JP2011217251A - Nrd guide modulator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ミリ波の伝送等に対して特に有効なNRDガイドにおいて、変調の機能を実現するNRDガイド変調器に関するものである。 The present invention relates to an NRD guide modulator that realizes a modulation function in an NRD guide that is particularly effective for millimeter wave transmission or the like.
近年、無線通信システムにおいては高速化、大容量化の要求に応じるためミリ波帯の高周波(以下、ミリ波という)の活用がより一層重要となってきている。 In recent years, in a wireless communication system, in order to meet the demand for higher speed and larger capacity, it has become even more important to use a high frequency in the millimeter wave band (hereinafter referred to as millimeter wave).
このミリ波を伝送可能な非放射性誘電体線路(以下、NRDガイドという)は、大容量性および低損失性から「ミリ波ファイバ」とも呼ばれ、ミリ波集積回路の形成に適している。 This non-radiative dielectric line (hereinafter referred to as NRD guide) capable of transmitting millimeter waves is also called “millimeter wave fiber” because of its large capacity and low loss, and is suitable for forming a millimeter wave integrated circuit.
このNRDガイドにおいて、誘電体ストリップにより形成される2つのベンドを並置して結合器を構成するとともに、この結合器の端部にショットキーダイオードを装着したNRDガイド変調器が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In this NRD guide, an NRD guide modulator is known in which two bends formed by dielectric strips are juxtaposed to constitute a coupler, and a Schottky diode is attached to the end of the coupler (for example, , See Patent Document 1).
このNRDガイド変調器100は、図8に示すように、上部導体板111および下部導体板112に挟持され、3dB結合器114を構成する2つのベンド115、116を有しており、これらのベンド115、116の端部にはショットキーダイオード125、126がそれぞれ装荷されている。
As shown in FIG. 8, the NRD
また、ガンダイオードマウント123から入力されたミリ波は、誘電体ストリップ117を介して3dB結合器114に入力され、ベンド115および116に等分される。そして、ショットキーダイオード対125、126がOFF状態の場合には、入力されたミリ波はショットキーダイオード対125、126により反射され、3dB結合器114において合成され、アンテナ119から送信される。つまり、NRDガイド変調器100はON状態となる。
The millimeter wave input from the Gunn
一方、ショットキーダイオード対125、126がON状態の場合には、3dB結合器114によりベンド115および116に等分されたミリ波は、ショットキーダイオード対125、126によりそれぞれ吸収され、外部抵抗で消費されアンテナ119から送信されない。つまり、NRDガイド変調器100はOFF状態となる。
On the other hand, when the Schottky diode pairs 125 and 126 are in the ON state, the millimeter waves equally divided into the
このような構成を有することにより、NRDガイド変調器100は、製作コストを上昇させる要因となるサーキュレータを用いずにミリ波の変調を行うことにより、製作コストや製作時間の低減を図っていた。
By having such a configuration, the NRD
しかしながら、このような従来のNRDガイド変調器においては、サーキュレータを必要としないものの、少なくとも2つのベンドを必要としていた。ここで、ベンドなどを形成する誘電体ストリップは、化学的に極めて安定なポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEという)により構成されているため、射出成形により作製することは不可能である。そのため、ベンドを作製する際には、板状のPTFEから曲率を有する誘電体ストリップを切り出すこととなり、材料に多くの無駄が発生していた。また、直線状の誘電体ストリップに比べて切り出しに時間がかかるという問題も生じていた。結果として、従来のNRDガイド変調器はコストが十分に下がらないという問題があった。 However, such a conventional NRD guide modulator does not require a circulator, but requires at least two bends. Here, since the dielectric strip forming the bend and the like is made of chemically highly stable polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE), it cannot be manufactured by injection molding. Therefore, when manufacturing the bend, a dielectric strip having a curvature is cut out from the plate-like PTFE, and a lot of waste is generated in the material. In addition, there is a problem that it takes longer to cut out than a linear dielectric strip. As a result, the conventional NRD guide modulator has a problem that the cost is not sufficiently reduced.
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、低コストで製作可能なNRDガイド変調器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object thereof is to provide an NRD guide modulator that can be manufactured at low cost.
本発明の請求項1に係るNRDガイド変調器は、高周波が入力される第1の入力側誘電体ストリップと、前記高周波を外部に出力する第1の出力側誘電体ストリップと、前記第1の入力側誘電体ストリップに接続される第2の入力側誘電体ストリップおよび前記第1の出力側誘電体ストリップに接続される第2の出力側誘電体ストリップにより構成される結合器と、前記第1および第2の入力側誘電体ストリップと、前記第1および第2の出力側誘電体ストリップとを挟持する一対の平行導体板と、を備え、前記第2の入力側誘電体ストリップおよび第2の出力側誘電体ストリップの一端部にダイオードがそれぞれ装荷されるNRDガイド変調器であって、前記第1および第2の入力側誘電体ストリップと、前記第1および第2の出力側誘電体ストリップとはいずれも直線状に形成され、前記第1の入力側誘電体ストリップの一端部および前記第1の出力側誘電体の一端部には、所定の幅および長さを有する切込み部がそれぞれ形成され、前記第2の入力側誘電体ストリップは、前記第1の入力側誘電体ストリップと長軸が互いに平行となり、かつ、他端部が前記第1の入力側誘電体ストリップの切込み部に当接するよう配置され、前記第2の出力側誘電体ストリップは、前記第1の出力側誘電体ストリップと長軸が互いに平行となり、かつ、他端部が前記第1の出力側誘電体ストリップの切込み部に当接するよう配置されることを特徴とする。
The NRD guide modulator according to
この構成により、切り出しの際に材料に多くの無駄が発生するベンドを使用することなくNRDガイド変調器を構成することができる。したがって、低コストでNRDガイド変調器を作製することが可能となる。 With this configuration, it is possible to configure an NRD guide modulator without using a bend that causes a lot of waste in the material during cutting. Therefore, the NRD guide modulator can be manufactured at a low cost.
さらに、本発明の請求項2に係るNRDガイド変調器は、高周波が入力される第1の入力側誘電体ストリップと、前記高周波を外部に出力する第1の出力側誘電体ストリップと、前記第1の入力側誘電体ストリップに接続される第2の入力側誘電体ストリップおよび前記第1の出力側誘電体ストリップに接続される第2の出力側誘電体ストリップにより構成される結合器と、前記第1および第2の入力側誘電体ストリップと、前記第1および第2の出力側誘電体ストリップとを挟持する一対の平行導体板と、を備え、前記第2の入力側誘電体ストリップおよび第2の出力側誘電体ストリップの一端部にダイオードがそれぞれ装荷されるNRDガイド変調器であって、前記第1および第2の入力側誘電体ストリップと、前記第1および第2の出力側誘電体ストリップとはいずれも直線状に形成され、前記第2の入力側誘電体ストリップは、前記第1の入力側誘電体ストリップと長軸が互いに平行となり、かつ、他端部が前記第1の入力側誘電体ストリップの一端部と所定長にわたり並置されるよう配置され、前記第2の出力側誘電体ストリップは、前記第1の出力側誘電体ストリップと長軸が互いに平行となり、かつ、他端部が前記第1の出力側誘電体ストリップの一端部と所定長にわたり並置されるよう配置されることを特徴とする。 Furthermore, the NRD guide modulator according to claim 2 of the present invention includes a first input-side dielectric strip to which a high frequency is input, a first output-side dielectric strip that outputs the high frequency to the outside, and the first A coupler comprising a second input dielectric strip connected to one input dielectric strip and a second output dielectric strip connected to the first output dielectric strip; And a pair of parallel conductor plates sandwiching the first and second output-side dielectric strips, the second input-side dielectric strip and the second NRD guide modulators each having a diode mounted on one end of each of the two output side dielectric strips, the first and second input side dielectric strips, and the first and second output dielectric strips. Each of the side dielectric strips is formed in a straight line, and the second input side dielectric strip has a major axis parallel to the first input side dielectric strip and the other end is the first dielectric strip. The second output-side dielectric strip is arranged in parallel with one end of the first output-side dielectric strip, the major axis of the second output-side dielectric strip is parallel to the first output-side dielectric strip, and The other end is disposed so as to be juxtaposed with one end of the first output-side dielectric strip over a predetermined length.
この構成により、切り出しの際に材料に多くの無駄が発生するベンドを使用することなくNRDガイド変調器を構成することができる。したがって、低コストでNRDガイド変調器を作製することが可能となる。 With this configuration, it is possible to configure an NRD guide modulator without using a bend that causes a lot of waste in the material during cutting. Therefore, the NRD guide modulator can be manufactured at a low cost.
本発明は、作製の際に材料に多量の無駄が発生するベンドが不要となるので、低コストで製作可能なNRDガイド変調器を提供することができる。 The present invention eliminates the need for a bend in which a large amount of waste is generated in the material at the time of manufacturing, and thus can provide an NRD guide modulator that can be manufactured at low cost.
以下、本発明に係るNRDガイド変調器の構造について、図面を用いて説明する。 The structure of the NRD guide modulator according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係るNRDガイド変調器の構造について、図1乃至図5を用いて説明する。
(First embodiment)
The structure of the NRD guide modulator according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、NRDガイド変調器1は、平行に配置されハウジングを構成する上部導体板11および下部導体板12と、方形断面を有する複数の誘電体ストリップ21乃至24と、を備えている。誘電体ストリップ21乃至24は、上部導体板11および下部導体板12により挟持されている。本実施の形態においては、上部および下部導体板11、12はアルミニウムにより形成されているが、銅または真鍮などの良導電体・非磁性体材料により形成されていればよい。
As shown in FIG. 1, the NRD
誘電体ストリップ21乃至24は、ミリ波などの高周波に対して低損失性を有するよう、損失角tanδが10−4程度、比誘電率εrが3.0以下の材料により形成されると好適である。本実施の形態においては、誘電体ストリップ21乃至24は、比誘電率εrが2.04のポリテトラフルオロエチレン(以下、単にPTFEという)により形成されている。
The
誘電体ストリップ21乃至24の寸法は、高さをa、幅をb、自由空間波長をλ0とすると、
a=0.45λ0
b=0.5λ0/√(εr−1)
となっている。本実施の形態においては、55GHzから65.5GHzの帯域において単一モードとなるよう、a=2.25mm、b=2.5mmとしている。
Dimensions of the
a = 0.45λ 0
b = 0.5λ 0 / √ (ε r −1)
It has become. In the present embodiment, a = 2.25 mm and b = 2.5 mm are set so that a single mode is obtained in the band from 55 GHz to 65.5 GHz.
さらに、本実施の形態においては、NRDガイド変調器1は、誘電体ストリップ21にミリ波を給電するためのミリ波発振器14と、ミリ波を外部に送信するためのアンテナ29と、を備えている。
Further, in the present embodiment, the NRD
図2(a)に示すように、ミリ波発振器14は、ガンダイオードマウント16と、誘電体ストリップ21と、セラミック共振器17とによって構成されている。また、図2(b)に示すように、ガンダイオードマウント16には、ガンダイオード15が螺入されている。
As shown in FIG. 2A, the
ガンダイオードマウント16は、真鍮によって形成されており、断面がH型となるチョーク構造を有している。また、ガンダイオードマウント16の側部には、λ/4チョーク構造のバイアスチョーク18が形成されている。ガンダイオード15による発振出力は、PTFE基板上に形成されたストリップ線路19を介して、モードサプレサを有する誘電体ストリップ21に導かれる。
The Gunn
セラミック共振器17は、セラミックディスクと、セラミックディスクを挟持する一組のPTFEディスクにより構成されている。セラミックディスクとPTFEディスクは、不図示のPTFEチューブにより被覆されている。このセラミック共振器17は、温度および印加電圧によってドリフトするガンダイオード15の発振周波数をロックするようになっている。
The
アンテナ29は、幅方向がテーパ状に形成され、ハウジングの外部に延出したロッドアンテナにより構成されている。なお、アンテナ29は、誘電体レンズアンテナや円錐ホーンアンテナなど、ミリ波の送受信に適したアンテナにより構成されていればよい。
The
図3に示すように、誘電体ストリップ21乃至24は、いずれも直線状に形成されている。誘電体ストリップ21には、切込み部27が形成されており、誘電体ストリップ21の長軸と誘電体ストリップ22の長軸とが平行となるよう誘電体ストリップ22の端部が切込み部27に当接している。つまり、誘電体ストリップ21および22は、この切込み部27を介して接合し、複合誘電体ストリップ25を構成している。ここで、誘電体ストリップの長軸とは、ミリ波の伝送方向と一致する軸を意味する。
As shown in FIG. 3, the
誘電体ストリップ23には、誘電体ストリップ21と同様の切込み部28が形成されており、誘電体ストリップ23の長軸と誘電体ストリップ24の長軸が平行となるよう誘電体ストリップ24の端部が切込み部28に当接している。つまり、誘電体ストリップ23および24は、この切込み部28を介して接合し、複合誘電体ストリップ26を構成している。
The
また、誘電体ストリップ21、22は、本発明に係る第1および第2の入力側誘電体ストリップをそれぞれ構成し、誘電体ストリップ23、24は、本発明に係る第1および第2の出力側誘電体ストリップをそれぞれ構成する。
The dielectric strips 21 and 22 constitute first and second input side dielectric strips according to the present invention, respectively, and the
また、誘電体ストリップ22および24は、互いに結合する間隔で並置されることにより、短絡3dB結合器を構成している。
In addition, the
したがって、誘電体ストリップ22および24の長さは、後述する変調用のショットキーダイオード31、32を動作させない完全反射の状態で、入力ポートとして機能する誘電体ストリップ21から出力ポートとして機能する誘電体ストリップ23へ電力がほぼ完全に移行し、動作帯域の中心周波数において短絡3dB結合器による反射が最小となるように設定される。なお、短絡3dB結合器における結合長は、長いほど反射が最小となる周波数が高くなる。
Accordingly, the lengths of the
誘電体ストリップ21における切込み部27の幅をw、長さをlとすると、切込み部27の幅wは、狭くなるほど中心周波数が下がる傾向を有している。また、切込み部27の長さlは、長くなるほど中心周波数が上がるとともに、動作帯域が狭まる傾向を有している。したがって、切込み部27の幅wおよび長さlは、所望の中心周波数および動作帯域に応じて設定される。
When the width of the
本実施の形態においては、中心周波数が61GHzとなるよう切込み部27の幅wおよび長さlはそれぞれ1mmに設定されている。また、誘電体ストリップ23に形成された切込み部28の幅wおよび長さlもそれぞれ1mmに設定されている。
In the present embodiment, the width w and the length l of the
ダイオードマウント30は、図4に示すように、回路素子としてのショットキーダイオード31および32をそれぞれ装荷するための金属電極33および36が形成されている。金属電極33は、ショットキーダイオード31の2個の端子がそれぞれ接続される第1電極部34および第2電極部35により構成されている。同様に、金属電極36は、第1電極部37および第2電極部38により構成されている。
As shown in FIG. 4, the
このダイオードマウント30は、金属電極33および36が形成されている一方の面と平行な他方の面が、誘電体ストリップ22、24の端面と対向するように設置される。ここで、誘電体ストリップ22、24において、ダイオードマウント30と対向する面を有する端部は、本発明に係る一端部を構成し、切込み部27、28に当接する端部は、本発明に係る他端部を構成する。
The
ダイオードマウント30の他方の面と誘電体ストリップ22、24の端面との間には、金属方形パッチが挿入されており、誘電体ストリップ22、24とショットキーダイオード31、32とのインピーダンスを整合するようになっている。
A metal rectangular patch is inserted between the other surface of the
なお、金属方形パッチの代わりに、空隙や高誘電率シートを挿入することによってインピーダンスを整合するようにしてもよい。 In place of the metal square patch, impedance may be matched by inserting a gap or a high dielectric constant sheet.
ダイオードマウント30の一方の面に形成される金属電極33および36や、他方の面に形成される金属方形パッチは、両面に銅箔がプリントにより予め積層されたプリント基板を用いて形成すると好適である。
The
金属電極33および36は、ダイオードマウント30が誘電体ストリップ22および24の一端部に設置された際に、誘電体ストリップ22および24の端部におけるミリ波の電界強度が最も高くなる位置の近傍にショットキーダイオード31および32が装荷される形状を有している。このとき、ショットキーダイオード31および32が装荷される方向は、誘電体ストリップ22および24を伝搬するミリ波のモードに応じ、誘電体ストリップ22、24からショットキーダイオード31、32へのミリ波の透過率が最大となるよう決定される。
When the
以上のように構成されるNRDガイド変調器1の特性をシミュレーションにより算出したグラフを図5に示す。
FIG. 5 shows a graph in which the characteristics of the
実線41は、ショットキーダイオード31および32がOFF状態、すなわちNRDガイド変調器1がミリ波を出力するON状態における60GHz帯のミリ波電力の透過量を表している。
A
なお、ショットキーダイオード31および32がOFF状態の等価モデルとして、抵抗値Rdを1TΩに設定している。
Incidentally, the
この場合、58GHz近傍から63GHzにかけて、透過量が−3dB以上となっており、中心周波数の61GHz近傍においては、透過量として−1dBが得られている。 In this case, the transmission amount is -3 dB or more from around 58 GHz to 63 GHz, and -1 dB is obtained as the transmission amount in the vicinity of 61 GHz of the center frequency.
一方、破線42は、ショットキーダイオード31および32がON状態、すなわちNRDガイド変調器1がミリ波を出力しないOFF状態における60GHz帯のミリ波電力の透過量を表している。
On the other hand, the
なお、ショットキーダイオード31および32がON状態の等価モデルとして、抵抗値Rdを20Ωに設定している。
Note that
この場合、58GHz近傍から63GHzにかけて、透過量が−10dB以下となっており、中心周波数61GHz近傍においては、透過量として−20dB以下に落ち込んでいる。 In this case, the transmission amount is −10 dB or less from around 58 GHz to 63 GHz, and the transmission amount drops to −20 dB or less near the center frequency of 61 GHz.
以上より、NRDガイド変調器1が中心周波数61GHz近傍において良好なON・OFF特性を有していることが確認された。
From the above, it was confirmed that the
以上のように、本発明の第1の実施の形態に係るNRDガイド変調器1は、切り出しの際に材料に多くの無駄が発生するベンドを使用することなく構成することができる。したがって、低コストでNRDガイド変調器を作製することが可能となる。
As described above, the
また、ベンドよりも短時間で作製可能な直線状の誘電体ストリップにより構成されるので、従来よりも短時間でNRDガイド変調器1を製作することが可能となる。
In addition, since the linear dielectric strip can be manufactured in a shorter time than a bend, the
また、ベンドを必要としないので、従来よりもNRDガイド変調器の横幅を狭めることが可能となるとともに、誘電体ストリップの配置に対する自由度を高めることが可能となる。 Further, since no bend is required, the lateral width of the NRD guide modulator can be made narrower than in the prior art, and the degree of freedom with respect to the arrangement of the dielectric strip can be increased.
なお、以上の説明においては、ミリ波発振器14から入力されたミリ波を変調してアンテナ29から出力するミリ波変調器として機能する場合について説明した。しかしながら、特許文献1に記載されている方法と同様の方法でダイオードマウント30に受信用低周波回路を接続することにより、ミリ波変調器1をミリ波ミキサとして機能させることも可能となる。
In the above description, the case where the millimeter wave input from the
また、以上の説明においては、ダイオードマウント30にショットキーダイオード31、32が装荷される場合について説明したが、これに限定されず、入力されたミリ波を反射する状態と吸収する状態との間で移行可能なダイオードが装荷されていればよい。また、切込み部27と切込み部28の大きさを互いに異ならせてもよい。
Further, in the above description, the case where the
なお、以上の説明においては、複合誘電体ストリップを構成する2つの誘電体ストリップの一方に切込み部が形成されている場合について説明したが、以下に第2の実施の形態として述べるように、複合誘電体ストリップを構成する2つの誘電体ストリップのいずれにも切込み部が形成されていなくてもよい。 In the above description, the case where the cut portion is formed in one of the two dielectric strips constituting the composite dielectric strip has been described. However, as described below in the second embodiment, the composite dielectric strip is combined. The cut portion may not be formed in any of the two dielectric strips constituting the dielectric strip.
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態に係るNRDガイド変調器50を、図6を用いて説明する。
(Second Embodiment)
Next, an
なお、本発明の第2の実施の形態に係る図示しない上部導体板、下部導体板、ミリ波発振器およびアンテナは、第1の実施の形態に係る上部導体板11、下部導体板12、ミリ波発振器14およびアンテナ29とそれぞれ同一の構成であり、その説明を省略する。
The upper conductor plate, the lower conductor plate, the millimeter wave oscillator and the antenna (not shown) according to the second embodiment of the present invention are the same as the
本実施の形態において、NRDガイド変調器50は、不図示のミリ波発振器からミリ波が入力される誘電体ストリップ51と、不図示のアンテナにミリ波を伝搬する誘電体ストリップ53を備えている。誘電体ストリップ51、53は、それぞれロッド状に形成されており、切込み部を有していない。ここで、誘電体ストリップ51、53は、本発明に係る第1の入力側誘電体ストリップおよび第1の出力側誘電体ストリップをそれぞれ構成する。
In the present embodiment, the
また、NRDガイド変調器50は、互いに結合する間隔で並置されることにより、短絡3dB結合器を構成する誘電体ストリップ52、54を備えている。短絡3dB結合器の設計は、上述した第1の実施の形態における短絡3dB結合器と同様に行われる。
The
ここで、誘電体ストリップ52、54は、本発明に係る第2の入力側誘電体ストリップおよび第2の出力側誘電体ストリップをそれぞれ構成する。
Here, the
誘電体ストリップ52、54の一端部には、ダイオードマウント30が設置されており、ダイオードマウント30には、上述した第1の実施の形態と同様に図示しない2つのショットキーダイオードが装荷されている。
A
誘電体ストリップ51乃至54は、いずれも直線状に形成されている。また、誘電体ストリップ52、54の長軸は、誘電体ストリップ51、53の長軸と平行になっており、誘電体ストリップ52、54の他端部は、誘電体ストリップ51、53の一端部と長さlにわたり、対向する面同士が接するよう並置されている。
The dielectric strips 51 to 54 are all formed in a straight line. The major axis of the
したがって、誘電体ストリップ51および52は、複合誘電体ストリップ55を構成し、誘電体ストリップ53および54は、複合誘電体ストリップ56を構成する。
Therefore, the
ここで、誘電体ストリップ52、54の他端部と、誘電体ストリップ51、53の一端部とが接する部分の長さlは、長くなるほど中心周波数が上がるとともに、動作帯域が狭まる傾向を有している。したがって、長さlは、所望の中心周波数および動作帯域に基づいて設定される。
Here, the length l of the portion where the other end portions of the
このような構成を有することにより、本実施の形態に係るNRDガイド変調器50は、第1の実施の形態に係るNRDガイド変調器1と同様に、ミリ波透過性の高い複合誘電体ストリップ55、56を備えるとともに、複合誘電体ストリップ55、56の一部により短絡3dB結合器を構成することにより、良好なON・OFF特性を有することが可能となる。
By having such a configuration, the
以上のように、本発明の第2の実施の形態に係るNRDガイド変調器50は、切り出しの際に材料に多くの無駄が発生するベンドを使用することなく構成することができる。したがって、低コストでNRDガイド変調器50を作製することが可能となる。
As described above, the
なお、以上の説明においては、複合誘電体ストリップ55および56を構成する2つの誘電体ストリップがそれぞれ長さlにわたり接する場合について説明したが、これに限定されず、複合誘電体ストリップ55を構成する2つの誘電体ストリップ51、52が接する長さと、複合誘電体ストリップ56において2つの誘電体ストリップ53、54が接する長さとを異ならせてもよい。
In the above description, the case where the two dielectric strips constituting the composite dielectric strips 55 and 56 are in contact with each other over the length l has been described. However, the present invention is not limited to this, and the
また、以上の説明においては、複合誘電体ストリップ55および56を構成する2つの誘電体ストリップがそれぞれ互いに接する場合について説明したが、これに限定されず、以下に第3の実施の形態として述べるように、複合誘電体ストリップを構成する2つの誘電体ストリップが互いに接していなくてもよい。 In the above description, the case where the two dielectric strips constituting the composite dielectric strips 55 and 56 are in contact with each other has been described. However, the present invention is not limited to this, and will be described as a third embodiment below. In addition, the two dielectric strips constituting the composite dielectric strip may not be in contact with each other.
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態に係るNRDガイド変調器60を、図7を用いて説明する。
(Third embodiment)
Next, an
なお、本発明の第3の実施の形態に係る図示しない上部導体板、下部導体板、ミリ波発振器およびアンテナは、第1の実施の形態に係る上部導体板11、下部導体板12、ミリ波発振器14およびアンテナ29とそれぞれ同一の構成であり、その説明を省略する。
The upper conductor plate, the lower conductor plate, the millimeter wave oscillator and the antenna (not shown) according to the third embodiment of the present invention are the
本実施の形態において、NRDガイド変調器60は、不図示のミリ波発振器からミリ波が入力される誘電体ストリップ61と、不図示のアンテナにミリ波を伝搬する誘電体ストリップ63を備えている。誘電体ストリップ61、63は、それぞれロッド状に形成されており、切込み部を有していない。ここで、誘電体ストリップ61、63は、本発明に係る第1の入力側誘電体ストリップおよび第1の出力側誘電体ストリップをそれぞれ構成する。
In the present embodiment, the
また、NRDガイド変調器60は、互いに結合する間隔で並置されることにより、短絡3dB結合器を構成する誘電体ストリップ62、64を備えている。短絡3dB結合器の設計については、上述した第1の実施の形態と同様に行われる。
The
ここで、誘電体ストリップ62、64は、本発明に係る第2の入力側誘電体ストリップおよび第2の出力側誘電体ストリップをそれぞれ構成する。
Here, the
誘電体ストリップ62、64の一端部には、ダイオードマウント30が設置されており、ダイオードマウント30には、上述した第1の実施の形態と同様に図示しない2つのショットキーダイオードが装荷されている。
A
誘電体ストリップ61乃至64は、いずれも直線状に形成されている。また、誘電体ストリップ62、64の長軸は、誘電体ストリップ61、63の長軸と平行になっており、誘電体ストリップ62、64の他端部は、誘電体ストリップ61、63の一端部と長さlにわたり、対向する2つの面が所定の間隔wを有するよう並置されている。なお、所定の間隔wは、0より大きく、かつ、誘電体ストリップ61と62および誘電体ストリップ63と64がそれぞれ結合可能となる範囲内における値に設定される。これにより、誘電体ストリップ61と62および誘電体ストリップ63と64は、入力されたミリ波に対し結合された伝送線路となる。
The dielectric strips 61 to 64 are all formed in a straight line. The major axis of the
したがって、誘電体ストリップ61および62は、複合誘電体ストリップ65を構成し、誘電体ストリップ63および64は、複合誘電体ストリップ66を構成する。
Therefore, the
ここで、誘電体ストリップ62、64の他端部と、誘電体ストリップ61、63の一端部とが対向する部分の長さlは、長くなるほど中心周波数が上がるとともに、動作帯域が狭まる傾向を有している。
Here, the length l of the portion where the other end portions of the
なお、以上の説明においては、複合誘電体ストリップ65および66をそれぞれ構成する2つの誘電体ストリップがいずれも所定の間隔wを有するよう並置される場合について説明したが、これに限定されず、複合誘電体ストリップ65を構成する2つの誘電体ストリップ61、62が並置される間隔と、複合誘電体ストリップ66において2つの誘電体ストリップ63、64が並置される間隔とを異ならせてもよい。また、誘電体ストリップ62、64の他端部と、誘電体ストリップ61、63の一端部とが対向する部分の長さlをそれぞれ異ならせてもよい。
In the above description, the case where the two dielectric strips constituting the composite dielectric strips 65 and 66 are juxtaposed with each other with a predetermined interval w has been described. However, the present invention is not limited to this. The interval at which the two
以上のように、本発明の第3の実施の形態に係るNRDガイド変調器60は、切り出しの際に材料に多くの無駄が発生するベンドを使用することなく構成することができる。したがって、低コストでNRDガイド変調器60を作製することが可能となる。
As described above, the
なお、以上の各実施の形態の説明においては、入力側の複合誘電体ストリップおよび出力側の複合誘電体ストリップのいずれもが、切込み部において当接する2つの誘電体ストリップにより構成される場合、互いに接する2つの誘電体ストリップによる構成される場合、あるいは所定の間隔wで配置される2つの誘電体ストリップにより構成される場合についてそれぞれ説明したが、これに限定されず、入力側の複合誘電体ストリップと出力側の複合誘電体ストリップとが、互いに異なる実施の形態に示した構成の組み合わせとなってもよい。 In the description of each of the embodiments described above, when both the input-side composite dielectric strip and the output-side composite dielectric strip are configured by two dielectric strips that abut at the cut portion, The case of being constituted by two dielectric strips in contact with each other or the case of being constituted by two dielectric strips arranged at a predetermined interval w has been described, but the present invention is not limited to this, and the composite dielectric strip on the input side And the composite dielectric strip on the output side may be a combination of the configurations shown in different embodiments.
以上のように、本発明にかかるNRDガイド変調器は、低コストで製作可能であるという効果を有し、ミリ波を変調するNRDガイド変調器として有用である。 As described above, the NRD guide modulator according to the present invention has an effect that it can be manufactured at low cost, and is useful as an NRD guide modulator that modulates millimeter waves.
1 NRDガイド変調器
11 上部導体板
12 下部導体板
14 ミリ波発振器
15 ガンダイオード
16 ガンダイオードマウント
17 セラミック共振器
18 バイアスチョーク
19 ストリップ線路
21乃至24 誘電体ストリップ
25、26 複合誘電体ストリップ
27、28 切込み部
29 アンテナ
30 ダイオードマウント
31、32 ショットキーダイオード
33 金属電極
34 第1電極部
35 第2電極部
36 金属電極
37 第1電極部
38 第2電極部
50 NRDガイド変調器
51乃至54 誘電体ストリップ
55、56 複合誘電体ストリップ
60 NRDガイド変調器
61乃至64 誘電体ストリップ
65、66 複合誘電体ストリップ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記高周波を外部に出力する第1の出力側誘電体ストリップと、
前記第1の入力側誘電体ストリップに接続される第2の入力側誘電体ストリップおよび前記第1の出力側誘電体ストリップに接続される第2の出力側誘電体ストリップにより構成される結合器と、
前記第1および第2の入力側誘電体ストリップと、前記第1および第2の出力側誘電体ストリップとを挟持する一対の平行導体板と、を備え、
前記第2の入力側誘電体ストリップおよび第2の出力側誘電体ストリップの一端部にダイオードがそれぞれ装荷されるNRDガイド変調器であって、
前記第1および第2の入力側誘電体ストリップと、前記第1および第2の出力側誘電体ストリップとはいずれも直線状に形成され、
前記第1の入力側誘電体ストリップの一端部および前記第1の出力側誘電体の一端部には、所定の幅および長さを有する切込み部がそれぞれ形成され、
前記第2の入力側誘電体ストリップは、前記第1の入力側誘電体ストリップと長軸が互いに平行となり、かつ、他端部が前記第1の入力側誘電体ストリップの切込み部に当接するよう配置され、
前記第2の出力側誘電体ストリップは、前記第1の出力側誘電体ストリップと長軸が互いに平行となり、かつ、他端部が前記第1の出力側誘電体ストリップの切込み部に当接するよう配置されることを特徴とするNRDガイド変調器。 A first input-side dielectric strip to which a high frequency is input;
A first output-side dielectric strip that outputs the high frequency to the outside;
A coupler comprising a second input dielectric strip connected to the first input dielectric strip and a second output dielectric strip connected to the first output dielectric strip; ,
A pair of parallel conductor plates that sandwich the first and second input-side dielectric strips and the first and second output-side dielectric strips;
An NRD guide modulator in which a diode is loaded at one end of each of the second input dielectric strip and the second output dielectric strip;
The first and second input-side dielectric strips and the first and second output-side dielectric strips are both formed linearly,
A notch having a predetermined width and length is formed at one end of the first input-side dielectric strip and one end of the first output-side dielectric,
The second input-side dielectric strip has a major axis parallel to the first input-side dielectric strip, and the other end is in contact with a cut portion of the first input-side dielectric strip. Arranged,
The second output-side dielectric strip has a major axis parallel to the first output-side dielectric strip, and the other end is in contact with a cut portion of the first output-side dielectric strip. An NRD guide modulator characterized by being arranged.
前記高周波を外部に出力する第1の出力側誘電体ストリップと、
前記第1の入力側誘電体ストリップに接続される第2の入力側誘電体ストリップおよび前記第1の出力側誘電体ストリップに接続される第2の出力側誘電体ストリップにより構成される結合器と、
前記第1および第2の入力側誘電体ストリップと、前記第1および第2の出力側誘電体ストリップとを挟持する一対の平行導体板と、を備え、
前記第2の入力側誘電体ストリップおよび第2の出力側誘電体ストリップの一端部にダイオードがそれぞれ装荷されるNRDガイド変調器であって、
前記第1および第2の入力側誘電体ストリップと、前記第1および第2の出力側誘電体ストリップとはいずれも直線状に形成され、
前記第2の入力側誘電体ストリップは、前記第1の入力側誘電体ストリップと長軸が互いに平行となり、かつ、他端部が前記第1の入力側誘電体ストリップの一端部と所定長にわたり並置されるよう配置され、
前記第2の出力側誘電体ストリップは、前記第1の出力側誘電体ストリップと長軸が互いに平行となり、かつ、他端部が前記第1の出力側誘電体ストリップの一端部と所定長にわたり並置されるよう配置されることを特徴とするNRDガイド変調器。 A first input-side dielectric strip to which a high frequency is input;
A first output-side dielectric strip that outputs the high frequency to the outside;
A coupler comprising a second input dielectric strip connected to the first input dielectric strip and a second output dielectric strip connected to the first output dielectric strip; ,
A pair of parallel conductor plates that sandwich the first and second input-side dielectric strips and the first and second output-side dielectric strips;
An NRD guide modulator in which a diode is loaded at one end of each of the second input dielectric strip and the second output dielectric strip;
The first and second input-side dielectric strips and the first and second output-side dielectric strips are both formed linearly,
The second input-side dielectric strip has a major axis parallel to the first input-side dielectric strip, and the other end extends over a predetermined length from one end of the first input-side dielectric strip. Arranged side by side,
The second output-side dielectric strip has a major axis parallel to the first output-side dielectric strip, and the other end extends over a predetermined length from one end of the first output-side dielectric strip. An NRD guide modulator, wherein the NRD guide modulators are arranged side by side.
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- 2010-04-01 JP JP2010085148A patent/JP2011217251A/en active Pending
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