従来技術のチュ
ーナブルマイクロ波発振器に関連する問題の一部を少なくとも軽減することにあ
る。
【０００４】 したがって、本発明は、相互に電磁的に結合可能な第１の共振回路と第２の共
振回路とを備えた発振器回路であって、第２の共振回路は、誘電体エレメントと
、第１の発振周波数を生じさせるように動作可能な励起手段とを備え、第１の共
振回路は、誘電体エレメントと、印加信号に応答して、共振周波数を変化させ、
それにより第１の共振器回路の発振周波数を変化させるように動作可能な順方向
バイアス二端子デバイスを含む励起手段とを備えた発振器回路を提供する。
【０００５】 順方向バイアス二端子デバイスがショットキー接合を備えた本発明の一実施形
態が提供されることが有利である。二端子デバイスがショットキーデバイス、例
えばショットキーダイオードである実施形態が提供されることが好適である。
【０００６】 ショットキーダイオードを順方向バイアスモードで動作させると、変調電圧の
比較的小さい変化に応答して、周波数に比較的大きい変化が生じる。さらに、シ
ョットキーベースの発振器を動作させるために必要な電圧は、バラクタベースの
発振器を動作させるために必要な電圧よりもかなり小さい。
【０００７】 本発明の一実施形態は、共振モードが励起手段上のいくつかの関連する結合点
を有しており、励起手段は、結合点が誘電体エレメントからほぼ一定の距離にあ
るように構成されている発振器回路を提供することが好ましい。
【０００８】 本発明の他の実施形態は、誘電体エレメントが弓形プロファイルを備え、前記
励起手段が誘電体エレメントの弓形プロファイルにほぼ追従するように構成され
ている発振器回路を提供する。
【０００９】 励起手段は励起ストリップラインまたはマイクロストリップラインを備えるこ
とが好ましい。
【００１０】 次に、添付の図面に関して、例としてのみ、本発明のいくつかの実施形態につ
いて説明する。
【００１１】 動作を検出するためにドップラー効果を利用することは当技術分野においてよ
く知られている。例えば、マイクロ波侵入者検出デバイスでは、ドップラーＩＦ
出力と一緒に、所要の周波数の出力または送信信号と、入力または受信信号とを
供給するように構成された、キャビティ内に取り付けられた、誘電体共振器発振
器およびダイオードミキサを設けることが知られている。
【００１２】 図１を参照すると、発振器の基本周波数ｆ0を通過させ、第２のより高次の高
調波を阻止するように構成されたフィルタ１０４に接続された出力周波数ｆ0を
生じさせる発振器１０２を有するマイクロ波回路１００が概略的に示されている
。フィルタ１０４からの出力は電力分割器１０６に供給され、送信信号および局
部発振器信号を生じさせる。送信アンテナ１０８は送信信号を放射するために使
用される。局部発振器信号１１０はミキサ１１２に供給される。ミキサ１１２は
、反射された信号を受信するように構成された受信アンテナ１１４からの入力を
有する。当技術分野においてよく理解されているように、受信信号が移動する物
体から反射された場合、それは送信信号のドップラーシフトバージョンとなる。
ミキサ１１２は局部発振器信号を、受信アンテナ１１４によって受信された受信
信号と結合する。ミキサ１１２からの出力１１６は、移動する物（図示せず）か
らの周波数ｆ0の送信信号の反射によって生じたドップラー周波数を含む。出力
１１６においてドップラー信号が存在するか存在しないかにより、移動する物体
が検出されているか否かが決定される。
【００１３】 図２を参照すると、相互に結合された第１の共振回路２０１と第２の共振回路
２０２とを備えた発振器１０２を有する動作検出器回路の従来技術の実施形態が
概略的に示されている。図２に示される発振器１０２の第１の共振回路２０１の
構成は、誘電体共振器２０８の動作周波数の近傍で共振するように構成されたマ
イクロストリップライン２０６にバラクタ２０４が結合されたものである。
【００１４】 第２の共振回路２０２は、電界効果トランジスタ２１４のゲートに接続された
さらなるマイクロストリップライン２１０と、電界効果トランジスタ２１４のド
レインに接続されたマイクロストリップライン２１１とに使用時に電磁的に結合
されて、発振器のフィードバックループの一部を形成する誘電体共振器２０８を
備える。ＦＥＴ２１４は、ＦＥＴ２１４に正確にマッチするように構成された種
々のインピーダンスを利用する。
【００１５】 バラクタ容量を印加電圧２２２によって変化させるかまたは変調することによ
って、共振回路２０１の共振周波数を同調させて、共振回路２０２の発振周波数
に変化を生じさせることができる。
【００１６】 誘電体共振器とマイクロストリップラインの間の電磁結合が緊密になるほど、
得られる周波数制御は大きくなることが当業者なら理解できよう。この周波数制
御の増大は発振器Ｑファクタの減少という犠牲を伴う。
【００１７】 図３を参照すると、本発明の一実施形態によるマイクロ波検出器用の発振器回
路が概略的に示されている。発振器３００は相互に結合された第１の共振回路３
０１と第２の共振回路３０２を備える。
【００１８】 第１の共振同調回路３０１は、一端に接続されたショットキーダイオード３０
３と、抵抗器３０７を介してマイクロストリップライン３１６の他端に印加され
る変調電圧３２２Ｖ（ｔ）とを有する前記マイクロストリップラインから構成さ
れる。同調ライン３１６は、使用時に誘電体共振器３０８と同調ライン３１６が
相互に電磁的に結合されるように、誘電体共振器３０８に隣接して位置している
。
【００１９】 発振器３００の電子周波数同調は、変調電圧３２２を変化させ、それによりシ
ョットキーダイオード３０３の接合容量を変化させることによって行われる。容
量が変化すると同調ライン３１６の有効長さが変化し、それにより同調ライン３
１６の共振周波数が変更される。第１の共振同調回路３０１は誘電体共振器３０
８を介して第２の共振同調回路３０２に相互に結合されるので、発振器３００の
発振周波数も変調電圧３２２の変化に従って変化する。
【００２０】 ショットキーダイオードは、０Ｖに近いダイオード電圧において動作可能なＳ
ｉｅｍｅｎｓから販売されているＢＡＴ１５−０３Ｗが好ましい。そのような動
作条件下では、容量の変化は下記の表１に示すようなものになる。
【００２１】
【表１】
【００２２】 順方向電圧が０Ｖから０．０５Ｖまで増大すると容量が２．９％増大すること
が理解できよう。
【００２３】 この発振器実施形態では、ＤＣ電圧が抵抗器３０７を介して（順方向バイアス
で接続された）ショットキーダイオード３０３が印加される。一般に、発振器３
００の周波数は、＋５Ｖの印加同調電圧３２２で１０．５２５ＧＨｚの公称周波
数から−１２ＭＨｚだけシフトされる。周波数シフトは、誘電体共振器３０８へ
の結合を変更することによって変化させることができる。
【００２４】 比較のために、１０ＧＨｚの周波数において動作する代表的な従来技術のバラ
クタ同調発振器では、２０ＭＨｚの周波数シフトを生じさせるために変調電圧を
最高３０Ｖ変化させる必要がある。
【００２５】 ショットキーダイオード３０３は順方向バイアスモードで動作する。これは、
逆方向バイアスで動作する図２のバラクタ２０４とは対照的である。小さい順方
向電圧におけるショットキーダイオード３０３の接合容量のより高度の変化が利
用され、その結果、同調ライン３１６の有効長さの比較的大きい変化、したがっ
て発振器３００の大きい周波数シフトが生じる。したがって、完全チューナブル
発振器３００は、従来のバラクタ同調発振器１０２において使用される電圧と比
較してかなり小さい大きさの電圧で動作することができる。したがって、構成要
素および回路のコストがかなり削減されることになる。
【００２６】 図３は単一のショットキーダイオードの使用を示しているが、本発明はそれに
限定されない。いくつかのダイオードまたはダイオードの対を同様にうまく利用
して、本発明の一実施形態を実現することもできることが当業者なら理解できよ
う。さらに、マイクロストリップラインがまっすぐではなく弓形であるいくつか
の実施形態も実現することができる。なお、さらに、以下参照の図３に示されて
いる回路エレメントの位置は固定されておらず、本発明の範囲から逸脱すること
なく好適に再配置することができることが理解できよう。また、本発明を使用し
て実現することができる多数の他の可能な発振器トポロジがあることが当業者な
ら理解できよう。
【００２７】 図４に、片面構造にすることができ、別々の送信および受信アンテナアレイを
担持するアンテナ回路ボード４００を示す。送信アンテナアレイは、相互接続さ
れかつ共通の供給ライン４１８に接続された２つのマイクロストリップパッチエ
レメント４０６および４０８を備える。受信アンテナアレイも、相互接続されか
つ共通の供給ライン４１６に接続された２つのマイクロストリップパッチエレメ
ント４０２および４０４を含んでいる。適切なハウジング（図示せず）へのまた
はその上でのアンテナボード４００の位置決めを助けるための種々の２．２ｍｍ
穴Ｂが設けられている。ハウジング（図示せず）にまたはその中にアンテナボー
ド４００を固定するための４つの３ｍｍ穴Ａ１およびＡ２が設けられている。す
べての実施形態はミリメートルで示されている。
【００２８】 図５および図６は、マイクロ波ボードの接地平面５００および構成要素側回路
６００をそれぞれ示す。図７は、構成要素がその上に取り付けられているマイク
ロ波ボード６００の構成要素側を示す。発振器回路７００は波線で囲まれている
。この発振器回路は電磁的に結合可能な第１の共振回路３０１と第２の共振回路
３０２を備える。第１の共振回路は、接続タブ７０２と、１Ｋオーム抵抗器３０
７と、順方向バイアスショットキーダイオード３０３と、誘電体共振器３０８に
電磁的に結合可能な同調ライン３１６とを含む、変調電圧Ｖ（ｔ）を受け取るた
めの手段を備える。
【００２９】 第２の共振回路３０２は、マイクロストリップライン３１０および３１１を介
してＦＨＸ３５ＬＰＴトランジスタ３１４のゲートおよびドレインに結合された
誘電体共振器３０８を備える。電力は３９オーム抵抗器７０４を介してトランジ
スタ３１４に供給される。
【００３０】 発振器回路７００からの出力は減結合コンデンサ７０６を介して検出器の送信
部分７０８および受信部分７１０に供給される。送信部分７０８は送信アンテナ
に結合するためのマイクロストリップライン６１２を備える。同様に、受信部分
７１０はマイクロストリップライン６１０を介して送信信号の反射バージョンを
受信する。マイクロ波ボード６００およびアンテナ回路ボード４００は介在する
接地平面とともに背中合わせに取り付けられている。ボードのアラインメントは
、送信アレイ供給ライン４１８がマイクロ波ボード上の関連する供給ライン６１
２の上にくるようなアラインメントである。同様に、アンテナボード上の受信ア
レイ供給ライン４１６はマイクロ波ボード上の関連する供給ライン６１０の上に
くる。マイクロ波回路ボードとアンテナボードの間の結合は、マイクロ波ボード
の接地平面内に２つの狭いスロット５０２および５０４を設けることによって行
われる。反射信号、および発振器回路からの出力は、ミキサダイオード７１２、
例えばＢＡＴ１５−０９９を使用して結合されて、接続タブ６０８を介して出力
されるＩＦ信号を生じさせる。
【００３１】 読者の注意は、本願に関連して本明細書と同時にまたはそれ以前に出願され、
本明細書とともに公共閲覧が許されるすべての論文および文献に向けられ、また
、すべてのそのような論文および文献の内容は参照により本発明の一部となる。
【００３２】 （如何なる添付の請求項、要約書および図面をも含む）本明細書に開示された
特徴のすべて、および／またはそのように開示された如何なる方法またはプロセ
スのステップのすべては、そのような特徴および／またはステップの少なくとも
一部が相互に排他的である組合せを除いて、如何なる組合せでも組み合わせるこ
とができる。
【００３３】 （如何なる添付の請求項、要約書および図面をも含む）本明細書に開示された
各特徴は、別段に明記されていない限り、同じ、均等のまたは同様の目的に適う
代替特徴によって交換することができる。したがって、別段に明記されていない
限り、開示された各特徴は同等のまたは同様の特徴の包括的系列の一例にすぎな
い。
【００３４】 本発明は上記の実施形態の詳細に制限されない。本発明は（如何なる添付の特
許請求の範囲、要約書および図面をも含む）本明細書に開示された特徴の如何な
る新規の特徴または如何なる組合せにも、あるいはそのように開示された如何な
る方法またはプロセスのステップの如何なる新規の特徴または如何なる組合せに
も及ぶ。
【図面の簡単な説明】
【図１】 動作検出器の代表的な送信受信構成を概略的に示す図である。
【図２】 動作検出デバイス用の従来技術の発振器を概略的に示す図である。
【図３】 一実施形態による動作検出デバイス用の発振器を概略的に示す図である。
【図４】 マイクロ波検出器のアンテナパッチを示す図である。
【図５】 ＰＣＴ／ＧＢ９１／０２０９９にも示されているマイクロ波検出器用の２つの
アンテナ結合スロットを有する接地平面を示す図である。
【図６】 接地平面を担持するボードの反対側に配設されたマイクロ波検出器マイクロス
トリップ回路を示す図である。
【図７】 構成要素がその上に配設されているマイクロ波検出器マイクロストリップ回路
を示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年８月８日（１９９９．８．８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 発振器回路
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、発振器回路に関し、より詳細には、そのような発振器を利用するチ
ューナブル（tunable）マイクロ波発振器および動作検出器（motion detector）
に関する。
【０００２】 一般に、電気チューナブルマイクロ波発振器は、印加逆方向変調電圧の対応す
る変化に従って変化する容量を有する逆方向バイアスバラクタを利用できる。バ
ラクタ容量の変化を生じさせるために、したがってバラクタを実用的な周波数同
調デバイスとして利用するためには、大強度の変調信号が必要である。一般に、
約１０ＧＨｚの発振周波数において、印加逆方向変調電圧が３０Ｖ変化すると、
そのようなバラクタを利用するチューナブルマイクロ波発振器は、それに応じて
発振周波数が約２０ＭＨｚ変化する。チューナブルマイクロ波バラクタ発振器の
周波数を変化させることができる周波数範囲は、変調電圧を変化させる範囲にわ
たるバラクタの容量変化の程度によって一部左右される。バラクタ発振器はＡｒ
ｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ発行の「Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ」
およびＧＢ２３０７３５５Ａに図示され説明されている。周波数変調の程度と印
加変調信号の間の関係は、バラクタについて最大３％の狭いパーセンテージ幅に
わたってのみ直線的である。さらに、バラクタ発振器が発振を確立し維持するの
に十分なＱを実現するためには、比較的大きい逆方向バイアス電圧が必要である
。代表的なバイアス電圧は２０Ｖから３０Ｖの程度である。これらの電圧では、
利用可能な同調範囲は非常に限定される。上記のことから、バラクタの使用は低
雑音発振器にとって望ましくない。
【０００３】 本発明の目的は、動作検出器において使用することが好ましい従来技術のチュ
ーナブルマイクロ波発振器に関連する問題の一部を少なくとも軽減することにあ
る。
【０００４】 したがって、本発明は、相互に電磁的に結合可能な第１の共振回路と第２の共
振回路とを備えた発振器回路であって、第２の共振回路は、誘電体エレメントと
、第１の発振周波数を生じさせるように動作可能な励起手段とを備え、第１の共
振回路は、誘電体エレメントと、印加信号に応答して、共振周波数を変化させ、
それにより第１の共振器回路の発振周波数を変化させるように動作可能な順方向
バイアス二端子デバイスを含む励起手段とを備えた発振器回路を提供する。
【０００５】 ショットキーダイオードを順方向バイアスモードで動作させると、変調電圧の
比較的小さい変化に応答して、周波数に比較的大きい変化が生じる。さらに、シ
ョットキーベースの発振器を動作させるために必要な電圧は、バラクタベースの
発振器を動作させるために必要な電圧よりもかなり小さい。
【０００６】 本発明の一実施形態は、共振モードが励起手段上のいくつかの関連する結合点
を有しており、励起手段は、結合点が誘電体エレメントからほぼ一定の距離にあ
るように構成されている発振器回路を提供することが好ましい。
【０００７】 本発明の他の実施形態は、誘電体エレメントが弓形プロファイルを備え、前記
励起手段が誘電体エレメントの弓形プロファイルにほぼ追従するように構成され
ている発振器回路を提供する。
【０００８】 励起手段は励起ストリップラインまたはマイクロストリップラインを備えるこ
とが好ましい。
【０００９】 次に、添付の図面に関して、例としてのみ、本発明のいくつかの実施形態につ
いて説明する。
【００１０】 動作を検出するためにドップラー効果を利用することは当技術分野においてよ
く知られている。例えば、マイクロ波侵入者検出デバイスでは、ドップラーＩＦ
出力と一緒に、所要の周波数の出力または送信信号と、入力または受信信号とを
供給するように構成された、キャビティ内に取り付けられた、誘電体共振器発振
器およびダイオードミキサを設けることが知られている。
【００１１】 図１を参照すると、発振器の基本周波数ｆ0を通過させ、第２のより高次の高
調波を阻止するように構成されたフィルタ１０４に接続された出力周波数ｆ0を
生じさせる発振器１０２を有するマイクロ波回路１００が概略的に示されている
。フィルタ１０４からの出力は電力分割器１０６に供給され、送信信号および局
部発振器信号を生じさせる。送信アンテナ１０８は送信信号を放射するために使
用される。局部発振器信号１１０はミキサ１１２に供給される。ミキサ１１２は
、反射された信号を受信するように構成された受信アンテナ１１４からの入力を
有する。当技術分野においてよく理解されているように、受信信号が移動する物
体から反射された場合、それは送信信号のドップラーシフトバージョンとなる。
ミキサ１１２は局部発振器信号を、受信アンテナ１１４によって受信された受信
信号と結合する。ミキサ１１２からの出力１１６は、移動する物（図示せず）か
らの周波数ｆ0の送信信号の反射によって生じたドップラー周波数を含む。出力
１１６においてドップラー信号が存在するか存在しないかにより、移動する物体
が検出されているか否かが決定される。
【００１２】 図２を参照すると、相互に結合された第１の共振回路２０１と第２の共振回路
２０２とを備えた発振器１０２を有する動作検出器回路の従来技術の実施形態が
概略的に示されている。図２に示される発振器１０２の第１の共振回路２０１の
構成は、誘電体共振器２０８の動作周波数の近傍で共振するように構成されたマ
イクロストリップライン２０６にバラクタ２０４が結合されたものである。
【００１３】 第２の共振回路２０２は、電界効果トランジスタ２１４のゲートに接続された
さらなるマイクロストリップライン２１０と、電界効果トランジスタ２１４のド
レインに接続されたマイクロストリップライン２１１とに使用時に電磁的に結合
されて、発振器のフィードバックループの一部を形成する誘電体共振器２０８を
備える。ＦＥＴ２１４は、ＦＥＴ２１４に正確にマッチするように構成された種
々のインピーダンスを利用する。
【００１４】 バラクタ容量を印加電圧２２２によって変化させるかまたは変調することによ
って、共振回路２０１の共振周波数を同調させて、共振回路２０２の発振周波数
に変化を生じさせることができる。
【００１５】 誘電体共振器とマイクロストリップラインの間の電磁結合が緊密になるほど、
得られる周波数制御は大きくなることが当業者なら理解できよう。この周波数制
御の増大は発振器Ｑファクタの減少という犠牲を伴う。
【００１６】 図３を参照すると、本発明の一実施形態によるマイクロ波検出器用の発振器回
路が概略的に示されている。発振器３００は相互に結合された第１の共振回路３
０１と第２の共振回路３０２を備える。
【００１７】 第１の共振同調回路３０１は、一端に接続されたショットキーダイオード３０
３と、抵抗器３０７を介してマイクロストリップライン３１６の他端に印加され
る変調電圧３２２Ｖ（ｔ）とを有する前記マイクロストリップラインから構成さ
れる。同調ライン３１６は、使用時に誘電体共振器３０８と同調ライン３１６が
相互に電磁的に結合されるように、誘電体共振器３０８に隣接して位置している
。
【００１８】 発振器３００の電子周波数同調は、変調電圧３２２を変化させ、それによりシ
ョットキーダイオード３０３の接合容量を変化させることによって行われる。容
量が変化すると同調ライン３１６の有効長さが変化し、それにより同調ライン３
１６の共振周波数が変更される。第１の共振同調回路３０１は誘電体共振器３０
８を介して第２の共振同調回路３０２に相互に結合されるので、発振器３００の
発振周波数も変調電圧３２２の変化に従って変化する。
【００１９】 ショットキーダイオードは、０Ｖに近いダイオード電圧において動作可能なＳ
ｉｅｍｅｎｓから販売されているＢＡＴ１５−０３Ｗが好ましい。そのような動
作条件下では、容量の変化は下記の表１に示すようなものになる。
【００２０】
【表１】
【００２１】 順方向電圧が０Ｖから０．０５Ｖまで増大すると容量が２．９％増大すること
が理解できよう。
【００２２】 この発振器実施形態では、ＤＣ電圧が抵抗器３０７を介して（順方向バイアス
で接続された）ショットキーダイオード３０３が印加される。一般に、発振器３
００の周波数は、＋５Ｖの印加同調電圧３２２で１０．５２５ＧＨｚの公称周波
数から−１２ＭＨｚだけシフトされる。周波数シフトは、誘電体共振器３０８へ
の結合を変更することによって変化させることができる。
【００２３】 比較のために、１０ＧＨｚの周波数において動作する代表的な従来技術のバラ
クタ同調発振器では、２０ＭＨｚの周波数シフトを生じさせるために変調電圧を
最高３０Ｖ変化させる必要がある。
【００２４】 ショットキーダイオード３０３は順方向バイアスモードで動作する。これは、
逆方向バイアスで動作する図２のバラクタ２０４とは対照的である。小さい順方
向電圧におけるショットキーダイオード３０３の接合容量のより高度の変化が利
用され、その結果、同調ライン３１６の有効長さの比較的大きい変化、したがっ
て発振器３００の大きい周波数シフトが生じる。したがって、完全チューナブル
発振器３００は、従来のバラクタ同調発振器１０２において使用される電圧と比
較してかなり小さい大きさの電圧で動作することができる。したがって、構成要
素および回路のコストがかなり削減されることになる。
【００２５】 図３は単一のショットキーダイオードの使用を示しているが、本発明はそれに
限定されない。いくつかのダイオードまたはダイオードの対を同様にうまく利用
して、本発明の一実施形態を実現することもできることが当業者なら理解できよ
う。さらに、マイクロストリップラインがまっすぐではなく弓形であるいくつか
の実施形態も実現することができる。なお、さらに、以下参照の図３に示されて
いる回路エレメントの位置は固定されておらず、本発明の範囲から逸脱すること
なく好適に再配置することができることが理解できよう。また、本発明を使用し
て実現することができる多数の他の可能な発振器トポロジがあることが当業者な
ら理解できよう。
【００２６】 図４に、片面構造にすることができ、別々の送信および受信アンテナアレイを
担持するアンテナ回路ボード４００を示す。送信アンテナアレイは、相互接続さ
れかつ共通の供給ライン４１８に接続された２つのマイクロストリップパッチエ
レメント４０６および４０８を備える。受信アンテナアレイも、相互接続されか
つ共通の供給ライン４１６に接続された２つのマイクロストリップパッチエレメ
ント４０２および４０４を含んでいる。適切なハウジング（図示せず）へのまた
はその上でのアンテナボード４００の位置決めを助けるための種々の２．２ｍｍ
穴Ｂが設けられている。ハウジング（図示せず）にまたはその中にアンテナボー
ド４００を固定するための４つの３ｍｍ穴Ａ１およびＡ２が設けられている。す
べての実施形態はミリメートルで示されている。
【００２７】 図５および図６は、マイクロ波ボードの接地平面５００および構成要素側回路
６００をそれぞれ示す。図７は、構成要素がその上に取り付けられているマイク
ロ波ボード６００の構成要素側を示す。発振器回路７００は波線で囲まれている
。この発振器回路は電磁的に結合可能な第１の共振回路３０１と第２の共振回路
３０２を備える。第１の共振回路は、接続タブ７０２と、１Ｋオーム抵抗器３０
７と、順方向バイアスショットキーダイオード３０３と、誘電体共振器３０８に
電磁的に結合可能な同調ライン３１６とを含む、変調電圧Ｖ（ｔ）を受け取るた
めの手段を備える。
【００２８】 第２の共振回路３０２は、マイクロストリップライン３１０および３１１を介
してＦＨＸ３５ＬＰＴトランジスタ３１４のゲートおよびドレインに結合された
誘電体共振器３０８を備える。電力は３９オーム抵抗器７０４を介してトランジ
スタ３１４に供給される。
【００２９】 発振器回路７００からの出力は減結合コンデンサ７０６を介して検出器の送信
部分７０８および受信部分７１０に供給される。送信部分７０８は送信アンテナ
に結合するためのマイクロストリップライン６１２を備える。同様に、受信部分
７１０はマイクロストリップライン６１０を介して送信信号の反射バージョンを
受信する。マイクロ波ボード６００およびアンテナ回路ボード４００は介在する
接地平面とともに背中合わせに取り付けられている。ボードのアラインメントは
、送信アレイ供給ライン４１８がマイクロ波ボード上の関連する供給ライン６１
２の上にくるようなアラインメントである。同様に、アンテナボード上の受信ア
レイ供給ライン４１６はマイクロ波ボード上の関連する供給ライン６１０の上に
くる。マイクロ波回路ボードとアンテナボードの間の結合は、マイクロ波ボード
の接地平面内に２つの狭いスロット５０２および５０４を設けることによって行
われる。反射信号、および発振器回路からの出力は、ミキサダイオード７１２、
例えばＢＡＴ１５−０９９を使用して結合されて、接続タブ６０８を介して出力
されるＩＦ信号を生じさせる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 動作検出器の代表的な送信受信構成を概略的に示す図である。
【図２】 動作検出デバイス用の従来技術の発振器を概略的に示す図である。
【図３】 一実施形態による動作検出デバイス用の発振器を概略的に示す図である。
【図４】 マイクロ波検出器のアンテナパッチを示す図である。
【図５】 ＷＯ／９２／０９９０５にも示されているマイクロ波検出器用の２つのアンテ
ナ結合スロットを有する接地平面を示す図である。
【図６】 接地平面を担持するボードの反対側に配設されたマイクロ波検出器マイクロス
トリップ回路を示す図である。
【図７】 構成要素がその上に配設されているマイクロ波検出器マイクロストリップ回路
を示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年８月３１日（１９９９．８．３１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】 「Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｒｅｓｏ
ｎａｔｏｒ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｒｅｅ−Ｔｅｒｍｉｎａ
ｌ ＭＥＳＦＥＴ Ｖａｒａｃｔｏｒ」、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ、Ｖｏｌ ３０、ｎｏ．１６、４ Ａｕｇｕｓｔ １９９４、ｐａｇｅ １３
２０／１３２１、ＸＰ０００４６８８１１ ＩＳＳＮ：００１３−５１９４には
、誘電体共振器に電磁的に結合され、それにより相互に結合された一対の共振器
回路を形成する共振器回路を有する電圧制御誘電体共振器発振器が開示されてい
る。ＭＥＳＦＥＴバラクタ容量をバイアス電圧で変化させることによって、誘電
体共振器の共振周波数を同調させることができる。 本発明の目的は、動作検出器において使用することが好ましい従来技術のチュ
ーナブルマイクロ波発振器に関連する問題の一部を少なくとも緩和することであ
る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】 したがって、本発明は、相互に電磁的に結合可能な第１の共振回路と第２の共
振回路とを備えた発振器回路であって、第２の共振回路は、誘電体エレメントと
、第１の発振周波数を生じさせるように動作可能な励起手段とを備え、第１の共
振回路は、誘電体エレメントと、印加信号に応答して、第１の共振回路の共振周
波数を変化させ、それにより発振器回路の第１の発振周波数を変化させるように
順方向バイアスモードで動作可能なショットキーダイオードを含む励起手段とを
備えた発振器回路を提供する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ (72)発明者 イアン リチャード アルドレッド イギリス ダブリュディー３ ３ジェイワ イ ハーツ リックマンワーズ クロック スリィ グリーン ホワイトゲーツ クロ ース ペン コテージ （番地なし) Ｆターム(参考） 5J081 AA11 BB06 CC07 CC13 DD04 DD24 EE09 EE10 EE15 FF19 JJ12 JJ13 JJ14 JJ17 KK02 KK08 KK22 LL01 MM01 MM07

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 相互に電磁的に結合可能な第１の共振回路（３０１）と第２
    の共振回路（３０２）とを備えた発振器回路（３００）であって、前記第２の回
    路（３０２）は、誘電体エレメント（３０８）と、第１の発振周波数を生じさせ
    るように動作可能な励起手段（３１０、３１４、３１１）とを備え、前記第１の
    回路（３０１）は、誘電体エレメント（３０８）と、印加信号（３２２）に応答
    して、前記第１の共振回路（３０１）の共振周波数を変化させ、それにより発振
    器回路（３００）の発振周波数を変化させるように動作可能な二端子ショットキ
    ーデバイス（３０３）を含む励起手段（３１６、３０３、３０７）とを備えたこ
    とを特徴とする発振器回路（３００）。
  2. 【請求項２】 前記二端子ショットキーデバイス（３０３）は順方向バイア
    スモードで動作可能であることを特徴とする請求項１に記載の回路。
  3. 【請求項３】 前記ショットキーデバイスはショットキーダイオード（３０
    ３）であることを特徴とする請求項２に記載の回路。
  4. 【請求項４】 前記共振モードは励起手段（３１０、３１１）上に関連する
    結合点を有し、および前記励起手段（３１０、３１１）は、前記結合点が誘電体
    エレメント３０８からほぼ一定の距離にあるように構成されていることを特徴と
    する先行するいずれかの請求項に記載の回路。
  5. 【請求項５】 前記誘電体エレメント３０８は弓形プロファイルを備え、お
    よび前記励起手段は誘電体エレメント３０８の弓形プロファイルに実質的に追従
    するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の回路。
  6. 【請求項６】 前記励起手段（３１０、３１１、３１６）は励起マイクロス
    トリップラインを備えたことを特徴とする先行するいずれかの請求項に記載の回
    路。
  7. 【請求項７】 実質上、図３から図７に関連して説明されており、および／
    またはそれに図示されていることを特徴とする発振器回路。
  8. 【請求項８】 先行するいずれかの請求項に記載の発振器回路を含んでいる
    ことを特徴とする動作検出デバイス。
  9. 【請求項９】 実質上、図３から図７に関連して説明されており、および／
    またはそれに図示されていることを特徴とする動作検出デバイス。
  10. 【請求項１０】 請求項１から７のいずれかに記載の発振器を含んでいるマ
    イクロ波送信／受信アセンブリ。
  11. 【請求項１１】 実質上、図３から図７のいずれかまたはすべてに関連して
    説明されており、および／またはそれによって図示されているマイクロ波送信／
    受信アセンブリ。
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