JP3718070B2 - Ｎｒｄガイドｂｐｓｋ変調器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミリ波などの高周波帯でも低損失性を有するＮＲＤガイド（非放射性誘電体線路：Non Radiative Dielectric Wave Guide)を用いたＢＰＳＫ（Bin-ary Phase Shift Keying、２相位相シフトキーイング）変調器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ここ最近、迅速なネットワークの設置や移動が可能であり、また美観を損ねる原因にもなる配線ケーブルが不要な無線ＬＡＮが注目されてきている。また、ネットワークによる情報伝送量は、マルチメディア時代の到来とともに急速に増大してきており、大量のデータを高速に伝送することが可能な無線ＬＡＮシステムの実用化が望まれている。
【０００３】
無線で大量のデータを高速に伝送するには、これまで未利用であったため十分な帯域が確保できるミリ波帯が適している。このミリ波帯での通信端末では、発振器やミクサ、アンテナ等と共に変調器も重要な回路である。これまでにも、60GHz帯において、伝送線路としてミリ波帯でも低損失性を維持するＮＲＤガイド用いて、回路構成がシンプルであり、高速変調に有利なショットキバリヤダイオードを利用できるＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調器や、回路構成は多少複雑になるが伝送特性の点で有利なＢＰＳＫ変調器が試作されている。
【０００４】
以下に、ＮＲＤガイドを用いた従来のＢＰＳＫ変調器について説明する。
図６は従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図である。図６において、１ａと１ｂは平行に配置された導体板、２はこのＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器へ電波を入力するための入力端子、３ａと３ｂはそれぞれ３つの端子をもつサーキュレータ、４ａはサーキュレータ３ａとサーキュレータ３ｂを接続するための誘電体ストリップ、４ｂはサーキュレータ３ａに接続された誘電体ストリップ、４ｃはサーキュレータ３ｂに接続された誘電体ストリップ、５はＰＩＮダイオードが内蔵され、ＰＩＮダイオードへのバイアス電圧により入射したＬＳＭ０１モードの電波の透過と反射を切換えるＰＩＮダイオードスイッチ、４ｄはサーキュレータ３ｂに接続された誘電体ストリップ、６は方向性結合器、７ａは方向性結合器６の第１の端子、７ｂは方向性結合器６の第２の端子、７ｃは方向性結合器６の第３の端子、７ｄは方向性結合器６の第４の端子、８はＬＳＭ０１モードの電波を吸収するＬＳＭモード終端器、９はこのＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器の出力端子である。なお、ここで用いているすべの誘電体ストリップの高さは、導体板１ａ、１ｂの間隔と等しくする。
【０００５】
図１のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、導体板１ａ、１ｂと平行な電界を有する電波の伝送を抑えるために、導体板１ａ、１ｂの間隔は自由空間でのＴＥＭ波の半波長以下に設定している。また入力端子２はサーキュレータ３ａの１つの端子（第１の端子）に接続され、誘電体ストリップ４ｃにはＰＩＮダイオードスイッチ５が挿入されている。さらに、方向性結合器６の第１の端子７ａに入力された電波は第２の端子７ｂと第３の端子７ｃに分配され、また第４の端子７ｄに入力された電波は第３の端子７ｃと第２の端子７ｂに分配される。方向性結合器６の第１の端子７ａとサーキュレータ３ａとは誘電体ストリップ４ｂで接続されている。さらに、ＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器の出力端子９は方向性結合器６の第２の端子７ｂに接続されている。
【０００６】
以上のように構成、接続された従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。入力端子２から入力されたＬＳＭ０１モードの電波は、サーキュレータ３ａを介して誘電体ストリップ４ａへ導かれ、その後サーキュレータ３ｂに入力される。そして、誘電体ストリップ４ｃへ導かれてＰＩＮダイオードスイッチ５に達する。
【０００７】
ここでＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波がＰＩＮダイオードスイッチ５を透過するようにＰＩＮダイオードにバイアス電圧がかけられた状態（以下、「透過状態」と呼ぶ）では、ＬＳＭ０１モードの電波は方向性結合器６の第４の端子７ｄに入力され、第２の端子７ｂと第３の端子７ｃに分配される。第３の端子７ｃに導かれた電波はＬＳＭモード終端器８で吸収され、第２の端子７ｂに導かれた電波は出力端子９から出力される。
【０００８】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波がＰＩＮダイオードスイッチ５で反射されるようにＰＩＮダイオードへバイアス電圧がかけられた状態（以下、「反射状態」と呼ぶ）では、ＬＳＭ０１モードの電波は再びサーキュレータ３ｂに戻り、誘電体ストリップ４ｄに導かれる。その後、誘電体ストリップ４ｄを往復し、サーキュレータ３ｂを介して誘電体ストリップ４ａを伝送し、サーキュレータ３ａにより誘電体ストリップ４ｂへ導かれ、方向性結合器６の第１の端子７ａへ入力される。その後、方向性結合器６の第２の端子７ｂと第３の端子７ｃに分配され、第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収され、第２の端子７ｂに導かれたＬＳＭ０１モードの電波は出力端子９から出力される。このＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、ＰＩＮダイオードスイッチ５の透過状態と反射状態を切り換えることによって生じる上記２つの経路の経路差が所望の周波数での半波長の奇数倍になるように誘電体ストリップ４ｄの長さを変えることにより、ＢＰＳＫ変調を実現する。
【０００９】
ところで、ＰＩＮダイオードスイッチ５は、実際には入射されたＬＳＭ０１モードの電波を無損失で透過させ又は反射させることはできないため、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときにＰＩＮダイオードスイッチ５に入射されたＬＳＭ０１モードの電波がＰＩＮダイオードスイッチ５を透過していく電力と、ＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態のときにＰＩＮダイオードスイッチ５に入射されたＬＳＭ０１モードの電波が反射される電力は一般的に異なる。この２つの電力の差は、方向性結合器６の結合度すなわち方向性結合器６を構成する２本の誘電体ストリップの間隔を変えて、ＬＳＭモード終端器８に吸収させる電力と出力端子９に導く電力との比率を調整することで、ＰＩＮダイオードスイッチ５の透過状態と反射状態の両状態でのＢＰＳＫ変調器からの出力電力を等しくしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、ＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波がＰＩＮダイオードスイッチ５を透過する場合と、ＰＩＮダイオードスイッチ５で反射される場合の出力端子９からの出力電力を調整する度に、方向性結合器６を構成する２本の誘電体ストリップの間隔を変えなければならず、またそれに伴って、ＬＳＭモード終端器８の位置や、誘電体ストリップ４ｃの直線部の長さも正確に変えなければならないという極めて困難な問題点を有している。
【００１１】
このＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、方向性結合器の結合度を変えることなく、すなわち方向性結合器を構成する２本の誘電体ストリップの位置を固定したまま、出力波の位相が０度の時と１８０度の時の出力電力を等しく調整することが要求されている。
【００１２】
本発明は、方向性結合器の結合度を変えることなく、出力波の位相が０度の時の出力電力と１８０度の時の出力電力とを等しく調整することができるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器は、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、第４の誘電体ストリップに空隙を介して接続された第１のＬＳＭモード終端器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第２の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有する構成を備えている。
【００１４】
これにより、方向性結合器の結合度を変えることなく、出力波の位相が０度の時の出力電力と１８０度の時の出力電力とを等しく調整することができるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器は、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、第４の誘電体ストリップに空隙を介して接続された第１のＬＳＭモード終端器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第２の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することとしたものであり、これにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を、反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりもあらかじめ小さくしておき、第１のＬＳＭモード終端器と第４の誘電体ストリップの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が第２のサーキュレータに戻り、第４の誘電体ストリップを往復する際に、第４の誘電体ストリップの端部で第１のＬＳＭモード終端器で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力に、ＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を合せるという作用を有する。
【００１６】
請求項２に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器は、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第２の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータと、第３のサーキュレータの第３の端子に空隙を介して接続された第１のＬＳＭモード終端器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第３のサーキュレータの第２の端子が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することとしたものであり、これにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を、反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、第１のＬＳＭモード終端器と第３のサーキュレータの第３の端子との間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が第１のサーキュレータを介して第３のサーキュレータの第１の端子に到達し、第３の端子を経由して第２の端子から方向性結合器の第１の端子に導かれる際に、第１のＬＳＭモード終端器で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力に、ＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せるという作用を有する。
【００１７】
請求項３に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器は、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第２の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子にＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器と、第２の誘電体ストリップの側面に第２の誘電体ストリップの伝送軸と垂直方向に配置された第５の誘電体ストリップと、第５の誘電体ストリップの第２の誘電体ストリップとは反対側に接続されたＬＳＥモード終端器とを有することとしたものであり、これにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、ＬＳＥモード終端器と第２の誘電体ストリップとの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が第２の誘電体ストリップを通過する際に、ＬＳＥモード終端器で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力に、ＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せるという作用を有する。ここで、ＬＳＥモード終端器は第２の誘電体ストリップに垂直に配置することによって、第２の誘電体ストリップを伝送する電波であるＬＳＭ０１モードの電波の一部の電力はＬＳＥ０１モードに変換されてＬＳＥモード終端器で吸収される。
【００１８】
請求項４に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器は、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第２の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータと、第３のサーキュレータの第３の端子に接続されたショットキバリヤダイオード内蔵のＬＳＭモード検波器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第３のサーキュレータの第２の端子が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子にＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することとしたものであり、これにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、ＰＩＮダイオードスイッチで反射されたＬＳＭ０１モードの電波がＬＳＭモード検波器で吸収される量をＬＳＭモード検波器に内蔵されるショットキバリヤダイオードに印加するバイアス電圧を変えて調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力に、ＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せるという作用を有する。
【００１９】
請求項５に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器は、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第１のＬＳＭモード終端器と、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＬＳＭモード反射器が挿入された第５の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第２の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータと、第３のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、第３のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードが挿入された第３の誘電体ストリップと、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第５の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することとしたものであり、これにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、第３の誘電体ストリップ中に挿入したＰＩＮダイオードを用いたＬＳＭモード反射器による反射量を変えて、すなわちＬＳＭモード反射器を透過していく割合を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が方向性結合器の第１の端子に達する電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力に、ＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しくするという作用を有する。ここで、ＬＳＭモード反射器で反射された電波は、第２のサーキュレータと第１のサーキュレータを介して第１のＬＳＭモード終端器で吸収されるため、ＢＰＳＫ変調器の入力端子である第１のサーキュレータの第１の端子に繋がる回路に影響を与えることはない。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図であり、従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器にＬＳＭモード終端器を新たに追加している。
【００２１】
図１において、導体板１ａ、１ｂ、入力端子２、第１、第２のサーキュレータ３ａ、３ｂ、第１、第２、第３の誘電体ストリップ４ａ、４ｂ、４ｃ、ＰＩＮダイオードスイッチ５、方向性結合器６、方向性結合器６の第１の端子７ａ、方向性結合器６の第２の端子７ｂ、方向性結合器６の第３の端子７ｃ、方向性結合器６の第４の端子７ｄ、ＬＳＭモード終端器８、出力端子９は図６と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略する。４ｄは第４の誘電体ストリップ、１０はＬＳＭモード終端器である。ＬＳＭモード終端器１０は誘電体ストリップ４ｄに空隙を介して接続されている。
【００２２】
このように構成されたＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。
【００２３】
まず入力端子２からＬＳＭ０１モードの電波が入力され、第１のサーキュレータ３ａにより第１の誘電体ストリップ４ａに導かれる。第１の誘電体ストリップ４ａを通過したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂにより第３の誘電体ストリップ４ｃ中に挿入されたＰＩＮダイオードスイッチ５へ入射される。
【００２４】
ここでＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態であれば、ＬＳＭ０１モードの電波はそのまま第３の誘電体ストリップ４ｃを伝送して、方向性結合器６の第４の端子７ｄへ入力され、方向性結合器６で第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配された後に、第２の端子７ｂに繋がる出力端子９から出力される。なお、第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭ終端器８で吸収される。
【００２５】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態であれば、ＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂに戻り第４の誘電体ストリップ４ｄへ導かれる。その後、ＬＳＭ０１モードの電波は第４の誘電体ストリップ４ｄを往復して再び第２のサーキュレータ３ｂに戻るが、その際、第４の誘電体ストリップ４ｄの端部に空隙を介して設置してあるＬＳＭモード終端器１０で一部の電波は吸収される。第２のサーキュレータ３ｂに戻ったＬＳＭ０１モードの電波は第１の誘電体ストリップ４ａを伝送し、第１のサーキュレータ３ａにより第２の誘電体ストリップ４ｂへ導かれ、その後、方向性結合器６の第１の端子７ａに入力され、第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収され、第２の端子７ｂに導かれたＬＳＭ０１モードの電波は出力端子９から出力される。
【００２６】
本実施の形態によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態と反射状態でのＬＳＭ０１モードの電波の伝送経路の差が所望の周波数の半波長の奇数倍になるように、すなわち出力波に１８０度の位相差が得られるように、第４の誘電体ストリップ４ｄの長さを設定してＢＰＳＫ変調を行う。ここで、ＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力がＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力電力よりも大きくなるように、あらかじめ方向性結合器６の結合度（ここでは第１の端子７ａへの入力電力が第２の端子７ｂと第３の端子７ｃに分配される割合、もしくは第４の端子７ｄへの入力電力が第２の端子７ｂと第３の端子７ｃに分配される割合）を調整しておき、第４の誘電体ストリップ４ｄとＬＳＭモード終端器１０の間隔を変えることにより、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力電力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態のときの出力電力を容易に合せることができ（ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力電力とＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態のときの出力電力とを等しく調整することができ）、変調時の出力電力を一定値にすることができる。なお、第４の誘電体ストリップ４ｄとＬＳＭモード終端器１０の間隔によってＬＳＭ０１モードの電波の吸収量は任意に設定することができ、第４の誘電体ストリップ４ｄとＬＳＭモード終端器１０を密着させた場合にはほとんどの電力が吸収され、間隔を広げるにしたがって吸収量は減少していく。
【００２７】
以上のように本実施の形態では、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップ４ｄと、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチ５が挿入された第３の誘電体ストリップ４ｃと、第４の誘電体ストリップ４ｄに空隙を介して接続された第１のＬＳＭモード終端器１０と設けたことにより、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を、反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりもあらかじめ小さくしておき、第１のＬＳＭモード終端器１０と第４の誘電体ストリップ４ｄの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチ５で反射された電波が第２のサーキュレータ３ｂに戻り、第４の誘電体ストリップ４ｄを往復する際に、第４の誘電体ストリップ４ｄの端部で第１のＬＳＭモード終端器１０で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力に、ＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を合せることができるので、方向性結合器６の結合状態を変えること無く、出力波の位相が０度のときの出力電力と１８０度のときの出力電力とを等しく調整することができる。
【００２８】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図であり、従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器に、サーキュレータとＬＳＭモード終端器を追加している。
【００２９】
図２において、導体板１ａ、１ｂ、入力端子２、第１、第２のサーキュレータ３ａ、３ｂ、第１、第３の誘電体ストリップ４ａ、４ｃ、第４の誘電体ストリップ４ｄ、ＰＩＮダイオードスイッチ５、方向性結合器６、方向性結合器６の第１の端子７ａ、方向性結合器６の第２の端子７ｂ、方向性結合器６の第３の端子７ｃ、方向性結合器６の第４の端子７ｄ、ＬＳＭモード終端器８、出力端子９、ＬＳＭモード終端器１０は図１と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略する。３ｃは第３のサーキュレータ、１１ａは第２の誘電体ストリップ、１１ｂは第５の誘電体ストリップである。第３のサーキュレータ３ｃは第２の誘電体ストリップ１１ａによって第１のサーキュレータ３ａと接続されている。第５の誘電体ストリップ１１ｂは、第３のサーキュレータ３ｃと方向性結合器６の第１の端子７ａを接続している。ＬＳＭモード終端器１０は第３のサーキュレータ３ｃに接続されている。
【００３０】
このように構成されたＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。
【００３１】
まず入力端子２からＬＳＭ０１モードの電波が入力され、第１のサーキュレータ３ａにより第１の誘電体ストリップ４ａに導かれる。第１の誘電体ストリップ４ａを通過したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂにより第３の誘電体ストリップ４ｃ中に挿入されたＰＩＮダイオードスイッチ５へ入射される。
【００３２】
ここでＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態であれば、ＬＳＭ０１モードの電波はそのまま第３の誘電体ストリップ４ｃを伝送して、方向性結合器６の第４の端子７ｄへ入力され、方向性結合器６で第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配された後に、第２の端子７ｂに繋がる出力端子９から出力される。なお、第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭ終端器８で吸収される。
【００３３】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態であれば、ＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂに戻り第４の誘電体ストリップ４ｄへ導かれる。その後、ＬＳＭ０１モードの電波は第４の誘電体ストリップ４ｄを往復して再び第２のサーキュレータ３ｂに戻り、第１の誘電体ストリップ４ａへ導かれ、その後、第１のサーキュレータ３ａを通って、第２の誘電体ストリップ１１ａを伝送する。次に、第３のサーキュレータ３ｃに入力され、一度ＬＳＭモード終端器１０が繋がる端子に導かれて、一部の電力がＬＳＭモード終端器１０で吸収される。その後、第５の誘電体ストリップ１１ｂを介して方向性結合器６の第１の端子７ａに入力され、第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収され、第２の端子７ｂに導かれたＬＳＭ０１モードの電波は出力端子９から出力される。
【００３４】
本実施の形態によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態と反射状態でのＬＳＭ０１モードの電波の伝送経路の差が所望の周波数の半波長の奇数倍になるように第４の誘電体ストリップ４ｄの長さを設定することにより、出力波に１８０度の位相差が得られ、ＢＰＳＫ変調を行うことが出来る。
【００３５】
ここで、ＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力がＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力電力よりも大きくなるようにあらかじめ方向性結合器６の結合度を調整しておき、第３のサーキュレータ３ｃとＬＳＭモード終端器１０の間隔を変えることにより、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力電力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力を容易に合せることができるので、変調時の出力電力を一定値に保つことができる。なお、第３のサーキュレータ３ｃとＬＳＭモード終端器１０の間隔によってＬＳＭ０１モードの電波の吸収量は任意に設定することが出来、第３のサーキュレータ３ｃとＬＳＭモード終端器１０を密着させた場合にはほとんどの電力が吸収され、間隔を広げるにしたがって吸収量は減少していく。さらに本実施の形態では、周波数が変わるなどの理由で、誘電体ストリップ４ｄの長さを再設定する必要がある場合でも、実施の形態１とは異なり、ＬＳＭモード終端器１０の位置は変更する必要が無いという利点も有する。
【００３６】
以上のように本実施の形態では、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第２の端子７ｂに接続された第４の誘電体ストリップ４ｄと、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第３の端子７ｃに接続され、ＰＩＮダイオードスイッチ５が挿入された第３の誘電体ストリップ４ｃと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第２の誘電体ストリップ１１ａの他端が第１の端子７ａに接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータ３ｃと、第３のサーキュレータ３ｃの第３の端子７ｃに空隙を介して接続されたＬＳＭモード終端器１０とを設けたことにより、これにより、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を、反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、ＬＳＭモード終端器１０と第３のサーキュレータ３ｃの第３の端子７ｃとの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチ５で反射された電波が第１のサーキュレータ３ａを介して第３のサーキュレータ３ｃの第１の端子７ａに到達し、第３の端子７ｃを経由して第２の端子７ｂから方向性結合器６の第１の端子７ａに導かれる際に、ＬＳＭモード終端器１０で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せることができるので、方向性結合器６の結合状態を変えること無く、出力波の位相が０度のときの出力電力と１８０度のときの出力電力とを等しく調整することができる。
【００３７】
（実施の形態３）
図３（ａ）は、本発明の実施の形態３によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図であり、従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器に、ＬＳＥモード終端器を追加している。図３（ｂ）はＬＳＭ０１モードの電波の一部をＬＳＥ０１モードの電波へ変換するための２本の誘電体ストリップからなる回路を示す構成図である。
【００３８】
図３（ａ）において、導体板１ａ、１ｂ、入力端子２、第１、第２のサーキュレータ３ａ、３ｂ、第１、第２、第３の誘電体ストリップ４ａ、４ｂ、４ｃ、第４の誘電体ストリップ４ｄ、ＰＩＮダイオードスイッチ５、方向性結合器６、方向性結合器６の第１の端子７ａ、方向性結合器６の第２の端子７ｂ、方向性結合器６の第３の端子７ｃ、方向性結合器６の第４の端子７ｄ、ＬＳＭモード終端器８、出力端子９は図１と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略する。４ｅは第５の誘電体ストリップ、１２はＬＳＥ０１モードの電波を吸収するＬＳＥモード終端器である。第５の誘電体ストリップ４ｅは第２の誘電体ストリップ４ｂに対して垂直に配置されており、ＬＳＥモード終端器１２は第５の誘電体ストリップ４ｅに接続されている。また、図３（ｂ）において、２１、２２は誘電体ストリップ、２３は誘電体ストリップ２１を伝わるＬＳＭ０１モードの磁界、２４は誘電体ストリップ２２を伝わるＬＳＥ０１モードの磁界であり、誘電体ストリップ２２は誘電体ストリップ２１に対して垂直に配置されている。
【００３９】
このように構成されたＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。
【００４０】
まず入力端子２からＬＳＭ０１モードの電波が入力され、第１のサーキュレータ３ａにより第１の誘電体ストリップ４ａに導かれる。第１の誘電体ストリップ４ａを通過したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂにより第３の誘電体ストリップ４ｃ中に挿入されたＰＩＮダイオードスイッチ５へ入射される。
【００４１】
ここでＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態であれば、ＬＳＭ０１モードの電波はそのまま第３の誘電体ストリップ４ｃを伝送して、方向性結合器６の第４の端子７ｄへ入力され、方向性結合器６で第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配された後に、第２の端子７ｂに繋がる出力端子９から出力される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収される。
【００４２】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態であれば、ＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂに戻り、第４の誘電体ストリップ４ｄへ導かれる。その後、ＬＳＭ０１モードの電波は第４の誘電体ストリップ４ｄを往復して再び第２のサーキュレータ３ｂに戻り、第１の誘電体ストリップ４ａへ導かれ、その後、第１のサーキュレータ３ａを通って、第２の誘電体ストリップ４ｂを伝送する。第２の誘電体ストリップ４ｂを伝送する途中で、第２の誘電体ストリップ４ｂに対して垂直に配置している第５の誘電体ストリップ４ｅを、ＬＳＭ０１モードから変換されたＬＳＥ０１モードの電波が伝送し、第５の誘電体ストリップ４ｅに接続しているＬＳＥモード終端器１２に吸収される。
【００４３】
なお、図３（ｂ）に示すように、誘電体ストリップ２１を伝わるＬＳＭ０１モードの磁界と誘電体ストリップ２２を伝わるＬＳＥ０１モードの磁界は、誘電体ストリップ２２を誘電体ストリップ２２に対して垂直に配置することにより非常に類似する。そのため誘電体ストリップ２２を誘電体ストリップ２１に近接させることにより、誘電体ストリップ２１を伝わるＬＳＭ０１モードの電波は、誘電体ストリップ２２を伝わるＬＳＥ０１モードの電波に容易に変換される。従って、図３（ａ）に示すように第２の誘電体ストリップ４ｂに垂直に第５の誘電体ストリップ４ｅを設置するだけで、第２の誘電体ストリップ４ｂを伝送するＬＳＭ０１モードの電波は、一部の電力がＬＳＥモードに変換されて第５の誘電体ストリップ４ｅを伝送する。
【００４４】
図３（ａ）の説明に戻るが、ＬＳＥモード終端器１２で一部の電力が吸収されたＬＳＭ０１モードの電波は、方向性結合器６の第１の端子７ａに入力され、第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収され、第２の端子７ｂに導かれたＬＳＭ０１モードの電波は出力端子９から出力される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収される。
【００４５】
本実施の形態によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態と反射状態でのＬＳＭ０１モードの電波の伝送経路の差が所望の周波数の半波長の奇数倍になるように、すなわち出力波に１８０度の位相差が得られるように第４の誘電体ストリップ４ｄの長さを設定してＢＰＳＫ変調を行う。ここで、ＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力がＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力端子９からの出力電力よりも大きくなるようにあらかじめ方向性結合器６の結合度を調整しておき、第２の誘電体ストリップ４ｂと第５の誘電体ストリップ４ｅの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力端子９からの出力電力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力を容易に合せることにより、変調時の出力電力を一定値に保つことができる。なお、第２の誘電体ストリップ４ｂと第５の誘電体ストリップ４ｅの間隔によってＬＳＭ０１モードの電波の吸収量は容易に変更することができる。さらに本実施の形態では、周波数が変わるなどの理由で、第４の誘電体ストリップ４ｄの長さだけを再設定する必要がある場合でも、第５の誘電体ストリップ４ｅおよびＬＳＥモード終端器１２の位置は変更する必要が無いという利点も有する。
【００４６】
以上のように本実施の形態では、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第２の端子７ｂに接続された第４の誘電体ストリップ４ｄと、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第３の端子７ｃに接続され、ＰＩＮダイオードスイッチ５が挿入された第３の誘電体ストリップ４ｃと、第２の誘電体ストリップ４ｂの側面に第２の誘電体ストリップ４ｂの伝送軸と垂直方向に配置された第５の誘電体ストリップ４ｅと、第５の誘電体ストリップ４ｅの第２の誘電体ストリップ４ｂとは反対側に接続されたＬＳＥモード終端器１２とを設けたことにより、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、ＬＳＥモード終端器１２と第２の誘電体ストリップ４ｂとの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチ５で反射された電波が第２の誘電体ストリップ４ｂを通過する際に、ＬＳＥモード終端器１２で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せることができるので、方向性結合器６の結合状態を変えること無く、出力波の位相が０度のときの出力電力と１８０度のときの出力電力とを等しく調整することができる。
【００４７】
（実施の形態４）
図４は本発明の実施の形態４によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図であり、従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器にサーキュレータとショットキバリヤダイオードを用いたＬＳＭモード検波器を追加している。
【００４８】
図４において、導体板１ａ、１ｂ、入力端子２、第１、第２、第３のサーキュレータ３ａ、３ｂ、３ｃ、第１、第２、第３、第４、第５の誘電体ストリップ４ａ、１１ａ、４ｃ、４ｄ、１１ｂ、ＰＩＮダイオードスイッチ５、方向性結合器６、方向性結合器６の第１の端子７ａ、方向性結合器６の第２の端子７ｂ、方向性結合器６の第３の端子７ｃ、方向性結合器６の第４の端子７ｄ、ＬＳＭモード終端器８、出力端子９は図２と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略する。１３はショットキバリヤダイオードを用いたＬＳＭモード検波器であり、ＬＳＭモード検出器１３は第３のサーキュレータ３ｃの第３の端子７ｃに接続されている。
【００４９】
このように構成されたＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。
【００５０】
まず入力端子２からＬＳＭ０１モードの電波が入力され、第１のサーキュレータ３ａにより第１の誘電体ストリップ４ａに導かれる。第１の誘電体ストリップ４ａを通過したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂにより第３の誘電体ストリップ４ｃ中に挿入されたＰＩＮダイオードスイッチ５へ入射される。
【００５１】
ここでＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態であれば、ＬＳＭ０１モードの電波はそのまま第３の誘電体ストリップ４ｃを伝送して、方向性結合器６の第４の端子７ｄへ入力され、方向性結合器６で第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配された後に、第２の端子７ｂに繋がる出力端子９から出力される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収される。
【００５２】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態であれば、ＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂに戻り、第４の誘電体ストリップ４ｄへ導かれる。その後、ＬＳＭ０１モードの電波は第４の誘電体ストリップ４ｄを往復して再び第２のサーキュレータ３ｂに戻り、第１の誘電体ストリップ４ａへ導かれ、その後、第１のサーキュレータ３ａを通って、第２の誘電体ストリップ１１ａを伝送する。その後、第３のサーキュレータ３ｃにより一度ＬＳＭモード検波器１３へ入力される。ＬＳＭモード検波器１３で一部のＬＳＭ０１モードの電力は吸収されるが、その残りの電力は第３のサーキュレータ３ｃによって第５の誘電体ストリップ１１ｂへ導かれる。その後、ＬＳＭ０１モードの電波は、方向性結合器６の第１の端子７ａに入力され、第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収され、第２の端子７ｂに導かれたＬＳＭ０１モードの電波は出力端子９から出力される。
【００５３】
本実施の形態によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態と反射状態でのＬＳＭ０１モードの電波の伝送経路の差が所望の周波数の半波長の奇数倍になるように、すなわち出力波に１８０度の位相差が得られるように第４の誘電体ストリップ４ｄの長さを設定してＢＰＳＫ変調を行う。ここで、ＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力がＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力電力よりも大きくなるようにあらかじめ方向性結合器６の結合度を調整し、ＬＳＭモード検波器１３による吸収量すなわちＬＳＭモード検波器１３での反射量を調節して、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力端子９からの出力電力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力を容易に合せることにより、変調時の出力電力を一定値に保つことができる。なお、ＬＳＭモード検波器１３でのＬＳＭ０１モードの電波の吸収量は、ＬＳＭモード検波器１３に内蔵されるショットキバリヤダイオードのバイアス電圧を変えることで容易に変更することができる。また本実施の形態では、出力電力の調整に際して誘電体ストリップなどの位置を移動させる必要が無いため、実施の形態１、２、３とは異なり、一度固定した導体板１ａ、１ｂを分解しなくて済むという利点も有する。
【００５４】
以上のように本実施の形態では、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第２の端子７ｂに接続された第４の誘電体ストリップ４ｄと、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第３の端子７ｃに接続され、ＰＩＮダイオードスイッチ５が挿入された第３の誘電体ストリップ４ｃと、反時計回りに第１、第２、第３の端子７ａ〜７ｃを有し、第２の誘電体ストリップ１１ａの他端が第１の端子７ａに接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータ３ｃと、第３のサーキュレータ３ｃの第３の端子７ｃに接続されたショットキバリヤダイオード内蔵のＬＳＭモード検波器１３とを設けたことにより、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、ＰＩＮダイオードスイッチ５で反射されたＬＳＭ０１モードの電波がＬＳＭモード検波器１３で吸収される量をＬＳＭモード検波器１３に内蔵されるショットキバリヤダイオードに印加するバイアス電圧を変えて調整して、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せることができるので、方向性結合器６の結合状態を変えること無く、出力波の位相が０度のときの出力電力と１８０度のときの出力電力とを等しく調整することができる。
【００５５】
（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図であり、従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器に、サーキュレータ、ＬＳＭモード終端器およびＰＩＮダイオードを用いたＬＳＭモード反射器を追加している。
【００５６】
図５において、導体板１ａ、１ｂ、入力端子２、第１、第２、第３のサーキュレータ３ａ、３ｂ、３ｃ、第１、第２、第３、第４の誘電体ストリップ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、ＰＩＮダイオードスイッチ５、方向性結合器６、方向性結合器６の第１の端子７ａ、方向性結合器６の第２の端子７ｂ、方向性結合器６の第３の端子７ｃ、方向性結合器６の第４の端子７ｄ、ＬＳＭモード終端器８、出力端子９は図１、図２と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略する。４ｆは第５の誘電体ストリップ、１４はＰＩＮダイオードを用いたＬＳＭモード反射器、１５はＬＳＭモード終端器である。第５の誘電体ストリップ４ｆは、第２のサーキュレータ３ｂと方向性結合器６の第１の端子７ａとを接続する。ＬＳＭモード反射器１４は、第５の誘電体ストリップ４ｆ中に挿入され、入射した電波の反射量を変えて、電波の透過量を調節する機能を有する。入射した電波の反射量はＰＩＮダイオードへ印加するバイアス電圧により容易に調節できる。ＬＳＭモード終端器１５は、第１のサーキュレータ３ａに接続され、第２のサーキュレータ３ｂを経由してＬＳＭモード反射器１４から戻ってくるＬＳＭ０１モードの電波を吸収する。
【００５７】
このように構成されたＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。
【００５８】
まず入力端子２からＬＳＭ０１モードの電波が入力され、第１のサーキュレータ３ａにより第１の誘電体ストリップ４ａに導かれる。第１の誘電体ストリップ４ａを通過したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂにより第２の誘電体ストリップ４ｂへ導かれ、第２の誘電体ストリップ４ｂを伝送した後、第３のサーキュレータ３ｃにより第３の誘電体ストリップ４ｃ中に挿入されたＰＩＮダイオードスイッチ５へ入射される。
【００５９】
ここでＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態であれば、ＬＳＭ０１モードの電波はそのまま第３の誘電体ストリップ４ｃを伝送して、方向性結合器６の第４の端子７ｄへ入力され、方向性結合器６で第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配された後に、第２の端子７ｂに繋がる出力端子９から出力される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収される。
【００６０】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態であれば、ＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波は、第３のサーキュレータ３ｃに戻り、第４の誘電体ストリップ４ｄへ導かれる。その後、ＬＳＭ０１モードの電波は第４の誘電体ストリップ４ｄを往復して再び第３のサーキュレータ３ｃに戻り、第２の誘電体ストリップ４ｂへ導かれ、その後、第２のサーキュレータ３ｂにより、第５の誘電体ストリップ４ｆを伝送するが、一部の電力は第５の誘電体ストリップ４ｆ中に挿入しているＬＳＭモード反射器１４により反射される。ＬＳＭモード反射器１４を透過したＬＳＭ０１モードの電波は、方向性結合器６の第１の端子７ａに入力され、第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収され、第２の端子７ｂに導かれたＬＳＭ０１モードの電波は出力端子９から出力される。なお、ＬＳＭモード反射器１４で反射されたＬＳＭ０１モードの電波は、第１のサーキュレータ３ａを通ってＬＳＭモード終端器１５で吸収されるため、入力端子２側へ戻るということはない。
【００６１】
本実施の形態によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態と反射状態でのＬＳＭ０１モードの電波の伝送経路の差が所望の周波数の半波長の奇数倍になるように第４の誘電体ストリップ４ｄの長さを設定することにより、出力波に１８０度の位相差が得られＢＰＳＫ変調を行うことが出来る。ここで、ＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力がＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力端子９からの出力電力よりも大きくなるようにあらかじめ方向性結合器６の結合度を設定しておき、ＬＳＭモード反射器１４の反射量を調節してＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態での出力端子９からの出力電力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９の出力電力を等しくすることで、変調時の出力電力を一定値に保つことが出来る。なお、ＬＳＭモード反射器１４の反射量は、ＬＳＭモード反射器１４に内蔵されているＰＩＮダイオードへのバイアス電圧を変えることにより容易に変更することが出来る。また本実施の形態で用いているＬＳＭモード反射器１４にはＰＩＮダイオードスイッチ５と使用部品、構造ともに全く同一ものが利用できるため、実施の形態４と同じく導体板１ａ、１ｂをはずさずに出力電力の調整ができると共に、ＬＳＭモード検波器を使用する実施の形態４に比べて使用する部品の種類が少なく、より量産に適しているという利点も有する。
【００６２】
以上のように本実施の形態では、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第３の端子７ｃに接続され、ＬＳＭモード反射器１４が挿入された第５の誘電体ストリップ４ｆと、第３のサーキュレータ３ｃの第２の端子７ｂに接続された第４の誘電体ストリップ４ｄと、第３のサーキュレータ３ｃの第３の端子７ｃに接続され、ＰＩＮダイオード５が挿入された第３の誘電体ストリップ４ｃとを設けたことにより、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、第５の誘電体ストリップ４ｆ中に挿入したＰＩＮダイオードを用いたＬＳＭモード反射器１４による反射量を変えて、すなわちＬＳＭモード反射器１４を透過していく割合を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチ５で反射された電波が方向性結合器６の第１の端子７ａに達する電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しくすることができるので、方向性結合器６の結合状態を変えること無く、出力波の位相が０度のときの出力電力と１８０度のときの出力電力とを等しく調整することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器によれば、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、第４の誘電体ストリップに空隙を介して接続された第１のＬＳＭモード終端器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第２の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりもあらかじめ小さくしておき、第１のＬＳＭモード終端器と第４の誘電体ストリップの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が第２のサーキュレータに戻り、第４の誘電体ストリップを往復する際に、第４の誘電体ストリップの端部で第１のＬＳＭモード終端器で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を合せることができるので、方向性結合器の結合度を変えることなく、出力波の位相が０度の時の出力電力と１８０度の時の出力電力とを等しく調整することができるという有利な効果が得られる。
【００６４】
請求項２に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器によれば、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第２の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータと、第３のサーキュレータの第３の端子に空隙を介して接続された第１のＬＳＭモード終端器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第３のサーキュレータの第２の端子が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、第１のＬＳＭモード終端器と第３のサーキュレータの第３の端子との間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が第１のサーキュレータを介して第３のサーキュレータの第１の端子に到達し、第３の端子を経由して第２の端子から方向性結合器の第１の端子に導かれる際に、第１のＬＳＭモード終端器で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せることができるので、方向性結合器の結合度を変えることなく、出力波の位相が０度の時の出力電力と１８０度の時の出力電力とを等しく調整することができるという有利な効果が得られる。
【００６５】
請求項３に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器によれば、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第２の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子にＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器と、第２の誘電体ストリップの側面に第２の誘電体ストリップの伝送軸と垂直方向に配置された第５の誘電体ストリップと、第５の誘電体ストリップの第２の誘電体ストリップとは反対側に接続されたＬＳＥモード終端器とを有することにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、ＬＳＥモード終端器と第２の誘電体ストリップとの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が第２の誘電体ストリップを通過する際に、ＬＳＥモード終端器で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せることができるので、方向性結合器の結合度を変えることなく、出力波の位相が０度の時の出力電力と１８０度の時の出力電力とを等しく調整することができるという有利な効果が得られる。
【００６６】
請求項４に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器によれば、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第２の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータと、第３のサーキュレータの第３の端子に接続されたショットキバリヤダイオード内蔵のＬＳＭモード検波器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第３のサーキュレータの第２の端子が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子にＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、ＰＩＮダイオードスイッチで反射されたＬＳＭ０１モードの電波がＬＳＭモード検波器で吸収される量をＬＳＭモード検波器に内蔵されるショットキバリヤダイオードに印加するバイアス電圧を変えて調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せることができるので、方向性結合器の結合度を変えることなく、出力波の位相が０度の時の出力電力と１８０度の時の出力電力とを等しく調整することができるという有利な効果が得られる。
【００６７】
請求項５に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器によれば、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第１のＬＳＭモード終端器と、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＬＳＭモード反射器が挿入された第５の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第２の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータと、第３のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、第３のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードが挿入された第３の誘電体ストリップと、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第５の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、第３の誘電体ストリップ中に挿入したＰＩＮダイオードを用いたＬＳＭモード反射器による反射量を変えて、すなわちＬＳＭモード反射器を透過していく割合を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が方向性結合器の第１の端子に達する電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力とＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力とを等しくすることができるので、方向性結合器の結合度を変えることなく、出力波の位相が０度の時の出力電力と１８０度の時の出力電力とを等しく調整することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図
【図２】本発明の実施の形態２によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態３によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図（ｂ）ＬＳＭ０１モードの電波の一部をＬＳＥ０１モードの電波へ変換するための２本の誘電体ストリップからなる回路を示す構成図
【図４】本発明の実施の形態４によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図
【図５】本発明の実施の形態５によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図
【図６】従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図
【符号の説明】
１ａ、１ｂ 導体板
２ 入力端子
３ａ、３ｂ、３ｃ 第１、第２、第３のサーキュレータ
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 第１、第２、第３、第４の誘電体ストリップ
４ｅ、４ｆ 第５の誘電体ストリップ
５ ＰＩＮダイオードスイッチ
６ 方向性結合器
７ａ 第１の端子
７ｂ 第２の端子
７ｃ 第３の端子
７ｄ 第４の端子
８ ＬＳＭモード終端器
９ 出力端子
１０ ＬＳＭモード終端器
１１ａ 第２の誘電体ストリップ
１１ｂ 第５の誘電体ストリップ
１２ ＬＳＥモード終端器
１３ ＬＳＭモード検波器
１４ ＬＳＭモード反射器
１５ ＬＳＭモード終端器
２１、２２ 誘電体ストリップ
２３ ＬＳＭモードの磁界
２４ ＬＳＥモードの磁界
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミリ波などの高周波帯でも低損失性を有するＮＲＤガイド（非放射性誘電体線路：Non Radiative Dielectric Wave Guide)を用いたＢＰＳＫ（Bin-ary Phase Shift Keying、２相位相シフトキーイング）変調器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ここ最近、迅速なネットワークの設置や移動が可能であり、また美観を損ねる原因にもなる配線ケーブルが不要な無線ＬＡＮが注目されてきている。また、ネットワークによる情報伝送量は、マルチメディア時代の到来とともに急速に増大してきており、大量のデータを高速に伝送することが可能な無線ＬＡＮシステムの実用化が望まれている。
【０００３】
無線で大量のデータを高速に伝送するには、これまで未利用であったため十分な帯域が確保できるミリ波帯が適している。このミリ波帯での通信端末では、発振器やミクサ、アンテナ等と共に変調器も重要な回路である。これまでにも、60GHz帯において、伝送線路としてミリ波帯でも低損失性を維持するＮＲＤガイド用いて、回路構成がシンプルであり、高速変調に有利なショットキバリヤダイオードを利用できるＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調器や、回路構成は多少複雑になるが伝送特性の点で有利なＢＰＳＫ変調器が試作されている。
【０００４】
以下に、ＮＲＤガイドを用いた従来のＢＰＳＫ変調器について説明する。
図６は従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図である。図６において、１ａと１ｂは平行に配置された導体板、２はこのＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器へ電波を入力するための入力端子、３ａと３ｂはそれぞれ３つの端子をもつサーキュレータ、４ａはサーキュレータ３ａとサーキュレータ３ｂを接続するための誘電体ストリップ、４ｂはサーキュレータ３ａに接続された誘電体ストリップ、４ｃはサーキュレータ３ｂに接続された誘電体ストリップ、５はＰＩＮダイオードが内蔵され、ＰＩＮダイオードへのバイアス電圧により入射したＬＳＭ０１モードの電波の透過と反射を切換えるＰＩＮダイオードスイッチ、４ｄはサーキュレータ３ｂに接続された誘電体ストリップ、６は方向性結合器、７ａは方向性結合器６の第１の端子、７ｂは方向性結合器６の第２の端子、７ｃは方向性結合器６の第３の端子、７ｄは方向性結合器６の第４の端子、８はＬＳＭ０１モードの電波を吸収するＬＳＭモード終端器、９はこのＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器の出力端子である。なお、ここで用いているすべの誘電体ストリップの高さは、導体板１ａ、１ｂの間隔と等しくする。
【０００５】
図１のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、導体板１ａ、１ｂと平行な電界を有する電波の伝送を抑えるために、導体板１ａ、１ｂの間隔は自由空間でのＴＥＭ波の半波長以下に設定している。また入力端子２はサーキュレータ３ａの１つの端子（第１の端子）に接続され、誘電体ストリップ４ｃにはＰＩＮダイオードスイッチ５が挿入されている。さらに、方向性結合器６の第１の端子７ａに入力された電波は第２の端子７ｂと第３の端子７ｃに分配され、また第４の端子７ｄに入力された電波は第３の端子７ｃと第２の端子７ｂに分配される。方向性結合器６の第１の端子７ａとサーキュレータ３ａとは誘電体ストリップ４ｂで接続されている。さらに、ＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器の出力端子９は方向性結合器６の第２の端子７ｂに接続されている。
【０００６】
以上のように構成、接続された従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。入力端子２から入力されたＬＳＭ０１モードの電波は、サーキュレータ３ａを介して誘電体ストリップ４ａへ導かれ、その後サーキュレータ３ｂに入力される。そして、誘電体ストリップ４ｃへ導かれてＰＩＮダイオードスイッチ５に達する。
【０００７】
ここでＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波がＰＩＮダイオードスイッチ５を透過するようにＰＩＮダイオードにバイアス電圧がかけられた状態（以下、「透過状態」と呼ぶ）では、ＬＳＭ０１モードの電波は方向性結合器６の第４の端子７ｄに入力され、第２の端子７ｂと第３の端子７ｃに分配される。第３の端子７ｃに導かれた電波はＬＳＭモード終端器８で吸収され、第２の端子７ｂに導かれた電波は出力端子９から出力される。
【０００８】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波がＰＩＮダイオードスイッチ５で反射されるようにＰＩＮダイオードへバイアス電圧がかけられた状態（以下、「反射状態」と呼ぶ）では、ＬＳＭ０１モードの電波は再びサーキュレータ３ｂに戻り、誘電体ストリップ４ｄに導かれる。その後、誘電体ストリップ４ｄを往復し、サーキュレータ３ｂを介して誘電体ストリップ４ａを伝送し、サーキュレータ３ａにより誘電体ストリップ４ｂへ導かれ、方向性結合器６の第１の端子７ａへ入力される。その後、方向性結合器６の第２の端子７ｂと第３の端子７ｃに分配され、第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収され、第２の端子７ｂに導かれたＬＳＭ０１モードの電波は出力端子９から出力される。このＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、ＰＩＮダイオードスイッチ５の透過状態と反射状態を切り換えることによって生じる上記２つの経路の経路差が所望の周波数での半波長の奇数倍になるように誘電体ストリップ４ｄの長さを変えることにより、ＢＰＳＫ変調を実現する。
【０００９】
ところで、ＰＩＮダイオードスイッチ５は、実際には入射されたＬＳＭ０１モードの電波を無損失で透過させ又は反射させることはできないため、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときにＰＩＮダイオードスイッチ５に入射されたＬＳＭ０１モードの電波がＰＩＮダイオードスイッチ５を透過していく電力と、ＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態のときにＰＩＮダイオードスイッチ５に入射されたＬＳＭ０１モードの電波が反射される電力は一般的に異なる。この２つの電力の差は、方向性結合器６の結合度すなわち方向性結合器６を構成する２本の誘電体ストリップの間隔を変えて、ＬＳＭモード終端器８に吸収させる電力と出力端子９に導く電力との比率を調整することで、ＰＩＮダイオードスイッチ５の透過状態と反射状態の両状態でのＢＰＳＫ変調器からの出力電力を等しくしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、ＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波がＰＩＮダイオードスイッチ５を透過する場合と、ＰＩＮダイオードスイッチ５で反射される場合の出力端子９からの出力電力を調整する度に、方向性結合器６を構成する２本の誘電体ストリップの間隔を変えなければならず、またそれに伴って、ＬＳＭモード終端器８の位置や、誘電体ストリップ４ｃの直線部の長さも正確に変えなければならないという極めて困難な問題点を有している。
【００１１】
このＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、方向性結合器の結合度を変えることなく、すなわち方向性結合器を構成する２本の誘電体ストリップの位置を固定したまま、出力波の位相が０度の時と１８０度の時の出力電力を等しく調整することが要求されている。
【００１２】
本発明は、方向性結合器の結合度を変えることなく、出力波の位相が０度の時の出力電力と１８０度の時の出力電力とを等しく調整することができるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器は、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、第４の誘電体ストリップに空隙を介して接続された第１のＬＳＭモード終端器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第２の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有する構成を備えている。
【００１４】
これにより、方向性結合器の結合度を変えることなく、出力波の位相が０度の時の出力電力と１８０度の時の出力電力とを等しく調整することができるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器は、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、第４の誘電体ストリップに空隙を介して接続された第１のＬＳＭモード終端器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第２の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することとしたものであり、これにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を、反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりもあらかじめ小さくしておき、第１のＬＳＭモード終端器と第４の誘電体ストリップの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が第２のサーキュレータに戻り、第４の誘電体ストリップを往復する際に、第４の誘電体ストリップの端部で第１のＬＳＭモード終端器で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力に、ＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を合せるという作用を有する。
【００１６】
請求項２に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器は、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第２の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータと、第３のサーキュレータの第３の端子に空隙を介して接続された第１のＬＳＭモード終端器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第３のサーキュレータの第２の端子が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することとしたものであり、これにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を、反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、第１のＬＳＭモード終端器と第３のサーキュレータの第３の端子との間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が第１のサーキュレータを介して第３のサーキュレータの第１の端子に到達し、第３の端子を経由して第２の端子から方向性結合器の第１の端子に導かれる際に、第１のＬＳＭモード終端器で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力に、ＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せるという作用を有する。
【００１７】
請求項３に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器は、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第２の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子にＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器と、第２の誘電体ストリップの側面に第２の誘電体ストリップの伝送軸と垂直方向に配置された第５の誘電体ストリップと、第５の誘電体ストリップの第２の誘電体ストリップとは反対側に接続されたＬＳＥモード終端器とを有することとしたものであり、これにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、ＬＳＥモード終端器と第２の誘電体ストリップとの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が第２の誘電体ストリップを通過する際に、ＬＳＥモード終端器で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力に、ＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せるという作用を有する。ここで、ＬＳＥモード終端器は第２の誘電体ストリップに垂直に配置することによって、第２の誘電体ストリップを伝送する電波であるＬＳＭ０１モードの電波の一部の電力はＬＳＥ０１モードに変換されてＬＳＥモード終端器で吸収される。
【００１８】
請求項４に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器は、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第２の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータと、第３のサーキュレータの第３の端子に接続されたショットキバリヤダイオード内蔵のＬＳＭモード検波器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第３のサーキュレータの第２の端子が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子にＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することとしたものであり、これにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、ＰＩＮダイオードスイッチで反射されたＬＳＭ０１モードの電波がＬＳＭモード検波器で吸収される量をＬＳＭモード検波器に内蔵されるショットキバリヤダイオードに印加するバイアス電圧を変えて調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力に、ＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せるという作用を有する。
【００１９】
請求項５に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器は、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第１のＬＳＭモード終端器と、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＬＳＭモード反射器が挿入された第５の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第２の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータと、第３のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、第３のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードが挿入された第３の誘電体ストリップと、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第５の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することとしたものであり、これにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、第３の誘電体ストリップ中に挿入したＰＩＮダイオードを用いたＬＳＭモード反射器による反射量を変えて、すなわちＬＳＭモード反射器を透過していく割合を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が方向性結合器の第１の端子に達する電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力に、ＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しくするという作用を有する。ここで、ＬＳＭモード反射器で反射された電波は、第２のサーキュレータと第１のサーキュレータを介して第１のＬＳＭモード終端器で吸収されるため、ＢＰＳＫ変調器の入力端子である第１のサーキュレータの第１の端子に繋がる回路に影響を与えることはない。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図であり、従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器にＬＳＭモード終端器を新たに追加している。
【００２１】
図１において、導体板１ａ、１ｂ、入力端子２、第１、第２のサーキュレータ３ａ、３ｂ、第１、第２、第３の誘電体ストリップ４ａ、４ｂ、４ｃ、ＰＩＮダイオードスイッチ５、方向性結合器６、方向性結合器６の第１の端子７ａ、方向性結合器６の第２の端子７ｂ、方向性結合器６の第３の端子７ｃ、方向性結合器６の第４の端子７ｄ、ＬＳＭモード終端器８、出力端子９は図６と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略する。４ｄは第４の誘電体ストリップ、１０はＬＳＭモード終端器である。ＬＳＭモード終端器１０は誘電体ストリップ４ｄに空隙を介して接続されている。
【００２２】
このように構成されたＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。
【００２３】
まず入力端子２からＬＳＭ０１モードの電波が入力され、第１のサーキュレータ３ａにより第１の誘電体ストリップ４ａに導かれる。第１の誘電体ストリップ４ａを通過したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂにより第３の誘電体ストリップ４ｃ中に挿入されたＰＩＮダイオードスイッチ５へ入射される。
【００２４】
ここでＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態であれば、ＬＳＭ０１モードの電波はそのまま第３の誘電体ストリップ４ｃを伝送して、方向性結合器６の第４の端子７ｄへ入力され、方向性結合器６で第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配された後に、第２の端子７ｂに繋がる出力端子９から出力される。なお、第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭ終端器８で吸収される。
【００２５】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態であれば、ＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂに戻り第４の誘電体ストリップ４ｄへ導かれる。その後、ＬＳＭ０１モードの電波は第４の誘電体ストリップ４ｄを往復して再び第２のサーキュレータ３ｂに戻るが、その際、第４の誘電体ストリップ４ｄの端部に空隙を介して設置してあるＬＳＭモード終端器１０で一部の電波は吸収される。第２のサーキュレータ３ｂに戻ったＬＳＭ０１モードの電波は第１の誘電体ストリップ４ａを伝送し、第１のサーキュレータ３ａにより第２の誘電体ストリップ４ｂへ導かれ、その後、方向性結合器６の第１の端子７ａに入力され、第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収され、第２の端子７ｂに導かれたＬＳＭ０１モードの電波は出力端子９から出力される。
【００２６】
本実施の形態によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態と反射状態でのＬＳＭ０１モードの電波の伝送経路の差が所望の周波数の半波長の奇数倍になるように、すなわち出力波に１８０度の位相差が得られるように、第４の誘電体ストリップ４ｄの長さを設定してＢＰＳＫ変調を行う。ここで、ＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力がＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力電力よりも大きくなるように、あらかじめ方向性結合器６の結合度（ここでは第１の端子７ａへの入力電力が第２の端子７ｂと第３の端子７ｃに分配される割合、もしくは第４の端子７ｄへの入力電力が第２の端子７ｂと第３の端子７ｃに分配される割合）を調整しておき、第４の誘電体ストリップ４ｄとＬＳＭモード終端器１０の間隔を変えることにより、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力電力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態のときの出力電力を容易に合せることができ（ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力電力とＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態のときの出力電力とを等しく調整することができ）、変調時の出力電力を一定値にすることができる。なお、第４の誘電体ストリップ４ｄとＬＳＭモード終端器１０の間隔によってＬＳＭ０１モードの電波の吸収量は任意に設定することができ、第４の誘電体ストリップ４ｄとＬＳＭモード終端器１０を密着させた場合にはほとんどの電力が吸収され、間隔を広げるにしたがって吸収量は減少していく。
【００２７】
以上のように本実施の形態では、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップ４ｄと、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチ５が挿入された第３の誘電体ストリップ４ｃと、第４の誘電体ストリップ４ｄに空隙を介して接続された第１のＬＳＭモード終端器１０と設けたことにより、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を、反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりもあらかじめ小さくしておき、第１のＬＳＭモード終端器１０と第４の誘電体ストリップ４ｄの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチ５で反射された電波が第２のサーキュレータ３ｂに戻り、第４の誘電体ストリップ４ｄを往復する際に、第４の誘電体ストリップ４ｄの端部で第１のＬＳＭモード終端器１０で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力に、ＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を合せることができるので、方向性結合器６の結合状態を変えること無く、出力波の位相が０度のときの出力電力と１８０度のときの出力電力とを等しく調整することができる。
【００２８】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図であり、従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器に、サーキュレータとＬＳＭモード終端器を追加している。
【００２９】
図２において、導体板１ａ、１ｂ、入力端子２、第１、第２のサーキュレータ３ａ、３ｂ、第１、第３の誘電体ストリップ４ａ、４ｃ、第４の誘電体ストリップ４ｄ、ＰＩＮダイオードスイッチ５、方向性結合器６、方向性結合器６の第１の端子７ａ、方向性結合器６の第２の端子７ｂ、方向性結合器６の第３の端子７ｃ、方向性結合器６の第４の端子７ｄ、ＬＳＭモード終端器８、出力端子９、ＬＳＭモード終端器１０は図１と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略する。３ｃは第３のサーキュレータ、１１ａは第２の誘電体ストリップ、１１ｂは第５の誘電体ストリップである。第３のサーキュレータ３ｃは第２の誘電体ストリップ１１ａによって第１のサーキュレータ３ａと接続されている。第５の誘電体ストリップ１１ｂは、第３のサーキュレータ３ｃと方向性結合器６の第１の端子７ａを接続している。ＬＳＭモード終端器１０は第３のサーキュレータ３ｃに接続されている。
【００３０】
このように構成されたＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。
【００３１】
まず入力端子２からＬＳＭ０１モードの電波が入力され、第１のサーキュレータ３ａにより第１の誘電体ストリップ４ａに導かれる。第１の誘電体ストリップ４ａを通過したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂにより第３の誘電体ストリップ４ｃ中に挿入されたＰＩＮダイオードスイッチ５へ入射される。
【００３２】
ここでＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態であれば、ＬＳＭ０１モードの電波はそのまま第３の誘電体ストリップ４ｃを伝送して、方向性結合器６の第４の端子７ｄへ入力され、方向性結合器６で第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配された後に、第２の端子７ｂに繋がる出力端子９から出力される。なお、第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭ終端器８で吸収される。
【００３３】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態であれば、ＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂに戻り第４の誘電体ストリップ４ｄへ導かれる。その後、ＬＳＭ０１モードの電波は第４の誘電体ストリップ４ｄを往復して再び第２のサーキュレータ３ｂに戻り、第１の誘電体ストリップ４ａへ導かれ、その後、第１のサーキュレータ３ａを通って、第２の誘電体ストリップ１１ａを伝送する。次に、第３のサーキュレータ３ｃに入力され、一度ＬＳＭモード終端器１０が繋がる端子に導かれて、一部の電力がＬＳＭモード終端器１０で吸収される。その後、第５の誘電体ストリップ１１ｂを介して方向性結合器６の第１の端子７ａに入力され、第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収され、第２の端子７ｂに導かれたＬＳＭ０１モードの電波は出力端子９から出力される。
【００３４】
本実施の形態によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態と反射状態でのＬＳＭ０１モードの電波の伝送経路の差が所望の周波数の半波長の奇数倍になるように第４の誘電体ストリップ４ｄの長さを設定することにより、出力波に１８０度の位相差が得られ、ＢＰＳＫ変調を行うことが出来る。
【００３５】
ここで、ＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力がＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力電力よりも大きくなるようにあらかじめ方向性結合器６の結合度を調整しておき、第３のサーキュレータ３ｃとＬＳＭモード終端器１０の間隔を変えることにより、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力電力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力を容易に合せることができるので、変調時の出力電力を一定値に保つことができる。なお、第３のサーキュレータ３ｃとＬＳＭモード終端器１０の間隔によってＬＳＭ０１モードの電波の吸収量は任意に設定することが出来、第３のサーキュレータ３ｃとＬＳＭモード終端器１０を密着させた場合にはほとんどの電力が吸収され、間隔を広げるにしたがって吸収量は減少していく。さらに本実施の形態では、周波数が変わるなどの理由で、誘電体ストリップ４ｄの長さを再設定する必要がある場合でも、実施の形態１とは異なり、ＬＳＭモード終端器１０の位置は変更する必要が無いという利点も有する。
【００３６】
以上のように本実施の形態では、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第２の端子７ｂに接続された第４の誘電体ストリップ４ｄと、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第３の端子７ｃに接続され、ＰＩＮダイオードスイッチ５が挿入された第３の誘電体ストリップ４ｃと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第２の誘電体ストリップ１１ａの他端が第１の端子７ａに接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータ３ｃと、第３のサーキュレータ３ｃの第３の端子７ｃに空隙を介して接続されたＬＳＭモード終端器１０とを設けたことにより、これにより、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を、反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、ＬＳＭモード終端器１０と第３のサーキュレータ３ｃの第３の端子７ｃとの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチ５で反射された電波が第１のサーキュレータ３ａを介して第３のサーキュレータ３ｃの第１の端子７ａに到達し、第３の端子７ｃを経由して第２の端子７ｂから方向性結合器６の第１の端子７ａに導かれる際に、ＬＳＭモード終端器１０で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せることができるので、方向性結合器６の結合状態を変えること無く、出力波の位相が０度のときの出力電力と１８０度のときの出力電力とを等しく調整することができる。
【００３７】
（実施の形態３）
図３（ａ）は、本発明の実施の形態３によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図であり、従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器に、ＬＳＥモード終端器を追加している。図３（ｂ）はＬＳＭ０１モードの電波の一部をＬＳＥ０１モードの電波へ変換するための２本の誘電体ストリップからなる回路を示す構成図である。
【００３８】
図３（ａ）において、導体板１ａ、１ｂ、入力端子２、第１、第２のサーキュレータ３ａ、３ｂ、第１、第２、第３の誘電体ストリップ４ａ、４ｂ、４ｃ、第４の誘電体ストリップ４ｄ、ＰＩＮダイオードスイッチ５、方向性結合器６、方向性結合器６の第１の端子７ａ、方向性結合器６の第２の端子７ｂ、方向性結合器６の第３の端子７ｃ、方向性結合器６の第４の端子７ｄ、ＬＳＭモード終端器８、出力端子９は図１と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略する。４ｅは第５の誘電体ストリップ、１２はＬＳＥ０１モードの電波を吸収するＬＳＥモード終端器である。第５の誘電体ストリップ４ｅは第２の誘電体ストリップ４ｂに対して垂直に配置されており、ＬＳＥモード終端器１２は第５の誘電体ストリップ４ｅに接続されている。また、図３（ｂ）において、２１、２２は誘電体ストリップ、２３は誘電体ストリップ２１を伝わるＬＳＭ０１モードの磁界、２４は誘電体ストリップ２２を伝わるＬＳＥ０１モードの磁界であり、誘電体ストリップ２２は誘電体ストリップ２１に対して垂直に配置されている。
【００３９】
このように構成されたＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。
【００４０】
まず入力端子２からＬＳＭ０１モードの電波が入力され、第１のサーキュレータ３ａにより第１の誘電体ストリップ４ａに導かれる。第１の誘電体ストリップ４ａを通過したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂにより第３の誘電体ストリップ４ｃ中に挿入されたＰＩＮダイオードスイッチ５へ入射される。
【００４１】
ここでＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態であれば、ＬＳＭ０１モードの電波はそのまま第３の誘電体ストリップ４ｃを伝送して、方向性結合器６の第４の端子７ｄへ入力され、方向性結合器６で第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配された後に、第２の端子７ｂに繋がる出力端子９から出力される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収される。
【００４２】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態であれば、ＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂに戻り、第４の誘電体ストリップ４ｄへ導かれる。その後、ＬＳＭ０１モードの電波は第４の誘電体ストリップ４ｄを往復して再び第２のサーキュレータ３ｂに戻り、第１の誘電体ストリップ４ａへ導かれ、その後、第１のサーキュレータ３ａを通って、第２の誘電体ストリップ４ｂを伝送する。第２の誘電体ストリップ４ｂを伝送する途中で、第２の誘電体ストリップ４ｂに対して垂直に配置している第５の誘電体ストリップ４ｅを、ＬＳＭ０１モードから変換されたＬＳＥ０１モードの電波が伝送し、第５の誘電体ストリップ４ｅに接続しているＬＳＥモード終端器１２に吸収される。
【００４３】
なお、図３（ｂ）に示すように、誘電体ストリップ２１を伝わるＬＳＭ０１モードの磁界と誘電体ストリップ２２を伝わるＬＳＥ０１モードの磁界は、誘電体ストリップ２２を誘電体ストリップ２２に対して垂直に配置することにより非常に類似する。そのため誘電体ストリップ２２を誘電体ストリップ２１に近接させることにより、誘電体ストリップ２１を伝わるＬＳＭ０１モードの電波は、誘電体ストリップ２２を伝わるＬＳＥ０１モードの電波に容易に変換される。従って、図３（ａ）に示すように第２の誘電体ストリップ４ｂに垂直に第５の誘電体ストリップ４ｅを設置するだけで、第２の誘電体ストリップ４ｂを伝送するＬＳＭ０１モードの電波は、一部の電力がＬＳＥモードに変換されて第５の誘電体ストリップ４ｅを伝送する。
【００４４】
図３（ａ）の説明に戻るが、ＬＳＥモード終端器１２で一部の電力が吸収されたＬＳＭ０１モードの電波は、方向性結合器６の第１の端子７ａに入力され、第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収され、第２の端子７ｂに導かれたＬＳＭ０１モードの電波は出力端子９から出力される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収される。
【００４５】
本実施の形態によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態と反射状態でのＬＳＭ０１モードの電波の伝送経路の差が所望の周波数の半波長の奇数倍になるように、すなわち出力波に１８０度の位相差が得られるように第４の誘電体ストリップ４ｄの長さを設定してＢＰＳＫ変調を行う。ここで、ＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力がＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力端子９からの出力電力よりも大きくなるようにあらかじめ方向性結合器６の結合度を調整しておき、第２の誘電体ストリップ４ｂと第５の誘電体ストリップ４ｅの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力端子９からの出力電力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力を容易に合せることにより、変調時の出力電力を一定値に保つことができる。なお、第２の誘電体ストリップ４ｂと第５の誘電体ストリップ４ｅの間隔によってＬＳＭ０１モードの電波の吸収量は容易に変更することができる。さらに本実施の形態では、周波数が変わるなどの理由で、第４の誘電体ストリップ４ｄの長さだけを再設定する必要がある場合でも、第５の誘電体ストリップ４ｅおよびＬＳＥモード終端器１２の位置は変更する必要が無いという利点も有する。
【００４６】
以上のように本実施の形態では、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第２の端子７ｂに接続された第４の誘電体ストリップ４ｄと、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第３の端子７ｃに接続され、ＰＩＮダイオードスイッチ５が挿入された第３の誘電体ストリップ４ｃと、第２の誘電体ストリップ４ｂの側面に第２の誘電体ストリップ４ｂの伝送軸と垂直方向に配置された第５の誘電体ストリップ４ｅと、第５の誘電体ストリップ４ｅの第２の誘電体ストリップ４ｂとは反対側に接続されたＬＳＥモード終端器１２とを設けたことにより、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、ＬＳＥモード終端器１２と第２の誘電体ストリップ４ｂとの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチ５で反射された電波が第２の誘電体ストリップ４ｂを通過する際に、ＬＳＥモード終端器１２で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せることができるので、方向性結合器６の結合状態を変えること無く、出力波の位相が０度のときの出力電力と１８０度のときの出力電力とを等しく調整することができる。
【００４７】
（実施の形態４）
図４は本発明の実施の形態４によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図であり、従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器にサーキュレータとショットキバリヤダイオードを用いたＬＳＭモード検波器を追加している。
【００４８】
図４において、導体板１ａ、１ｂ、入力端子２、第１、第２、第３のサーキュレータ３ａ、３ｂ、３ｃ、第１、第２、第３、第４、第５の誘電体ストリップ４ａ、１１ａ、４ｃ、４ｄ、１１ｂ、ＰＩＮダイオードスイッチ５、方向性結合器６、方向性結合器６の第１の端子７ａ、方向性結合器６の第２の端子７ｂ、方向性結合器６の第３の端子７ｃ、方向性結合器６の第４の端子７ｄ、ＬＳＭモード終端器８、出力端子９は図２と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略する。１３はショットキバリヤダイオードを用いたＬＳＭモード検波器であり、ＬＳＭモード検出器１３は第３のサーキュレータ３ｃの第３の端子７ｃに接続されている。
【００４９】
このように構成されたＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。
【００５０】
まず入力端子２からＬＳＭ０１モードの電波が入力され、第１のサーキュレータ３ａにより第１の誘電体ストリップ４ａに導かれる。第１の誘電体ストリップ４ａを通過したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂにより第３の誘電体ストリップ４ｃ中に挿入されたＰＩＮダイオードスイッチ５へ入射される。
【００５１】
ここでＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態であれば、ＬＳＭ０１モードの電波はそのまま第３の誘電体ストリップ４ｃを伝送して、方向性結合器６の第４の端子７ｄへ入力され、方向性結合器６で第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配された後に、第２の端子７ｂに繋がる出力端子９から出力される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収される。
【００５２】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態であれば、ＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂに戻り、第４の誘電体ストリップ４ｄへ導かれる。その後、ＬＳＭ０１モードの電波は第４の誘電体ストリップ４ｄを往復して再び第２のサーキュレータ３ｂに戻り、第１の誘電体ストリップ４ａへ導かれ、その後、第１のサーキュレータ３ａを通って、第２の誘電体ストリップ１１ａを伝送する。その後、第３のサーキュレータ３ｃにより一度ＬＳＭモード検波器１３へ入力される。ＬＳＭモード検波器１３で一部のＬＳＭ０１モードの電力は吸収されるが、その残りの電力は第３のサーキュレータ３ｃによって第５の誘電体ストリップ１１ｂへ導かれる。その後、ＬＳＭ０１モードの電波は、方向性結合器６の第１の端子７ａに入力され、第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収され、第２の端子７ｂに導かれたＬＳＭ０１モードの電波は出力端子９から出力される。
【００５３】
本実施の形態によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態と反射状態でのＬＳＭ０１モードの電波の伝送経路の差が所望の周波数の半波長の奇数倍になるように、すなわち出力波に１８０度の位相差が得られるように第４の誘電体ストリップ４ｄの長さを設定してＢＰＳＫ変調を行う。ここで、ＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力がＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力電力よりも大きくなるようにあらかじめ方向性結合器６の結合度を調整し、ＬＳＭモード検波器１３による吸収量すなわちＬＳＭモード検波器１３での反射量を調節して、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力端子９からの出力電力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力を容易に合せることにより、変調時の出力電力を一定値に保つことができる。なお、ＬＳＭモード検波器１３でのＬＳＭ０１モードの電波の吸収量は、ＬＳＭモード検波器１３に内蔵されるショットキバリヤダイオードのバイアス電圧を変えることで容易に変更することができる。また本実施の形態では、出力電力の調整に際して誘電体ストリップなどの位置を移動させる必要が無いため、実施の形態１、２、３とは異なり、一度固定した導体板１ａ、１ｂを分解しなくて済むという利点も有する。
【００５４】
以上のように本実施の形態では、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第２の端子７ｂに接続された第４の誘電体ストリップ４ｄと、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第３の端子７ｃに接続され、ＰＩＮダイオードスイッチ５が挿入された第３の誘電体ストリップ４ｃと、反時計回りに第１、第２、第３の端子７ａ〜７ｃを有し、第２の誘電体ストリップ１１ａの他端が第１の端子７ａに接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータ３ｃと、第３のサーキュレータ３ｃの第３の端子７ｃに接続されたショットキバリヤダイオード内蔵のＬＳＭモード検波器１３とを設けたことにより、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、ＰＩＮダイオードスイッチ５で反射されたＬＳＭ０１モードの電波がＬＳＭモード検波器１３で吸収される量をＬＳＭモード検波器１３に内蔵されるショットキバリヤダイオードに印加するバイアス電圧を変えて調整して、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せることができるので、方向性結合器６の結合状態を変えること無く、出力波の位相が０度のときの出力電力と１８０度のときの出力電力とを等しく調整することができる。
【００５５】
（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図であり、従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器に、サーキュレータ、ＬＳＭモード終端器およびＰＩＮダイオードを用いたＬＳＭモード反射器を追加している。
【００５６】
図５において、導体板１ａ、１ｂ、入力端子２、第１、第２、第３のサーキュレータ３ａ、３ｂ、３ｃ、第１、第２、第３、第４の誘電体ストリップ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、ＰＩＮダイオードスイッチ５、方向性結合器６、方向性結合器６の第１の端子７ａ、方向性結合器６の第２の端子７ｂ、方向性結合器６の第３の端子７ｃ、方向性結合器６の第４の端子７ｄ、ＬＳＭモード終端器８、出力端子９は図１、図２と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略する。４ｆは第５の誘電体ストリップ、１４はＰＩＮダイオードを用いたＬＳＭモード反射器、１５はＬＳＭモード終端器である。第５の誘電体ストリップ４ｆは、第２のサーキュレータ３ｂと方向性結合器６の第１の端子７ａとを接続する。ＬＳＭモード反射器１４は、第５の誘電体ストリップ４ｆ中に挿入され、入射した電波の反射量を変えて、電波の透過量を調節する機能を有する。入射した電波の反射量はＰＩＮダイオードへ印加するバイアス電圧により容易に調節できる。ＬＳＭモード終端器１５は、第１のサーキュレータ３ａに接続され、第２のサーキュレータ３ｂを経由してＬＳＭモード反射器１４から戻ってくるＬＳＭ０１モードの電波を吸収する。
【００５７】
このように構成されたＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。
【００５８】
まず入力端子２からＬＳＭ０１モードの電波が入力され、第１のサーキュレータ３ａにより第１の誘電体ストリップ４ａに導かれる。第１の誘電体ストリップ４ａを通過したＬＳＭ０１モードの電波は、第２のサーキュレータ３ｂにより第２の誘電体ストリップ４ｂへ導かれ、第２の誘電体ストリップ４ｂを伝送した後、第３のサーキュレータ３ｃにより第３の誘電体ストリップ４ｃ中に挿入されたＰＩＮダイオードスイッチ５へ入射される。
【００５９】
ここでＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態であれば、ＬＳＭ０１モードの電波はそのまま第３の誘電体ストリップ４ｃを伝送して、方向性結合器６の第４の端子７ｄへ入力され、方向性結合器６で第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配された後に、第２の端子７ｂに繋がる出力端子９から出力される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収される。
【００６０】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態であれば、ＰＩＮダイオードスイッチ５に入射したＬＳＭ０１モードの電波は、第３のサーキュレータ３ｃに戻り、第４の誘電体ストリップ４ｄへ導かれる。その後、ＬＳＭ０１モードの電波は第４の誘電体ストリップ４ｄを往復して再び第３のサーキュレータ３ｃに戻り、第２の誘電体ストリップ４ｂへ導かれ、その後、第２のサーキュレータ３ｂにより、第５の誘電体ストリップ４ｆを伝送するが、一部の電力は第５の誘電体ストリップ４ｆ中に挿入しているＬＳＭモード反射器１４により反射される。ＬＳＭモード反射器１４を透過したＬＳＭ０１モードの電波は、方向性結合器６の第１の端子７ａに入力され、第２の端子７ｂと第３の端子７ｃへ電力が分配される。第３の端子７ｃに導かれたＬＳＭ０１モードの電波はＬＳＭモード終端器８で吸収され、第２の端子７ｂに導かれたＬＳＭ０１モードの電波は出力端子９から出力される。なお、ＬＳＭモード反射器１４で反射されたＬＳＭ０１モードの電波は、第１のサーキュレータ３ａを通ってＬＳＭモード終端器１５で吸収されるため、入力端子２側へ戻るということはない。
【００６１】
本実施の形態によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器では、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態と反射状態でのＬＳＭ０１モードの電波の伝送経路の差が所望の周波数の半波長の奇数倍になるように第４の誘電体ストリップ４ｄの長さを設定することにより、出力波に１８０度の位相差が得られＢＰＳＫ変調を行うことが出来る。ここで、ＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９からの出力電力がＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態のときの出力端子９からの出力電力よりも大きくなるようにあらかじめ方向性結合器６の結合度を設定しておき、ＬＳＭモード反射器１４の反射量を調節してＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態での出力端子９からの出力電力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態での出力端子９の出力電力を等しくすることで、変調時の出力電力を一定値に保つことが出来る。なお、ＬＳＭモード反射器１４の反射量は、ＬＳＭモード反射器１４に内蔵されているＰＩＮダイオードへのバイアス電圧を変えることにより容易に変更することが出来る。また本実施の形態で用いているＬＳＭモード反射器１４にはＰＩＮダイオードスイッチ５と使用部品、構造ともに全く同一ものが利用できるため、実施の形態４と同じく導体板１ａ、１ｂをはずさずに出力電力の調整ができると共に、ＬＳＭモード検波器を使用する実施の形態４に比べて使用する部品の種類が少なく、より量産に適しているという利点も有する。
【００６２】
以上のように本実施の形態では、一端が第２のサーキュレータ３ｂの第３の端子７ｃに接続され、ＬＳＭモード反射器１４が挿入された第５の誘電体ストリップ４ｆと、第３のサーキュレータ３ｃの第２の端子７ｂに接続された第４の誘電体ストリップ４ｄと、第３のサーキュレータ３ｃの第３の端子７ｃに接続され、ＰＩＮダイオード５が挿入された第３の誘電体ストリップ４ｃとを設けたことにより、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、第５の誘電体ストリップ４ｆ中に挿入したＰＩＮダイオードを用いたＬＳＭモード反射器１４による反射量を変えて、すなわちＬＳＭモード反射器１４を透過していく割合を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチ５で反射された電波が方向性結合器６の第１の端子７ａに達する電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチ５が透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチ５が反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しくすることができるので、方向性結合器６の結合状態を変えること無く、出力波の位相が０度のときの出力電力と１８０度のときの出力電力とを等しく調整することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器によれば、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、第４の誘電体ストリップに空隙を介して接続された第１のＬＳＭモード終端器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第２の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりもあらかじめ小さくしておき、第１のＬＳＭモード終端器と第４の誘電体ストリップの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が第２のサーキュレータに戻り、第４の誘電体ストリップを往復する際に、第４の誘電体ストリップの端部で第１のＬＳＭモード終端器で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を合せることができるので、方向性結合器の結合度を変えることなく、出力波の位相が０度の時の出力電力と１８０度の時の出力電力とを等しく調整することができるという有利な効果が得られる。
【００６４】
請求項２に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器によれば、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第２の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータと、第３のサーキュレータの第３の端子に空隙を介して接続された第１のＬＳＭモード終端器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第３のサーキュレータの第２の端子が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、第１のＬＳＭモード終端器と第３のサーキュレータの第３の端子との間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が第１のサーキュレータを介して第３のサーキュレータの第１の端子に到達し、第３の端子を経由して第２の端子から方向性結合器の第１の端子に導かれる際に、第１のＬＳＭモード終端器で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せることができるので、方向性結合器の結合度を変えることなく、出力波の位相が０度の時の出力電力と１８０度の時の出力電力とを等しく調整することができるという有利な効果が得られる。
【００６５】
請求項３に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器によれば、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第２の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子にＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器と、第２の誘電体ストリップの側面に第２の誘電体ストリップの伝送軸と垂直方向に配置された第５の誘電体ストリップと、第５の誘電体ストリップの第２の誘電体ストリップとは反対側に接続されたＬＳＥモード終端器とを有することにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、ＬＳＥモード終端器と第２の誘電体ストリップとの間隔を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が第２の誘電体ストリップを通過する際に、ＬＳＥモード終端器で吸収される電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せることができるので、方向性結合器の結合度を変えることなく、出力波の位相が０度の時の出力電力と１８０度の時の出力電力とを等しく調整することができるという有利な効果が得られる。
【００６６】
請求項４に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器によれば、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第２の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータと、第３のサーキュレータの第３の端子に接続されたショットキバリヤダイオード内蔵のＬＳＭモード検波器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第３のサーキュレータの第２の端子が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子にＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、ＰＩＮダイオードスイッチで反射されたＬＳＭ０１モードの電波がＬＳＭモード検波器で吸収される量をＬＳＭモード検波器に内蔵されるショットキバリヤダイオードに印加するバイアス電圧を変えて調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力にＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を等しく合せることができるので、方向性結合器の結合度を変えることなく、出力波の位相が０度の時の出力電力と１８０度の時の出力電力とを等しく調整することができるという有利な効果が得られる。
【００６７】
請求項５に記載のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器によれば、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第１のＬＳＭモード終端器と、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、一端が第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＬＳＭモード反射器が挿入された第５の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第２の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータと、第３のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、第３のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードが挿入された第３の誘電体ストリップと、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に第５の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することにより、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力を反射状態におけるＢＰＳＫ変調器の出力よりも小さくしておき、第３の誘電体ストリップ中に挿入したＰＩＮダイオードを用いたＬＳＭモード反射器による反射量を変えて、すなわちＬＳＭモード反射器を透過していく割合を変えて、ＰＩＮダイオードスイッチで反射された電波が方向性結合器の第１の端子に達する電力を調整し、ＰＩＮダイオードスイッチが透過状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力とＰＩＮダイオードスイッチが反射状態におけるＢＰＳＫ変調器からの出力とを等しくすることができるので、方向性結合器の結合度を変えることなく、出力波の位相が０度の時の出力電力と１８０度の時の出力電力とを等しく調整することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図
【図２】本発明の実施の形態２によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態３によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図（ｂ）ＬＳＭ０１モードの電波の一部をＬＳＥ０１モードの電波へ変換するための２本の誘電体ストリップからなる回路を示す構成図
【図４】本発明の実施の形態４によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図
【図５】本発明の実施の形態５によるＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図
【図６】従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器を示す構成図
【符号の説明】
１ａ、１ｂ 導体板
２ 入力端子
３ａ、３ｂ、３ｃ 第１、第２、第３のサーキュレータ
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 第１、第２、第３、第４の誘電体ストリップ
４ｅ、４ｆ 第５の誘電体ストリップ
５ ＰＩＮダイオードスイッチ
６ 方向性結合器
７ａ 第１の端子
７ｂ 第２の端子
７ｃ 第３の端子
７ｄ 第４の端子
８ ＬＳＭモード終端器
９ 出力端子
１０ ＬＳＭモード終端器
１１ａ 第２の誘電体ストリップ
１１ｂ 第５の誘電体ストリップ
１２ ＬＳＥモード終端器
１３ ＬＳＭモード検波器
１４ ＬＳＭモード反射器
１５ ＬＳＭモード終端器
２１、２２ 誘電体ストリップ
２３ ＬＳＭモードの磁界
２４ ＬＳＥモードの磁界
Claims (5)
- 反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が前記第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が前記第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、前記第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が前記第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が前記第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、前記第４の誘電体ストリップに空隙を介して接続された第１のＬＳＭモード終端器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に前記第２の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に前記第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することを特徴とするＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器。
- 反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が前記第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が前記第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、前記第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が前記第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が前記第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、前記第２の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータと、前記第３のサーキュレータの第３の端子に空隙を介して接続された第１のＬＳＭモード終端器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に前記第３のサーキュレータの第２の端子が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に前記第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することを特徴とするＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器。
- 反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が前記第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が前記第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、前記第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が前記第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が前記第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に前記第２の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子にＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に前記第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器と、前記第２の誘電体ストリップの側面に前記第２の誘電体ストリップの伝送軸と垂直方向に配置された第５の誘電体ストリップと、前記第５の誘電体ストリップの前記第２の誘電体ストリップとは反対側に接続されたＬＳＥモード終端器とを有することを特徴とするＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器。
- 反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が前記第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が前記第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、前記第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が前記第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、一端が前記第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードスイッチが挿入された第３の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、前記第２の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータと、前記第３のサーキュレータの第３の端子に接続されたショットキバリヤダイオード内蔵のＬＳＭモード検波器と、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に前記第３のサーキュレータの第２の端子が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子にＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に前記第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することを特徴とするＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器。
- 反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、第１の端子を入力端子とし、入射した電波が反時計回りに隣接する端子から出力される第１のサーキュレータと、一端が前記第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の誘電体ストリップと、一端が前記第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第１のＬＳＭモード終端器と、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、前記第１の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第２のサーキュレータと、一端が前記第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第２の誘電体ストリップと、一端が前記第２のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＬＳＭモード反射器が挿入された第５の誘電体ストリップと、反時計回りに第１、第２、第３の端子を有し、前記第２の誘電体ストリップの他端が第１の端子に接続され、入射した電波が時計回りに隣接する端子から出力される第３のサーキュレータと、前記第３のサーキュレータの第２の端子に接続された第４の誘電体ストリップと、前記第３のサーキュレータの第３の端子に接続され、ＰＩＮダイオードが挿入された第３の誘電体ストリップと、第１、第２、第３、第４の端子を有し、第１の端子に前記第５の誘電体ストリップの他端が接続され、第２の端子を出力端子とし、第３の端子に第２のＬＳＭモード終端器が接続され、第４の端子に前記第３の誘電体ストリップの他端が接続され、第１の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配され、また第４の端子への入力電力が第２、第３の端子へと分配される方向性結合器とを有することを特徴とするＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器。
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