JP3089305B2 - 周波数変調器 - Google Patents
周波数変調器Info
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- JP3089305B2 JP3089305B2 JP05052607A JP5260793A JP3089305B2 JP 3089305 B2 JP3089305 B2 JP 3089305B2 JP 05052607 A JP05052607 A JP 05052607A JP 5260793 A JP5260793 A JP 5260793A JP 3089305 B2 JP3089305 B2 JP 3089305B2
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- dielectric line
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はミリ波領域の周波数変調
信号の発生に利用する。本発明は自動車に装備される接
近警報装置、衝突防止装置、その他電磁波によるレーダ
に利用するために開発されたものであるが、この他の装
置にも利用することができる。本発明は非放射性誘電体
線路（ＮＲＤガイド、Non Radiated Dielectric Guide
）を用いた高周波回路に関する。
信号の発生に利用する。本発明は自動車に装備される接
近警報装置、衝突防止装置、その他電磁波によるレーダ
に利用するために開発されたものであるが、この他の装
置にも利用することができる。本発明は非放射性誘電体
線路（ＮＲＤガイド、Non Radiated Dielectric Guide
）を用いた高周波回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】きわめて高い周波数の電磁波を利用した
レーダ装置により、先行車両との接近警報装置、接近す
る物体を警報する衝突防止装置、その他を自動車に装備
することが試みられている。近年、自動車用のレーダ装
置としては６０ＧＨｚ帯の電波割当が行われることが計
画されている。
レーダ装置により、先行車両との接近警報装置、接近す
る物体を警報する衝突防止装置、その他を自動車に装備
することが試みられている。近年、自動車用のレーダ装
置としては６０ＧＨｚ帯の電波割当が行われることが計
画されている。
【０００３】この周波数帯の発振器あるいは集積回路に
ついての技術は、例えば本願発明者の一人が発表した
「米山：非放射性誘電体線路（ＮＲＤガイド）を用いた
ミリ波集積回路，電子情報通信学会論文誌Ｃ−Ｉ，Vol
J73-C-I No3 pp87-94 1990年３月」に開示がある。この
文献には、この周波数帯の発振器、ガイド、電力分配
器、アンテナなどについての記載がある。
ついての技術は、例えば本願発明者の一人が発表した
「米山：非放射性誘電体線路（ＮＲＤガイド）を用いた
ミリ波集積回路，電子情報通信学会論文誌Ｃ−Ｉ，Vol
J73-C-I No3 pp87-94 1990年３月」に開示がある。この
文献には、この周波数帯の発振器、ガイド、電力分配
器、アンテナなどについての記載がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】６０ＧＨｚ帯の電磁波
はその波長が約５ｍｍであり、従来の立体回路や半導体
集積回路を単に小型化しても実用的な発振器や変調器を
実現することができない。
はその波長が約５ｍｍであり、従来の立体回路や半導体
集積回路を単に小型化しても実用的な発振器や変調器を
実現することができない。
【０００５】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、ミリ波帯の有効な周波数変調器を簡単な構成で
実現することを目的とする。本発明は自動車に搭載して
利用できるミリ波帯の周波数変調器を実現することを目
的とする。
あって、ミリ波帯の有効な周波数変調器を簡単な構成で
実現することを目的とする。本発明は自動車に搭載して
利用できるミリ波帯の周波数変調器を実現することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は周波数変調器で
あり、本発明の特徴とするところは、搬送波が導入され
る非放射性誘電体線路と、この非放射性誘電体線路にそ
の伝搬方向にほぼ直角に挿入された可変容量ダイオード
と、この可変容量ダイオードの電極に変調信号を印加す
る変調回路とを備えたところにある。
あり、本発明の特徴とするところは、搬送波が導入され
る非放射性誘電体線路と、この非放射性誘電体線路にそ
の伝搬方向にほぼ直角に挿入された可変容量ダイオード
と、この可変容量ダイオードの電極に変調信号を印加す
る変調回路とを備えたところにある。
【０００７】可変容量ダイオードのマウントに密接して
薄い高誘電率板を特性インピーダンス変換手段として介
挿することがよい。
薄い高誘電率板を特性インピーダンス変換手段として介
挿することがよい。
【０００８】この周波数変調回路は、前記搬送波周波数
を５０〜７０ＧＨｚに選ぶことができる。
を５０〜７０ＧＨｚに選ぶことができる。
【０００９】前記搬送波は、ガンダイオード発振回路
と、このガンダイオードの電極に接続され発振周波数に
共振する共振器とを含む発振器から送出され、前記可変
容量ダイオードはバラクターダイオードであることが望
ましい。
と、このガンダイオードの電極に接続され発振周波数に
共振する共振器とを含む発振器から送出され、前記可変
容量ダイオードはバラクターダイオードであることが望
ましい。
【００１０】前記共振器と前記非放射性誘電体線路との
接続回路に、その非放射性誘電体線路を伝搬するモード
以外のモードを抑圧するモードサプレッサが介挿される
ことが望ましい。
接続回路に、その非放射性誘電体線路を伝搬するモード
以外のモードを抑圧するモードサプレッサが介挿される
ことが望ましい。
【００１１】
【作用】ガンダイオードから発生した発振出力は、金属
ストリップ共振器に共振して５０〜７０ＧＨｚの発振周
波数となる。この発振器出力は、非放射性誘電体線路中
を伝搬して変調器に到達する。変調器は、可変容量ダイ
オードを非放射性誘電体にマウントしたものを非放射性
誘電体線路に直交に挿入したものである。可変容量ダイ
オードは、電圧に対して静電容量が変化する素子であ
る。その変化によって非放射性誘電体線路に伝搬された
出力信号の一部が反射し、発振器側に戻る信号が可変容
量ダイオードの容量と共に変化する。これにより、発振
器の出力の発振周波数が変化して変調される。この装置
により、簡単な構成によるミリ波帯の有効な周波数変調
器が実現できる。
ストリップ共振器に共振して５０〜７０ＧＨｚの発振周
波数となる。この発振器出力は、非放射性誘電体線路中
を伝搬して変調器に到達する。変調器は、可変容量ダイ
オードを非放射性誘電体にマウントしたものを非放射性
誘電体線路に直交に挿入したものである。可変容量ダイ
オードは、電圧に対して静電容量が変化する素子であ
る。その変化によって非放射性誘電体線路に伝搬された
出力信号の一部が反射し、発振器側に戻る信号が可変容
量ダイオードの容量と共に変化する。これにより、発振
器の出力の発振周波数が変化して変調される。この装置
により、簡単な構成によるミリ波帯の有効な周波数変調
器が実現できる。
【００１２】非放射性誘電体線路と可変容量ダイオード
のマウントとの間には、誘電体の性質が異なるために、
特性インピーダンスがステップ状に変化する。これを緩
和するために、非放射性誘電体線路の伝搬方向に垂直な
方向に薄い誘電体層あるいは膜もしくは板を特性インピ
ーダンス変換手段として介挿し、特性インピーダンスの
変化が順次変化するように設定することがよいことを発
見した。
のマウントとの間には、誘電体の性質が異なるために、
特性インピーダンスがステップ状に変化する。これを緩
和するために、非放射性誘電体線路の伝搬方向に垂直な
方向に薄い誘電体層あるいは膜もしくは板を特性インピ
ーダンス変換手段として介挿し、特性インピーダンスの
変化が順次変化するように設定することがよいことを発
見した。
【００１３】
【実施例】本発明実施例の構成を図１ないし図３を参照
して説明する。図１は本発明実施例装置の構成図であ
る。図２は本発明実施例装置の出力四フッ化エチレン樹
脂片側から見た斜視図である。図３は本発明実施例装置
の発振器側から見た斜視図である。
して説明する。図１は本発明実施例装置の構成図であ
る。図２は本発明実施例装置の出力四フッ化エチレン樹
脂片側から見た斜視図である。図３は本発明実施例装置
の発振器側から見た斜視図である。
【００１４】本発明は周波数変調器であり、本発明の特
徴とするところは、搬送波が導入される非放射性誘電体
線路として四フッ化エチレン樹脂片７と、この四フッ化
エチレン樹脂片７にその伝搬方向にほぼ直角に挿入され
た可変容量ダイオードとしてバラクタダイオード１によ
り構成されるバラクタダイオードマウント２と、このバ
ラクタダイオードマウント２の電極に変調信号を印加す
る変調回路２０とを備えたところにある。この変調回路
２０としては市販されているファンクションジェネレー
タを利用した。バラクタダイオードマウント２の発振器
側に隣接して高誘電率板８が介挿される。この周波数変
調回路は、搬送波周波数が５０〜７０ＧＨｚの範囲で実
現が可能である。
徴とするところは、搬送波が導入される非放射性誘電体
線路として四フッ化エチレン樹脂片７と、この四フッ化
エチレン樹脂片７にその伝搬方向にほぼ直角に挿入され
た可変容量ダイオードとしてバラクタダイオード１によ
り構成されるバラクタダイオードマウント２と、このバ
ラクタダイオードマウント２の電極に変調信号を印加す
る変調回路２０とを備えたところにある。この変調回路
２０としては市販されているファンクションジェネレー
タを利用した。バラクタダイオードマウント２の発振器
側に隣接して高誘電率板８が介挿される。この周波数変
調回路は、搬送波周波数が５０〜７０ＧＨｚの範囲で実
現が可能である。
【００１５】搬送波は、ガンダイオード発振回路として
ガンダイオードマウント４と、このガンダイオード３の
電極に接続され発振周波数に共振する共振器として金属
ストリップ共振器５とを含む発振器２２から送出され
る。
ガンダイオードマウント４と、このガンダイオード３の
電極に接続され発振周波数に共振する共振器として金属
ストリップ共振器５とを含む発振器２２から送出され
る。
【００１６】金属ストリップ共振器５と四フッ化エチレ
ン樹脂片７との接続回路に、四フッ化エチレン樹脂片７
を伝搬するモード以外のモードを抑圧するモードサプレ
ッサ６が介挿されている。
ン樹脂片７との接続回路に、四フッ化エチレン樹脂片７
を伝搬するモード以外のモードを抑圧するモードサプレ
ッサ６が介挿されている。
【００１７】次に、図４および図５を参照してバラクタ
ダイオードマウント２を説明する。図４はバラクタダイ
オードマウント２を示す図である。図５は高誘電率板８
の厚みとＶＳＷＲ(Voltage Standing Wave Ratio) 特性
の関係を示す図である。横軸に高誘電率板８の厚さをと
り、縦軸にＶＳＷＲをとる。図４（ａ）に示すようにバ
ラクタダイオード１を四フッ化エチレン樹脂板１４の上
に銅箔１３によりマウントする。図４（ｂ）に示すよう
にこれを四フッ化エチレン樹脂片７に直角に挿入する。
ダイオードマウント２を説明する。図４はバラクタダイ
オードマウント２を示す図である。図５は高誘電率板８
の厚みとＶＳＷＲ(Voltage Standing Wave Ratio) 特性
の関係を示す図である。横軸に高誘電率板８の厚さをと
り、縦軸にＶＳＷＲをとる。図４（ａ）に示すようにバ
ラクタダイオード１を四フッ化エチレン樹脂板１４の上
に銅箔１３によりマウントする。図４（ｂ）に示すよう
にこれを四フッ化エチレン樹脂片７に直角に挿入する。
【００１８】このバラクタダイオードマウント２の電極
に変調回路２０により変調信号を印加することにより、
搬送波は変調される。図５に示すようにバラクタダイオ
ードマウント２に隣接して介挿される高誘電率板８の厚
みは０．１ｍｍにおいて最良のＶＳＷＲ特性を得た。
に変調回路２０により変調信号を印加することにより、
搬送波は変調される。図５に示すようにバラクタダイオ
ードマウント２に隣接して介挿される高誘電率板８の厚
みは０．１ｍｍにおいて最良のＶＳＷＲ特性を得た。
【００１９】本発明実施例の動作特性を測定する構成を
図６を参照して説明する。図６は動作特性を測定する構
成を示す図である。本発明実施例装置の出力四フッ化エ
チレン樹脂片９を変換ホーン１１に挿入することによ
り、変換ホーン１１はアンテナとして動作する。アッテ
ネータ３０を介して方向性結合器３２に入力された被測
定信号は、分岐されてスプクトラムアナライザに出力さ
れる。他の被測定信号は、さらにＥＨチューナ３４およ
びパワーメータ３６に入力される。
図６を参照して説明する。図６は動作特性を測定する構
成を示す図である。本発明実施例装置の出力四フッ化エ
チレン樹脂片９を変換ホーン１１に挿入することによ
り、変換ホーン１１はアンテナとして動作する。アッテ
ネータ３０を介して方向性結合器３２に入力された被測
定信号は、分岐されてスプクトラムアナライザに出力さ
れる。他の被測定信号は、さらにＥＨチューナ３４およ
びパワーメータ３６に入力される。
【００２０】次に、図７および図８を参照して本発明実
施例装置の周波数特性を説明する。図７は接合面とバラ
クタダイオードマウント２との距離Ｌと周波数変調幅の
関係を示す図である。横軸に距離Ｌをとり、縦軸に周波
数変調幅をとる。図８は本発明実施例装置の周波数特性
を示す図である。横軸にバラクタダイオードのバイアス
電圧値をとり、縦軸に周波数変調幅をとる。図７に示す
ように間隔１０ｍｍのとき、周波数変調幅が最大値をと
るが、この間隔は約１λｇに相当する。間隔が約１．５
λｇに近づくと変調感度が著しく劣化する。
施例装置の周波数特性を説明する。図７は接合面とバラ
クタダイオードマウント２との距離Ｌと周波数変調幅の
関係を示す図である。横軸に距離Ｌをとり、縦軸に周波
数変調幅をとる。図８は本発明実施例装置の周波数特性
を示す図である。横軸にバラクタダイオードのバイアス
電圧値をとり、縦軸に周波数変調幅をとる。図７に示す
ように間隔１０ｍｍのとき、周波数変調幅が最大値をと
るが、この間隔は約１λｇに相当する。間隔が約１．５
λｇに近づくと変調感度が著しく劣化する。
【００２１】図８に示すように本発明実施例装置を用い
れば２００ＭＨｚにわたり出力５０ｍＷ以上のほぼ線形
な変調特性が得られた。
れば２００ＭＨｚにわたり出力５０ｍＷ以上のほぼ線形
な変調特性が得られた。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば簡
単な構成によりミリ波帯の有効な周波数変調器が実現で
きる。構造および装荷性が簡単で、かつ機械的にも堅固
なことから自動車に搭載して利用できるミリ波帯の周波
数変調器が実現できる。
単な構成によりミリ波帯の有効な周波数変調器が実現で
きる。構造および装荷性が簡単で、かつ機械的にも堅固
なことから自動車に搭載して利用できるミリ波帯の周波
数変調器が実現できる。
【図１】本発明実施例装置の構成図。
【図２】本発明実施例装置の出力四フッ化エチレン樹脂
片側から見た斜視図。
片側から見た斜視図。
【図３】本発明実施例装置の発振器側から見た斜視図。
【図４】バラクタダイオードマウントを示す図。
【図５】高誘電率板の厚みとＶＳＷＲ特性の関係を示す
図。
図。
【図６】動作特性を測定する構成を示す図。
【図７】接合面とバラクタダイオードマウントとの距離
と周波数変調幅の関係を示す図。
と周波数変調幅の関係を示す図。
【図８】本発明実施例装置の周波数特性を示す図。
１ バラクタダイオード ２ ダラクタダイオードマウント ３ ガンダイオード ４ ガンダイオードマウント ５ 金属ストリップ共振器 ６ モードサプレッサ ７ 四フッ化エチレン樹脂片 ８ 高誘電率板 ９ 出力四フッ化エチレン樹脂片 １０ アルミ板（上下導体板） １１ 変換ホーン １３ 銅箔 １４ 四フッ化エチレン樹脂板 ２０ 変調回路 ２２ 発振器 ３０ アッテネータ ３２ 方向性結合器 ３４ ＥＨチューナ ３６ パワーメータ
フロントページの続き (56)参考文献 米山：非放射性誘電体線路（ＮＲＤガ イド）を用いたミリ波集積回路，電子情 報通信学会論文誌Ｃ−Ｉ，Ｖｏｌ Ｊ73 −Ｃ−Ｉ Ｎｏ３ ｐｐ87−94 1990年 ３月 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03C 7/00 - 7/02
Claims (3)
- 【請求項１】搬送波がモードサプレッサ（６）を介して
導入される非放射性誘電体線路（７）と、この非放射性
誘電体線路にその伝搬方向にほぼ直角に挿入された可変
容量ダイオード（１）と、この可変容量ダイオードの電
極に変調信号を印加する変調回路（２０）とを備え、 前記非放射性誘電体線路に挿入された前記可変容量ダイ
オードのマウントに密接して薄い高誘電率板（８）が特
性インピーダンス変換手段として介挿され、 前記非放射性誘電体線路（７）および前記薄い高誘電率
板（８）がなす距離（Ｌ）ならびに前記高誘電率板の厚
みが出力周波数変調信号の周波数変調幅をほぼ最大とす
る値に設定された ことを特徴とする周波数変調器。 - 【請求項２】 前記搬送波周波数が５０〜７０ＧＨｚで
ある請求項１記載の周波数変調器。 - 【請求項３】 前記搬送波は、ガンダイオード発振回路
と、このガンダイオードの電極に接続され発振周波数に
共振する共振器とを含む発振器から送出され、前記可変
容量ダイオードはバラクターダイオードである請求項１
記載の周波数変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05052607A JP3089305B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 周波数変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05052607A JP3089305B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 周波数変調器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06268447A JPH06268447A (ja) | 1994-09-22 |
| JP3089305B2 true JP3089305B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=12919486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05052607A Expired - Fee Related JP3089305B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 周波数変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3089305B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10270944A (ja) * | 1997-03-21 | 1998-10-09 | Canon Inc | 変調装置 |
| DE10040957B4 (de) | 1999-08-24 | 2012-04-19 | Kyocera Corp. | Hochfrequenzdiodenoszillator und Vorrichtung zum Senden/Empfangen von Millimeterwellen |
| US6832081B1 (en) | 1999-10-13 | 2004-12-14 | Kyocera Corporation | Nonradiative dielectric waveguide and a millimeter-wave transmitting/receiving apparatus |
| US7265711B2 (en) | 2004-06-29 | 2007-09-04 | Kyocera Corporation | High-frequency oscillator, high-frequency transmission-reception apparatus using the same, radar apparatus, and radar-apparatus-equipped vehicle and small boat equipped with the same |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP05052607A patent/JP3089305B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 米山：非放射性誘電体線路（ＮＲＤガイド）を用いたミリ波集積回路，電子情報通信学会論文誌Ｃ−Ｉ，Ｖｏｌ Ｊ７３−Ｃ−Ｉ Ｎｏ３ ｐｐ８７−９４ １９９０年３月 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06268447A (ja) | 1994-09-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080721 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090721 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |