JP2989391B2 - 高周波信号発生器 - Google Patents
高周波信号発生器Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車載用のミリ波帯ＦＭ
レーダーモジュールの構成要素などとして利用される高
周波信号発生器に関するものである。
レーダーモジュールの構成要素などとして利用される高
周波信号発生器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】乗用車などの車両に搭載され追突や衝突
防止用警報装置などに利用される車載レーダー装置は、
数十ｃｍ程度の至近距離をも検出範囲とする必要上高分
解能が要求され、この高分解能の点でパルスレーダーの
形態よりもＦＭレーダーの形態が適している。また、先
行車両や対向車両などの標的までの最遠測距範囲は数百
ｍ程度の比較的短距離で足りるため、放射電波が必要以
上に遠方まで伝播したり、既存のマイクロ波帯の通信設
備に干渉したりすることを回避するうえで、６０Ｇｈｚ
程度の伝播減衰量の大きなミリ波帯の電波が適してい
る。このミリ波帯の利用は、アンテナとその前後段のＦ
Ｍ信号発生器やミキサーなどを含めたレーダーモジュー
ルの小型化を図る上からも好適である。
防止用警報装置などに利用される車載レーダー装置は、
数十ｃｍ程度の至近距離をも検出範囲とする必要上高分
解能が要求され、この高分解能の点でパルスレーダーの
形態よりもＦＭレーダーの形態が適している。また、先
行車両や対向車両などの標的までの最遠測距範囲は数百
ｍ程度の比較的短距離で足りるため、放射電波が必要以
上に遠方まで伝播したり、既存のマイクロ波帯の通信設
備に干渉したりすることを回避するうえで、６０Ｇｈｚ
程度の伝播減衰量の大きなミリ波帯の電波が適してい
る。このミリ波帯の利用は、アンテナとその前後段のＦ
Ｍ信号発生器やミキサーなどを含めたレーダーモジュー
ルの小型化を図る上からも好適である。
【０００３】従来、上記ミリ波帯のＦＭレーダーモジュ
ールは、マイクロストリップ線路や導波管の形式で構成
されているが、前者の場合、線路からの放射電力が大き
くなり損失が増大すると共に、複数系統のモジュール相
互間で干渉が生じやすくなり測定精度が低下するという
問題がある。また、後者の場合、回路が大型・高価にな
るという問題がある。
ールは、マイクロストリップ線路や導波管の形式で構成
されているが、前者の場合、線路からの放射電力が大き
くなり損失が増大すると共に、複数系統のモジュール相
互間で干渉が生じやすくなり測定精度が低下するという
問題がある。また、後者の場合、回路が大型・高価にな
るという問題がある。
【０００４】上記問題点を解決するための新たな線路形
式として、電子情報通信学会論文誌Vol.J 73 C ー1 No.
3 pp.87ー94 (1990年 3月) に掲載された「非放射性誘
電体線路を用いたミリ波集積回路」と題する米山教授の
論文に開示されたような非放射性誘電体線路（Non-Radi
ative Dielectric waveguide :ＮＲＤ）が適している。
この非放射性誘電体線路は、半波長よりわずかに小さな
間隔を保って対向する２枚の導体板の間に棒状の誘電体
を挿入することによりこの棒状体に沿う伝播のみを可能
としたものである。この非放射性誘電体線路では、線路
の上下は導体板によって完全に遮蔽されると共に、線路
の側方に漏洩しようとする電波の伝播は導体の間隔が半
波長未満であるため完全に遮断される。このため、線路
からの電力放射は極めて小さく、モジュール内部の放射
損失とモジュール相互の干渉が有効に回避される。
式として、電子情報通信学会論文誌Vol.J 73 C ー1 No.
3 pp.87ー94 (1990年 3月) に掲載された「非放射性誘
電体線路を用いたミリ波集積回路」と題する米山教授の
論文に開示されたような非放射性誘電体線路（Non-Radi
ative Dielectric waveguide :ＮＲＤ）が適している。
この非放射性誘電体線路は、半波長よりわずかに小さな
間隔を保って対向する２枚の導体板の間に棒状の誘電体
を挿入することによりこの棒状体に沿う伝播のみを可能
としたものである。この非放射性誘電体線路では、線路
の上下は導体板によって完全に遮蔽されると共に、線路
の側方に漏洩しようとする電波の伝播は導体の間隔が半
波長未満であるため完全に遮断される。このため、線路
からの電力放射は極めて小さく、モジュール内部の放射
損失とモジュール相互の干渉が有効に回避される。
【０００５】また、非放射性誘電体線路では、線路相互
を接近させたりフェライトなどを付加することによって
方向性結合器やアイソレータなどの各種部品が容易に作
成できることから、モジュール全体の小型化が実現され
る。上記論文には、非放射性誘電体線路を用いた小型・
高性能のミリ波帯の送信器と受信器の構造が開示されて
いる。
を接近させたりフェライトなどを付加することによって
方向性結合器やアイソレータなどの各種部品が容易に作
成できることから、モジュール全体の小型化が実現され
る。上記論文には、非放射性誘電体線路を用いた小型・
高性能のミリ波帯の送信器と受信器の構造が開示されて
いる。
【０００６】上記送信器や受信器を構成するミリ波帯の
発振器とその周辺回路として、図８に示す構成のガン発
振器とこのガン発振器が発生したミリ波帯の信号をアン
テナなどに導くための非放射性誘電体線路との構成が開
示されている。このミリ波帯の発振器とその周辺回路
は、非放射性誘電体線路を構成する上下の導体板３１，
３２、これら上下の導体板間に挟持されるダイオードマ
ウント３３、このダイオードマウント３３に螺着によっ
て保持されるガンダイオード３４、ダイオードマウント
３３の側面に固定されるプリント配線板３５、ガンダイ
オード３４が発生したミリ波帯の信号を図示しないアン
テナなどに導く誘電体ロッド４０及びガンダイオードで
発生したミリ波帯の信号を誘電体ロッド４０に導く金属
箔共振器４１から構成されている。
発振器とその周辺回路として、図８に示す構成のガン発
振器とこのガン発振器が発生したミリ波帯の信号をアン
テナなどに導くための非放射性誘電体線路との構成が開
示されている。このミリ波帯の発振器とその周辺回路
は、非放射性誘電体線路を構成する上下の導体板３１，
３２、これら上下の導体板間に挟持されるダイオードマ
ウント３３、このダイオードマウント３３に螺着によっ
て保持されるガンダイオード３４、ダイオードマウント
３３の側面に固定されるプリント配線板３５、ガンダイ
オード３４が発生したミリ波帯の信号を図示しないアン
テナなどに導く誘電体ロッド４０及びガンダイオードで
発生したミリ波帯の信号を誘電体ロッド４０に導く金属
箔共振器４１から構成されている。
【０００７】図８の非放射性誘電体線路では、上下の導
体板３１，３２の間隔は使用するミリ波帯の信号の半波
長よりも多少小さな値に設定される。例えば、信号の周
波数を６０ＧＨｚ程度とすれば、導体板３１，３２の間
隔、従ってダイオードマウント３３の厚みは 2.5ｍｍ以
下の小さな値となる。市販のパッケージ入りガンダイオ
ードは直径が３〜４ｍｍの放熱スタッド上に装着されて
いるため、図９に示すような加工が行われる。すなわ
ち、まず、図９（Ａ）に示すように、５〜６ｍｍ程度の
厚みの金属製のブロックにガンダイオード３５を螺着し
たのち、（Ｂ）に示すように、上下を切削加工すること
により、厚みを２．５ｍｍ以下まで減少させると共に信
号の漏れを防ぐための１／４波長の山谷を形成してい
る。
体板３１，３２の間隔は使用するミリ波帯の信号の半波
長よりも多少小さな値に設定される。例えば、信号の周
波数を６０ＧＨｚ程度とすれば、導体板３１，３２の間
隔、従ってダイオードマウント３３の厚みは 2.5ｍｍ以
下の小さな値となる。市販のパッケージ入りガンダイオ
ードは直径が３〜４ｍｍの放熱スタッド上に装着されて
いるため、図９に示すような加工が行われる。すなわ
ち、まず、図９（Ａ）に示すように、５〜６ｍｍ程度の
厚みの金属製のブロックにガンダイオード３５を螺着し
たのち、（Ｂ）に示すように、上下を切削加工すること
により、厚みを２．５ｍｍ以下まで減少させると共に信
号の漏れを防ぐための１／４波長の山谷を形成してい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記論文に記載された
ガンダイオードを用いた高周波信号発生器では、ダイオ
ードマウントを上下の導体板間に挟持することにより金
属箔共振器４１に対する位置決めを行っているので、ダ
イオードマウントと誘電体ロッドとの間の微小な位置ず
れ、特に図８に矢印で示す方向の微小な回転によって発
振周波数や出力レベルなどの電気特性が大きく変動して
しまうという問題がある。従って、本発明の一つの目的
は、誘電体ロッドとダイオードマウントの角度のずれを
防止し、特性の安定化を図った高周波信号発生器を提供
することにある。
ガンダイオードを用いた高周波信号発生器では、ダイオ
ードマウントを上下の導体板間に挟持することにより金
属箔共振器４１に対する位置決めを行っているので、ダ
イオードマウントと誘電体ロッドとの間の微小な位置ず
れ、特に図８に矢印で示す方向の微小な回転によって発
振周波数や出力レベルなどの電気特性が大きく変動して
しまうという問題がある。従って、本発明の一つの目的
は、誘電体ロッドとダイオードマウントの角度のずれを
防止し、特性の安定化を図った高周波信号発生器を提供
することにある。
【０００９】また、上記論文に記載された高周波信号発
生器では、小さな厚みのダイオードマウントを作成する
ために図９に示したような複雑な加工を行っているた
め、製造時間とコストがかさむという問題がある。従っ
て、本発明の他の目的は、ダイオードマウントの厚みを
減少させるための複雑な加工を不要とし、製造時間とコ
ストの低減を図った高周波信号発生器を提供すすること
にある。
生器では、小さな厚みのダイオードマウントを作成する
ために図９に示したような複雑な加工を行っているた
め、製造時間とコストがかさむという問題がある。従っ
て、本発明の他の目的は、ダイオードマウントの厚みを
減少させるための複雑な加工を不要とし、製造時間とコ
ストの低減を図った高周波信号発生器を提供すすること
にある。
【００１０】さらに、上記論文に記載された高周波信号
発生器では、金属箔共振器の調整を主体に発振周波数の
調整を行っているので、調整作業が煩雑になるという問
題がある。従って、本発明の更に他の目的は、発振周波
数の調整作業が容易な高周波信号発生器を提供すること
にある。
発生器では、金属箔共振器の調整を主体に発振周波数の
調整を行っているので、調整作業が煩雑になるという問
題がある。従って、本発明の更に他の目的は、発振周波
数の調整作業が容易な高周波信号発生器を提供すること
にある。
【００１１】また、上記論文には、ミリ波帯の送信器を
構成するガンダイオードを用いた高周波信号発振器が開
示されているが、ＦＭレーダーモジュールに必要なＦＭ
信号発生器の最適構成については未検討である。従っ
て、本発明の他の解決課題は、ミリ波帯ＦＭレーダーモ
ジュールを構成するＦＭ信号発生器への応用に特に適し
た簡易・小型な非放射性誘電体線路形式の高周波信号発
生器を提供することにある。
構成するガンダイオードを用いた高周波信号発振器が開
示されているが、ＦＭレーダーモジュールに必要なＦＭ
信号発生器の最適構成については未検討である。従っ
て、本発明の他の解決課題は、ミリ波帯ＦＭレーダーモ
ジュールを構成するＦＭ信号発生器への応用に特に適し
た簡易・小型な非放射性誘電体線路形式の高周波信号発
生器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる高周波信
号発振器は、非放射性誘電体線路を形成する上下の導体
板の少なくとも一方に、誘電体ロッドとダイオードマウ
ントとの角度を固定するための溝又はガイドが形成され
ている。本発明の好適な一実施例によれば、プリント配
線板上に寸法の調整によってガンダイオードの発振周波
数を調整するための矩形状の金属パターンが形成されて
いる。
号発振器は、非放射性誘電体線路を形成する上下の導体
板の少なくとも一方に、誘電体ロッドとダイオードマウ
ントとの角度を固定するための溝又はガイドが形成され
ている。本発明の好適な一実施例によれば、プリント配
線板上に寸法の調整によってガンダイオードの発振周波
数を調整するための矩形状の金属パターンが形成されて
いる。
【００１３】
【作用】本発明の高周波信号発生器によれば、非放射性
誘電体線路の上下の導体板の少なくとも一方に形成され
た溝内又はガイド間にダイオードマウントが保持される
ことにより、誘電体ロッドに対する位置ずれが有効に防
止される。更に、ガンダイオードマウントを溝内に収容
する構成によれば、ダイオードマウントの厚みを減少さ
せるための複雑な加工も不要になる。
誘電体線路の上下の導体板の少なくとも一方に形成され
た溝内又はガイド間にダイオードマウントが保持される
ことにより、誘電体ロッドに対する位置ずれが有効に防
止される。更に、ガンダイオードマウントを溝内に収容
する構成によれば、ダイオードマウントの厚みを減少さ
せるための複雑な加工も不要になる。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の高周波信号発生
器を車載用のミリ波帯ＦＭレーダーモジュールを構成す
るＦＭ信号発生器に適用した場合の斜視図である。図１
において、１０はＦＭ信号発生器、１，２は非放射性誘
電体線路を構成する上下の導体板、ＤＭは接地電位に保
持される金属製のダイオードマウント、ＰＢはダイオー
ドマウントＤＭの側面に固定されるプリント配線板、Ｂ
１，Ｂ２はプリント配線板ＰＢの中央部分の両側形成さ
れたマイクロストリップ形式の第１，第２のバイアス供
給線路、ＧＤはガンダイオード、ＶＤはビームリード型
のバラクタダイオード、ＭＰはプリント配線板ＰＢのバ
イアス供給線路Ｂ１，Ｂ２間に形成された矩形状の金属
パターンである。
器を車載用のミリ波帯ＦＭレーダーモジュールを構成す
るＦＭ信号発生器に適用した場合の斜視図である。図１
において、１０はＦＭ信号発生器、１，２は非放射性誘
電体線路を構成する上下の導体板、ＤＭは接地電位に保
持される金属製のダイオードマウント、ＰＢはダイオー
ドマウントＤＭの側面に固定されるプリント配線板、Ｂ
１，Ｂ２はプリント配線板ＰＢの中央部分の両側形成さ
れたマイクロストリップ形式の第１，第２のバイアス供
給線路、ＧＤはガンダイオード、ＶＤはビームリード型
のバラクタダイオード、ＭＰはプリント配線板ＰＢのバ
イアス供給線路Ｂ１，Ｂ２間に形成された矩形状の金属
パターンである。
【００１５】上下の導体板１と２には、ダイオードマウ
ントＤＭの上部と下部を収容するための矩形状の溝Ｇ１
とＧ２が形成されており、図２の断面図にも示すよう
に、ダイオードマウントＤＭはこの溝内に収容されるこ
とにより、金属箔共振器１１に対して正確に位置決めさ
れる。
ントＤＭの上部と下部を収容するための矩形状の溝Ｇ１
とＧ２が形成されており、図２の断面図にも示すよう
に、ダイオードマウントＤＭはこの溝内に収容されるこ
とにより、金属箔共振器１１に対して正確に位置決めさ
れる。
【００１６】図３はプリント配線板ＰＢの構成を示す平
面図、図４はこのプリント配線板上のガンダイオードＧ
ＤとバラクタダイオードＶＤの実装状態を示す平面図、
図４はプリント配線板ＰＢとダイオードマウントＤＭへ
のガンダイオードの実装状態を示す断面図である。
面図、図４はこのプリント配線板上のガンダイオードＧ
ＤとバラクタダイオードＶＤの実装状態を示す平面図、
図４はプリント配線板ＰＢとダイオードマウントＤＭへ
のガンダイオードの実装状態を示す断面図である。
【００１７】金属製のダイオードマウントＤＭの側面の
中央部には螺子穴が形成されておりこの螺子穴に、放熱
スタッドを螺合させることによりこの放熱スタッドに保
持されたパッケージ内に収容されているガンダイオード
ＧＤがダイオードマウントＤＭの側面の中央部に固定さ
れる。このガンダイオードＧＤは、パッケージ内に動作
層を下向きにしたアップサイドダウンの形式で収容され
ており、その発熱側の一方の端子は上記放熱スタッドを
介してダイオードマウントＤＭに接続され、このダイオ
ードマウントＤＭに供給される接地電位を受ける。
中央部には螺子穴が形成されておりこの螺子穴に、放熱
スタッドを螺合させることによりこの放熱スタッドに保
持されたパッケージ内に収容されているガンダイオード
ＧＤがダイオードマウントＤＭの側面の中央部に固定さ
れる。このガンダイオードＧＤは、パッケージ内に動作
層を下向きにしたアップサイドダウンの形式で収容され
ており、その発熱側の一方の端子は上記放熱スタッドを
介してダイオードマウントＤＭに接続され、このダイオ
ードマウントＤＭに供給される接地電位を受ける。
【００１８】ガンダイオードＧＤの他方の電極が接続さ
れるパッケージの先端部は、ダイオードマウントＤＭの
側面に接着材等によって固定されるプリント配線板ＰＢ
に形成された貫通穴Ｈを通して、プリント配線板ＰＢの
表面側に現れ、このプリント配線板ＰＢの表面に形成さ
れた第１のバイアス供給線路Ｂ１と金属パターンＭＰと
の間に熱圧着によって張りわたされる金箔ＧＬに同じく
熱圧着によって電気的に接続される。
れるパッケージの先端部は、ダイオードマウントＤＭの
側面に接着材等によって固定されるプリント配線板ＰＢ
に形成された貫通穴Ｈを通して、プリント配線板ＰＢの
表面側に現れ、このプリント配線板ＰＢの表面に形成さ
れた第１のバイアス供給線路Ｂ１と金属パターンＭＰと
の間に熱圧着によって張りわたされる金箔ＧＬに同じく
熱圧着によって電気的に接続される。
【００１９】プリント配線板ＰＢ上に形成された金属パ
ターンＰと第２のバイアス供給線路Ｂ２との間には、ビ
ームリード型のバラクタダイオードＶＤが熱圧着によっ
て装着される。従って、第１のバイアス供給線路に加え
るバイアス電圧によってガンダイオードのバイアス電圧
が調整されると共に、第１，第２のバイアス供給線路の
間に加えるバイアス電圧の差によってバラクタダイオー
ドのバイアス電圧が調整される。
ターンＰと第２のバイアス供給線路Ｂ２との間には、ビ
ームリード型のバラクタダイオードＶＤが熱圧着によっ
て装着される。従って、第１のバイアス供給線路に加え
るバイアス電圧によってガンダイオードのバイアス電圧
が調整されると共に、第１，第２のバイアス供給線路の
間に加えるバイアス電圧の差によってバラクタダイオー
ドのバイアス電圧が調整される。
【００２０】第１，第２のバイアス供給線路Ｂ１，Ｂ２
のそれぞれは、線路幅の広狭が一定周期で反復される５
段のローパスフィルタを形成しており、この一定周期は
本実施例のＦＭ信号発生器に発生させようとするミリ波
帯のＦＭ信号の波長の１／４に設定される。この実施例
によれば、このＦＭ信号の周波数は６０ＧＨｚ程度に設
定され、従って、ローパスフィルタの線路幅の広狭は約
1.25 ｍｍの周期で反復される。この場合、非放射性誘
電体線路を形成する導体板１，２の間隔、従ってダイオ
ードマウントＤＭの側面の高さはＦＭ信号の半波長より
も多少小さな値、すなわち 2.5ｍｍ以下の値に設定され
る。
のそれぞれは、線路幅の広狭が一定周期で反復される５
段のローパスフィルタを形成しており、この一定周期は
本実施例のＦＭ信号発生器に発生させようとするミリ波
帯のＦＭ信号の波長の１／４に設定される。この実施例
によれば、このＦＭ信号の周波数は６０ＧＨｚ程度に設
定され、従って、ローパスフィルタの線路幅の広狭は約
1.25 ｍｍの周期で反復される。この場合、非放射性誘
電体線路を形成する導体板１，２の間隔、従ってダイオ
ードマウントＤＭの側面の高さはＦＭ信号の半波長より
も多少小さな値、すなわち 2.5ｍｍ以下の値に設定され
る。
【００２１】図５は、図１のＦＭ信号発生器１０とその
周辺部分の等価回路図である。ＦＭ信号発生器１０と誘
電体ロッド２１の間には薄い誘電体板上に形成された矩
形状の金属薄共振器ＭＳのが介在されており、この金属
箔共振器ＭＳの寸法を調整することにより、発振周波数
を調整することができる。また、この発振周波数はプリ
ント配線板ＰＢ上に形成された矩形状の金属パターンＭ
Ｐの寸法によっても調整することができる。
周辺部分の等価回路図である。ＦＭ信号発生器１０と誘
電体ロッド２１の間には薄い誘電体板上に形成された矩
形状の金属薄共振器ＭＳのが介在されており、この金属
箔共振器ＭＳの寸法を調整することにより、発振周波数
を調整することができる。また、この発振周波数はプリ
ント配線板ＰＢ上に形成された矩形状の金属パターンＭ
Ｐの寸法によっても調整することができる。
【００２２】すなわち、この実施例のＦＭ信号発生器の
発振周波数は、矩形状の金属パターンＭＰの図４中に表
示した寸法ａ，ｂによって粗調整可能であると共に、図
１の金属箔共振器ＭＳによって微調整可能であることが
確認された。この一例を以下に示す。
発振周波数は、矩形状の金属パターンＭＰの図４中に表
示した寸法ａ，ｂによって粗調整可能であると共に、図
１の金属箔共振器ＭＳによって微調整可能であることが
確認された。この一例を以下に示す。
【００２３】一方の寸法ｂを０．３ｍｍ に固定し、他
方の寸法ａを変化させた場合に、図１の非放射性誘電体
線路への組込み前後の発振周波数は、以下の表１のよう
に変化した。ただし、組込み前の状態とは金属箔共振器
も付加しないダイオードマウント単独の状態であり、組
込み後の状態とは金属箔共振器を介して非放射性誘電体
線路に伝播させた状態である。
方の寸法ａを変化させた場合に、図１の非放射性誘電体
線路への組込み前後の発振周波数は、以下の表１のよう
に変化した。ただし、組込み前の状態とは金属箔共振器
も付加しないダイオードマウント単独の状態であり、組
込み後の状態とは金属箔共振器を介して非放射性誘電体
線路に伝播させた状態である。
【００２４】一方の寸法ａを 0.8 mm に固定し、他方の
寸法ｂを変化させた場合に、図１の非放射性誘電体線路
への組込み前後の発振周波数は、以下の表２のように変
化した。
寸法ｂを変化させた場合に、図１の非放射性誘電体線路
への組込み前後の発振周波数は、以下の表２のように変
化した。
【００２５】図６は、本発明の他の実施例のＦＭ信号発
生器とその周辺部分の構成を非放射性誘電体線路を構成
する上下の導体板１，２と共に示す斜視図であり、本図
中図１と同一の参照符号を付した構成要素は図１に関し
て既に説明したものと同一の構成要素であり、これらに
ついては重複する説明を省略する。この実施例は、発生
するＦＭ信号が比較的低周波のため、上下導体板１，２
間の間隔、従ってダイオードマウントＤＭの厚みが比較
的大きい場合を例示している。ダイオードマウントＤＭ
は、下側の導体板２上に形成されたガイドレールＧＲ
１，ＧＲ２間に左右から挟持されると共に、上下導体板
１，２間に上下から挟持されることにより、金属箔共振
器１１に対して正確に位置決めされる。
生器とその周辺部分の構成を非放射性誘電体線路を構成
する上下の導体板１，２と共に示す斜視図であり、本図
中図１と同一の参照符号を付した構成要素は図１に関し
て既に説明したものと同一の構成要素であり、これらに
ついては重複する説明を省略する。この実施例は、発生
するＦＭ信号が比較的低周波のため、上下導体板１，２
間の間隔、従ってダイオードマウントＤＭの厚みが比較
的大きい場合を例示している。ダイオードマウントＤＭ
は、下側の導体板２上に形成されたガイドレールＧＲ
１，ＧＲ２間に左右から挟持されると共に、上下導体板
１，２間に上下から挟持されることにより、金属箔共振
器１１に対して正確に位置決めされる。
【００２６】図７は、図１に示した本発明の一実施例の
ＦＭ信号発生器を含むＦＭレーダーモジュールの構成を
示す平面図であり、１は上側導体板、１０はＦＭ信号発
生器、１１は金属箔共振器、１２はアイソレータ、１３
は方向性結合器、１４は送信アンテナ、１５は受信アン
テナ、１６はシングルダイオード・ミキサー、２１，２
２，２３は誘電体ロッドである。
ＦＭ信号発生器を含むＦＭレーダーモジュールの構成を
示す平面図であり、１は上側導体板、１０はＦＭ信号発
生器、１１は金属箔共振器、１２はアイソレータ、１３
は方向性結合器、１４は送信アンテナ、１５は受信アン
テナ、１６はシングルダイオード・ミキサー、２１，２
２，２３は誘電体ロッドである。
【００２７】本実施例のＦＭ信号発生器１０で発生され
たＦＭ信号は、誘電体ロッド２１に沿って伝播してアイ
ソレータ１２の入力端子に供給され、このアイソレータ
１２の出力端子から直線状の誘電体ロッド２２に出力さ
れる。この直線状の誘電体ロッド１３とこれに近接して
配置された半円形状の誘電体ロッド２３とによって方向
性結合器１３が形成されており、アイソレータ１２から
出力されたＦＭ信号の一部は誘電体ロッド２３に移行
し、その一方の先端部に形成された送信アンテナ１４か
ら外部に放射される。アイソレータ１２から出力された
ＦＭ出力の残りの部分は直線状の誘電体ロッド２２に沿
ってその先端部分まで伝播し、そこに形成されているシ
ングル・ダイオードミキサー１６にローカル信号として
供給される。
たＦＭ信号は、誘電体ロッド２１に沿って伝播してアイ
ソレータ１２の入力端子に供給され、このアイソレータ
１２の出力端子から直線状の誘電体ロッド２２に出力さ
れる。この直線状の誘電体ロッド１３とこれに近接して
配置された半円形状の誘電体ロッド２３とによって方向
性結合器１３が形成されており、アイソレータ１２から
出力されたＦＭ信号の一部は誘電体ロッド２３に移行
し、その一方の先端部に形成された送信アンテナ１４か
ら外部に放射される。アイソレータ１２から出力された
ＦＭ出力の残りの部分は直線状の誘電体ロッド２２に沿
ってその先端部分まで伝播し、そこに形成されているシ
ングル・ダイオードミキサー１６にローカル信号として
供給される。
【００２８】物体からの反射波のうち受信アンテナ１５
に受信されたものは、方向性結合器２３を介して一部が
直線状の誘電体ロッド２２に移行してシングル・ダイオ
ードミキサー１６に供給され、残りの一部が送信アンテ
ナ１４から再放射される。シングル・ダイオードミキサ
ー１６は、アイソレータ１２の出力端子から誘電体ロッ
ド２２を介して供給されるローカル信号と、受信アンテ
ナ１５から方向性結合器１３を介して供給される反射波
とを受け、両者を混合することによりビート信号を発生
し、上下導体板間を通して引き出される同軸線路Ｌ３に
出力する。
に受信されたものは、方向性結合器２３を介して一部が
直線状の誘電体ロッド２２に移行してシングル・ダイオ
ードミキサー１６に供給され、残りの一部が送信アンテ
ナ１４から再放射される。シングル・ダイオードミキサ
ー１６は、アイソレータ１２の出力端子から誘電体ロッ
ド２２を介して供給されるローカル信号と、受信アンテ
ナ１５から方向性結合器１３を介して供給される反射波
とを受け、両者を混合することによりビート信号を発生
し、上下導体板間を通して引き出される同軸線路Ｌ３に
出力する。
【００２９】一方、送信アンテナ１４にも物体からの反
射波が受信され、これは半円形状の誘電体ロッド２３に
沿って受信アンテナ１５に伝播しここから再放射され
る。また送信アンテナ１４に受信された反射波の一部は
方向性結合器１３と誘電体ロッド２２を通ってアイソレ
ータ１２に供給され、その無反射終端２４に吸収され
る。このように、図６のレーダーモジュールでは、送受
アンテナ１４，１５が方向性結合器１３を共用している
ため、各アンテナからの再放射、再々放射が生じ、これ
に伴って受信される反射波の一部がシングル・ダイオー
ドミキサー１３に本来必要な反射波よりも遅れて再入力
する不要波となる。しかしながら、この不要波はアンテ
ナと反射物体間を２回以上往復したＦＭ信号によって生
じるため、比較的低い送受のアンテナ利得と大きな空間
伝播損失を考慮すれば、本来必要な反射波に比べて十分
低いレベルとなり、レーダー機能に及ぼす影響は無視で
きる。
射波が受信され、これは半円形状の誘電体ロッド２３に
沿って受信アンテナ１５に伝播しここから再放射され
る。また送信アンテナ１４に受信された反射波の一部は
方向性結合器１３と誘電体ロッド２２を通ってアイソレ
ータ１２に供給され、その無反射終端２４に吸収され
る。このように、図６のレーダーモジュールでは、送受
アンテナ１４，１５が方向性結合器１３を共用している
ため、各アンテナからの再放射、再々放射が生じ、これ
に伴って受信される反射波の一部がシングル・ダイオー
ドミキサー１３に本来必要な反射波よりも遅れて再入力
する不要波となる。しかしながら、この不要波はアンテ
ナと反射物体間を２回以上往復したＦＭ信号によって生
じるため、比較的低い送受のアンテナ利得と大きな空間
伝播損失を考慮すれば、本来必要な反射波に比べて十分
低いレベルとなり、レーダー機能に及ぼす影響は無視で
きる。
【００３０】以上、図１の実施例では上下の導体板の双
方にダイオードマウントを収容するための溝を形成する
構成を例示したが、この溝をいずれか一方の導体板に形
成する構成とすることもできる。
方にダイオードマウントを収容するための溝を形成する
構成を例示したが、この溝をいずれか一方の導体板に形
成する構成とすることもできる。
【００３１】また、図６の実施例では下側の導体板にの
みガイドレールを形成する構成を例示したが、これを上
側の導体板、あるいは上下双方の導体板に形成する構成
とすることもできる。
みガイドレールを形成する構成を例示したが、これを上
側の導体板、あるいは上下双方の導体板に形成する構成
とすることもできる。
【００３２】また、ＦＭレーダーモジュールのＦＭ信号
発生器に適用する場合を例にとって本発明の実施例を説
明したが、本発明の高周波信号発生器は局部発振器など
他の適宜な高周波信号発生器にも適用できる。
発生器に適用する場合を例にとって本発明の実施例を説
明したが、本発明の高周波信号発生器は局部発振器など
他の適宜な高周波信号発生器にも適用できる。
【００３３】
【発明の効果】本発明の高周波信号発生器は、ダイオー
ドマウントが上下導体板に形成された溝内又は上下導体
板の少なくとも一方に形成されたガイド間に収容される
構成であるから、非放射性誘電体線路を構成する誘電体
ロッドへの正確な位置決めが可能となり、特性の安定化
が実現される。
ドマウントが上下導体板に形成された溝内又は上下導体
板の少なくとも一方に形成されたガイド間に収容される
構成であるから、非放射性誘電体線路を構成する誘電体
ロッドへの正確な位置決めが可能となり、特性の安定化
が実現される。
【００３４】特に、ダイオードマウントを上下の導体板
に形成された溝内に収容する構成とすれば、比較的高周
波の信号を使用する場合に必要となるダイオードマウン
トの厚みを減少させるための煩雑な加工が不要となりコ
ストの低減が可能となるという効果が奏される。
に形成された溝内に収容する構成とすれば、比較的高周
波の信号を使用する場合に必要となるダイオードマウン
トの厚みを減少させるための煩雑な加工が不要となりコ
ストの低減が可能となるという効果が奏される。
【図１】本発明の一実施例のＦＭレーダーモジュールの
ＦＭ信号発生器をＦＭレーダーモジュールの関連部分と
共に示す分解斜視図である。
ＦＭ信号発生器をＦＭレーダーモジュールの関連部分と
共に示す分解斜視図である。
【図２】上記実施例のＦＭ信号発生器と関連部分の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】上記実施例のＦＭ信号発生器を構成するプリン
ト配線板の構成を示す平面図である。
ト配線板の構成を示す平面図である。
【図４】上記実施例のプリント配線板へのガンダイオー
ドとバラクタダイオードの実装の様子を示す平面図であ
る。
ドとバラクタダイオードの実装の様子を示す平面図であ
る。
【図５】図１のＦＭ信号発生器１０とその周辺部分の等
価回路図である。
価回路図である。
【図６】上記実施例のＦＭ信号発生器の等価回路図であ
る。
る。
【図７】上記実施例のＦＭ信号発生器を組込んだ非放射
性誘電体線路形式のＦＭレーダーモジュールの全体構成
を示す平面図である。
性誘電体線路形式のＦＭレーダーモジュールの全体構成
を示す平面図である。
【図８】従来のガンダイオード発振器の構成を示す分解
斜視図である。
斜視図である。
【図９】図８のガンダイオードマウントの製造方法を示
す斜視図である。
す斜視図である。
１０ ＦＭ信号発生器 １，２ 非放射性誘電体線路を構成する上下導体板 ＤＭ 金属製のダイオードマウント Ｇ１，Ｇ２ ダイオードマウントを収容する溝 ＧＲ１，ＧＲ２ ダイオードマウントを左右から挟持す
るガイドレール ＰＢ プリント配線板 ＧＤ ガンダイオード ＭＰ 金属パターン ＶＤ ビームリード型のバラクタダイオード
るガイドレール ＰＢ プリント配線板 ＧＤ ガンダイオード ＭＰ 金属パターン ＶＤ ビームリード型のバラクタダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭51−24863（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−105343（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−61434（ＪＰ，Ｕ) 米山務、”非放射性誘電体線路を用い たミリ波集積回路”、電子情報通信学会 論文誌Ｃ−１ ｖｏｌ．Ｊ73−Ｃ−１ Ｎｏ．３ ｐｐ．87−94、1990年３月 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03B 9/12 - 9/14 H01P 3/16 G01S 7/282,13/34
Claims (5)
- 【請求項１】上下の平行導体板及びこれらの間に保持さ
れる誘電体ロッドから成る非放射性誘電体線路と、前記
上下の平行導体板間に保持されると共に側面に高周波信
号発生素子を保持する金属製の金属マウントと、この金
属マウントの前記側面に保持され前記高周波信号発生素
子にバイアス電圧を供給するマイクロストリップ形式の
バイアス供給線路が形成されたプリント配線板と、前記
高周波信号発生素子が発生した高周波信号を前記非放射
性誘電体線路の誘電体ロッドに伝播させる共振器とを備
えた高周波信号発生器において、 前記上下の導体板の少なくとも一方に、前記金属マウン
トを受け入れるための溝が形成されたことを特徴とする
高周波信号発生器。 - 【請求項２】上下の平行導体板及びこれらの間に保持さ
れる誘電体ロッドから成る非放射性誘電体線路と、前記
上下の平行導体板間に保持されると共に側面に高周波信
号発生素子を保持する金属製の金属マウントと、この金
属マウントの前記側面に保持され前記高周波信号発生素
子にバイアス電圧を供給するマイクロストリップ形式の
バイアス供給線路が形成されたプリント配線板と、前記
高周波信号発生素子が発生した高周波信号を前記非放射
性誘電体線路の誘電体ロッドに伝播させる共振器とを備
えた高周波信号発生器において、 前記上下の導体板の少なくとも一方に、前記金属マウン
トの角度を固定するためのガイドが形成されたことを特
徴とする高周波信号発生器。 - 【請求項３】前記プリント配線板上に、寸法の調整によ
って前記高周波信号発生素子の発振周波数を調整するた
めの金属パターンが形成されたことを特徴とする請求項
１又は２記載の高周波信号発生器。 - 【請求項４】前記プリント配線板上には周波数変調用の
バラクタダイオードが付加されることにより、ＦＭレー
ダモジュールのＦＭ信号発生器として動作することを特
徴とする請求項１乃至３記載の高周波信号発生器。 - 【請求項５】前記高周波信号発生素子はガンダイオード
であることを特徴とする請求項１乃至４記載の高周波信
号発生器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4269627A JP2989391B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 高周波信号発生器 |
| US08/120,002 US5392051A (en) | 1992-09-11 | 1993-09-10 | High-frequency signal generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4269627A JP2989391B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 高周波信号発生器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06188633A JPH06188633A (ja) | 1994-07-08 |
| JP2989391B2 true JP2989391B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=17474989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4269627A Expired - Fee Related JP2989391B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 高周波信号発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2989391B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10040957B4 (de) | 1999-08-24 | 2012-04-19 | Kyocera Corp. | Hochfrequenzdiodenoszillator und Vorrichtung zum Senden/Empfangen von Millimeterwellen |
| CN1252858C (zh) * | 2000-07-13 | 2006-04-19 | Nrd技术株式会社 | 非辐射电介质波导电路 |
| JP2004505579A (ja) * | 2000-08-02 | 2004-02-19 | センシング テック コープ | 多層式非放射誘電体導波路構造を持つ発振器 |
| JP4667672B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2011-04-13 | パナソニック株式会社 | ガン発振器 |
| US7602333B2 (en) | 2004-02-26 | 2009-10-13 | Kyocera Corporation | Transmitting/receiving antenna, isolator, high-frequency oscillator, and high-frequency transmitter-receiver using the same |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP4269627A patent/JP2989391B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 米山務、"非放射性誘電体線路を用いたミリ波集積回路"、電子情報通信学会論文誌Ｃ−１ ｖｏｌ．Ｊ７３−Ｃ−１ Ｎｏ．３ ｐｐ．８７−９４、１９９０年３月 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06188633A (ja) | 1994-07-08 |
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Legal Events
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071008 Year of fee payment: 8 |
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