JP2003087053A5 - - Google Patents

Description

通常、この誘電体ブロック１３の寸法は、誘電体共振器の基本モードの共振周波数と発振させたい周波数が一致し、かつ、それ以外の高次のモードの共振周波数が、発振させたい周波数からなるべく離れるように決められる。例えば、円柱形の誘電体ブロックを使用した場合、基本モードはＴＥ _０１δ モードであり、高次モードの共振周波数が、この周波数から十分離れるように底面の半径Ｒと厚さｔは、０．２＜ｔ／（２Ｒ）＜０．４となるように決められる。

誘電体ブロック１は、基本モードであるＴＥ _０１δ モードの共振周波数が３８ＧＨｚ程度にあり、７７ＧＨｚ近傍に発生する高次モードを利用する。この時、基本モードの共振周波数や使用しない高次モードの共振周波数において、意図しない不要発振が起こらないように、能動素子６は７７ＧＨｚ帯近傍の狭い帯域でのみ負性抵抗が発生するように帰還回路７や整合回路８のパラメータを調整する。

図７は、本願発明の別基板を用いないで、ＭＭＩＣを一つの基板に集積化した例である。負性抵抗を発生するための能動素子６とバッファアンプを構成する能動素子５は、ＧａＡｓ基板４上にＭＭＩＣとして集積されている。誘電体ブロック１は、ＭＭＩＣ上のマイクロストリップ線路２１と結合するように配置される。誘電体ブロック１は、基本モードであるＴＥ _０１δ モードの共振周波数が３８ＧＨｚ程度にあり、７７ＧＨｚ近傍に発生する高次モードを利用する。但し、アルミナ基板とＧａＡｓ基板の厚さがほぼ等しく、アルミナ基板の誘電率９．６に対し、ＧａＡｓ基板の誘電率は１２と大きいため、共振器の共振周波数はわずかに高くなる。このため、誘電体ブロック１はアルミナ基板上に置いた場合に比べ、大きい寸法のものを用いる。又、基本モードの共振周波数や使用しない高次のモードの共振周波数において、意図しない不要発振が起こらないように、能動素子６は７７ＧＨｚ帯近傍の狭い帯域でのみ負性抵抗が発生するように帰還回路や整合回路を調整する。以上のように、別基板を用いず、共振器を構成するマイクロストリップ線路と能動素子を一つのＭＭＩＣ上に形成することで、共振器と能動素子をボンディングワイヤなどで接続する作業を省略でき、組立の工程を簡略化できる。さらに、組み立てによるバラツキを低減することができる。

裏面アンテナを有するモジュールでは、ベースプレート２９の一方の主面に信号発生器部の実装基板２５が、他方の主面（この面を裏面と称する）に、実装基板を介して送信アンテナ２６及び受信アンテナ２７が搭載される。信号発生器部の実装基板２５には誘電体ブロック１のみ図示され、他の部材は省略されるが、全体的な基本構成は例えば図８に例示したものと同様である。そして、信号発生器部と両アンテナ２６、２７とは、ベースプレート２９、実装基板２５とを貫通する開口を通して、同軸線路３１によって接続される。更に、信号発生器部には蓋３０が設けられる。これによって、外部雑音が除去される。図１１はこの裏面に配されるアンテナの例を示す。ベースプレート２９に搭載された実装基板に、送信アンテナ２６及び受信アンテナ２７が搭載されている。符号４０がアンテナ部、符号４１がこれらのアンテナ部を接続し一体のアンテナを構成するための導体部である。実際には、これら両者は一体にパターニングして形成されるのが、一般的である。

Claims (16)

1. 能動素子と、基板と、該基板上に形成されたマイクロストリップ線路と、該マイクロストリップ線路に結合するように配置した円柱状の誘電体ブロックであってその底面が基板のマイクロストリップ線路が形成された面とほぼ平行である円柱状の誘電体ブロックとを少なくとも有し、
   前記マイクロストリップ線路と前記円柱状の誘電体ブロックとで共振器を形成し、前記能動素子と前記共振器とは電気的に接続され、前記能動素子は発振させたい周波数帯で負性抵抗を発生し、前記円柱状の誘電体ブロックの基本モードの共振周波数は前記発振させたい周波数より低く、前記円柱状の誘電体ブロックの高次モードの内の一つの共振周波数帯は前記発振させたい周波数になっており、前記円柱状の誘電体ブロックは少なくとも前記高次モードの内の一つの共振周波数で共振することを特徴とする発振器。
2. 前記基板は誘電体基板であることを特徴とする、請求項１に記載の発振器。
3. 少なくとも前記能動素子と前記円柱状の誘電体ブロックとが、前記基板上に搭載されることを特徴とする請求項１または２に記載の発振器。
4. 前記能動素子は、前記基板とは別の基板上に搭載されたことを特徴とする請求項１または２に記載の発振器。
5. 能動素子と、基板と、該基板上に形成されたマイクロストリップ線路と、該マイクロストリップ線路に結合するように配置した誘電体ブロックとを少なくとも有し、
   前記マイクロストリップ線路と前記誘電体ブロックとで共振器を形成し、前記能動素子と前記共振器とは電気的に接続され、前記能動素子は発振させたい周波数帯で負性抵抗を発生し、前記誘電体ブロックの基本モードの共振周波数は前記発振させたい周波数より低く、前記誘電体ブロックの高次モードの内の一つの共振周波数帯は前記発振させたい周波数になっており、
   前記能動素子と前記共振器との間に可変リアクタンス素子を有し、前記リアクタンス素子の特性制御により、発振周波数の制御を可能としたことを特徴とする発振器。
6. 前記基板は誘電体基板であることを特徴とする、請求項５に記載の発振器。
7. 少なくとも前記能動素子と前記円柱状の誘電体ブロックとが、前記基板上に搭載されることを特徴とする請求項５または６に記載の発振器。
8. 前記能動素子は、前記基板とは別の基板上に搭載されたことを特徴とする請求項５または６に記載の発振器。
9. 局部信号発生器と、前記局部信号発生器に電気的に接続されたアンテナ部とを少なくとも有し、
   前記局部信号発生器は発振器を有し、
   前記発振器は、能動素子と、基板と、該基板上に形成されたマイクロストリップ線路と、該マイクロストリップ線路に結合するように配置した円柱状の誘電体ブロックであってその底面が基板のマイクロストリップ線路が形成された面とほぼ平行である円柱状の誘電体ブロックとを少なくとも有し、
   前記マイクロストリップ線路と前記円柱状の誘電体ブロックとで共振器を形成し、前記能動素子と前記共振器とは電気的に接続され、前記能動素子は発振させたい周波数帯で負性抵抗を発生し、前記円柱状の誘電体ブロックの基本モードの共振周波数は前記発振させたい周波数より低く、前記円柱状の誘電体ブロックの高次モードの内の一つの共振周波数帯は前記発振させたい周波数になっており、前記円柱状の誘電体ブロックは少なくとも前記高次モードの内の一つの共振周波数帯で共振することを特徴とする送受信モジュール。
10. 前記基板は誘電体基板であることを特徴とする、請求項９に記載の送受信モジュール。
11. 少なくとも前記能動素子と前記円柱状の誘電体ブロックとが、前記基板上に搭載されることを特徴とする請求項９または１０に記載の送受信モジュール。
12. 前記能動素子は、前記基板とは別の基板上に搭載されたことを特徴とする請求項９または１０に記載の送受信モジュール。
13. 局部信号発生器と、前記局部信号発生器に電気的に接続された送信アンテナと、前記局部信号発生器に電気的に接続された混合器と、前記局部混合器に電気的に接続された受信アンテナとを少なくとも有し、
    前記局部信号発生器は発振器を有し、
    前記発振器は、能動素子と、基板と、該基板上に形成されたマイクロストリップ線路と、該マイクロストリップ線路に結合するように配置した円柱状の誘電体ブロックであってその底面が基板のマイクロストリップ線路が形成された面とほぼ平行である円柱状の誘電体ブロックとを少なくとも有し、
    前記マイクロストリップ線路と前記円柱状の誘電体ブロックとで共振器を形成し、前記能動素子と前記共振器とは電気的に接続され、前記能動素子は発振させたい周波数帯で負性抵抗を発生し、前記円柱状の誘電体ブロックの基本モードの共振周波数は前記発振させたい周波数より低く、前記円柱状の誘電体ブロックの高次モードの内の一つの共振周波数帯は前記発振させたい周波数になっており、前記円柱状の誘電体ブロックは少なくとも前記高次モードの内の一つの共振周波数帯で共振し、
    前記局部信号発生器により生成される信号は前記送信アンテナから送信信号として放射され、前記送信信号が目標物により反射された反射信号を前記受信アンテナより受信し、前記混合器は前記反射信号と前記局部信号発生器により生成される信号とを混合することを特徴とするレーダ装置。
14. 前記基板は誘電体基板であることを特徴とする、請求項１３に記載のレーダ装置。
15. 少なくとも前記能動素子と前記円柱状の誘電体ブロックとが、前記基板上に搭載されることを特徴とする請求項１３または１４に記載のレーダ装置。
16. 前記能動素子は、前記基板とは別の基板上に搭載されたことを特徴とする請求項１３または１４に記載のレーダ装置。