JP2007274614A - 高周波スイッチならびにこれを備える高周波送信器、高周波受信器、高周波送受信器およびレーダ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 スイッチ1を構成する伝送線路におけるカットオフ周波数が、誘電体部2を伝播する電磁波の周波数より低くなる伝播状態と、前記伝送線路におけるカットオフ周波数が、誘電体部2を伝播する電磁波の周波数より高くなるカットオフ状態とを切り替え可能であるので、第1および第2電極4a,4bに印加する電圧を変化させることによって、前記伝播状態と前記カットオフ状態とを容易に切り替えることができる。スイッチ1のスイッチング態様がOFF状態の時は、カットオフ状態になるので、本質的に高いON/OFF比を得ることができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高いスイッチ1を実現することができる。
【選択図】図1
Description
Transistor)およびPIN(P-Intrinsic-N)ダイオードなどの半導体素子によって形成されている(たとえば非特許文献1参照)。
Mechanical System)技術を用いて形成されるMEMS高周波スイッチがある(たとえば特許文献1参照)。
前記伝送線路に設けられ、前記変化部に電界を印加するための電極とを含み、
前記変化部に印加される電界に応じて、前記伝送線路におけるカットオフ周波数が、前記誘電体部を伝播する電磁波の周波数より低くなる伝播状態と、高くなるカットオフ状態とを切り替え可能であることを特徴とする。
前記伝送線路は、前記誘電体部を伝播する電磁波の伝播方向および前記第1および第2誘電体部の積層方向に互いに垂直な方向において前記誘電体部を挟持する一対の平板導電体部を含み、
前記電極は、前記積層方向において前記誘電体部を挟み、かつ前記一対の平板導電体部の間隔より小さい間隔をあけて設けられることを特徴とする。
前記高周波発振器に接続され、前記高周波発振器からの高周波信号を伝送する高周波伝送線路と、
前記高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射するアンテナと、
前記高周波伝送線路に挿入され、前記伝播状態とすることによって前記高周波伝送線路に伝送される高周波信号を透過し、前記カットオフ状態とすることによって前記高周波伝送線路に伝送される高周波信号を遮断する前記高周波スイッチとを含むことを特徴とする。
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第1高周波伝送線路と
第1、第2および第3端子を有し、前記第1端子が前記第1高周波伝送線路に接続され、前記第1端子に与えられる高周波信号を前記第2端子または前記第3端子に選択的に出力する切替器と、
前記第2端子に接続され、前記第2端子から与えられる高周波信号を伝送する第2高周波伝送線路と、
第4、第5および第6端子を有し、前記第2高周波伝送線路を介して前記第4端子に与えられる高周波信号を前記第5端子に出力し、かつ前記第5端子に与えられる高周波信号を前記第6端子に出力する分波器と、
前記第5端子に接続され、前記第5端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第5端子に高周波信号を伝送する第3高周波伝送線路と、
前記第3高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第3端子に接続され、前記第3端子から出力される高周波信号を伝送する第4高周波伝送線路と、
前記第6端子に接続され、前記第6端子から出力される高周波信号を伝送する第5高周波伝送線路と、
前記第4および第5高周波伝送線路に接続され、前記第4および第5高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとを含み、
前記切替器は、前記高周波スイッチを2つ備え、第1高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第1端子および前記第2端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第1端子および前記第2端子間で高周波信号を遮断し、第2高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第1端子および前記第3端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第1端子および前記第3端子間で高周波信号を遮断することを特徴とする。
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第1高周波伝送線路と
第1、第2および第3端子を有し、前記第1端子が前記第1高周波伝送線路に接続され、前記第1端子に与えられる高周波信号を前記第2端子または前記第3端子に選択的に出力する切替器と、
前記第2端子に接続され、前記第2端子から与えられる高周波信号を伝送する第2高周波伝送線路と、
第4、第5および第6端子を有し、前記第2高周波伝送線路を介して前記第4端子に与えられる高周波信号を前記第5端子に出力し、かつ前記第5端子に与えられる高周波信号を前記第6端子に出力する分波器と、
前記第5端子に接続され、前記第5端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第5端子に高周波信号を伝送する第3高周波伝送線路と、
前記第3高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第3端子に接続され、前記第3端子から出力される高周波信号を伝送する第4高周波伝送線路と、
前記第6端子に接続され、前記第6端子から出力される高周波信号を伝送する第5高周波伝送線路と、
前記第4および第5高周波伝送線路に接続され、前記第4および第5高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとを含み、
前記分波器は、前記高周波スイッチを2つ備え、第3高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第4端子および前記第5端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第4端子および前記第5端子間で高周波信号を遮断し、第4高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第5端子および前記第6端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第5端子および前記第6端子間で高周波信号を遮断することを特徴とする。
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第1高周波伝送線路と
第1、第2および第3端子を有し、前記第1端子が前記第1高周波伝送線路に接続され、前記第1端子に与えられる高周波信号を前記第2端子または前記第3端子に選択的に出力する切替器と、
前記第2端子に接続され、前記第2端子から与えられる高周波信号を伝送する第2高周波伝送線路と、
第4、第5および第6端子を有し、前記第2高周波伝送線路を介して前記第4端子に与えられる高周波信号を前記第5端子に出力し、かつ前記第5端子に与えられる高周波信号を前記第6端子に出力する分波器と、
前記第5端子に接続され、前記第5端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第5端子に高周波信号を伝送する第3高周波伝送線路と、
前記第3高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第3端子に接続され、前記第3端子から出力される高周波信号を伝送する第4高周波伝送線路と、
前記第6端子に接続され、前記第6端子から出力される高周波信号を伝送する第5高周波伝送線路と、
前記第4および第5高周波伝送線路に接続され、前記第4および第5高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサと、
前記伝播状態としたときに高周波信号が前記誘電体部を通過するように、前記第1〜第3伝送線路のうち少なくともいずれか1つに挿入される前記高周波スイッチとを含むことを特徴とする。
前記高周波送受信器からの中間周波信号に基づいて探知対象物までの距離を検出する距離検出器とを含むことを特徴とする。
Monolithic Integrated Circuit)発振器などを含んで構成され、所定の周波数の高周波信号を発生する。高周波伝送線路62は、マイクロストリップ線路、またはストリップ線路によって構成される。高周波伝送線路62の高周波信号の伝送方向の第1端部62aは高周波発振器61に接続され、高周波伝送線路62の高周波信号の伝送方向の第2端部62bは送信用アンテナ63に接続される。送信用アンテナ63は、パッチアンテナまたはホーンアンテナによって実現される。高周波信号の伝送方向は、電磁波の伝播方向である。
2,22 誘電体部
3 導電体部
4a,24a 第1電極
4b,24b 第2電極
23a 第1平板導電体部
23b 第2平板導電体部
25 第1誘電体部
26 第2誘電体部
31 マイクロストリップ線路
34,54 接地導体部
51 ストリップ線路51
56 突出部
58 挿入孔
60 高周波送信器
61 高周波発振器
62,81,82,83,84,85 高周波伝送線路
63 送信用アンテナ
64 スタブ
70 高周波受信器
71 高周波検波器
73 受信用アンテナ
80 高周波送受信器
90 レーダ装置
91 距離検出器
86 切替器
87 分波器
88 送受信用アンテナ
89 ミキサ
86a 第1端子
86b 第2端子
86c 第3端子
87a 第4端子
87b 第5端子
87c 第6端子
Claims (10)
- 印加電界に応じて誘電率および寸法の少なくともいずれか1つが変化する変化部を含み、かつ電磁波が伝播可能な誘電体部を有し、カットオフ特性を有する伝送線路と、
前記伝送線路に設けられ、前記変化部に電界を印加するための電極とを含み、
前記変化部に印加される電界に応じて、前記伝送線路におけるカットオフ周波数が、前記誘電体部を伝播する電磁波の周波数より低くなる伝播状態と、高くなるカットオフ状態とを切り替え可能であることを特徴とする高周波スイッチ。 - 前記電極は、前記誘電体部を外囲して導波管を形成することを特徴とする請求項1記載の高周波スイッチ。
- 前記誘電体部は、前記変化部を含み誘電体から成る第1誘電体部と、誘電率が前記第1誘電体部の誘電率よりも小さく、前記第1誘電体部を挟持する第2誘電体部とによって形成され、
前記伝送線路は、前記誘電体部を伝播する電磁波の伝播方向および前記第1および第2誘電体部の積層方向に互いに垂直な方向において前記誘電体部を挟持する一対の平板導電体部を含み、
前記電極は、前記積層方向において前記誘電体部を挟み、かつ前記一対の平板導電体部の間隔より小さい間隔をあけて設けられることを特徴とする請求項1記載の高周波スイッチ。 - 前記一対の平板導電体部の間隔は、前記第2誘電体部を伝播する電磁波の波長の2分の1以下に選ばれることを特徴とする請求項3記載の高周波スイッチ。
- 高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、前記高周波発振器からの高周波信号を伝送する高周波伝送線路と、
前記高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射するアンテナと、
前記高周波伝送線路に挿入され、前記伝播状態とすることによって前記高周波伝送線路に伝送される高周波信号を透過し、前記カットオフ状態とすることによって前記高周波伝送線路に伝送される高周波信号を遮断する請求項1〜4のいずれか1つに記載の高周波スイッチとを含むことを特徴とする高周波送信器。 - 高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第1高周波伝送線路と
第1、第2および第3端子を有し、前記第1端子が前記第1高周波伝送線路に接続され、前記第1端子に与えられる高周波信号を前記第2端子または前記第3端子に選択的に出力する切替器と、
前記第2端子に接続され、前記第2端子から与えられる高周波信号を伝送する第2高周波伝送線路と、
第4、第5および第6端子を有し、前記第2高周波伝送線路を介して前記第4端子に与えられる高周波信号を前記第5端子に出力し、かつ前記第5端子に与えられる高周波信号を前記第6端子に出力する分波器と、
前記第5端子に接続され、前記第5端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第5端子に高周波信号を伝送する第3高周波伝送線路と、
前記第3高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第3端子に接続され、前記第3端子から出力される高周波信号を伝送する第4高周波伝送線路と、
前記第6端子に接続され、前記第6端子から出力される高周波信号を伝送する第5高周波伝送線路と、
前記第4および第5高周波伝送線路に接続され、前記第4および第5高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとを含み、
前記切替器は、請求項1〜4のいずれか1つに記載の高周波スイッチを2つ備え、第1高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第1端子および前記第2端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第1端子および前記第2端子間で高周波信号を遮断し、第2高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第1端子および前記第3端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第1端子および前記第3端子間で高周波信号を遮断することを特徴とする高周波送受信器。 - 前記分波器は、ハイブリッド回路またはサーキュレータによって形成されることを特徴とする請求項6記載の高周波送受信器。
- 高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第1高周波伝送線路と
第1、第2および第3端子を有し、前記第1端子が前記第1高周波伝送線路に接続され、前記第1端子に与えられる高周波信号を前記第2端子または前記第3端子に選択的に出力する切替器と、
前記第2端子に接続され、前記第2端子から与えられる高周波信号を伝送する第2高周波伝送線路と、
第4、第5および第6端子を有し、前記第2高周波伝送線路を介して前記第4端子に与えられる高周波信号を前記第5端子に出力し、かつ前記第5端子に与えられる高周波信号を前記第6端子に出力する分波器と、
前記第5端子に接続され、前記第5端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第5端子に高周波信号を伝送する第3高周波伝送線路と、
前記第3高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第3端子に接続され、前記第3端子から出力される高周波信号を伝送する第4高周波伝送線路と、
前記第6端子に接続され、前記第6端子から出力される高周波信号を伝送する第5高周波伝送線路と、
前記第4および第5高周波伝送線路に接続され、前記第4および第5高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとを含み、
前記分波器は、請求項1〜4のいずれか1つに記載の高周波スイッチを2つ備え、第3高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第4端子および前記第5端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第4端子および前記第5端子間で高周波信号を遮断し、第4高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第5端子および前記第6端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第5端子および前記第6端子間で高周波信号を遮断することを特徴とする高周波送受信器。 - 高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第1高周波伝送線路と
第1、第2および第3端子を有し、前記第1端子が前記第1高周波伝送線路に接続され、前記第1端子に与えられる高周波信号を前記第2端子または前記第3端子に選択的に出力する切替器と、
前記第2端子に接続され、前記第2端子から与えられる高周波信号を伝送する第2高周波伝送線路と、
第4、第5および第6端子を有し、前記第2高周波伝送線路を介して前記第4端子に与えられる高周波信号を前記第5端子に出力し、かつ前記第5端子に与えられる高周波信号を前記第6端子に出力する分波器と、
前記第5端子に接続され、前記第5端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第5端子に高周波信号を伝送する第3高周波伝送線路と、
前記第3高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第3端子に接続され、前記第3端子から出力される高周波信号を伝送する第4高周波伝送線路と、
前記第6端子に接続され、前記第6端子から出力される高周波信号を伝送する第5高周波伝送線路と、
前記第4および第5高周波伝送線路に接続され、前記第4および第5高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサと、
前記伝播状態としたときに高周波信号が前記誘電体部を通過するように、前記第1〜第3伝送線路のうち少なくともいずれか1つに挿入される請求項1〜4のいずれか1つに記載の高周波スイッチとを含むことを特徴とする高周波送受信器。 - 請求項6〜9のいずれか1つに記載の高周波送受信器と、
前記高周波送受信器からの中間周波信号に基づいて探知対象物までの距離を検出する距離検出器とを含むことを特徴とするレーダ装置。
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