JP2019122012A - Frequency selection board and electronic circuit - Google Patents

Frequency selection board and electronic circuit Download PDF

Info

Publication number
JP2019122012A
JP2019122012A JP2018002707A JP2018002707A JP2019122012A JP 2019122012 A JP2019122012 A JP 2019122012A JP 2018002707 A JP2018002707 A JP 2018002707A JP 2018002707 A JP2018002707 A JP 2018002707A JP 2019122012 A JP2019122012 A JP 2019122012A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
frequency
frequency selection
harmonics
selection plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018002707A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
西澤 一史
Kazufumi Nishizawa
一史 西澤
雅之 齊藤
Masayuki Saito
雅之 齊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2018002707A priority Critical patent/JP2019122012A/en
Publication of JP2019122012A publication Critical patent/JP2019122012A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

To obtain a frequency selection board capable of suppressing high harmonic waves.SOLUTION: A plurality of lines 11 each configured by element conductor patterns 12 and a connection part 13 for connecting between a first element conductor pattern and a second element conductor pattern adjacent to each other, are arranged in parallel to each other. The connection part 13 comprises a diode that is an active element, and a high harmonic wave reduction part. The high harmonic wave reduction part is arranged at least one of between the diode and the first element conductor pattern and between the diode and the second element conductor pattern.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電波を反射または透過する周波数選択板および電子回路に関する。   The present invention relates to a frequency selective plate and an electronic circuit that reflect or transmit radio waves.

従来、特定の周波数の電波を反射または透過するデバイスとして周波数選択板(FSS:Frequency Selective Surface)が知られている。   BACKGROUND Conventionally, a frequency selective surface (FSS) is known as a device that reflects or transmits radio waves of a specific frequency.

例えば、特許文献1には、素子パターンが複数配列され、隣接する素子パターンをダイオードによって接続する周波数選択板が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a frequency selection plate in which a plurality of element patterns are arranged and adjacent element patterns are connected by a diode.

特開2005−236620号公報JP 2005-236620 A

ここで、周波数選択板によって電波を受信すると、交流の高周波信号がダイオードに流れる。また、高周波信号がダイオードにより整流されて直流信号に変換されるときに、高調波が発生する。発生した高調波は、ダイオードに接続されている素子導体パターンに伝搬され、素子導体パターンから不要波として外部に放射される。   Here, when radio waves are received by the frequency selection plate, an alternating high frequency signal flows to the diode. In addition, harmonics are generated when a high frequency signal is rectified by a diode and converted to a direct current signal. The generated harmonics are propagated to the element conductor pattern connected to the diode, and radiated from the element conductor pattern to the outside as an unnecessary wave.

この不要波が大きい場合、製品出荷時の検査において、法令により定められている許容値を超える可能性がある。   If this unnecessary wave is large, there is a possibility that the inspection at the time of product shipment may exceed the allowable value set by the law.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高調波を抑制することができる周波数選択板および電子回路を提供することを目的とする。   This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at providing the frequency selection board which can suppress a harmonic, and an electronic circuit.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、素子導体パターンと、隣接する第1の素子導体パターンと第2の素子導体パターンとを接続する接続部と、により構成される線路が複数並列に配列されており、接続部は、アクティブ素子と、アクティブ素子と第1の素子導体パターンとの間、およびアクティブ素子と第2の素子導体パターンとの間のうち、少なくとも一方に配置される高調波低減部とを備える。   In order to solve the problems described above and to achieve the object, the present invention is configured by an element conductor pattern and a connection portion that connects an adjacent first element conductor pattern and a second element conductor pattern. A plurality of lines are arranged in parallel, and the connection portion is provided on at least one of the active element, the active element and the first element conductor pattern, and between the active element and the second element conductor pattern And a harmonic reduction unit disposed.

本発明によれば、高調波を抑制することができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to suppress harmonics.

実施の形態1における周波数選択板の構成を示す図The figure which shows the structure of the frequency selection board in Embodiment 1. 実施の形態1における接続部の構成を示す図A diagram showing a configuration of a connection unit in the first embodiment 実施の形態1における接続部の変形例の構成を示す図The figure which shows the structure of the modification of the connection part in Embodiment 1. 実施の形態1における周波数選択板がレドーム内に配置された場合の構成を示す図The figure which shows the structure at the time of arrange | positioning the frequency selection board in Embodiment 1 in a radome. 実施の形態1におけるレーダ用アンテナ部から電波が放射されたときの周波数選択板の動作についての説明に供する図A diagram provided for describing the operation of the frequency selection plate when radio waves are emitted from the radar antenna unit according to the first embodiment. 実施の形態1における高調波低減部の第1の変形例の構成を示す図The figure which shows the structure of the 1st modification of the harmonics reduction part in Embodiment 1. 実施の形態1における高調波低減部の第2の変形例の構成を示す図The figure which shows the structure of the 2nd modification of the harmonics reduction part in Embodiment 1. 実施の形態1における高調波低減部の第3の変形例の構成を示す図The figure which shows the structure of the 3rd modification of the harmonics reduction part in Embodiment 1. 実施の形態1における高調波低減部の第4の変形例の構成を示す図The figure which shows the structure of the 4th modification of the harmonics reduction part in Embodiment 1. 実施の形態1における周波数選択板の変形例の構成を示す図The figure which shows the structure of the modification of the frequency selection board in Embodiment 1. 実施の形態2における周波数選択板の第1の面の構成を示す図The figure which shows the structure of the 1st surface of the frequency selection board in Embodiment 2. 実施の形態2における周波数選択板の断面を示す図The figure which shows the cross section of the frequency selection board in Embodiment 2 実施の形態2における周波数選択板の第2の面の構成を示す図The figure which shows the structure of the 2nd surface of the frequency selection board in Embodiment 2. 実施の形態2における周波数選択板がレドーム内に配置された場合の構成を示す図The figure which shows the structure at the time of arrange | positioning the frequency selection board in Embodiment 2 in a radome.

以下に、本発明の実施の形態にかかる周波数選択板および電子回路を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, a frequency selection plate and an electronic circuit according to an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings. The present invention is not limited by the embodiment.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1における周波数選択板1の構成を示す図である。周波数選択板1は、素子導体パターン12と、隣接する複数の素子導体パターン12を接続する接続部13と、により構成される線路11が複数並列に配列されている。
Embodiment 1
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the frequency selection plate 1 according to the first embodiment. In the frequency selection plate 1, a plurality of lines 11 configured by an element conductor pattern 12 and a connection portion 13 connecting a plurality of adjacent element conductor patterns 12 are arranged in parallel.

複数の素子導体パターン12と複数の接続部13とは、誘電体基板の基材10の表面10aにエッチング加工により形成される。   The plurality of element conductor patterns 12 and the plurality of connection portions 13 are formed by etching on the surface 10 a of the base material 10 of the dielectric substrate.

図2は、電子回路である接続部13の構成を示す図である。接続部13は、図2に示すように、アクティブ素子であるダイオード14と、ダイオード14の少なくとも一方に配置される高調波低減部15とを備える。   FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the connection portion 13 which is an electronic circuit. The connection part 13 is provided with the diode 14 which is an active element, and the harmonics reduction part 15 arrange | positioned at at least one of the diode 14 as shown in FIG.

高調波低減部15は、ダイオード14と第1の素子導体パターン12aとの間、およびダイオード14と第2の素子導体パターン12bとの間のうち、少なくとも一方に配置される。なお、以下では、第1の素子導体パターン12aは、素子導体パターン12aという。第2の素子導体パターン12bは、素子導体パターン12bという。高調波低減部15は、ダイオード14により生ずる高調波を低減する。ダイオード14により高調波が発生する原理については、後述する。   The harmonic reduction unit 15 is disposed at least one of between the diode 14 and the first element conductor pattern 12 a and between the diode 14 and the second element conductor pattern 12 b. In the following, the first element conductor pattern 12a is referred to as an element conductor pattern 12a. The second element conductor pattern 12b is referred to as an element conductor pattern 12b. The harmonics reduction unit 15 reduces harmonics generated by the diode 14. The principle of generation of harmonics by the diode 14 will be described later.

図2に示す例では、高調波低減部15は、第1高調波低減部15aと第2高調波低減部15bとにより構成される。第1高調波低減部15aは、素子導体パターン12aとダイオード14との間に配置される。第2高調波低減部15bは、ダイオード14と素子導体パターン12bとの間に配置される。図2に示す例では、第1高調波低減部15a側に接続される素子導体パターン12を素子導体パターン12aとし、第2高調波低減部15b側に接続される素子導体パターン12を素子導体パターン12bとしている。   In the example shown in FIG. 2, the harmonic reduction unit 15 is configured of a first harmonic reduction unit 15 a and a second harmonic reduction unit 15 b. The first harmonic reduction unit 15 a is disposed between the element conductor pattern 12 a and the diode 14. The second harmonic reduction unit 15b is disposed between the diode 14 and the element conductor pattern 12b. In the example shown in FIG. 2, the element conductor pattern 12 connected to the first harmonic reduction portion 15a side is an element conductor pattern 12a, and the element conductor pattern 12 connected to the second harmonic reduction portion 15b is an element conductor pattern It is 12b.

第1高調波低減部15aおよび第2高調波低減部15bは、それぞれ一端が素子導体パターン12に接続される第1の導体115aと、第1の導体115aと平行な第2の導体115bと、第1の導体115aの他端と第2の導体115bとを接続する第3の導体115cとで構成される。第1の導体115aと第2の導体115bとは、高調波の周波数に対応する波長の1/4の長さに設定され、先端短絡の平行二線の働きをする。第1高調波低減部15aおよび第2高調波低減部15bは、誘電体基板の基材10の表面10aにエッチング加工により形成される。なお、本実施の形態では、「115a」を第1の導体とし、「115b」を第2の導体として説明するが、「115a」を第2の導体とし、「115b」を第1の導体としてもよい。   The first harmonic reduction unit 15a and the second harmonic reduction unit 15b each have a first conductor 115a whose one end is connected to the element conductor pattern 12, and a second conductor 115b parallel to the first conductor 115a. The third conductor 115 c connects the other end of the first conductor 115 a and the second conductor 115 b. The first conductor 115a and the second conductor 115b are set to a length of 1⁄4 of the wavelength corresponding to the frequency of the harmonic, and function as a parallel short of tip short. The first harmonic reduction unit 15a and the second harmonic reduction unit 15b are formed on the surface 10a of the base 10 of the dielectric substrate by etching. In the present embodiment, "115a" is described as a first conductor and "115b" is described as a second conductor, but "115a" is a second conductor and "115b" is a first conductor. It is also good.

図2では、第1高調波低減部15aおよび第2高調波低減部15bの2つの高調波低減部が設けられる例を示したが、高調波低減部は1つであってもよい。図3は、接続部13の変形例の構成を示す図である。図3に示した例では、高調波低減部15は、ダイオード14の一方端側であるカソード側に配置される。高調波低減部15がカソード側に配置される理由については、後述する。   Although FIG. 2 shows an example in which two harmonics reduction units of the first harmonics reduction unit 15a and the second harmonics reduction unit 15b are provided, the number of harmonics reduction units may be one. FIG. 3 is a view showing the configuration of a modification of the connection portion 13. In the example shown in FIG. 3, the harmonic reduction unit 15 is disposed on the cathode side which is one end side of the diode 14. The reason why the harmonic reduction unit 15 is disposed on the cathode side will be described later.

図1に示すように、周波数選択板1は、電源部21のプラス側に接続される第1制御バイアス線16と、電源部21のマイナス側に接続される第2制御バイアス線17とを備える。電源部21は、接続部13のダイオード14に対して、順方向に電圧を印加する。以下では、周波数選択板1に電源部21から電圧が印加されている状態をON(オン)状態といい、周波数選択板1に電源部21から電圧が印加されていない状態をOFF(オフ)状態という。また、制御部22は、電源部21のON状態とOFF状態とを切り替える制御を行う。   As shown in FIG. 1, the frequency selection plate 1 includes a first control bias line 16 connected to the positive side of the power supply unit 21 and a second control bias line 17 connected to the negative side of the power supply unit 21. . The power supply unit 21 applies a voltage in the forward direction to the diode 14 of the connection unit 13. Hereinafter, a state in which a voltage is applied to the frequency selection plate 1 from the power supply unit 21 is referred to as an ON (on) state, and a state in which no voltage is applied to the frequency selection plate 1 from the power supply unit 21 is off (off) state It is said. In addition, the control unit 22 performs control to switch between the ON state and the OFF state of the power supply unit 21.

各線路11は、一方端11aが第1制御バイアス線16に接続され、他方端11bが第2制御バイアス線17に接続される。   Each line 11 has one end 11 a connected to the first control bias line 16 and the other end 11 b connected to the second control bias line 17.

各線路11の間隔dは、周波数選択板1が透過または反射する特定の周波数に対応する波長に基づいて規定される。例えば、各線路11の間隔dは、周波数選択板1が透過または反射する特定の周波数に対応する波長の1/10の長さである。   The distance d between the lines 11 is defined based on the wavelength corresponding to the specific frequency that the frequency selection plate 1 transmits or reflects. For example, the distance d between the lines 11 is 1/10 of the wavelength corresponding to the specific frequency that the frequency selection plate 1 transmits or reflects.

つぎに、外部のレーダ装置から出力された電波が周波数選択板1に到来した場合の周波数選択板1の動作について説明する。到来波は、電界の振動方向が地表に水平である水平偏波であるとする。到来波の偏波面とダイオード14に流れる電流の向きとは、平行であるとする。   Next, the operation of the frequency selection plate 1 when the radio wave output from the external radar device arrives at the frequency selection plate 1 will be described. The incoming wave is assumed to be a horizontal polarization in which the vibration direction of the electric field is horizontal to the ground surface. It is assumed that the polarization plane of the incoming wave and the direction of the current flowing through the diode 14 are parallel.

まず、電源部21がON状態の場合、第1制御バイアス線16に電圧が印加されて、ダイオード14に電流が流れ、水平方向に隣接する素子導体パターン12同士は、電気的に短絡する。   First, when the power supply unit 21 is in the ON state, a voltage is applied to the first control bias line 16, a current flows through the diode 14, and the element conductor patterns 12 adjacent in the horizontal direction electrically short.

上述したように、線路11間の間隔dは、周波数選択板1が透過または反射する特定の周波数に対応する波長の長さの1/10の長さであり、特定の周波数である到来波の周波数に対応する波長の長さに対して短く設定されている。特定の周波数は、周波数選択板1が透過または反射の対象とする到来波の周波数に設定される。周波数選択板1が透過または反射の対象とする到来波の周波数を、以下、到来波の周波数とよぶ。   As described above, the distance d between the lines 11 is 1/10 the length of the wavelength corresponding to the specific frequency that the frequency selection plate 1 transmits or reflects, and the incoming wave of the specific frequency is It is set shorter than the length of the wavelength corresponding to the frequency. The specific frequency is set to the frequency of the incoming wave that is to be transmitted or reflected by the frequency selection plate 1. The frequency of the incoming wave that is to be transmitted or reflected by the frequency selection plate 1 is hereinafter referred to as the frequency of the incoming wave.

電源部21がON状態の場合、周波数選択板1の線路11が形成されている面は、到来波の周波数で等価的に金属導体面とみなされる。よって、電源部21がON状態の場合、到来波は、周波数選択板1に反射される。   When the power supply unit 21 is in the ON state, the surface on which the line 11 of the frequency selection plate 1 is formed is equivalently regarded as a metal conductor surface at the frequency of the incoming wave. Therefore, when the power supply unit 21 is in the ON state, the incoming wave is reflected by the frequency selection plate 1.

一方、電源部21がOFF状態の場合、ダイオード14に電流が流れないため、水平方向に隣接する素子導体パターン12同士は、電気的に開放される。この場合、周波数選択板1の線路11が形成されている面は、到来波の周波数で等価的に金属導体面とみなされない。よって、電源部21がOFF状態の場合、到来波は、周波数選択板1を透過する。   On the other hand, when the power supply unit 21 is in the OFF state, no current flows in the diode 14, and the element conductor patterns 12 adjacent in the horizontal direction are electrically opened. In this case, the surface on which the line 11 of the frequency selection plate 1 is formed is not equivalently regarded as a metal conductor surface at the frequency of the incoming wave. Therefore, when the power supply unit 21 is in the OFF state, the incoming wave passes through the frequency selection plate 1.

つぎに、周波数選択板1がレドーム31内に配置された場合の動作について説明する。図4は、周波数選択板1がレドーム31内に配置されている様子を示す図である。   Next, the operation when the frequency selection plate 1 is disposed in the radome 31 will be described. FIG. 4 is a view showing how the frequency selection plate 1 is disposed in the radome 31. As shown in FIG.

レドーム31内には、周波数選択板1と、電源部21と、制御部22と、レーダ用アンテナ部32とが配置されている。レドーム31は、レーダ用アンテナ部32が風、雨などに当たらないように保護する。周波数選択板1は、レーダ用アンテナ部32の前面に配置されている。周波数選択板1は、レーダ用アンテナ部32に対して予め定められた角度だけ傾斜している。周波数選択板1が傾斜していることにより、到来波は、到来方向とは異なる方向に反射される。   In the radome 31, a frequency selection plate 1, a power supply unit 21, a control unit 22, and a radar antenna unit 32 are disposed. The radome 31 protects the radar antenna unit 32 from being hit by wind or rain. The frequency selection plate 1 is disposed in front of the radar antenna unit 32. The frequency selection plate 1 is inclined relative to the radar antenna unit 32 by a predetermined angle. As the frequency selective plate 1 is inclined, the incoming wave is reflected in a direction different from the incoming direction.

ここで、レーダ用アンテナ部32により到来波を受信するとき、または、レーダ用アンテナ部32が動作しない場合の周波数選択板1の動作について説明する。   Here, the operation of the frequency selection plate 1 when receiving an incoming wave by the radar antenna unit 32 or when the radar antenna unit 32 does not operate will be described.

周波数選択板1は、電源部21がON状態の場合、到来波を到来方向とは異なる方向に反射する。よって、レーダ用アンテナ部32の開口面のレーダ反射断面積(RCS:Radar Cross Section)を低減することができる。レーダ反射断面積は、レーダ装置から出力された電波が対象物に当たって反射させる能力の尺度である。   When the power supply unit 21 is in the ON state, the frequency selection plate 1 reflects the incoming wave in a direction different from the incoming direction. Therefore, the radar reflection cross section (RCS: Radar Cross Section) of the aperture surface of the radar antenna unit 32 can be reduced. The radar reflection cross section is a measure of the ability of the radio wave output from the radar device to reflect on the object.

また、周波数選択板1は、電源部21がOFF状態の場合、到来波を透過させる。   Moreover, the frequency selection board 1 permeate | transmits an arrival wave, when the power supply part 21 is an OFF state.

よって、周波数選択板1は、電源部21のON状態とOFF状態とを切り替えることにより、同一周波数帯で反射特性と透過特性とを切り替えることができる。周波数選択板1は、レーダ用アンテナ部32により使用される周波数帯と、外部のレーダ装置により使用される周波数帯とが同一の場合でも、外部のレーダ装置から到来した到来波を到来方向とは異なる方向に反射することによって、レーダ用アンテナ部32の開口面のRCSを低減することができる。   Therefore, the frequency selection board 1 can switch the reflection characteristic and the transmission characteristic in the same frequency band by switching the ON state and the OFF state of the power supply unit 21. Even if the frequency band used by the antenna unit 32 for radar and the frequency band used by the external radar device are the same, the frequency selection plate 1 determines that the arrival wave from the external radar device is the arrival direction By reflecting in different directions, RCS of the aperture plane of the antenna unit 32 for radar can be reduced.

つぎに、レーダ用アンテナ部32から電波が放射されたときの周波数選択板1の動作について、図5を用いて説明する。図5は、交流の高周波信号S1が線路11を伝搬するときの様子を示す図である。   Next, the operation of the frequency selection plate 1 when radio waves are emitted from the radar antenna unit 32 will be described using FIG. FIG. 5 is a diagram showing how an alternating high frequency signal S1 propagates on the line 11. As shown in FIG.

レーダ用アンテナ部32から電波が放射された場合、大電力送信波S0が周波数選択板1を通過する。   When radio waves are radiated from the radar antenna unit 32, the high power transmission wave S 0 passes through the frequency selection plate 1.

大電力送信波S0の一部は、周波数選択板1の素子導体パターン12aにより受信される。素子導体パターン12aにより受信された交流の高周波信号S1は、接続部13に伝搬される。以下では、接続部13は、第1高調波低減部15aと、ダイオード14aと、第2高調波低減部15bとにより構成されるものとする。   A part of the high power transmission wave S 0 is received by the element conductor pattern 12 a of the frequency selection plate 1. The alternating high frequency signal S 1 received by the element conductor pattern 12 a is propagated to the connection portion 13. Below, the connection part 13 shall be comprised by the 1st harmonic reduction part 15a, the diode 14a, and the 2nd harmonic reduction part 15b.

また、第1高調波低減部15aの第1の導体115aと第2の導体115bとは、高周波信号S1の周波数に対応する波長の長さよりも短い。よって、高周波信号S1は、第1高調波低減部15aの影響を受けずにダイオード14aに伝搬する。   In addition, the first conductor 115a and the second conductor 115b of the first harmonic reduction unit 15a are shorter than the length of the wavelength corresponding to the frequency of the high frequency signal S1. Thus, the high frequency signal S1 propagates to the diode 14a without being affected by the first harmonic reduction unit 15a.

ダイオード14aは、半導体デバイスの一つであり、整流効果を伴って直流で動作する。高周波信号S1は、ダイオード14aの整流効果により直流の信号に変換される。この高周波信号S1が直流の信号に変換される時に、高調波S2が発生する。   The diode 14a is one of semiconductor devices, and operates with direct current with a rectifying effect. The high frequency signal S1 is converted into a direct current signal by the rectification effect of the diode 14a. When the high frequency signal S1 is converted to a direct current signal, a harmonic S2 is generated.

高調波S2は、接続部13に隣接する素子導体パターン12bに伝搬する前に、第2高調波低減部15bを通過する。第2高調波低減部15bの第1の導体115aと第2の導体115bとは、高調波の周波数に対応する波長の長さの1/4の長さで形成されており、先端短絡の平行二線の働きをする。高調波S2は、この平行二線の根元で相殺効果により低減される。   Before propagating to the element conductor pattern 12b adjacent to the connection portion 13, the harmonic wave S2 passes through the second harmonic reduction portion 15b. The first conductor 115 a and the second conductor 115 b of the second harmonic reduction unit 15 b are formed to have a length of 1⁄4 of the wavelength corresponding to the frequency of the harmonic, and the tip short circuit is parallel Work in two lines. The harmonic S2 is reduced by the cancellation effect at the root of this parallel double line.

素子導体パターン12bに伝搬する高調波S3は小さく、素子導体パターン12bから放射される不要波S4も小さくなる。また、高調波S3は、素子導体パターン12bに隣接するダイオード14bのカソード側に配置されている第1高調波低減部15aにより低減される。なお、第1高調波低減部15aと第2高調波低減部15bとのいずれか一方で高調波低減部15が構成される場合には、素子導体パターン12に対する高調波の伝搬を低減するために、ダイオード14のカソード側に第2高調波低減部15bを配置する方がよい。   The harmonic wave S3 propagated to the element conductor pattern 12b is small, and the unnecessary wave S4 radiated from the element conductor pattern 12b is also small. The harmonics S3 are reduced by the first harmonic reduction unit 15a disposed on the cathode side of the diode 14b adjacent to the element conductor pattern 12b. In addition, when the harmonics reduction part 15 is comprised by either one of the 1st harmonics reduction part 15a and the 2nd harmonics reduction part 15b, in order to reduce propagation of the harmonics to element conductor pattern 12 It is better to dispose the second harmonic reduction unit 15 b on the cathode side of the diode 14.

このようにして、周波数選択板1は、レーダ用アンテナ部32から電波が放射され、ダイオード14により高調波が生じても、第2高調波低減部15bにより高調波を抑制することができる。この効果は、レーダ用アンテナ部32の性能を劣化させることなく実現できる。   Thus, even if radio waves are radiated from the antenna unit 32 for radar and the harmonics are generated by the diode 14, the frequency selection plate 1 can suppress the harmonics by the second harmonic reduction unit 15b. This effect can be realized without degrading the performance of the radar antenna unit 32.

また、レーダ用アンテナ部32により使用される周波数帯域と、外部のレーダ装置により使用される周波数帯域とが同一ではなく、例えば、レーダ用アンテナ部32により使用される周波数帯域が高帯域側で、外部のレーダ装置により使用される周波数帯域が低帯域側であっても、電源部21のON状態とOFF状態とを切り替えることにより、到来波の反射と透過とを切り替えることができる。   Also, the frequency band used by the radar antenna unit 32 and the frequency band used by the external radar device are not the same. For example, the frequency band used by the radar antenna unit 32 is on the high band side, Even if the frequency band used by the external radar device is on the low band side, the reflection and transmission of the incoming wave can be switched by switching the ON state and the OFF state of the power supply unit 21.

また、高調波には、2倍波、4倍波などの偶数倍高調波と、3倍波、5倍波などの奇数倍高調波がある。以下に、偶数倍高調波と奇数倍高調波とに対応する高調波低減部15の構成について説明する。   Further, as harmonics, there are even harmonics such as 2nd harmonic and 4th harmonic and odd harmonics such as 3rd harmonic and 5th harmonic. The configuration of the harmonics reduction unit 15 corresponding to the even harmonics and the odd harmonics will be described below.

図6は、高調波低減部15の第1の変形例の構成を示す図である。高調波低減部15は、偶数倍の高調波を低減する偶数倍高調波低減部41a,41bと、奇数倍の高調波を低減する奇数倍高調波低減部42a,42bとにより構成される。   FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a first modification of the harmonics reduction unit 15. As shown in FIG. The harmonic reduction unit 15 includes even harmonic reduction units 41a and 41b that reduce even harmonics and odd harmonic reduction units 42a and 42b that reduce odd harmonics.

偶数倍高調波低減部41aは、ダイオード14のアノード側に配置される。偶数倍高調波低減部41bは、ダイオード14のカソード側に配置される。奇数倍高調波低減部42aは、偶数倍高調波低減部41aと素子導体パターン12aとの間に配置される。奇数倍高調波低減部42bは、偶数倍高調波低減部41bと素子導体パターン12bとの間に配置される。   The even harmonic reduction unit 41 a is disposed on the anode side of the diode 14. The even harmonic reduction unit 41 b is disposed on the cathode side of the diode 14. The odd harmonic reduction unit 42a is disposed between the even harmonic reduction unit 41a and the element conductor pattern 12a. The odd harmonic reduction unit 42b is disposed between the even harmonic reduction unit 41b and the element conductor pattern 12b.

つぎに、高調波低減部15の他の変形例について説明する。偶数倍高調波低減部41a,41bと、奇数倍高調波低減部42a,42bとは、図7、図8、または図9に示す配置でもよい。図7は、高調波低減部15の第2の変形例の構成を示す図である。奇数倍高調波低減部42aは、ダイオード14のアノード側に配置される。奇数倍高調波低減部42bは、ダイオード14のカソード側に配置される。偶数倍高調波低減部41aは、奇数倍高調波低減部42aと素子導体パターン12aとの間に配置される。偶数倍高調波低減部41bは、奇数倍高調波低減部42bと素子導体パターン12bとの間に配置される。   Below, the other modification of the harmonics reduction part 15 is demonstrated. The even harmonic reduction units 41a and 41b and the odd harmonic reduction units 42a and 42b may be arranged as shown in FIG. 7, FIG. 8 or FIG. FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a second modification of the harmonics reduction unit 15. As shown in FIG. The odd harmonic reduction unit 42 a is disposed on the anode side of the diode 14. The odd harmonic reduction unit 42 b is disposed on the cathode side of the diode 14. The even harmonics reduction unit 41a is disposed between the odd harmonics reduction unit 42a and the element conductor pattern 12a. The even harmonics reduction unit 41 b is disposed between the odd harmonics reduction unit 42 b and the element conductor pattern 12 b.

図8は、高調波低減部15の第3の変形例の構成を示す図である。偶数倍高調波低減部41は、ダイオード14のカソード側に配置される。奇数倍高調波低減部42は、偶数倍高調波低減部41と素子導体パターン12bとの間に配置される。   FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a third modification of the harmonics reduction unit 15. As shown in FIG. The even harmonic reduction unit 41 is disposed on the cathode side of the diode 14. The odd harmonic reduction unit 42 is disposed between the even harmonic reduction unit 41 and the element conductor pattern 12 b.

図9は、高調波低減部15の第4の変形例の構成を示す図である。奇数倍高調波低減部42は、ダイオード14のカソード側に配置される。偶数倍高調波低減部41は、奇数倍高調波低減部42と素子導体パターン12bとの間に配置される。   FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a fourth modification of the harmonics reduction unit 15. As shown in FIG. The odd harmonic reduction unit 42 is disposed on the cathode side of the diode 14. The even harmonic reduction unit 41 is disposed between the odd harmonic reduction unit 42 and the element conductor pattern 12 b.

また、偶数倍高調波低減部41,41a,41bは、偶数倍の高調波の周波数に対応する波長の1/4の長さに設定する。例えば、偶数倍高調波低減部41,41a,41bは、2倍の高調波を低減する場合には、2倍の高調波の周波数に対応する波長の1/4の長さに設定し、4倍の高調波を低減する場合には、4倍の高調波の周波数に対応する波長の1/4の長さに設定する。奇数倍高調波低減部42,42a,42bは、奇数倍の高調波の周波数に対応する波長の1/4の長さに設定する。例えば、奇数倍高調波低減部42,42a,42bは、3倍の高調波を低減する場合には、3倍の高調波の周波数に対応する波長の1/4の長さに設定し、5倍の高調波を低減する場合には、5倍の高調波の周波数に対応する波長の1/4の長さに設定する。   Further, the even harmonic reduction units 41, 41a, and 41b set the length to 1/4 of the wavelength corresponding to the frequency of the even harmonics. For example, in order to reduce double harmonics, the even harmonic reduction units 41, 41a and 41b set the length to 1⁄4 of the wavelength corresponding to the double harmonic frequency, and In order to reduce the double harmonics, the length is set to 1⁄4 of the wavelength corresponding to the frequency of the quadruple harmonics. The odd harmonics reduction units 42, 42a, 42b set the length to 1⁄4 of the wavelength corresponding to the frequency of the harmonics of the odd multiple. For example, when reducing the triple harmonics, the odd harmonics reduction units 42, 42a, 42b set the length to 1⁄4 of the wavelength corresponding to the triple harmonic frequency, and In order to reduce the double harmonics, the length is set to 1⁄4 of the wavelength corresponding to the frequency of the 5-fold harmonic.

このような構成によれば、周波数選択板1は、偶数倍の高調波と奇数倍の高調波とを効率よく低減することができる。   According to such a configuration, the frequency selection plate 1 can efficiently reduce even harmonics and odd harmonics.

上述したように、各線路11の間隔dは、周波数選択板1が透過または反射する特定の周波数に対応する波長の長さの1/10などの長さに設定され、特定の周波数に対応する波長の長さよりも狭く設定される。しかし、レーダ用アンテナ部32の前面に周波数選択板1を配置する場合、レーダ用アンテナ部32の開口面積の大きさに比例して、周波数選択板1の面積も大きくなる。そうすると、レーダ用アンテナ部32の開口面積が大きい場合、周波数選択板1に形成される線路11の数の増加に伴って、各線路11に実装されるダイオード14の数が増大し、周波数選択板1の製造コストが高くなる。   As described above, the distance d between the lines 11 is set to a length such as 1/10 of the length of the wavelength corresponding to the specific frequency that the frequency selection plate 1 transmits or reflects, and corresponds to the specific frequency. It is set narrower than the wavelength length. However, when the frequency selection plate 1 is disposed in front of the radar antenna unit 32, the area of the frequency selection plate 1 also increases in proportion to the size of the aperture area of the radar antenna unit 32. Then, when the aperture area of the radar antenna unit 32 is large, the number of the diodes 14 mounted on each of the lines 11 increases with the increase of the number of the lines 11 formed on the frequency selection plate 1, and the frequency selection plate The manufacturing cost of 1 is high.

そこで、周波数選択板1は、接続部13が配置されず、隣接する素子導体パターン12からなる第1線路111aと、隣接する素子導体パターン12が接続部13により接続される第2線路111bとから構成する。図10は、周波数選択板1の変形例である周波数選択板50の構成を示す図である。   Therefore, in the frequency selection plate 1, the connection portion 13 is not disposed, and the first line 111 a including the adjacent element conductor patterns 12 and the second line 111 b where the adjacent element conductor patterns 12 are connected by the connection portion 13. Configure. FIG. 10 is a view showing a configuration of a frequency selection plate 50 which is a modification of the frequency selection plate 1.

つまり、すべての線路11にダイオード14が実装される場合に比べて、第1線路111aと第2線路111bとから構成される周波数選択板1は、反射特性と透過特性とを保持しつつ、製造コストを低減することができる。   That is, as compared with the case where the diodes 14 are mounted on all the lines 11, the frequency selective plate 1 configured by the first line 111a and the second line 111b is manufactured while maintaining the reflection characteristic and the transmission characteristic. Cost can be reduced.

図10に示す例では、一列おきにダイオード14を実装していない第1線路111aを配置しており、ダイオード14の間引き率は50%であるが、到来波の透過量または反射量によってダイオード14の間引き率を決定してもよい。   In the example shown in FIG. 10, the first lines 111a in which the diodes 14 are not mounted are arranged in every other column, and the thinning rate of the diodes 14 is 50%. The thinning rate may be determined.

図1には、素子導体パターン12の形状の一例として、直線形状が示されているが、素子導体パターン12の形状は、直線形状に限られない。例えば、素子導体パターン12の形状は、線路幅を太くした形状、線路の途中にスリットを入れて切り欠いた形状、線路をテーパ状に広げた形状、線路をテーパ状に狭めた形状などでもよい。   Although a linear shape is shown as an example of the shape of the element conductor pattern 12 in FIG. 1, the shape of the element conductor pattern 12 is not limited to the linear shape. For example, the shape of the element conductor pattern 12 may be a shape in which the line width is increased, a shape in which a slit is cut in the middle of the line, a shape in which the line is expanded in a tapered shape, or a shape in which the line is narrowed in a tapered shape .

素子導体パターン12の形状によって、反射または透過する到来波の周波数が変化し、また、到来波の反射量または透過量も変わる。よって、素子導体パターン12の形状は、反射または透過する到来波の周波数に基づいて、設計時に決定する。   Depending on the shape of the element conductor pattern 12, the frequency of the incoming wave to be reflected or transmitted changes, and the amount of reflection or transmission of the incoming wave also changes. Therefore, the shape of the element conductor pattern 12 is determined at design time based on the frequency of the incoming wave to be reflected or transmitted.

上記の説明では、到来波が水平偏波である場合について、高調波を低減し、レーダ用アンテナ部32の開口面のRCSを低減する周波数選択板1の構成について説明した。到来波が垂直偏波の場合には、周波数選択板1を90度ロール回転させることにより、到来波の偏波面とダイオード14に流れる電流の向きとを平行にすることができる。垂直偏波とは、電界の振動方向が地表に垂直の偏波である。よって、周波数選択板1は、垂直偏波の到来波に対しても、上述と同様に、高調波を低減し、レーダ用アンテナ部32の開口面のRCSを低減することができる。   In the above description, the configuration of the frequency selection plate 1 has been described in which harmonics are reduced and RCS of the aperture plane of the radar antenna unit 32 is reduced in the case where the incoming wave is horizontal polarization. When the incoming wave is vertically polarized, the polarization plane of the incoming wave and the direction of the current flowing through the diode 14 can be made parallel by rotating the frequency selection plate 1 by 90 degrees. Vertical polarization is polarization in which the vibration direction of the electric field is perpendicular to the ground surface. Therefore, the frequency selective plate 1 can reduce harmonics and reduce RCS of the aperture plane of the antenna unit 32 for radar as well as the above for the incoming wave of vertical polarization.

実施の形態1における周波数選択板1は、大電力送信波が照射されない環境において利用される場合には、電源部21によりON状態とOFF状態とを切り替えることにより、到来波の反射または透過を切り替えることができる。また、周波数選択板1は、レーダ用アンテナ部32の開口面のRCSを低減することができ、外部のレーダ装置により使用される周波数帯域と同一の周波数帯域でレーダ用アンテナ部32を運用することができる。大電力送信波が照射されない環境とは、例えば、周波数選択板1をパッシブレーダ装置の前面に斜めに配置する環境である。パッシブレーダ装置とは、自らは電波を放射せず、目標からの電波を受信して目標を検知する装置をいう。   When used in an environment where high power transmission waves are not irradiated, the frequency selection plate 1 according to the first embodiment switches the reflection or transmission of the incoming wave by switching the ON state and the OFF state by the power supply unit 21. be able to. Further, the frequency selection plate 1 can reduce the RCS of the aperture surface of the radar antenna unit 32, and operates the radar antenna unit 32 in the same frequency band as the frequency band used by the external radar device. Can. The environment in which the high power transmission wave is not irradiated is, for example, an environment in which the frequency selection plate 1 is obliquely disposed in front of the passive radar device. The passive radar device is a device that does not emit radio waves by itself but receives radio waves from a target to detect the target.

実施の形態1における周波数選択板1は、大電力送信波が照射される環境において利用される場合には、高調波低減部15とアクティブ素子であるダイオード14とにより接続部13が構成され、電源部21によりON状態とOFF状態とを切り替えることにより、到来波の反射または透過を切り替えることができる。また、周波数選択板1は、レーダ用アンテナ部32の開口面のRCSを低減することができ、外部のレーダ装置により使用される周波数帯域と同一の周波数帯域でレーダ用アンテナ部32を運用することができる。大電力送信波が照射される環境とは、例えば、周波数選択板1をアクティブレーダ装置の前面に斜め配置するなどの環境である。アクティブレーダ装置とは、電波を放射し、その反射波を受信して目標を検知する装置をいう。   When the frequency selection plate 1 in the first embodiment is used in an environment where a high power transmission wave is irradiated, the connection portion 13 is configured by the harmonic reduction portion 15 and the diode 14 which is an active element, By switching the ON state and the OFF state by the unit 21, it is possible to switch the reflection or transmission of the incoming wave. Further, the frequency selection plate 1 can reduce the RCS of the aperture surface of the radar antenna unit 32, and operates the radar antenna unit 32 in the same frequency band as the frequency band used by the external radar device. Can. The environment in which the high power transmission wave is irradiated is, for example, an environment in which the frequency selection plate 1 is obliquely disposed in front of the active radar device. The active radar device is a device that emits radio waves and receives the reflected waves to detect a target.

実施の形態1における周波数選択板1は、レーダ用アンテナ部32から電波が放射され、大電力送信波が照射されると、ダイオード14の整流効果で誘起電流の高調波が生じるが、高調波低減部15によって高調波を抑制することができる。よって、実施の形態1における周波数選択板1は、素子導体パターン12へ伝搬される高調波を低減することができるので、レーダ用アンテナ部32の性能を劣化させることなく、素子導体パターン12により高調波が不要波として放射されることを低減することができる。   In the frequency selective plate 1 in the first embodiment, when radio waves are radiated from the antenna unit 32 for radar and a high power transmission wave is irradiated, harmonics of the induced current are generated by the rectification effect of the diode 14, but harmonics are reduced The harmonics can be suppressed by the unit 15. Therefore, since the frequency selection plate 1 in the embodiment 1 can reduce harmonics propagated to the element conductor pattern 12, the element conductor pattern 12 causes harmonics without deteriorating the performance of the radar antenna section 32. It can reduce that a wave is radiated as an unnecessary wave.

実施の形態1における周波数選択板1は、高調波低減部15の第1の変形例として、ダイオード14と奇数倍高調波低減部42a,42bとの間に偶数倍高調波低減部41a,41bを配置し、偶数倍高調波低減部41a,41bと素子導体パターン12aとの間に奇数倍高調波低減部42a,42bを配置する。実施の形態1における周波数選択板1は、高調波低減部15の第2の変形例として、ダイオード14と偶数倍高調波低減部41a,41bとの間に奇数倍高調波低減部42a,42bを配置し、奇数倍高調波低減部42a,42bと素子導体パターン12aとの間に偶数倍高調波低減部41a,41bを配置する。実施の形態1における周波数選択板1は、高調波低減部15の第3の変形例として、ダイオード14のカソード側に偶数倍高調波低減部41を配置し、偶数倍高調波低減部41と素子導体パターン12bとの間に奇数倍高調波低減部42を配置する。実施の形態1における周波数選択板1は、高調波低減部15の第4の変形例として、ダイオード14のカソード側に奇数倍高調波低減部42を配置し、奇数倍高調波低減部42と素子導体パターン12bとの間に偶数倍高調波低減部41を配置する。よって、実施の形態1における周波数選択板1は、偶数倍の高調波と奇数倍の高調波とを効率よく低減することができる。   As a first modification of the harmonics reduction unit 15, the frequency selection plate 1 in the first embodiment includes the even harmonics reduction units 41a and 41b between the diode 14 and the odd harmonics reduction units 42a and 42b. The odd harmonics reducing units 42a and 42b are disposed between the even harmonics reducing units 41a and 41b and the element conductor pattern 12a. As a second modification of the harmonics reduction unit 15, the frequency selection plate 1 in the first embodiment includes the odd harmonics reduction units 42a and 42b between the diode 14 and the even harmonics reduction units 41a and 41b. The even number harmonics reduction units 41a and 41b are arranged between the odd numbered harmonics reduction units 42a and 42b and the element conductor pattern 12a. As a third modification of the harmonics reduction unit 15, the frequency selective plate 1 according to the first embodiment has an even harmonic reduction unit 41 disposed on the cathode side of the diode 14, and an even harmonic reduction unit 41 and an element The odd harmonics reduction unit 42 is disposed between the conductor pattern 12 b and the conductor pattern 12 b. As a fourth modification of the harmonics reduction unit 15, the frequency selection plate 1 in the first embodiment arranges the odd harmonics reduction unit 42 on the cathode side of the diode 14, and the odd harmonics reduction unit 42 and the element The even harmonic reduction unit 41 is disposed between the conductor pattern 12 b and the conductor pattern 12 b. Therefore, the frequency selection plate 1 in the first embodiment can efficiently reduce even harmonics and odd harmonics.

実施の形態1における周波数選択板50は、隣接する素子導体パターン12からなる第1線路111aと、隣接する素子導体パターン12が接続部13により接続される第2線路111bとから構成されるので、反射特性および透過特性を保持しつつ、ダイオード14の数を低減することができ、製造コストを低減することができる。   The frequency selection plate 50 in the first embodiment is formed of the first line 111 a formed of the adjacent element conductor patterns 12 and the second line 111 b connected to the adjacent element conductor patterns 12 by the connection portion 13. The number of diodes 14 can be reduced while maintaining the reflection and transmission characteristics, and the manufacturing cost can be reduced.

実施の形態1における周波数選択板1は、特に、レーダ用アンテナ部32により使用される周波数帯域と外部のレーダ装置により使用される周波数帯域とが同一の場合に、不要波の発生を抑えつつ、レーダ用アンテナ部32の開口面のRCSを低減することができる。   Especially in the case where the frequency band used by the antenna unit 32 for radar and the frequency band used by the external radar device are the same, the frequency selection plate 1 in the first embodiment suppresses the generation of unnecessary waves, The RCS of the aperture plane of the radar antenna unit 32 can be reduced.

実施の形態2.
実施の形態2における周波数選択板60は、基材10の表面10aと裏面10bとの両面に線路が形成される点が実施の形態1における周波数選択板1と異なる。以下では、実施の形態1における周波数選択板1の構成と同一の構成には同一の符号を付す。
Second Embodiment
The frequency selective plate 60 in the second embodiment differs from the frequency selective plate 1 in the first embodiment in that the lines are formed on both the front surface 10 a and the back surface 10 b of the base material 10. Hereinafter, the same components as those of the frequency selection plate 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図11,12および13は、実施の形態2における周波数選択板60の構成を示す図である。図11は、周波数選択板60の第1の面60aの構成を示す図である。図12は、周波数選択板60の断面を示す図である。図13は、周波数選択板60の第1の面60aの裏面である第2の面60bの構成を示す図である。   11, 12 and 13 are diagrams showing the configuration of the frequency selection plate 60 in the second embodiment. FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the first surface 60 a of the frequency selection plate 60. FIG. 12 is a view showing a cross section of the frequency selection plate 60. As shown in FIG. FIG. 13 is a view showing a configuration of a second surface 60 b which is a back surface of the first surface 60 a of the frequency selection plate 60.

周波数選択板60の第1の面60aの構成について説明する。周波数選択板60の第1の面60aは、図11に示すように、素子導体パターン12と、隣接する素子導体パターン12を接続する接続部13とにより構成される線路11が第1の方向に並列に並んで配置されている。図11には、第2の面60bに形成される線路11と第1制御バイアス線71と第2制御バイアス線72とを破線により透過的に示している。複数の素子導体パターン12と複数の接続部13とは、誘電体基板の基材10の表面10a上にエッチング加工により形成される。   The configuration of the first surface 60 a of the frequency selection plate 60 will be described. As shown in FIG. 11, in the first surface 60a of the frequency selection plate 60, the line 11 constituted by the element conductor pattern 12 and the connection portion 13 connecting the adjacent element conductor patterns 12 is in the first direction. They are arranged side by side in parallel. In FIG. 11, the line 11, the first control bias line 71, and the second control bias line 72, which are formed on the second surface 60b, are shown transparently by broken lines. The plurality of element conductor patterns 12 and the plurality of connection portions 13 are formed by etching on the surface 10 a of the base material 10 of the dielectric substrate.

周波数選択板60の第1の面60aは、電源部21のプラス側に接続される第1制御バイアス線61と、電源部21のマイナス側に接続される第2制御バイアス線62とを備える。周波数選択板60の第1の面60aの各線路11は、一方端11aが第1制御バイアス線61に接続され、他方端11bが第2制御バイアス線62に接続される。電源部21は、接続部13のダイオード14に対して、順方向に電圧を印加する。   The first surface 60 a of the frequency selection plate 60 includes a first control bias line 61 connected to the positive side of the power supply unit 21 and a second control bias line 62 connected to the negative side of the power supply unit 21. Each line 11 of the first surface 60 a of the frequency selection plate 60 has one end 11 a connected to the first control bias line 61 and the other end 11 b connected to the second control bias line 62. The power supply unit 21 applies a voltage in the forward direction to the diode 14 of the connection unit 13.

周波数選択板60の第1の面60aの各線路11の間隔dは、周波数選択板60が透過または反射する特定の周波数に対応する波長に基づいて規定される。例えば、周波数選択板60の第1の面60aの各線路11の間隔dは、周波数選択板1が透過または反射する特定の周波数に対応する波長の1/10の長さである。   The distance d between the lines 11 of the first surface 60 a of the frequency selection plate 60 is defined based on the wavelength corresponding to the specific frequency that the frequency selection plate 60 transmits or reflects. For example, the distance d between the lines 11 of the first surface 60 a of the frequency selection plate 60 is 1/10 of the wavelength corresponding to the specific frequency that the frequency selection plate 1 transmits or reflects.

つぎに、周波数選択板60の第2の面60bの構成について説明する。周波数選択板60の第2の面60bは、図13に示すように、素子導体パターン12と、隣接する素子導体パターン12を接続する接続部13とにより構成される線路11が第2の方向に並列に並んで配置されている。図13には、第1の面60aに形成される線路11と第1制御バイアス線61と第2制御バイアス線62とを破線により透過的に示している。複数の素子導体パターン12と複数の接続部13とは、誘電体基板の基材10の裏面10b上にエッチング加工により形成される。   Next, the configuration of the second surface 60 b of the frequency selection plate 60 will be described. In the second surface 60b of the frequency selection plate 60, as shown in FIG. 13, the line 11 constituted by the element conductor pattern 12 and the connection portion 13 connecting the adjacent element conductor patterns 12 is in the second direction They are arranged side by side in parallel. In FIG. 13, the line 11, the first control bias line 61, and the second control bias line 62, which are formed on the first surface 60a, are shown transparently by broken lines. The plurality of element conductor patterns 12 and the plurality of connection portions 13 are formed by etching on the back surface 10 b of the base 10 of the dielectric substrate.

周波数選択板60の第2の面60bは、電源部21のプラス側に接続される第1制御バイアス線71と、電源部21のマイナス側に接続される第2制御バイアス線72とを備える。周波数選択板60の第2の面60bの各線路11は、一方端11aが第1制御バイアス線71に接続され、他方端11bが第2制御バイアス線72に接続される。電源部21は、接続部13のダイオード14に対して、順方向に電圧を印加する。   The second surface 60 b of the frequency selection plate 60 includes a first control bias line 71 connected to the positive side of the power supply unit 21 and a second control bias line 72 connected to the negative side of the power supply unit 21. Each line 11 of the second surface 60 b of the frequency selection plate 60 has one end 11 a connected to the first control bias line 71 and the other end 11 b connected to the second control bias line 72. The power supply unit 21 applies a voltage in the forward direction to the diode 14 of the connection unit 13.

周波数選択板60の第2の面60bの各線路11の間隔dは、周波数選択板1が透過または反射する特定の周波数に対応する波長に基づいて規定される。例えば、周波数選択板60の第2の面60bの各線路11の間隔dは、周波数選択板1が透過または反射する特定の周波数に対応する波長の1/10の長さである。   The distance d between the lines 11 of the second surface 60b of the frequency selection plate 60 is defined based on the wavelength corresponding to the specific frequency that the frequency selection plate 1 transmits or reflects. For example, the distance d between the lines 11 of the second surface 60b of the frequency selection plate 60 is 1/10 of the wavelength corresponding to the specific frequency that the frequency selection plate 1 transmits or reflects.

図11および図13に示すように、周波数選択板60の第1の面60aの線路11が配置されている第1の方向と、周波数選択板60の第2の面60bの線路11が配置されている第2の方向とは、直交している。   As shown in FIGS. 11 and 13, the first direction in which the line 11 of the first surface 60a of the frequency selection plate 60 is disposed and the line 11 in the second surface 60b of the frequency selection plate 60 are disposed. And the orthogonal second direction.

周波数選択板60の第1の面60aは、到来波の水平偏波を反射または透過する。周波数選択板60の第2の面60bは、到来波の垂直偏波を反射または透過する。   The first surface 60a of the frequency selection plate 60 reflects or transmits the horizontal polarization of the incoming wave. The second surface 60b of the frequency selective plate 60 reflects or transmits the vertical polarization of the incoming wave.

ここで、周波数選択板60の動作を説明する。特定の周波数の電波が周波数選択板60の第1の面60aまたは第2の面60bに到来した場合には、実施の形態1の説明と同様に、電源部21のON状態とOFF状態を切り替えることにより、特定の周波数の電波の反射と透過とを切り替えることができる。   Here, the operation of the frequency selection plate 60 will be described. When radio waves of a specific frequency arrive at the first surface 60a or the second surface 60b of the frequency selection plate 60, the power supply unit 21 is switched between the ON state and the OFF state as described in the first embodiment. Thus, it is possible to switch between reflection and transmission of radio waves of a specific frequency.

また、周波数選択板60は、周波数選択板60の第1の面60aと第2の面60bとをそれぞれ独立して電源部21のON状態とOFF状態とを切り替えることができる。しかし、到来波の偏波方向を特定できないことが多い。よって、周波数選択板60の第1の面60aと第2の面60bとを同期して電源部21のON状態とOFF状態とを切り替える。つまり、電源部21がON状態の場合には、第1制御バイアス線61と第1制御バイアス線71とに電圧が印加される。また、電源部21がOFF状態の場合には、第1制御バイアス線61と第1制御バイアス線71とに電圧が印加されない。   Further, the frequency selection plate 60 can switch the ON state and the OFF state of the power supply unit 21 independently of each of the first surface 60 a and the second surface 60 b of the frequency selection plate 60. However, in many cases, the polarization direction of the incoming wave can not be identified. Therefore, the first surface 60 a and the second surface 60 b of the frequency selection plate 60 are synchronized to switch the ON state and the OFF state of the power supply unit 21. That is, when the power supply unit 21 is in the ON state, a voltage is applied to the first control bias line 61 and the first control bias line 71. Further, when the power supply unit 21 is in the OFF state, no voltage is applied to the first control bias line 61 and the first control bias line 71.

よって、周波数選択板60は、到来波の水平偏波および垂直偏波を同時に反射または透過させることが可能であり、実施の形態1における周波数選択板1よりも任意偏波に対応できる利点がある。   Therefore, frequency selective plate 60 can simultaneously reflect or transmit horizontal polarization and vertical polarization of the incoming wave, and has an advantage of being able to cope with arbitrary polarization as compared with frequency selective plate 1 in the first embodiment. .

つぎに、周波数選択板60がレドーム31内に配置された場合の動作について説明する。図14は、周波数選択板60がレドーム31内に配置されている様子を示す図である。   Next, the operation when the frequency selection plate 60 is disposed in the radome 31 will be described. FIG. 14 is a view showing how the frequency selection plate 60 is disposed in the radome 31. As shown in FIG.

レドーム31内には、周波数選択板60と、電源部21と、制御部22と、レーダ用アンテナ部32とが配置されている。周波数選択板60は、レーダ用アンテナ部32の前面に配置されている。また、周波数選択板60は、予め定められた角度だけ傾斜している。周波数選択板60が傾斜していることにより、到来波は、周波数選択板60により、到来方向とは異なる方向に反射される。   In the radome 31, a frequency selection plate 60, a power supply unit 21, a control unit 22, and a radar antenna unit 32 are disposed. The frequency selection plate 60 is disposed in front of the radar antenna unit 32. The frequency selection plate 60 is inclined by a predetermined angle. Because the frequency selection plate 60 is inclined, the incoming wave is reflected by the frequency selection plate 60 in a direction different from the direction of arrival.

ここで、レーダ用アンテナ部32により到来波を受信するとき、または、レーダ用アンテナ部32が動作しない場合の周波数選択板60の動作について説明する。   Here, the operation of the frequency selection plate 60 when receiving an incoming wave by the radar antenna unit 32 or when the radar antenna unit 32 does not operate will be described.

周波数選択板60は、電源部21がON状態の場合、直交2偏波の到来波を到来方向とは異なる方向に反射するので、レーダ用アンテナ部32の開口面のRCSを低減することができる。直交2偏波とは、電界の振動方向が地表に水平である水平偏波と、電界の振動方向が地表に垂直である垂直偏波とからなる偏波をいう。   When the power supply unit 21 is in the ON state, the frequency selection plate 60 reflects the arrival waves of orthogonal two polarized waves in a direction different from the arrival direction, so RCS of the aperture plane of the radar antenna unit 32 can be reduced. . The orthogonal two-polarization refers to polarization including horizontal polarization in which the vibration direction of the electric field is horizontal to the ground surface and vertical polarization in which the vibration direction of the electric field is perpendicular to the ground surface.

また、周波数選択板60は、電源部21がOFF状態の場合、到来波を透過させる。   Further, the frequency selection plate 60 transmits the incoming wave when the power supply unit 21 is in the OFF state.

周波数選択板60は、レーダ用アンテナ部32により使用される周波数と、外部のレーダ装置により使用される周波数とが同一の場合でも、電源部21のON状態とOFF状態とを切り替えることにより、直交2偏波成分の到来波の反射と透過とを切り替えることができる。   Even when the frequency used by the antenna unit 32 for radar and the frequency used by the external radar device are the same, the frequency selection plate 60 is orthogonal by switching the ON state and the OFF state of the power supply unit 21. It is possible to switch between reflection and transmission of the incoming wave of two polarization components.

周波数選択板60は、レーダ用アンテナ部32により使用される周波数帯域と外部のレーダ装置により使用される周波数帯域とが同一の場合でも、レーダ用アンテナ部32の開口面のRCSを低減することができる。この効果は、レーダ用アンテナ部32の性能を劣化させることなく実現できる。   Even if the frequency band used by the antenna unit 32 for radar and the frequency band used by the external radar device are the same, the frequency selection plate 60 can reduce the RCS of the aperture plane of the antenna unit 32 for radar it can. This effect can be realized without degrading the performance of the radar antenna unit 32.

レーダ用アンテナ部32から電波を放射するときの周波数選択板60の動作については、実施の形態1における周波数選択板1の動作と同様である。よって、周波数選択板60は、レーダ用アンテナ部32から電波が放射され、ダイオード14により高調波が生じても、高調波低減部15により高調波を抑制することができ、素子導体パターン12から放射される不要波を小さくすることができる。   The operation of the frequency selection plate 60 when emitting radio waves from the radar antenna unit 32 is the same as the operation of the frequency selection plate 1 in the first embodiment. Therefore, even if radio waves are radiated from the antenna unit 32 for radar and the harmonics are generated by the diode 14, the frequency selection plate 60 can suppress the harmonics by the harmonics reduction unit 15, and the radiation from the element conductor pattern 12 The unnecessary wave can be reduced.

素子導体パターン12の形状は、直線形状に限られない。例えば、素子導体パターン12の形状は、線路幅を太くした形状、線路の途中にスリットを入れて切り欠いた形状、線路をテーパ状に広げた形状、線路をテーパ状に狭めた形状などでもよい。   The shape of the element conductor pattern 12 is not limited to the linear shape. For example, the shape of the element conductor pattern 12 may be a shape in which the line width is increased, a shape in which a slit is cut in the middle of the line, a shape in which the line is expanded in a tapered shape, or a shape in which the line is narrowed in a tapered shape .

素子導体パターン12の形状によって、反射または透過する到来波の周波数が変化し、また、到来波の反射量または透過量も変わる。よって、素子導体パターン12の形状は、反射または透過する到来波の周波数に基づいて、設計時に決定する。   Depending on the shape of the element conductor pattern 12, the frequency of the incoming wave to be reflected or transmitted changes, and the amount of reflection or transmission of the incoming wave also changes. Therefore, the shape of the element conductor pattern 12 is determined at design time based on the frequency of the incoming wave to be reflected or transmitted.

実施の形態2における周波数選択板60は、第1の面60aに配置される線路11の配列方向と、第2の面60bに配置される線路11の配列方向とは直交する関係にある。例えば、周波数選択板60は、第1の面60aにより到来波の水平偏波を反射し、第2の面60bにより到来波の垂直偏波を反射することができる。また、周波数選択板60は、第1の面60aにより到来波の水平偏波を透過し、第2の面60bにより到来波の垂直偏波を透過することができる。   In the frequency selection plate 60 in the second embodiment, the arrangement direction of the lines 11 arranged on the first surface 60a and the arrangement direction of the lines 11 arranged on the second surface 60b are orthogonal to each other. For example, the frequency selection plate 60 can reflect horizontally polarized waves of incoming waves by the first surface 60 a and can reflect vertically polarized waves of incoming waves by the second surface 60 b. Further, the frequency selective plate 60 can transmit the horizontal polarization of the incoming wave through the first surface 60 a and can transmit the vertical polarization of the incoming wave through the second surface 60 b.

実施の形態2における周波数選択板60は、直交2偏波の到来波を到来方向とは異なる方向に反射するので、レーダ用アンテナ部32の開口面のRCSを低減することができ、外部のレーダ装置により使用される周波数帯域と同一の周波数帯域でレーダ用アンテナ部32を運用することができる。   The frequency selective plate 60 according to the second embodiment reflects the incoming waves of orthogonal two polarized waves in a direction different from the direction of arrival, so that the RCS of the aperture plane of the radar antenna unit 32 can be reduced. The radar antenna unit 32 can be operated in the same frequency band as the frequency band used by the device.

実施の形態2における周波数選択板60は、レーダ用アンテナ部32から電波が放射され、大電力送信波が照射されると、ダイオード14の整流効果で誘起電流の直交2偏波の高調波が生じるが、高調波低減部15によって直交2偏波の高調波を抑制することができる。よって、実施の形態2における周波数選択板60は、素子導体パターン12へ伝搬される直交2偏波の高調波を低減することができ、レーダ用アンテナ部32の性能を劣化させることなく、素子導体パターン12により直交2偏波の高調波が不要波として放射されるのを低減することができる。   In the frequency selection plate 60 in the second embodiment, radio waves are radiated from the antenna unit 32 for radar, and when a high power transmission wave is irradiated, harmonics of orthogonal two polarized waves of induced current are generated by the rectification effect of the diode 14 However, the harmonics reduction unit 15 can suppress harmonics of orthogonal two polarized waves. Therefore, the frequency selection plate 60 in the second embodiment can reduce harmonics of orthogonal two polarized waves propagated to the element conductor pattern 12, and the element conductor does not deteriorate the performance of the radar antenna unit 32. The pattern 12 can reduce the emission of harmonics of orthogonal two polarized waves as unnecessary waves.

実施の形態2における周波数選択板60は、偶数倍の直交2偏波分の高調波と奇数倍の直交2偏波分の高調波とを効率よく低減することができる。   The frequency selective plate 60 according to the second embodiment can efficiently reduce even harmonics of the orthogonal two polarized waves and odd harmonics of the orthogonal two polarized waves.

実施の形態2における周波数選択板60は、接続部13が配置されず、隣接する素子導体パターン12からなる第1線路と、隣接する素子導体パターン12が接続部13により接続される第2線路とから構成される第1の面60aと、接続部13が配置されず、素子導体パターン12からなる第1線路と、隣接する素子導体パターン12が接続部13により接続される第2線路とから構成される第2の面60bとにより構成されるので、反射特性および透過特性を保持しつつ、基材10の表面10aと裏面10bとの両面におけるダイオード14の数を低減することができ、製造コストを低減することができる。   In the frequency selection plate 60 in the second embodiment, the connection portion 13 is not disposed, and the first line formed of the adjacent element conductor patterns 12 and the second line in which the adjacent element conductor patterns 12 are connected by the connection portion 13. And the first line formed of the element conductor pattern 12 and the second line in which the adjacent element conductor patterns 12 are connected by the connection section 13. And the number of diodes 14 on both the front surface 10a and the back surface 10b of the base 10 can be reduced while maintaining the reflection characteristic and the transmission characteristic. Can be reduced.

実施の形態2における周波数選択板60は、特に、レーダ用アンテナ部32の運用周波数帯域と外部のレーダ装置の運用周波数帯域が同一の場合に、直交2偏波分の不要波の発生を抑えつつ、レーダ用アンテナ部32の開口面のRCSを低減することができる。   Especially in the case where the operating frequency band of the antenna unit 32 for radar and the operating frequency band of the external radar device are the same, the frequency selection plate 60 in the second embodiment suppresses generation of unnecessary waves for two orthogonal polarizations. The RCS of the aperture plane of the radar antenna unit 32 can be reduced.

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。   The configuration shown in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and one of the configurations is possible within the scope of the present invention. Parts can be omitted or changed.

1,50,60 周波数選択板、10 基材、11 線路、12,12a,12b 素子導体パターン、13 接続部、14 ダイオード、15 高調波低減部、15a 第1高調波低減部、15b 第2高調波低減部、16,61,71 第1制御バイアス線、17,62,72 第2制御バイアス線、21 電源部、22 制御部、31 レドーム、32 レーダ用アンテナ部、41,41a,41b 偶数倍高調波低減部、42,42a,42b 奇数倍高調波低減部、60a 第1の面、60b 第2の面、111a 第1線路、111b 第2線路、115a 第1の導体、115b 第2の導体、115c 第3の導体。   1,50,60 frequency selective plate, 10 base materials, 11 lines, 12, 12a, 12b element conductor patterns, 13 connections, 14 diodes, 15 harmonics reduction units, 15a first harmonics reduction units, 15b second harmonics Wave reduction unit 16, 16, 71 71 first control bias line 17, 62, 72 second control bias line 21 power supply unit 22 control unit 31 radome 32 radar antenna unit 41 41a 41b even multiples Harmonic reduction part 42, 42a, 42b odd harmonic reduction part 60a first surface 60b second surface 111a first line 111b second line 115a first conductor 115b second conductor , 115c third conductor.

Claims (7)

素子導体パターンと、隣接する第1の素子導体パターンと第2の素子導体パターンとを接続する接続部と、により構成される線路が複数並列に配列されており、
前記接続部は、
アクティブ素子と、
前記アクティブ素子と前記第1の素子導体パターンとの間、および前記アクティブ素子と前記第2の素子導体パターンとの間のうち、少なくとも一方に配置される高調波低減部とを備えることを特徴とする周波数選択板。
A plurality of lines formed of an element conductor pattern and a connection portion connecting the adjacent first element conductor pattern and the second element conductor pattern are arranged in parallel,
The connection is
Active element,
A harmonic reduction unit disposed on at least one of the active element and the first element conductor pattern, and the active element and the second element conductor pattern. Frequency selection board.
前記高調波低減部は、一端が前記素子導体パターンに接続される第1の導体と、前記第1の導体と平行な第2の導体と、前記第1の導体の他端と前記第2の導体とを接続する第3の導体とで構成されることを特徴とする請求項1に記載の周波数選択板。   The harmonic reduction portion includes a first conductor whose one end is connected to the element conductor pattern, a second conductor parallel to the first conductor, the other end of the first conductor, and the second conductor. The frequency selective board according to claim 1, characterized by comprising a third conductor which connects with the conductor. 前記第1の導体および前記第2の導体のそれぞれの線路の長さは、前記高調波の周波数に対応する波長の1/4の長さであることを特徴とする請求項2に記載の周波数選択板。   The frequency according to claim 2, wherein the length of the line of each of the first conductor and the second conductor is 1/4 the length of the wavelength corresponding to the frequency of the harmonic. Choice board. 前記高調波低減部は、偶数倍の高調波を低減する偶数倍高調波低減部と、奇数倍の高調波を低減する奇数倍高調波低減部とにより構成されることを特徴とする請求項1,2または3に記載の周波数選択板。   The harmonic reduction unit includes an even harmonic reduction unit that reduces even harmonics and an odd harmonic reduction unit that reduces odd harmonics. , 2 or 3 frequency selective plate. 前記線路は、隣接する前記素子導体パターンからなる第1線路と、隣接する前記素子導体パターンが前記接続部により接続される第2線路とから構成されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の周波数選択板。   The said line is comprised from the 1st line which consists of the said adjacent element conductor pattern, and the 2nd line by which the said adjacent element conductor pattern is connected by the said connection part. The frequency selective plate according to any one of the preceding claims. 前記線路は、基材の第1の面と第2の面とに配置され、
前記第1の面に配置される前記線路の配列方向と、前記第2の面に配置される前記線路の配列方向とは、直交していることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の周波数選択板。
The track is disposed on a first side and a second side of the substrate,
The arrangement direction of the said line arrange | positioned at the said 1st surface and the arrangement direction of the said line arrange | positioned at the said 2nd surface are orthogonally crossing, It is characterized by the above-mentioned. The frequency selection board as described in 1 paragraph.
アクティブ素子と、
前記アクティブ素子の端部に形成されている導体を介して前記アクティブ素子に接続される高調波低減部とを備え、
前記高調波低減部は、一端が前記アクティブ素子の端部に形成されている導体に接続される第1の導体と、前記第1の導体と平行な第2の導体と、前記第1の導体の他端と前記第2の導体とを接続する第3の導体とで構成されることを特徴とする電子回路。
Active element,
And a harmonic reduction unit connected to the active element through a conductor formed at an end of the active element,
The harmonic reduction unit includes a first conductor connected at one end to a conductor formed at an end of the active element, a second conductor parallel to the first conductor, and the first conductor. An electronic circuit comprising: a third conductor connecting the other end of the second conductor and the other end of the second conductor.
JP2018002707A 2018-01-11 2018-01-11 Frequency selection board and electronic circuit Pending JP2019122012A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018002707A JP2019122012A (en) 2018-01-11 2018-01-11 Frequency selection board and electronic circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018002707A JP2019122012A (en) 2018-01-11 2018-01-11 Frequency selection board and electronic circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019122012A true JP2019122012A (en) 2019-07-22

Family

ID=67306539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018002707A Pending JP2019122012A (en) 2018-01-11 2018-01-11 Frequency selection board and electronic circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019122012A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111029782A (en) * 2019-12-12 2020-04-17 电子科技大学 Wave-transparent window switchable absorbing and penetrating integrated material
JP7452472B2 (en) 2021-03-08 2024-03-19 三菱電機株式会社 antenna device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111029782A (en) * 2019-12-12 2020-04-17 电子科技大学 Wave-transparent window switchable absorbing and penetrating integrated material
CN111029782B (en) * 2019-12-12 2021-04-30 电子科技大学 Wave-transparent window switchable absorbing and penetrating integrated material
JP7452472B2 (en) 2021-03-08 2024-03-19 三菱電機株式会社 antenna device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113497491B (en) Power wave transmission techniques for focusing wirelessly conveyed power at a receiving device
JP6135872B2 (en) Antenna device
CN102820542B (en) Waveguide aperture antenna and wireless communication system
KR20090126294A (en) Conductor having two frequency-selective surfaces
JP6435829B2 (en) Antenna device
CN102570034A (en) Reconfigurable antenna based on conformal active frequency selection surface
JP2016535512A (en) Antenna radiating element and multiband antenna
JP2007096868A (en) Reflecting plate and reflector antenna provided with the reflecting plate
WO2021033447A1 (en) Antenna apparatus and communication apparatus
KR20220155341A (en) Antenna structure, radar and terminal
JP2019122012A (en) Frequency selection board and electronic circuit
JP2015095813A5 (en)
WO2019198702A1 (en) Electromagnetic wave propagation control member, electromagnetic wave propagation control structure, electromagnetic wave control member-mounted sash, window structure, and electronic apparatus
JP2007235236A (en) Patch antenna and high-frequency device
JP2010252172A (en) Antenna device
JP6289077B2 (en) Antenna device
JP4795449B2 (en) Antenna device
JP5605285B2 (en) Dipole array antenna
JP2012249004A (en) Wide angle directional antenna
JP2020028077A (en) Antenna device
JP2009077369A (en) Multi-mode resonant wideband antenna
JP2012047492A (en) Phased array antenna
JP6589815B2 (en) Antenna device
JP2010057091A (en) Array antenna
US11978963B2 (en) Beam diversity by smart antenna with passive elements