JP4446798B2 - High-frequency transceiver, radar device including the same, radar device-equipped vehicle equipped with the same, and radar device-equipped small vessel - Google Patents
High-frequency transceiver, radar device including the same, radar device-equipped vehicle equipped with the same, and radar device-equipped small vessel Download PDFInfo
- Publication number
- JP4446798B2 JP4446798B2 JP2004158439A JP2004158439A JP4446798B2 JP 4446798 B2 JP4446798 B2 JP 4446798B2 JP 2004158439 A JP2004158439 A JP 2004158439A JP 2004158439 A JP2004158439 A JP 2004158439A JP 4446798 B2 JP4446798 B2 JP 4446798B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency signal
- frequency
- output
- signal
- mixer
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
本発明は、ミリ波レーダモジュールやミリ波無線通信機等に使用される高周波送受信器に関するものであり、パルス変調された送信用の高周波信号が内部の反射等により受信系に出力されるのを適切に抑制することができる高周波送受信器およびそれを具備するレーダ装置ならびにそれを搭載したレーダ装置搭載車両およびレーダ装置搭載小型船舶に関するものである。 The present invention relates to a high-frequency transceiver used in a millimeter-wave radar module, a millimeter-wave wireless communication device, or the like, and outputs a pulse-modulated high-frequency signal for transmission to a receiving system by internal reflection or the like. The present invention relates to a high-frequency transceiver that can be appropriately suppressed, a radar device including the same, a vehicle equipped with the radar device mounted thereon, and a small ship equipped with the radar device.
従来から、ミリ波レーダモジュールやミリ波無線通信機等への応用が期待される高周波送受信器の方式として、例えば、特許文献1に開示されているようなパルス変調方式が提案されている。
Conventionally, for example, a pulse modulation method disclosed in
しかしながら、パルス変調方式では、パルス変調された送信用のミリ波信号の一部が高周波送受信器の内部の反射等により受信系に不要な信号として出力され、これが受信性能に悪影響を及ぼすという問題点があった。 However, in the pulse modulation method, a part of the pulse-modulated millimeter-wave signal for transmission is output as an unnecessary signal to the reception system due to internal reflection of the high-frequency transmitter / receiver, which adversely affects reception performance. was there.
本発明者は既にこの問題点に対する解決策を提案している(特許文献2を参照。)。その構成の例を、図15および図16にそれぞれ平面図で示す。なお、これらの構成の例において用いられる非放射性誘電体線路の基本的な構成は図14に示す部分破断斜視図のようなものであり、高周波信号の波長の2分の1以下の間隔aで配置された平行平板導体41,42間に誘電体線路43が挟まれた構成である。
The present inventor has already proposed a solution to this problem (see Patent Document 2). Examples of the configuration are shown in plan views in FIGS. 15 and 16, respectively. Note that the basic configuration of the non-radiative dielectric line used in these configuration examples is as shown in a partially broken perspective view in FIG. 14, with an interval a that is less than or equal to half the wavelength of the high-frequency signal. The
図15に示す例の高周波送受信器は、送信アンテナと受信アンテナとが一体化されたものの例であり、高周波信号であるミリ波信号の波長の2分の1以下の間隔で配置された平行平板導体51間(一方は図示していない)に、第1の誘電体線路53に付設され、高周波ダイオードから出力された高周波信号を周波数変調するとともにミリ波信号として第1の誘電体線路53を伝搬させるミリ波信号発振部52と、第1の誘電体線路53の途中に介在し、ミリ波信号をパルス化して送信用のミリ波信号として第1の誘電体線路53から出力させるパルス変調器(図示せず)と、第1の誘電体線路53に一端側が電磁結合するように近接配置されるかまたは第1の誘電体線路53に一端が接合されて、送信用のミリ波信号の一部をミキサー59側へ伝搬させる第2の誘電体線路58と、平行平板導体51に平行に配設されたフェライト板の周縁部に所定間隔で配置され、かつそれぞれミリ波信号の入出力端とされた第1の接続部54aと第2の接続部54bと第3の接続部54cとを有し、一つの接続部から入力されたミリ波信号をフェライト板の面内で時計回りまたは反時計回りに隣接する他の接続部より出力するサーキュレータ54であって、第1の誘電体線路53のミリ波信号の出力端に第1の接続部54aが接続されるサーキュレータ54と、サーキュレータ54の第2の接続部54bに接続され、ミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に送受信アンテナ56を有する第3の誘電体線路55と、サーキュレータ54の第3の接続部54cに接続され、送受信アンテナ56で受信されて第3の誘電体線路55を伝搬し第2の接続部54bを通って第3の接続部54cから出力された受信波をミキサー59へ伝搬させる第4の誘電体線路57と、第2の誘電体線路58の中途と第4の誘電体線路57の中途とを電磁結合するように近接させるかまたは接合させて成り、送信用のミリ波信号の一部と受信波とを混合して中間周波信号を発生するミキサー59と、を設けた高周波送受信器である。そして、この例において、ミキサー59の出力端に、パルス変調された送信用のミリ波信号がパルス変調器から出力されたときに出力端を開状態とするスイッチング制御部(図示せず)を設けることにより、パルス変調器のパルス化動作を開始するためのパルス化信号がパルス変調器に入力されるのとほとんど同時に、不要信号がミキサー59よりも後段の受信系に出力されるのを防ぐことができる。
The high-frequency transmitter / receiver of the example shown in FIG. 15 is an example in which a transmitting antenna and a receiving antenna are integrated, and parallel plates arranged at intervals of one-half or less of the wavelength of a millimeter wave signal that is a high-frequency signal. Between the conductors 51 (one is not shown), it is attached to the first
図16に示す例の高周波送受信器は、送信アンテナと受信アンテナとを独立させたものの例であり、高周波信号であるミリ波信号の波長の2分の1以下の間隔で配置された平行平板導体61間(一方は図示していない)に、第1の誘電体線路63に付設され、高周波ダイオードから出力された高周波信号を周波数変調するとともにミリ波信号として第1の誘電体線路63を伝搬させるミリ波信号発振部62と、第1の誘電体線路63の途中に介在し、ミリ波信号をパルス化して送信用のミリ波信号として第1の誘電体線路63から出力させるパルス変調器(図示せず)と、第1の誘電体線路63に一端側が電磁結合するように近接配置されるかまたは第1の誘電体線路63に一端が接合されて、送信用のミリ波信号の一部をミキサー71側へ伝搬させる第2の誘電体線路68と、平行平板導体61に平行に配設されたフェライト板の周縁部に所定間隔で配置され、かつそれぞれミリ波信号の入出力端とされた第1の接続部64aと第2の接続部64bと第3の接続部64cとを有し、一つの接続部から入力されたミリ波信号をフェライト板の面内で時計回りまたは反時計回りに隣接する他の接続部より出力するサーキュレータ64であって、第1の誘電体線路63のミリ波信号の出力端に第1の接続部64aが接続されるサーキュレータ64と、サーキュレータ64の第2の接続部64bに接続され、送信用のミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に送信アンテナ66を有する第3の誘電体線路65と、先端部に受信アンテナ70、他端部にミキサー71が設けられた、受信アンテナ70で受信された受信波を伝搬させる第4の誘電体線路69と、サーキュレータ64の第3の接続部64cに接続され、送信アンテナ66で受信混入したミリ波信号を減衰させる無反射終端部67aが先端に設けられた第5の誘電体線路67と、第2の誘電体線路68の中途と第4の誘電体線路69の中途とを電磁結合するように近接させるかまたは接合させて成り、、受信アンテナ70で受信された受信波を伝搬させるミリ波信号の一部と受信波とを混合させて中間周波信号を発生させるミキサー71と、を設けた高周波送受信器である。そして、この例において、ミキサー71の出力端に、パルス変調された送信用のミリ波信号がパルス変調器から出力されたときに出力端を開状態とするスイッチング制御部(図示せず)を設けることにより、パルス変調器のパルス化動作を開始するためのパルス化信号がパルス変調器に入力されるのとほとんど同時に、送信アンテナ66から受信アンテナ70へ直接混入した不要信号がミキサー71よりも後段の受信系に出力されるのを防ぐことができる。
The high-frequency transmitter / receiver of the example shown in FIG. 16 is an example in which a transmitting antenna and a receiving antenna are independent from each other, and parallel plate conductors arranged at intervals of 1/2 or less of the wavelength of a millimeter-wave signal that is a high-frequency signal. Between 61 (one is not shown), it is attached to the first
次に、図17は図15に示す高周波送受信器をミリ波レーダとして用いたときの各部の構成をブロック回路図で示したものである。 Next, FIG. 17 is a block circuit diagram showing the configuration of each part when the high-frequency transceiver shown in FIG. 15 is used as a millimeter wave radar.
図17において、111は、ガンダイオードおよびバラクターダイオードを具備したVCOであり、その変調信号入力用のIN−2端子に信号が入力されて動作する。このVCO111の出力信号を、IN−1端子に入力されたパルス化信号をパルス変調器112に入力することにより、パルス変調器112によってパルス変調させる。このパルス変調器112は、図15においては、第1の誘電体線路53の途中に介在するものであり、図18にその構成を斜視図で示すようなスイッチ(RFスイッチ)である。
In FIG. 17,
図18に示すパルス変調器の構成は、配線基板88の一主面にチョーク型バイアス供給線路90を形成して、その中途に形成された接続用の電極81,81間に、半田実装されたビームリードタイプのPINダイオードやショットキーバリアダイオード80を設けたスイッチである。このようなスイッチが、PINダイオードやショットキーバリアダイオード80が第1の誘電体線路53の途中の端面間に、そのバイアス印加電圧方向が横方向になるように設置されて、パルス変調器112として使用される。
In the configuration of the pulse modulator shown in FIG. 18, a choke-type
113は、送信時にはミリ波信号をアンテナ114側へ伝送させ、受信時には受信波をミキサー115側へ伝送させるサーキュレータ、114はミリ波信号の送受信用のアンテナであり、アンテナ114は、サーキュレータ113とは金属導波管または金属導波管に誘電体を充填した誘電体導波管等を介して接続された、例えばホーンアンテナ等である。また、115は、VCO111から出力されたミリ波信号とアンテナ114で受信した受信信号とを混合することにより、目標物までの距離等を検出するための中間周波信号を出力するミキサーである。
113 is a circulator that transmits a millimeter wave signal to the
116は、ミキサー115から出力された中間周波信号を、遮断したり通過させたりする開閉器としてのスイッチである。また、119はスイッチ116の開閉(オン−オフ)のタイミングを制御する制御部である。これらスイッチ116および制御部119からスイッチング制御部が構成される。
制御部119は、パルス変調器112と連動するようにIN−1端子のパルス化信号が入力されて、パルス変調器112でパルス変調された送信用のミリ波信号が、非放射性誘電体線路と誘電体導波管との接続部で反射されたりサーキュレータ113から漏れてミキサー115を介して不要信号となって出力されたりして増幅器118に入力される前に、スイッチ116により遮断するようにその開閉のタイミングを制御する。
The
なお、117はスイッチ116と増幅器118とを交流結合するためのコンデンサである。
以上の構成により、パルス変調された送信用のミリ波信号がミキサー115に混入して後段の受信系に漏れないように遮断できるため、ミリ波レーダシステムの探知精度を高めることが可能となる。
しかしながら、特許文献2において提案した構成においても、本発明者らがさらに高周波送受信器の性能を高めるべく鋭意検討を重ねた結果、次に述べるようなさらに改善が望まれる問題点を見いだした。
However, even in the configuration proposed in
そのような問題点として、スイッチ116の少なくとも閉(オン)のタイミングを緻密に制御する必要があった。
As such a problem, it is necessary to precisely control at least the closing (ON) timing of the
一般に、高周波ダイオードを用いたパルス変調器112は、ゼロバイアス容量等の高周波ダイオードに固有の特性を有しているため、駆動用に理想的なパルス信号を入力したとしても、変調電流にリンギングノイズ等の歪みが大なり小なり生じることがある。また、駆動用のパルス信号自身にも大なり小なり同様の歪みが存在することがある。これらのため、パルス変調器112から出力されるミリ波信号の出力強度が信号の1周期内において定常状態に安定するまでに、ある一定時間が必要である。その結果、IN−1端子の信号を開(オフ)状態にして、ミリ波信号の出力を開(オフ)状態にした後、スイッチ116を閉(オン)状態にすると、そのタイミングによっては、まだミリ波信号の出力強度の変動が残っていて、これが不要な信号(ノイズ)としてミキサー115に出力されてしまい、本来検出すべき信号と混信して、レーダ探知性能を悪化させる場合があるという問題点があった。
In general, the
本発明は以上のような改善が望まれる問題点を解決すべく案出されたものであり、その目的は、パルス変調された送信用高周波信号が内部の反射等により受信系に出力されるのを、適切に抑制することができる高周波送受信器を提供することにある。 The present invention has been devised in order to solve the above-described problems that are desired to be improved. The purpose of the present invention is to output a pulse-modulated high-frequency signal for transmission to a receiving system by internal reflection or the like. It is in providing the high frequency transmitter-receiver which can suppress appropriately.
また、本発明の他の目的は、上記本発明の高周波送受信器を具備する、探知対象物を早く確実に探知することができる高性能なレーダ装置ならびにそれを搭載したレーダ装置搭載車両およびレーダ装置搭載小型船舶を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a high-performance radar device comprising the high-frequency transmitter / receiver of the present invention, capable of quickly and reliably detecting an object to be detected, a radar device-equipped vehicle equipped with the radar device, and a radar device. It is to provide an onboard small vessel.
本発明の第1の高周波送受信器は、高周波信号を発生する高周波発振器と、この高周波発振器に接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端と他方の出力端とに出力する分岐器と、前記一方の出力端に接続された、この一方の出力端に分岐された高周波信号を変調して送信用高周波信号を出力する変調器と、磁性体の周囲に第1の端子,第2の端子および第3の端子を有し、この順に一つの端子から入力された高周波信号を隣接する次の端子より出力する、前記変調器の出力が前記第1の端子に入力されるサーキュレータと、このサーキュレータの前記第2の端子に接続された送受信アンテナと、前記分岐器の前記他方の出力端と前記サーキュレータの前記第3の端子との間に接続された、前記他方の出力端に分岐された高周波信号と前記送受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備しており、このミキサーは、前記他方の出力端および前記第3の端子に対応してそれぞれ配置された高周波信号を検波する高周波検波用素子と、これら第1および第2の高周波検波用素子にバイアス電流を流すバイアス回路と、このバイアス回路に接続された、開状態で前記バイアス回路のバイアス電流を遮断して前記ミキサーから前記中間周波信号を出力させず、前記変調器からの前記送信用高周波信号が非出力状態で安定したときに閉状態となってバイアス電流を流して前記ミキサーから前記中間周波信号を出力させる開閉器と、前記第1および第2の高周波検波用素子のそれぞれの近傍に配置された、前記中間周波信号が出力されない時に前記高周波信号を検波して終端させる、高周波検波用素子から成る第1および第2の高周波信号終端用素子と、これら第1および第2の高周波信号終端用素子にバイアス電流を流す第2のバイアス回路とを具備しており、前記バイアス回路は基板の表面に形成されたチョーク型バイアス供給線路を有し、前記第2のバイアス回路は前記基板の裏面に形成された第2のチョーク型バイアス供給線路を有し、前記チョーク型バイアス供給線路および前記第2のチョーク型バイアス供給線路の間の前記基板の内部に接地導体層が設けられていることを特徴とするものである。 A first high-frequency transmitter / receiver of the present invention includes a high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal, and a branching device that is connected to the high-frequency oscillator and branches the high-frequency signal and outputs it to one output end and the other output end. A modulator connected to the one output end and modulating a high-frequency signal branched to the one output end and outputting a transmission high-frequency signal; a first terminal around the magnetic body; A circulator in which the output of the modulator is input to the first terminal, and a high-frequency signal input from one terminal in this order is output from an adjacent next terminal. The transmitting / receiving antenna connected to the second terminal of the circulator and the other output terminal connected between the other output terminal of the branching device and the third terminal of the circulator are branched. High frequency signal A mixer that mixes the high-frequency signal received by the transmission / reception antenna and outputs an intermediate frequency signal, and the mixer is disposed corresponding to the other output end and the third terminal, respectively. A high-frequency detection element for detecting a high-frequency signal, a bias circuit for supplying a bias current to the first and second high-frequency detection elements, and a bias current of the bias circuit connected to the bias circuit in an open state are cut off. The intermediate frequency signal is not output from the mixer, and when the high frequency signal for transmission from the modulator is stable in a non-output state, the mixer is closed and a bias current is supplied to the intermediate frequency signal from the mixer. a switch for outputting the arranged near the respective first and second high-frequency detection element, wherein the intermediate frequency signal is not output First and second high-frequency signal terminating elements comprising a high-frequency detection element for detecting and terminating the high-frequency signal in a second, and a second current flowing through the first and second high-frequency signal terminating elements A bias circuit, the bias circuit having a choke-type bias supply line formed on the surface of the substrate, and the second bias circuit being a second choke-type bias formed on the back surface of the substrate. It has a supply line, and a grounding conductor layer is provided inside the substrate between the choke-type bias supply line and the second choke-type bias supply line .
本発明の第2の高周波送受信器は、高周波信号を発生する高周波発振器と、この高周波発振器に接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端と他方の出力端とに出力する分岐器と、前記一方の出力端に接続された、この一方の出力端に分岐された高周波信号を変調して送信用高周波信号を出力する変調器と、この変調器の出力端に一端が接続された、この一端側から他端側へ前記送信用高周波信号を通過させるアイソレータと、このアイソレータに接続された送信アンテナと、前記分岐器の前記他方の出力端側に接続された受信アンテナと、前記分岐器の前記他方の出力端と前記受信アンテナとの間に接続された、前記他方の出力端に分岐された高周波信号と前記受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備しており、このミキサーは、前記他方の出力端および前記受信アンテナに対応してそれぞれ配置された高周波信号を検波する第1および第2の高周波検波用素子と、これら第1および第2の高周波検波用素子にバイアス電流を流すバイアス回路と、このバイアス回路に接続された、開状態で前記バイアス回路のバイアス電流を遮断して前記ミキサーから前記中間周波信号を出力させず、前記変調器からの前記送信用高周波信号が非出力状態で安定したときに閉状態となってバイアス電流を流して前記ミキサーから前記中間周波信号を出力させる開閉器と、前記第1および第2の高周波検波用素子のそれぞれの近傍に配置された、前記中間周波信号が出力されない時に前記高周波信号を検波して終端させる、高周波検波用素子から成る第1および第2の高周波信号終端用素子と、これら第1および第2の高周波信号終端用素子にバイアス電流を流す第2のバイアス回路とを具備しており、
前記バイアス回路は基板の表面に形成されたチョーク型バイアス供給線路を有し、前記第2のバイアス回路は前記基板の裏面に形成された第2のチョーク型バイアス供給線路を有し、前記チョーク型バイアス供給線路および前記第2のチョーク型バイアス供給線路の間の前記基板の内部に接地導体層が設けられていることを特徴とするものである。
A second high-frequency transmitter / receiver of the present invention includes a high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal, and a branching device that is connected to the high-frequency oscillator and branches the high-frequency signal and outputs it to one output end and the other output end. And a modulator connected to the one output end for modulating a high-frequency signal branched to the one output end and outputting a high-frequency signal for transmission, and one end connected to the output end of the modulator. An isolator that passes the high-frequency signal for transmission from the one end side to the other end side, a transmitting antenna connected to the isolator, a receiving antenna connected to the other output end side of the branching device, and the branch The intermediate frequency signal is output by mixing the high-frequency signal branched between the other output end and the high-frequency signal received by the receiving antenna, connected between the other output end of the receiver and the receiving antenna. That has and a mixer, the mixer comprises a first and second high-frequency detection element for detecting a high-frequency signal are arranged in correspondence to the other output terminal and said receiving antenna, these first And a bias circuit for supplying a bias current to the second high-frequency detection element, and the bias circuit of the bias circuit connected to the bias circuit in an open state is cut off and the intermediate frequency signal is not output from the mixer, A switch that is closed when the high-frequency signal for transmission from the modulator is stable in a non-output state and that causes the bias current to flow and outputs the intermediate frequency signal from the mixer; and the first and second switches For high frequency detection, arranged near each of the high frequency detection elements, the high frequency signal is detected and terminated when the intermediate frequency signal is not output. First and second high-frequency signal termination element consists of a child, which comprises a second bias circuit for supplying a bias current to the first and second high-frequency signal termination element,
The bias circuit has a choke-type bias supply line formed on the surface of the substrate, and the second bias circuit has a second choke-type bias supply line formed on the back surface of the substrate, and the choke type A ground conductor layer is provided inside the substrate between the bias supply line and the second choke-type bias supply line .
また、本発明の第1または第2の高周波送受信器は、上記各構成において、前記変調器は、III−V族化合物半導体を含む材料から成る半導体素子が用いられていることを特徴とするものである。 The first or second high-frequency transmitter / receiver of the present invention is characterized in that, in each of the above-described configurations, the modulator uses a semiconductor element made of a material containing a III-V group compound semiconductor. It is.
また、本発明のレーダ装置は、上記本発明の第1および第2のいずれかの高周波送受信器と、この高周波送受信器から出力される前記中間周波信号を処理して探知対象物までの距離情報を検出する距離情報検出器とを具備することを特徴とするものである。 Further, the radar apparatus of the present invention processes either the first or second high frequency transmitter / receiver of the present invention and the distance information to the detection target by processing the intermediate frequency signal output from the high frequency transmitter / receiver. And a distance information detector for detecting.
また、本発明のレーダ装置搭載車両は、上記本発明のレーダ装置を備え、このレーダ装置を探知対象物の検出に用いることを特徴とするものである。 A vehicle equipped with a radar device according to the present invention includes the radar device according to the present invention, and is characterized in that the radar device is used for detection of a detection target.
また、本発明のレーダ装置搭載船舶は、上記本発明のレーダ装置を備え、このレーダ装置を探知対象物の検出に用いることを特徴とするものである。 Further, a ship equipped with a radar device according to the present invention includes the radar device according to the present invention, and the radar device is used for detection of a detection object.
本発明の第1の高周波送受信器によれば、高周波信号を発生する高周波発振器と、この高周波発振器に接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端と他方の出力端とに出力する分岐器と、前記一方の出力端に接続された、この一方の出力端に分岐された高周波信号を変調して送信用高周波信号を出力する変調器と、磁性体の周囲に第1の端子,第2の端子および第3の端子を有し、この順に一つの端子から入力された高周波信号を隣接する次の端子より出力する、前記変調器の出力が前記第1の端子に入力されるサーキュレータと、このサーキュレータの前記第2の端子に接続された送受信アンテナと、前記分岐器の前記他方の出力端と前記サーキュレータの前記第3の端子との間に接続された、前記他方の出力端に分岐された高周波信号と前記送受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備しており、このミキサーは、前記他方の出力端および前記第3の端子に対応してそれぞれ配置された高周波信号を検波する高周波検波用素子と、これら第1および第2の高周波検波用素子にバイアス電流を流すバイアス回路と、このバイアス回路に接続された、開状態で前記バイアス回路のバイアス電流を遮断して前記ミキサーから前記中間周波信号を出力させず、前記変調器からの前記送信用高周波信号が非出力状態で安定したときに閉状態となってバイアス電流を流して前記ミキサーから前記中間周波信号を出力させる開閉器と、前記第1および第2の高周波検波用素子のそれぞれの近傍に配置された、前記中間周波信号が出力されない時に前記高周波信号を検波して終端させる、高周波検波用素子から成る第1および第2の高周波信号終端用素子と、これら第1および第2の高周波信号終端用素子にバイアス電流を流す第2のバイアス回路とを具備しており、前記バイアス回路は基板の表面に形成されたチョーク型バイアス供給線路を有し、前記第2のバイアス回路は前記基板の裏面に形成された第2のチョーク型バイアス供給線路を有し、前記チョーク型バイアス供給線路および前記第2のチョーク型バイアス供給線路の間の前記基板の内部に接地導体層が設けられていることから、パルス化された送信用高周波信号を送信する際に、この送信用高周波信号の強度が不安定な時にミキサーが第1および第2の高周波検波素子でそれぞれ分岐器からの高周波信号および受信した高周波信号を検波して中間周波信号を出力しないようにミキサーのバイアス回路に接続された開閉器が開状態となってミキサーのバイアス電流を遮断するため、変調器に入力される変調信号にパルス波形歪み等のノイズが含まれていて、このノイズが送信用高周波信号に混入し、さらにこのようなノイズを含んだ送信用高周波信号の一部がミキサー側に漏洩したとしても、ミキサーのバイアス回路に接続された開閉器がこのようなノイズを含んだ送信用高周波信号の一部に対応する中間周波信号を適切に遮断するように働くので、S/N(信号対ノイズ)比を高くすることができ、受信性能を高くすることができる高周波送受信器となる。
また、第1および第2の高周波信号終端用素子が、第1および第2の高周波検波用素子が検波動作をしていない時に検波動作をして、それにより検波した分岐器からの高周波信号および受信した高周波信号を終端するので、ミキサーの入力端のインピーダンスが高くなってしまわないようにすることができることにより、ミキサーの入力端で反射する高周波信号を少なくすることができる。その結果、ミキサーで反射された高周波信号が変調器の出力端側に漏洩してその出力端で反射するために変調器のオン/オフ比が低下してしまうといったことがなくなるので、受信側で識別しやすい高周波信号を送信することができる高周波送受信器となる。
According to the first high-frequency transceiver of the present invention, a high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal and the high-frequency signal connected to the high-frequency oscillator are branched and output to one output end and the other output end. A branching device, a modulator connected to the one output end, modulating a high-frequency signal branched to the one output end, and outputting a high-frequency signal for transmission; a first terminal around the magnetic body; A circulator having a second terminal and a third terminal and outputting a high-frequency signal inputted from one terminal in this order from an adjacent next terminal, wherein the output of the modulator is inputted to the first terminal A transmitting / receiving antenna connected to the second terminal of the circulator, and the other output terminal connected between the other output terminal of the branching device and the third terminal of the circulator. Branched high lap A mixer that mixes a signal and a high-frequency signal received by the transmission / reception antenna to output an intermediate frequency signal, and the mixer is disposed corresponding to the other output terminal and the third terminal, respectively. A high-frequency detection element for detecting the generated high-frequency signal, a bias circuit for supplying a bias current to the first and second high-frequency detection elements, and a bias current of the bias circuit in an open state connected to the bias circuit The intermediate frequency signal is not output from the mixer by shutting off, and when the high frequency signal for transmission from the modulator is stabilized in a non-output state, the mixer is closed and a bias current is supplied to the intermediate signal from the mixer. a switch for outputting a frequency signal, which is disposed near each of said first and second high-frequency detection element, wherein the intermediate frequency signal is output First and second high-frequency signal termination elements that detect and terminate the high-frequency signal when no signal is present, and a second current that flows through the first and second high-frequency signal termination elements. The bias circuit has a choke-type bias supply line formed on the surface of the substrate, and the second bias circuit is a second choke-type formed on the back surface of the substrate. A pulsed transmission high-frequency signal having a bias supply line and having a ground conductor layer provided inside the substrate between the choke-type bias supply line and the second choke-type bias supply line When the intensity of the high-frequency signal for transmission is unstable, the mixer uses the first and second high-frequency detectors to receive the high-frequency signal and the signal from the branching device, respectively. The switch connected to the mixer bias circuit is opened so as to detect the received high frequency signal and not output the intermediate frequency signal, and the mixer bias current is cut off. Even if noise such as pulse waveform distortion is included, this noise is mixed in the high-frequency signal for transmission, and part of the high-frequency signal for transmission containing such noise leaks to the mixer side, the bias of the mixer Since the switch connected to the circuit works to properly cut off the intermediate frequency signal corresponding to a part of the high frequency signal for transmission including such noise, the S / N (signal to noise) ratio is increased. Therefore, a high-frequency transmitter / receiver capable of improving reception performance can be obtained.
The first and second high-frequency signal terminating elements perform a detection operation when the first and second high-frequency detection elements are not performing a detection operation, and the high-frequency signal from the branching device detected thereby, and Since the received high-frequency signal is terminated, the impedance at the input end of the mixer can be prevented from becoming high, so that the high-frequency signal reflected at the input end of the mixer can be reduced. As a result, the high-frequency signal reflected by the mixer does not leak to the output end side of the modulator and is reflected at the output end, so that the on / off ratio of the modulator does not decrease. It becomes a high frequency transmitter-receiver which can transmit the high frequency signal which is easy to identify.
また、本発明の第2の高周波送受信器によれば、高周波信号を発生する高周波発振器と、この高周波発振器に接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端と他方の出力端とに出力する分岐器と、前記一方の出力端に接続された、この一方の出力端に分岐された高周波信号を変調して送信用高周波信号を出力する変調器と、この変調器の出力端に一端が接続された、この一端側から他端側へ前記送信用高周波信号を通過させるアイソレータと、このアイソレータに接続された送信アンテナと、前記分岐器の前記他方の出力端側に接続された受信アンテナと、前記分岐器の前記他方の出力端と前記受信アンテナとの間に接続された、前記他方の出力端に分岐された高周波信号と前記受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備しており、このミキサーは、前記他方の出力端および前記受信アンテナに対応してそれぞれ配置された高周波信号を検波する第1および第2の高周波検波用素子と、これら第1および第2の高周波検波用素子にバイアス電流を流すバイアス回路と、このバイアス回路に接続された、開状態で前記バイアス回路のバイアス電流を遮断して前記ミキサーから前記中間周波信号を出力させず、前記変調器からの前記送信用高周波信号が非出力状態で安定したときに閉状態となってバイアス電流を流して前記ミキサーから前記中間周波信号を出力させる開閉器と、前記第1および第2の高周波検波用素子のそれぞれの近傍に配置された、前記中間周波信号が出力されない時に前記高周波信号を検波して終端させる、高周波検波用素子から成る第1および第2の高周波信号終端用素子と、これら第1および第2の高周波信号終端用素子にバイアス電流を流す第2のバイアス回路とを具備しており、前記バイアス回路は基板の表面に形成されたチョーク型バイアス供給線路を有し、前記第2のバイアス回路は前記基板の裏面に形成された第2のチョーク型バイアス供給線路を有し、前記チョーク型バイアス供給線路および前記第2のチョーク型バイアス供給線路の間の前記基板の内部に接地導体層が設けられていることから、送受別体のアンテナを用いた高周波送受信器においても、パルス化された送信用高周波信号を送信する際に、この送信用高周波信号の強度が不安定な時にミキサーが第1および第2の高周波検波素子でそれぞれ分岐器からの高周波信号および受信した高周波信号を検波して中間周波信号を出力しないようにミキサーのバイアス回路に接続された開閉器が開状態となってミキサーのバイアス電流を遮断するため、変調器に入力される変調信号にパルス波形歪み等のノイズが含まれていて、このノイズが送信用高周波信号に混入し、さらにこのようなノイズを含んだ送信用高周波信号の一部がミキサー側に漏洩したとしても、ミキサーのバイアス回路に接続された開閉器がこのようなノイズを含んだ送信用高周波信号の一部に対応する中間周波信号を適切に遮断するように働くので、S/N(信号対ノイズ)比を高くすることができ、受信性能を高くすることができる高周波送受信器となる。
また、第1および第2の高周波信号終端用素子が、第1および第2の高周波検波用素子が検波動作をしていない時に検波動作をして、それにより検波した分岐器からの高周波信号および受信した高周波信号を終端するので、ミキサーの入力端のインピーダンスが高くなってしまわないようにすることができることにより、ミキサーの入力端で反射する高周波信号を少なくすることができる。その結果、ミキサーで反射された高周波信号が変調器の出力端側に漏洩してその出力端で反射するために変調器のオン/オフ比が低下してしまうといったことがなくなるので、受信側で識別しやすい高周波信号を送信することができる高周波送受信器となる。
According to the second high-frequency transmitter / receiver of the present invention, the high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal and the high-frequency signal connected to the high-frequency oscillator are branched to one output end and the other output end. An output branching device, a modulator connected to the one output end, modulating a high-frequency signal branched to the one output end and outputting a transmission high-frequency signal, and one end at the output end of the modulator Is connected to the isolator that passes the high-frequency signal for transmission from one end side to the other end side, the transmitting antenna connected to the isolator, and the receiving antenna connected to the other output end side of the branching device And a high-frequency signal branched between the other output end connected between the other output end of the branching device and the receiving antenna and a high-frequency signal received by the receiving antenna, It has and a mixer for outputting a signal, the mixer comprises a first and second high-frequency detection element for detecting a high-frequency signal are arranged in correspondence to the other output terminal and said receiving antenna, A bias circuit for supplying a bias current to the first and second high-frequency detection elements, and an output of the intermediate frequency signal from the mixer by cutting off the bias current of the bias circuit connected to the bias circuit in an open state A switch that is closed when the high-frequency signal for transmission from the modulator is stable in a non-output state and that causes the bias current to flow and outputs the intermediate-frequency signal from the mixer; and Arranged in the vicinity of each of the second high-frequency detection elements, the high-frequency signal is detected and terminated when the intermediate frequency signal is not output, First and second high-frequency signal termination elements each comprising a frequency detection element, and a second bias circuit for causing a bias current to flow through the first and second high-frequency signal termination elements. The circuit has a choke-type bias supply line formed on the surface of the substrate, and the second bias circuit has a second choke-type bias supply line formed on the back surface of the substrate, and the choke-type bias supply Since a ground conductor layer is provided inside the substrate between the line and the second choke-type bias supply line , even in a high-frequency transmitter / receiver using a separate antenna for transmission and reception, When transmitting the high-frequency signal, when the strength of the high-frequency signal for transmission is unstable, the mixer uses the first and second high-frequency detectors to respectively output the high-frequency signal from the branching device. The modulation signal input to the modulator is used to shut off the mixer bias current when the switch connected to the mixer bias circuit is opened so that the received high frequency signal is detected and the intermediate frequency signal is not output. Even if noise such as pulse waveform distortion is included in the transmission high-frequency signal and a part of the transmission high-frequency signal containing such noise leaks to the mixer side, Since the switch connected to the bias circuit works to properly cut off the intermediate frequency signal corresponding to a part of the high frequency signal for transmission including such noise, the S / N (signal to noise) ratio is increased. Thus, a high-frequency transmitter / receiver capable of improving reception performance can be obtained.
The first and second high-frequency signal terminating elements perform a detection operation when the first and second high-frequency detection elements are not performing a detection operation, and the high-frequency signal from the branching device detected thereby, and Since the received high-frequency signal is terminated, the impedance at the input end of the mixer can be prevented from becoming high, so that the high-frequency signal reflected at the input end of the mixer can be reduced. As a result, the high-frequency signal reflected by the mixer does not leak to the output end side of the modulator and is reflected at the output end, so that the on / off ratio of the modulator does not decrease. It becomes a high frequency transmitter-receiver which can transmit the high frequency signal which is easy to identify.
また、本発明の第1または第2の高周波送受信器によれば、変調器に、III−V族化合物半導体を含む材料から成る半導体素子が用いられているときには、III−V族化合物半導体を含む材料から成る半導体素子は、キャリアの移動度が大きくてライフタイムが短いため、変調器において、この半導体素子に変調電流を流す際にこの変調電流を過渡状態から速やかに定常状態に収束させることができるので、この変調電流に対応するパルス化された送信用高周波信号を速やかに定常状態に収束させることができ、パルス化された送信用高周波信号を出力した後、早いタイミングで開閉器を閉(オン)状態にしても、パルスの立ち上がり直後に発生する不要な信号が混入した送信用高周波信号に対応する中間周波信号がミキサーの後段に出力されることがなくなり、中間周波信号が遮断されることにより送受信することができなくなる時間を減らすことができる高周波送受信器となる。 According to the first or second high-frequency transmitter / receiver of the present invention, when a semiconductor element made of a material containing a III-V group compound semiconductor is used for the modulator, the III-V group compound semiconductor is included. Since a semiconductor element made of a material has a high carrier mobility and a short lifetime, when a modulation current is passed through the semiconductor element in a modulator, the modulation current can be quickly converged from a transient state to a steady state. Therefore, the pulsed high frequency signal for transmission corresponding to the modulation current can be quickly converged to a steady state, and after the pulsed high frequency signal for transmission is output, the switch is closed at an early timing ( Even in the ON state, an intermediate frequency signal corresponding to the high frequency signal for transmission mixed with an unnecessary signal generated immediately after the rise of the pulse is output to the subsequent stage of the mixer. DOO is eliminated, the RF transceiver can be an intermediate frequency signal is reduced it becomes time can not be transmitted and received by being blocked.
また、本発明のレーダ装置によれば、上記本発明の第1および第2のいずれかの高周波送受信器と、この高周波送受信器から出力される中間周波信号を処理して探知対象物までの距離情報を検出する距離情報検出器とを具備することから、高周波送受信器の受信性能が高いため、早く確実に探知対象物を探知することができるとともに至近距離や遠方の探知対象物をも探知することができるレーダ装置となる。 Further, according to the radar apparatus of the present invention, either the first or second high-frequency transmitter / receiver of the present invention and the distance to the detection object by processing the intermediate frequency signal output from the high-frequency transmitter / receiver. Since it has a distance information detector that detects information, the reception performance of the high-frequency transmitter / receiver is high, so that it is possible to detect a detection object quickly and reliably, and also to detect a detection object at a short distance or far away It becomes a radar device that can.
また、本発明のレーダ装置搭載車両によれば、上記本発明のレーダ装置を備え、このレーダ装置を探知対象物の検出に用いることから、レーダ装置が早く確実に探知対象物である他の車両を探知するため、急激な挙動を車両に起こさせることなく、車両の適切な制御や運転者への適切な警告をすることができるレーダ装置搭載車両となる。 Further, according to the vehicle equipped with the radar device of the present invention, since the radar device of the present invention is provided and this radar device is used for detection of the detection target object, the other radar device is the detection target object quickly and reliably. Therefore, the vehicle equipped with the radar device can perform appropriate control of the vehicle and appropriate warning to the driver without causing the vehicle to make a sudden behavior.
また、本発明のレーダ装置搭載船舶によれば、上記本発明のレーダ装置を備え、このレーダ装置を探知対象物の検出に用いることから、レーダ装置が早く確実に探知対象物である他の小型船舶を探知するため、急激な挙動を小型船舶に起こさせることなく、小型船舶の適切な制御や操縦者への適切な警告をすることができるレーダ装置搭載小型船舶となる。 Further, according to the ship equipped with the radar device of the present invention, since the radar device of the present invention is provided, and this radar device is used for detection of the detection target, the radar device is another small size that is the detection target quickly and reliably. In order to detect a ship, it is a small ship equipped with a radar device that can perform appropriate control of a small ship and an appropriate warning to a pilot without causing a rapid behavior in the small ship.
本発明の第1および第2の高周波送受信器、それらを具備するレーダ装置ならびにそれを搭載したレーダ装置搭載車両およびレーダ装置搭載小型船舶について、高周波信号としてミリ波信号を使用するものを例にとって以下に詳細に説明する。 The first and second high-frequency transmitter / receivers of the present invention, the radar apparatus including them, the radar apparatus-equipped vehicle and the small ship equipped with the radar apparatus, using the millimeter-wave signal as an example of the high-frequency signal will be described below. Will be described in detail.
図1および図3はそれぞれ本発明の第1の高周波送受信器の実施の形態の一例を模式的に示すブロック回路図およびこの例におけるミリ波帯の高周波信号を伝送するミリ波伝送部の例を模式的に示す平面図である。また、図2および図4はそれぞれ本発明の第2の高周波送受信器の実施の形態の一例を模式的に示すブロック回路図およびこの例におけるミリ波帯の高周波信号を伝送するミリ波伝送部の例を模式的に示す平面図である。また、図5は図3および図4に示すミリ波伝送部における変調器のミリ波変調部の例を模式的に示す斜視図である。また、図6は図3および図4に示すミリ波伝送部におけるミキサーの例を模式的に示す図であり、(a)は平面図、(b)はそのA部の要部斜視図である。また、図7は図6に示すミキサーにおけるミリ波検波部の例を模式的に示す平面図である。 FIG. 1 and FIG. 3 are block circuit diagrams schematically showing an example of an embodiment of a first high-frequency transceiver according to the present invention, and an example of a millimeter wave transmission unit for transmitting a millimeter-wave band high-frequency signal in this example. It is a top view shown typically. FIGS. 2 and 4 are block circuit diagrams schematically showing an example of an embodiment of the second high frequency transmitter / receiver of the present invention, and a millimeter wave transmission unit for transmitting a high frequency signal in the millimeter wave band in this example. It is a top view which shows an example typically. FIG. 5 is a perspective view schematically showing an example of the millimeter wave modulation section of the modulator in the millimeter wave transmission section shown in FIGS. 6 is a diagram schematically showing an example of a mixer in the millimeter wave transmission section shown in FIGS. 3 and 4, wherein (a) is a plan view and (b) is a perspective view of the main part of the A section. . FIG. 7 is a plan view schematically showing an example of a millimeter wave detection unit in the mixer shown in FIG.
また、図8は本発明の第1の高周波送受信器の実施の形態の他の例を模式的に示すブロック回路図である。また、図9(a)および(b)はそれぞれ図8に示す高周波送受信器におけるミリ波検波部の一例および他の例を模式的に示す平面図である。また、図10は図8に示す高周波送受信器におけるミキサーのミリ波検波部のさらに他の例を模式的に示す図であり、(a)は平面図、(b)はその断面図である。また、図11は本発明の第1の高周波送受信器の実施の形態のさらに他の例を模式的に示すブロック回路図である。また、図12は本発明の第2の高周波送受信器の実施の形態の他の例を模式的に示すブロック回路図である。また、図13は本発明のレーダ装置の実施の形態の一例を模式的に示すブロック回路図である。 FIG. 8 is a block circuit diagram schematically showing another example of the first high-frequency transceiver according to the present invention. FIGS. 9A and 9B are plan views schematically showing an example and another example of the millimeter wave detection unit in the high frequency transmitter / receiver shown in FIG. FIG. 10 is a diagram schematically showing still another example of the millimeter wave detection unit of the mixer in the high frequency transmitter / receiver shown in FIG. 8, wherein (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view thereof. FIG. 11 is a block circuit diagram schematically showing still another example of the embodiment of the first high-frequency transceiver of the present invention. FIG. 12 is a block circuit diagram schematically showing another example of the embodiment of the second high-frequency transceiver of the present invention. FIG. 13 is a block circuit diagram schematically showing an example of an embodiment of the radar apparatus of the present invention.
図1〜図13において、1は高周波発振器、2は分岐器、3は変調器、4はサーキュレータ、5は送受信アンテナ、6A,6B,6Cはミキサー、8はアイソレータ、9は送信アンテナ、10は受信アンテナ、6a1,6a2はそれぞれ第1および第2の高周波検波用素子としてのダイオード、6a3,6a4はそれぞれ第1および第2の高周波信号終端用素子としてのダイオード、6b1,6b2,6b3,6b4は開閉器としてのスイッチ、6c1,6c2,6c3,6c4はチョークインダクタ、6d1,6d2,6d3,6d4は抵抗、6e1,6e2は可変減衰器である。 1 to 13, 1 is a high-frequency oscillator, 2 is a branching device, 3 is a modulator, 4 is a circulator, 5 is a transmitting / receiving antenna, 6A, 6B, and 6C are mixers, 8 is an isolator, 9 is a transmitting antenna, and 10 is Receiving antennas, 6a1 and 6a2 are diodes as first and second high frequency detection elements, 6a3 and 6a4 are diodes as first and second high frequency signal terminating elements, and 6b1, 6b2, 6b3 and 6b4 are Switches as switches, 6c1, 6c2, 6c3 and 6c4 are choke inductors, 6d1, 6d2, 6d3 and 6d4 are resistors, and 6e1 and 6e2 are variable attenuators.
また、11,21は平板導体、12,22は第1の誘電体線路、13,23は第2の誘電体線路、14,24はフェライト板、14a,24aは第1の端子、14b,24bは第2の端子、14c,24cは第3の端子、15,25は第3の誘電体線路、16,26は第4の誘電体線路、17,27は第5の誘電体線路、18,28a,28bは無反射終端器、29は第6の誘電体線路である。 11 and 21 are flat conductors, 12 and 22 are first dielectric lines, 13 and 23 are second dielectric lines, 14 and 24 are ferrite plates, 14a and 24a are first terminals, and 14b and 24b. Is a second terminal, 14c and 24c are third terminals, 15 and 25 are third dielectric lines, 16, 26 are fourth dielectric lines, 17 and 27 are fifth dielectric lines, 18, 28a and 28b are non-reflective terminators, and 29 is a sixth dielectric line.
また、30はミリ波変調部に用いる基板、31は基板30上に形成されたチョーク型バイアス供給線路、32は接続端子、33はミリ波変調用素子としてのダイオード、34はミリ波検波部に用いる基板、35は基板34上に形成されたチョーク型バイアス供給線路、35aは幅の広い線路、35bは幅の狭い線路、36は接続端子、37はミリ波検波用素子としてのダイオード、38a,38b,38cおよび39a,39bは図8に示す高周波送受信器におけるチョーク型バイアス供給線路である。また、90は増幅器、100は距離情報検出器である。
Also, 30 is a substrate used for the millimeter wave modulation unit, 31 is a choke-type bias supply line formed on the
なお、図1,図2,図8,図11〜図13においては、ミリ波伝送部の各構成要素間を接続する高周波用伝送線路を太い実線で表している。 1, 2, 8, and 11 to 13, the high-frequency transmission line that connects the components of the millimeter wave transmission unit is represented by a thick solid line.
まず、本発明の第1および第2の高周波送受信器について図面を参照しつつ詳細に説明する。 First, the first and second high-frequency transceivers of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示す本発明の第1の高周波送受信器の実施の形態の一例は、高周波信号を発生させる高周波発振器1と、この高周波発振器1に接続された、その高周波信号を分岐して一方の出力端2bと他方の出力端2cとに出力する分岐器2と、一方の出力端2bに接続された、その高周波信号の一部を変調して送信用高周波信号として出力する変調器3と、磁性体の周囲に第1の端子4aと第2の端子4bと第3の端子4cとを有し、この順に一つの端子から入力された高周波信号を隣接する次の端子より出力する、変調器3の出力端に第1の端子4aが接続されたサーキュレータ4と、このサーキュレータ4の第2の端子4bに接続された、その送信用高周波信号を送信するとともに探知対象物で反射して戻ってきた高周波信号を受信する送受信アンテナ5と、分岐器2の他方の出力端2cとサーキュレータ4の第3の端子4cとの間に接続された、他方の出力端2cに出力された高周波信号と送受信アンテナ5で受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサー6Aとを備えており、このミキサー6Aは、分岐器2の他方の出力端2cおよびサーキュレータ4の第3の端子4cに対応してそれぞれ配置された、高周波信号を検波する第1および第2の高周波検波用素子としてのダイオード6a1,6a2と、これらダイオード6a1,6a2にバイアス電流を流すバイアス回路C1と、このバイアス回路C1に接続された、開状態でバイアス回路C1のバイアス電流を遮断してミキサー6Aから中間周波信号を出力させず、変調器3からの送信用高周波信号が非出力状態で安定したときに閉状態となってバイアス電流を流してミキサー6Aから中間周波信号を出力させるスイッチ6b1,6b2とを備えている構成である。
An example of an embodiment of the first high-frequency transmitter / receiver of the present invention shown in FIG. 1 is a high-
また、図2に示す本発明の第2の高周波送受信器の実施の形態の一例は、高周波信号を発生させる高周波発振器1と、この高周波発振器1に接続された、その高周波信号を分岐して一方の出力端2bと他方の出力端2cとに出力する分岐器2と、一方の出力端2bに接続された、その高周波信号の一部を変調して送信用高周波信号として出力する変調器3と、この変調器3の出力端に一端8aが接続された、一端8a側から他端8b側へその送信用高周波信号を通過させるアイソレータ8と、このアイソレータ8の他端8bに接続された、その送信用高周波信号を送信する送信アンテナ9と、分岐器2の他方の出力端2c側に接続された受信アンテナ10と、分岐器2の他方の出力端2cと受信アンテナ10との間に接続された、他方の出力端2cに出力された高周波信号と受信アンテナ10で受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサー6Aとを備えており、このミキサー6Aは、分岐器2の他方の出力端2cおよび受信アンテナ10に対応してそれぞれ配置された、高周波信号を検波する第1および第2の高周波検波用素子としてのダイオード6a1,6a2と、これらダイオード6a1,6a2にバイアス電流を流すバイアス回路C1と、このバイアス回路C1に接続された、開状態でバイアス回路C1のバイアス電流を遮断してミキサー6Aから中間周波信号を出力させず、変調器3からの送信用高周波信号が非出力状態で安定したときに閉状態となってバイアス電流を流してミキサー6Aから中間周波信号を出力させるスイッチ6b1,6b2とを備えている構成である。
An example of the second high-frequency transmitter / receiver according to the present invention shown in FIG. 2 is a high-
また、上記構成において、具体的には、ミキサー6Aは、分岐器2の第3の端子2cから出力された高周波信号および送受信アンテナ5または受信アンテナ10で受信した高周波信号がそれぞれ入力されるように設けられた2つのダイオード6a1,6a2と、この2つのダイオード6a1,6a2にバイアス電流を流すためのバイアス回路C1とから構成されており、そのバイアス回路C1は、直列に接続された2つのダイオード6a1,6a2にさらに直列に接続された、スイッチ6b1,6b2と、チョークインダクタ6c1,6c2と、抵抗6d1,6d2と、電源+V,−Vとから構成されている。そして、中間周波信号は2つのダイオード6a1,6a2の間から交流結合用のコンデンサを介して出力される。
In the above configuration, specifically, the mixer 6A receives the high-frequency signal output from the third terminal 2c of the branching
さらに具体的には、図1および図2のそれぞれに示す本発明の第1および第2の高周波送受信器は、上記各構成要素間を接続してミリ波帯の高周波信号(ミリ波信号)を伝送するための高周波用伝送線路として、非放射性誘電体線路(NonRadiative Dielectric Waveguide、以下、NRDガイドともいう。)を用いている。この非放射性誘電体線路の基本的な構成は、図14に部分破断斜視図で示すように、所定の間隔aをもって平行に配置された平板導体41,42間に、断面が矩形状の誘電体線路43を、間隔aをミリ波信号の波長λに対してa≦λ/2として配置したものである。これにより、外部から誘電体線路43へのノイズの侵入をなくし、かつ外部へのミリ波信号の放射をなくして、誘電体線路43中によりミリ波信号をほとんど損失なく伝搬させることができる。なお、波長λは使用周波数における空気中(自由空間)でのミリ波信号の波長である。
More specifically, the first and second high-frequency transmitters and receivers of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 respectively connect the above-described components to generate a millimeter-wave band high-frequency signal (millimeter-wave signal). A non-radiative dielectric line (hereinafter also referred to as an NRD guide) is used as a high-frequency transmission line for transmission. As shown in a partially broken perspective view in FIG. 14, the basic configuration of this non-radiative dielectric line is a dielectric having a rectangular cross section between
すなわち、図1にブロック回路図で示す本発明の第1の高周波送受信器は、図3に平面図で示すように、ミリ波信号の波長の2分の1以下の間隔で平行に配置された平板導体11(他方の平板導体は図示していない。)間に、第1の誘電体線路12の一端が接続された、高周波ダイオードから出力されたミリ波信号を周波数変調するとともに第1の誘電体線路12を伝搬させて出力するミリ波発振器1と、第1の誘電体線路12の他端に接続された、そのミリ波信号をパルス信号に応じて入力端3a側に反射するかまたは出力端3b側に透過させる変調器3と、変調器3の出力端3bに一端が接続された第2の誘電体線路13と、平板導体11に平行に配設されたフェライト板14の周縁部に、それぞれミリ波信号の入出力端子とされた第1の端子14a,第2の端子14bおよび第3の端子14cを有し、この順に、一つの端子から入力されたミリ波信号を隣接する次の端子より出力する、第1の端子14aが第2の誘電体線路13の他端に接続されたサーキュレータ4と、サーキュレータ4のフェライト板14の周縁部に放射状に配置され、かつ第2の端子14bおよび第3の端子14cにそれぞれの一端が接続された第3の誘電体線路15および第4の誘電体線路16と、第3の誘電体線路15の他端に接続された送受信アンテナ5と、中途を第1の誘電体線路12の中途に近接もしくは接合させた、第1の誘電体線路12を伝搬するミリ波信号の一部を分岐して伝搬させる第5の誘電体線路17と、第5の誘電体線路17のミリ波発振器1側の一端に接続された無反射終端器18と、第4の誘電体線路16の他端と第5の誘電体線路17の他端との間に接続された、第5の誘電体線路17から入力されるミリ波信号と送受信アンテナ5で受信してサーキュレータ4から入力されるミリ波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサー6Aとを備えてミリ波伝送部を構成している。なお、第1の誘電体線路12および第5の誘電体線路17は、それらの近接部もしくは接合部において分岐器2を構成している。
That is, the first high-frequency transmitter / receiver of the present invention shown in the block circuit diagram of FIG. 1 is arranged in parallel at intervals of 1/2 or less of the wavelength of the millimeter wave signal, as shown in the plan view of FIG. One end of the first
また、図2にブロック回路図で示す本発明の第2の高周波送受信器は、図4に平面図で示すように、ミリ波信号の波長の2分の1以下の間隔で平行に配置された平板導体21(他方の平板導体は図示していない。)間に、第1の誘電体線路22の一端が接続された、高周波ダイオードから出力されたミリ波信号を周波数変調するとともに第1の誘電体線路22を伝搬させて出力するミリ波発振器1と、第1の誘電体線路22の他端に接続された、そのミリ波信号をパルス信号に応じて入力端3a側に反射するかまたは出力端3b側に透過させる変調器3と、変調器3の出力端3bに一端が接続された第2の誘電体線路23と、平板導体11に平行に配設されたフェライト板24の周縁部に、それぞれミリ波信号の入出力端子とされた第1の端子24a,第2の端子24bおよび第3の端子24cを有し、この順に、一つの端子から入力されたミリ波信号を隣接する次の端子より出力する、第1の端子24aが第2の誘電体線路23の他端に接続されたサーキュレータ4と、サーキュレータ4のフェライト板24の周縁部に放射状に配置され、かつ第2の端子24bおよび第3の端子24cにそれぞれの一端が接続された第3の誘電体線路25および第4の誘電体線路26と、第3の誘電体線路25の他端に接続された送信アンテナ9と、中途を第1の誘電体線路22の中途に近接もしくは接合させた、第1の誘電体線路22を伝搬するミリ波信号の一部を分岐して伝搬させる第5の誘電体線路27と、第4の誘電体線路26の他端に接続された無反射終端器28aと、第5の誘電体線路27のミリ波発振器1側の一端に接続された無反射終端器28bと、一端が受信アンテナ10に接続された第6の誘電体線路29と、第5の誘電体線路27の他端と第6の誘電体線路29の他端との間に接続された、第5の誘電体線路27から入力されるミリ波信号と受信アンテナ10で受信して第6の誘電体線路29から入力されるミリ波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサー6Aとを備えてミリ波伝送部を構成している。なお、第1の誘電体線路22および第5の誘電体線路27は、それらの近接部もしくは接合部において分岐器2を構成している。
Further, the second high-frequency transmitter / receiver of the present invention shown in the block circuit diagram of FIG. 2 is arranged in parallel at intervals of 1/2 or less of the wavelength of the millimeter wave signal as shown in the plan view of FIG. One end of the first
なお、図3において、第1の端子14a,第2の端子14b,第3の端子14cは、それぞれ図1における第1の端子4a,第2の端子4b,第3の端子4cに対応している。また、図4において、第1の端子24a,第2の端子24b,第3の端子24cは、それぞれ図2における第1の端子4a,第2の端子4b,第3の端子4cに対応している。
In FIG. 3, the
これらの構成において、変調器3は、図5に斜視図で示すように、基板30の表面に形成されたチョーク型バイアス供給線路31の途中の途切れた部位に形成された接続端子32にミリ波変調用素子としてのダイオード33を接続したミリ波変調部を、第1の誘電体線路12と第2の誘電体線路13との間に、第1の誘電体線路12から出力されるミリ波信号がダイオード33に入射するように挿入している。この構成において、ミリ波変調用素子としてのダイオード33には、PINダイオードを用いればよい。また、ダイオード33の代わりにトランジスタやマイクロ波モノリシック集積回路(MMIC)を用いても構わない。
In these configurations, the
なお、本発明の高周波送受信器における変調器3には、このような透過形の変調器が好適である。また、透過型の変調器の代わりに、高周波信号を透過させたり反射したりすることができる半導体スイッチやMEMS(Micro Electro Mechanical System:微小電気機械システム)スイッチ等のスイッチを用いてもよい。
Note that such a transmission type modulator is suitable for the
そして、ミキサー6Aは、図6および図7に示すように、2つの基板34のそれぞれの表面にλ/4周期(λはミリ波伝送部に伝送されるミリ波信号の波長)で形成された幅の広い線路35aと幅の狭い線路35bとから成るチョーク型バイアス供給線路35の途中の途切れた部位に形成された接続端子36にミリ波検波用素子としてのダイオード37を接続したミリ波検波部を、第4の誘電体線路19および第5の誘電体線路20のそれぞれに、第4の誘電体線路16(第5の誘電体線路27)および第5の誘電体線路17(第6の誘電体線路29)のそれぞれから出力されたミリ波信号が各ダイオード37に入射するように接続し、かつ第4の誘電体線路16と第5の誘電体線路17と(第5の誘電体線路27と第6の誘電体線路29と)が電磁結合するように、第4の誘電体線路16の中途と第5の誘電体線路17の中途と(第5の誘電体線路27の中途と第6の誘電体線路29の中途と)を近接させるかまたは接合させており、さらにミリ波検波部には、前述のとおりバイアス回路C1を設けている。
6A and 7B, the mixer 6A is formed on each surface of the two
なお、図6および図7において、ダイオード37は図1および図2におけるダイオード6a1,6a2に対応しており、基板34上に形成されたチョーク型バイアス供給線路35は図1および図2におけるチョークインダクタ6c1,6c2に対応している。ミリ波検波用素子としてのダイオード37には、ショットキーバリアダイオードを用いればよい。また、ダイオード37の代わりにトランジスタやマイクロ波モノリシック集積回路(MMIC)を用いても構わない。
6 and 7, the
また、ミキサー6Aは、ダイオード6a1とダイオード6a2との間から引き出された線路に一端が接続された交流結合用のコンデンサの他端が出力端であり、この出力端から中間周波信号を出力する構成としている。また、この出力端には通常は増幅器(図示せず)が接続される。 The mixer 6A has a configuration in which the other end of an AC coupling capacitor having one end connected to a line drawn from between the diode 6a1 and the diode 6a2 is an output end, and outputs an intermediate frequency signal from the output end. It is said. In addition, an amplifier (not shown) is normally connected to this output terminal.
上記構成において、スイッチ6b1,6b2は、バイアス回路C1において、第1および第2の高周波検波用素子であるダイオード6a1,6a2に流れるバイアス電流を開閉するスイッチとして動作するものであり、ダイオード6a1,6a2に受信すべきでないミリ波信号が入力された際に、そのミリ波信号に対応する中間周波信号がミキサー6Aから出力されないように、ミキサー6Aとしての動作をそのバイアス電流を遮断してダイオード6a1,6a2の検波動作を停止することにより一次的に停止させるようにするものである。 In the above configuration, the switches 6b1 and 6b2 operate as switches that open and close the bias current flowing in the diodes 6a1 and 6a2 that are the first and second high-frequency detection elements in the bias circuit C1, and the diodes 6a1 and 6a2 In order to prevent an intermediate frequency signal corresponding to the millimeter wave signal from being output from the mixer 6A when a millimeter wave signal that should not be received is input to the diode 6a1, The detection operation of 6a2 is temporarily stopped by stopping the detection operation.
このようにスイッチ6b1,6b2を動作させるためには、具体的には、スイッチ6b1,6b2の開閉を制御するスイッチング制御部(図示せず)に遅延線路もしくは遅延回路要素を設け、変調器3の変調信号から一定時間だけ遅延させたタイミングで、そのスイッチング制御部においてスイッチ6b1,6b2の開閉を制御する信号を発生させるようにすればよい。また、スイッチ6b1とスイッチ6b2とは、開閉のタイミングを同じとすればよい。これらスイッチ6b1,6b2としては、具体的には、CMOS,TTL等の半導体論理素子、アナログIC、バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ(FET)、メカニカルスイッチまたはMEMS(マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システムズ)スイッチ等を用いればよい。スイッチ6b1とスイッチ6b2とは、同じものを用いればよい。
In order to operate the switches 6b1 and 6b2 in this manner, specifically, a delay line or a delay circuit element is provided in a switching control unit (not shown) that controls opening and closing of the switches 6b1 and 6b2, and the
図1および図2にそれぞれブロック回路図で示す本発明の第1および第2の高周波送受信器の実施の形態の例は、上記構成とすることから、パルス化された送信用のミリ波信号を送信する際に、この送信用のミリ波信号の強度が不安定な時にミキサー6Aが中間周波信号を出力しないようにミキサー6Aのバイアス回路C1に接続されたスイッチ6b1,6b2が開状態となってミキサー6Aのバイアス電流を遮断するため、変調器3に入力される変調信号にパルス波形歪み等のノイズが含まれていて、このノイズが送信用のミリ波信号に混入し、さらにこのようなノイズを含んだミリ波信号の一部がミキサー6A側に漏洩したとしても、ミキサー6Aのバイアス回路C1に接続されたスイッチ6b1,6b2が、ダイオード6a1,6a2の検波動作を停止してこのようなノイズを含んだ送信用のミリ波信号の一部に対応する中間周波信号を適切に遮断するように働くので、S/N(信号対ノイズ)比を高くすることができ、受信性能を高くすることができる。
The first and second high-frequency transmitter / receiver embodiments of the present invention shown in the block circuit diagrams in FIGS. 1 and 2 have the above-described configuration, so that a pulsed millimeter-wave signal for transmission is used. During transmission, the switches 6b1 and 6b2 connected to the bias circuit C1 of the mixer 6A are opened so that the mixer 6A does not output an intermediate frequency signal when the intensity of the millimeter wave signal for transmission is unstable. In order to cut off the bias current of the mixer 6A, noise such as pulse waveform distortion is included in the modulation signal input to the
また、以上のようなミキサー6Aにおける開閉動作を、ミキサー6Aの第1および第2の高周波検波用素子であるダイオード6a1,6a2に検波動作のために流すバイアス電流をバイアス回路C1を開閉することにより行なう構成としたため、ミキサー6Aの出力端をスイッチで開閉する構成に比べて、交流結合されたミキサー6Aの出力端のフロアレベル(ミリ波信号を受信していない時の中間周波信号のレベル)を、中間周波信号のパルスのデューティーに関わらず一定に保ちやすいという利点がある。 Further, the opening / closing operation in the mixer 6A as described above is performed by opening / closing the bias circuit C1 with a bias current flowing for the detection operation to the diodes 6a1 and 6a2 which are the first and second high-frequency detection elements of the mixer 6A. Since the configuration is such that the output end of the mixer 6A is opened and closed by a switch, the floor level of the output end of the AC-coupled mixer 6A (the level of the intermediate frequency signal when no millimeter wave signal is received) is compared. There is an advantage that it is easy to keep constant regardless of the duty of the pulse of the intermediate frequency signal.
次に、図8にブロック回路図で示す本発明の第1の高周波送受信器の実施の形態の他の例は、図1に示す高周波送受信器に対して、ミキサー6Bを、第1および第2の高周波検波用素子であるダイオード6a1,6a2のそれぞれの近傍に配置された、中間周波信号が出力されない時にミリ波信号を検波して終端させる第1および第2の高周波信号終端用素子としての高周波検波用素子であるダイオード6a3,6a4と、これらダイオード6a3,6a4にバイアス電流を流す第2のバイアス回路C2とを備えるものとした構成である。 Next, another example of the first high-frequency transmitter / receiver according to the present invention shown in the block circuit diagram of FIG. 8 is different from the high-frequency transmitter / receiver shown in FIG. High-frequency as first and second high-frequency signal terminating elements that are arranged in the vicinity of the diodes 6a1 and 6a2 that are high-frequency detection elements for detecting and terminating a millimeter-wave signal when an intermediate frequency signal is not output. This configuration includes diodes 6a3 and 6a4 that are detection elements, and a second bias circuit C2 that supplies a bias current to the diodes 6a3 and 6a4.
また、図8に示す高周波送受信器におけるミリ波伝送部の構成は、図3に平面図で示すものと同様であり、そのミリ波伝送部におけるミキサー6Bの構成は、図6に示すミキサー6Aと基本的な構成が同様である。 8 is the same as that shown in the plan view of FIG. 3, and the configuration of the mixer 6B in the millimeter wave transmission unit is the same as that of the mixer 6A shown in FIG. The basic configuration is the same.
上記構成において、具体的には、バイアス回路C2には、バイアス回路C1と同様に、ダイオード6a3とダイオード6a4とが直列に接続されており、さらにこれらダイオード6a3,6a4に直列にチョークインダクタ6c3,6c4と、抵抗6d3,6d4とが接続されている構成である。そして、バイアス回路C1およびバイアス回路C2には、それらのいずれかに電源+Vおよび−Vを切り替えて接続するスイッチ6b3,6b4が設けられている。 In the above configuration, specifically, a diode 6a3 and a diode 6a4 are connected in series to the bias circuit C2, similarly to the bias circuit C1, and the choke inductors 6c3 and 6c4 are further connected in series to the diodes 6a3 and 6a4. And resistors 6d3 and 6d4 are connected. The bias circuit C1 and the bias circuit C2 are provided with switches 6b3 and 6b4 for switching and connecting the power sources + V and −V to either of them.
また、上記構成において、第1および第2の高周波信号終端用素子としてのダイオード6a3,6a4は、第1および第2の高周波検波用素子であるダイオード6a1,6a2にバイアス電流が流れていなくてダイオード6a1,6a2が検波動作をしていない時に、検波動作をさせてダイオード6a1,6a2の代わりに高周波信号を検波して、これをバイアス回路C2を通じて終端するものである。ただし、これらダイオード6a3,6a4は、ダイオード6a1,6a2が検波動作をしていない時に高周波信号がミキサー6Bの入力端で反射することをなるべく少なくするように、その高周波信号を適当なインピーダンスでもって終端する目的で使用されるものである。すなわち、第1および第2の高周波検波用素子であるダイオード6a1,6a2にバイアス電流が流れていないときには、ミキサー6Bの入力端に設けられたダイオード6a1,6a2はインピーダンスが高い状態となっているため、そのままではミキサー6Bの入力端で高周波信号を反射してしまうが、それらの近傍にそれぞれ第1および第2の高周波信号終端用素子としてダイオード6a3,6a4が同じくミキサー6Bの入力端に設けられ、これらがバイアス回路C2に接続されていることによって、ダイオード6a1,6a2が検波動作をしていない時にバイアス回路C2によりダイオード6a3,6a4にバイアス電流を流してダイオード6a3,6a4のインピーダンスを低い状態とし、それにより検波動作を行なわせてそれらを終端することによって、ミキサー6Bの入力端で反射する高周波信号が少なくなるように動作させることができる。 In the above configuration, the diodes 6a3 and 6a4 as the first and second high-frequency signal terminating elements are diodes because no bias current flows through the diodes 6a1 and 6a2 as the first and second high-frequency detection elements. When 6a1 and 6a2 are not performing the detection operation, the detection operation is performed to detect a high frequency signal instead of the diodes 6a1 and 6a2, and this is terminated through the bias circuit C2. However, these diodes 6a3 and 6a4 are terminated with appropriate impedances so that the high-frequency signal is less likely to be reflected at the input end of the mixer 6B when the diodes 6a1 and 6a2 are not detecting. It is used for the purpose. That is, when no bias current flows through the diodes 6a1 and 6a2, which are the first and second high-frequency detection elements, the diodes 6a1 and 6a2 provided at the input end of the mixer 6B are in a high impedance state. The high-frequency signal is reflected at the input end of the mixer 6B as it is, but diodes 6a3 and 6a4 are similarly provided at the input end of the mixer 6B as first and second high-frequency signal terminating elements in the vicinity thereof, Since these are connected to the bias circuit C2, when the diodes 6a1 and 6a2 are not performing the detection operation, the bias circuit C2 causes a bias current to flow through the diodes 6a3 and 6a4 to reduce the impedance of the diodes 6a3 and 6a4. As a result, the detection operation is performed. By terminating, it can be operated as a high-frequency signal reflected by the input end of the mixer 6B is reduced.
このようにダイオード6a3,6a4を動作させるには、具体的には、図6に示すようなミキサー6Aに対して、図7に示すようなミリ波検波部の代わりに、図9(a)または(b)に示すようなミリ波検波部を用いればよい。図9(a)に平面図で示すミリ波検波部の一例は、基板34上に形成されたそれぞれ幅の広い線路と幅の狭い線路とから成る独立した2つのチョーク型バイアス供給線路38a,38b(それぞれバイアス回路C1の一部とバイアス回路C2の一部とに相当する。)と、これらチョーク型バイアス供給線路38a,38bのそれぞれの中途の途切れた部位に形成された接続端子に接続された2つのダイオード37(ダイオード6a1とダイオード6a3とに、またはダイオード6a2とダイオード6a4とに相当する。)とからなるものである。このように独立した2つのチョーク型バイアス供給線路38a,38bのそれぞれにダイオード37を接続することによって、それら2つのダイオード37のそれぞれにバイアス回路C1およびバイアス回路C2を独立に接続することができるようにしたものである。また、図9(b)に平面図で示すミリ波検波部の他の例は、図9(a)に示すミリ波検波部に対して、2つのチョーク型バイアス供給線路38a,38bの間に接地導体38cを設けたものである。このように2つのチョーク型バイアス供給線路38a,38bの間に接地導体38cを設けて、この接地導体38cを接地することによって、2つのチョーク型バイアス供給線路38a,38bの間の容量が小さくなり、2つのチョーク型バイアス供給線路38a,38bの間の信号の結合が小さくなるようにしたものである。なお、チョーク型バイアス供給線路38a,38bは、それらが互いに独立していればよくて、これら以外の配置であっても構わない。
In order to operate the diodes 6a3 and 6a4 in this way, specifically, for the mixer 6A as shown in FIG. 6, instead of the millimeter wave detector as shown in FIG. A millimeter wave detector as shown in (b) may be used. An example of the millimeter wave detection unit shown in a plan view in FIG. 9A is two independent choke-type
このようなミリ波検波部は、図10に平面図で示すさらに他の例のようにしてもよい。この例では、独立した2つのチョーク型バイアス供給線路39a,39b(それぞれバイアス回路C1の一部とバイアス回路C2の一部とに相当する。)をそれぞれ基板34の表面および裏面に形成している。また、このような例において図9(b)に示す例と同様の作用効果を持たせるためには、2つのチョーク型バイアス供給線路39a,39bの間の基板34の内部に中間層として接地導体層を設ければよい。このようにすれば、片面に2つのチョーク型バイアス供給線路38a,38bを形成するのと比べて、基板34を小さくすることができる利点に加えて、2つのチョーク型バイアス供給線路39a,39bを中間層としての接地導体層でほぼ確実に電気的に分離することができる利点がある。
Such a millimeter wave detection unit may be a further example shown in a plan view in FIG. In this example, two independent choke-type
図8にブロック回路図で示す本発明の第1の高周波送受信器の実施の形態の他の例は、上記構成とすることから、図1に示す本発明の第1の高周波送受信器の実施の形態の一例と同様の作用効果を有する上に、第1および第2の高周波信号終端用素子としてのダイオード6a3,6a4が、第1および第2の高周波検波用素子であるダイオード6a1,6a2が検波動作をしていない時に検波動作をして高周波信号を終端し、ミキサー6Bの入力端のインピーダンスが高くなってしまわないようにすることができることにより、ミキサー6Bの入力端で反射する高周波信号を少なくすることができ、ミキサー6Bの入力端で反射された高周波信号が変調器3の出力端3b側に漏洩してその出力端3bで反射するために変調器3のオン/オフ比が低下してしまうといったことがなくなるので、受信側で識別のしやすい高周波信号、ここではミリ波信号を送信することができる。
Since another example of the embodiment of the first high-frequency transmitter / receiver of the present invention shown in the block circuit diagram of FIG. 8 has the above configuration, the implementation of the first high-frequency transmitter / receiver of the present invention shown in FIG. In addition to having the same operational effects as the first embodiment, the diodes 6a3 and 6a4 as the first and second high-frequency signal terminating elements are detected by the diodes 6a1 and 6a2 as the first and second high-frequency detection elements. By detecting the signal when it is not in operation and terminating the high frequency signal so that the impedance at the input end of the mixer 6B does not increase, the high frequency signal reflected at the input end of the mixer 6B is reduced. Since the high frequency signal reflected at the input end of the mixer 6B leaks to the
なお、本発明の第1の高周波送受信器の実施の形態の他の例におけるミキサー6Bの構成は、本発明の第2の高周波送受信器の実施の形態の一例に対して同様の構成を適用してもよく、それにより同様の作用効果を有するものとすることができる。 The configuration of the mixer 6B in another example of the first high-frequency transceiver according to the present invention is the same as that of the second high-frequency transceiver according to the present invention. It may have the same effect as that.
次に、図1に示す本発明の第1の高周波送受信器の実施の形態の一例は、さらに他の実施の形態の例として図11にブロック回路図で示すように、高周波信号を発生させる高周波発振器1と、この高周波発振器1に接続された、その高周波信号を分岐して一方の出力端2bと他方の出力端2cとに出力する分岐器2と、一方の出力端2bに接続された、その高周波信号の一部を変調して送信用高周波信号として出力する変調器3と、磁性体の周囲に第1の端子4aと第2の端子4bと第3の端子4cとを有し、この順に一つの端子から入力された高周波信号を隣接する次の端子より出力する、変調器3の出力端に第1の端子4aが接続されたサーキュレータ4と、このサーキュレータ4の第2の端子4bに接続された、その送信用高周波信号を送信するとともに探知対象物で反射して戻ってきた高周波信号を受信する送受信アンテナ5と、分岐器2の他方の出力端2cとサーキュレータ4の第3の端子4cとの間に接続された、他方の出力端2cに出力された高周波信号と送受信アンテナ5で受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサー6Cとを備えており、このミキサー6Cは、高周波信号を検波する第1および第2の高周波検波用素子としてのダイオード6a1,6a2と、これらダイオード6a1,6a2にバイアス電流を流すバイアス回路C3と、このバイアス回路C3に接続された、バイアス回路C3のバイアス電流を減衰してミキサー6Cから中間周波信号を出力させず、変調器3からの送信用高周波信号が非出力状態で安定したときに非減衰状態となってバイアス電流を流してミキサー6Cから中間周波信号を出力させる可変減衰器6e1,6e2とを備えている構成としてもよい。
Next, an example of the first high-frequency transceiver according to the present invention shown in FIG. 1 is a high-frequency signal generating high-frequency signal as shown in a block circuit diagram of FIG. 11 as an example of another embodiment. An
また、図2に示す本発明の第2の高周波送受信器の実施の形態の一例は、他の実施の形態の例として図12にブロック回路図で示すように、高周波信号を発生させる高周波発振器1と、この高周波発振器1に接続された、その高周波信号を分岐して一方の出力端2bと他方の出力端2cとに出力する分岐器2と、一方の出力端2bに接続された、その高周波信号の一部を変調して送信用高周波信号として出力する変調器3と、この変調器3の出力端に一端8aが接続された、一端8a側から他端8b側へその送信用高周波信号を通過させるアイソレータ8と、このアイソレータ8の他端8bに接続された、その送信用高周波信号を送信する送信アンテナ9と、分岐器2の他方の出力端2c側に接続された受信アンテナ10と、分岐器2の他方の出力端2cと受信アンテナ10との間に接続された、他方の出力端2cに出力された高周波信号と受信アンテナ10で受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサー6Cとを備えており、このミキサー6Cは、高周波信号を検波する第1および第2の高周波検波用素子としてのダイオード6a1,6a2と、これらダイオード6a1,6a2にバイアス電流を流すバイアス回路C13と、このバイアス回路C3に接続された、バイアス回路C3のバイアス電流を減衰してミキサー6Cから中間周波信号を出力させず、変調器3からの送信用高周波信号が非出力状態で安定したときに非減衰状態となってバイアス電流を流してミキサー6Cから中間周波信号を出力させる可変減衰器6e1,6e2とを備えている構成としてもよい。
In addition, an example of an embodiment of the second high-frequency transceiver according to the present invention shown in FIG. 2 is a high-
上記各構成において、可変減衰器6e1,6e2は、変調器3がパルス化された送信用高周波信号を出力している時かまたは出力し終わってその強度が不安定な時に減衰状態となってバイアス回路C3のバイアス電流を減衰させ、この送信用高周波信号の一部がサーキュレータ4からミキサー6Cに漏洩してもミキサー6Cがこの漏洩した高周波信号に対応する中間周波信号を出力しないように動作するものある。
In each of the above-described configurations, the variable attenuators 6e1 and 6e2 are biased when the
このように可変減衰器6e1,6e2を動作させるためには、具体的には、可変減衰器6e1,6e2に減衰量を制御する減衰量制御信号を入力するための配線を接続して、可変減衰器6e1,6e2にその減衰量制御信号を入力するようにすればよい。また、可変減衰器6e1,6e2としては、具体的には、例えばシリコン(Si)製の半導体集積回路素子を用いればよい。 In order to operate the variable attenuators 6e1 and 6e2 in this way, specifically, the variable attenuators 6e1 and 6e2 are connected to a wiring for inputting an attenuation amount control signal for controlling the attenuation amount. The attenuation control signal may be input to the devices 6e1 and 6e2. As the variable attenuators 6e1 and 6e2, specifically, for example, semiconductor (Si) semiconductor integrated circuit elements may be used.
図11および図12にブロック回路図で示す本発明の第1および第2の高周波送受信器の実施の形態の例は、上記構成とすることから、変調器3に入力される変調信号にパルス波形歪み等のノイズが含まれていて、このノイズが送信用高周波信号に混入し、さらにこのようなノイズを含んだ送信用高周波信号の一部がミキサー6C側に漏洩したとしても、ミキサー6Cのバイアス回路C3に接続された可変減衰器6e1,6e2が上記スイッチ6b1,6b2と同様にこのようなノイズを含んだ送信用高周波信号の一部に対応する中間周波信号を適切に遮断するように働くので、S/N(信号対ノイズ)比を高くすることができ、受信性能を高くすることができる。また、可変減衰器6e1,6e2は、スイッチ6b1,6b2と比べて、過渡的な変動によるノイズを発生させることが少ないため、受信系におけるノイズを低減する上で有利であるという利点がある。
Since the first and second embodiments of the first and second high-frequency transmitter / receivers of the present invention shown in the block circuit diagrams of FIGS. 11 and 12 have the above-described configuration, the modulation signal input to the
さらに、以上のような本発明の第1および第2の高周波送受信器の実施の形態の例の各構成において、好ましくは次のように構成するとよい。 Further, in each configuration of the first and second high-frequency transceiver embodiments of the present invention as described above, it is preferable to configure as follows.
変調器3は、主要な構成要素としてIII−V族化合物半導体を含む材料から成る半導体素子を用いるとよい。III−V族化合物半導体を含む材料としては、砒化ガリウム(GaAs),インジウム・燐(InP)およびインジウム・アンチモン(InSb)の他、砒化ガリウム(GaAs)にインジウム(In)もしくはアルミニウム(Al)を含んだ砒化インジウム・ガリウム(InGaAs)、砒化ガリウム・アルミニウム(GaAlAs)、砒化インジウム・ガリウム・アルミニウム(InGaAlAs)もしくは砒化インジウム・アルミニウム・ガリウム(InAlGaAs)、またはこれら砒化インジウム(InAs),砒化アルミニウム(AlAs)および砒化インジウム・アルミニウム(InAlAs)の混晶もしくは多層超格子(MQW)を用いればよい。また、これらのいずれかの材料から成る半導体素子としては、ダイオード,バイポーラトランジスタ,電界効果トランジスタ(FET)またはマイクロ波モノリシック集積回路(MMIC)等を用いればよい。この場合には、このようなIII−V族化合物半導体を含む材料から成る半導体素子は、キャリアの移動度が大きくてライフタイムが短いため、変調器3において、この半導体素子に変調電流を流す際、変調器3の変調電流を過渡状態から速やかに定常状態に収束させることができるので、この変調電流に対応するパルス化された送信用高周波信号も速やかに定常状態に収束させることができ、パルス化された送信用高周波信号を出力した後、早いタイミングでスイッチ6b1,6b2もしくはスイッチ6b3,6b4を閉状態とするかまたは可変減衰器6e1,6e2の減衰量を非減衰状態としても、送信用高周波信号にパルスの立ち上がり直後に発生する不要な信号が混入した中間周波信号がミキサー6A,6B,6Cの後段に出力されることがなくなり、中間周波信号が遮断されることにより送受信することができなくなる時間を短縮することができる。
The
なお、変調器3の動作に特に高速が要求されない場合には、III−V族化合物半導体の他に、シリコン(Si)やシリコン・ゲルマニウム(SiGe)混晶等を用いても構わない。
If high speed is not particularly required for the operation of the
次に、上記本発明の高周波送受信器において、各構成要素は、上記以外に詳細には、次のように構成すればよい。 Next, in the high-frequency transmitter / receiver of the present invention described above, each component may be configured as follows in detail in addition to the above.
非放射性誘電体線路の構成要素である第1〜第6の誘電体線路12,13,15,16,17,22,23,25,27,29の材質には、四フッ化エチレン,ポリスチレン等の樹脂、または低比誘電率のコーディエライト(2MgO・2Al2O3・5SiO2)セラミックス,アルミナ(Al2O3)セラミックス,ガラスセラミックス等のセラミックスが好ましく、これらはミリ波帯域において低損失である。また、第1〜第6の誘電体線路12,13,15,16,17,22,23,25,27,29の断面形状は基本的には矩形状であるが、矩形の角部をまるめた形状であってもよく、ミリ波信号の伝送に使用される種々の断面形状のものを使用することができる。
The material of the first to sixth
また、サーキュレータ4のフェライト板14,24(磁性体)の材質には、フェライトの中でも、例えばミリ波信号に対しては、亜鉛・ニッケル・鉄酸化物(ZnaNibFecOx)が好適である。また、サーキュレータ4のフェライト板14,24(磁性体)の形状は、通常は円板状とされるが、その他、平面形状が正多角形状であってもよい。その場合は、接続される誘電体線路の本数をn本(nは3以上の整数)とすると、その平面形状は正m角形(mは3以上のnより大きい整数)とするのがよい。
The ferrite plates 14 and 24 (magnetic material) of the
また、平板導体11,21の材質には、高い電気伝導度および良好な加工性等の点で、Cu,Al,Fe,Ag,Au,Pt,SUS(ステンレススチール),真鍮(Cu−Zn合金)等の導体板が好適である。あるいは、セラミックス,樹脂等から成る絶縁板の表面にこれらの導体層を形成したものでもよい。
In addition, the
また、基板30,34は、四フッ化エチレン,ポリスチレン,ガラスセラミックス,ガラスエポキシ樹脂,エポキシ樹脂等から成る板状の基体の一主面に、アルミニウム(Al),金(Au),銅(Cu)等から成るストリップ導体等によるチョーク型バイアス供給線路31,35,38a,38b,39a,39bを形成したものが使用される。
The
また、各回路要素間を接続し高周波信号を伝送する高周波用伝送線路としては、非放射性誘電体線路の他にも、導波管,誘電体導波管,ストリップ線路,マイクロストリップ線路,コプレーナ線路,スロット線路,同軸線路等の高周波用伝送線路を、使用する周波数帯域や用途に応じて選択して用いても構わない。また、使用する周波数帯域は、ミリ波帯以外に、マイクロ波帯またはそれ以下の周波数帯であっても有効である。 In addition to non-radiative dielectric lines, high-frequency transmission lines that connect circuit elements and transmit high-frequency signals include waveguides, dielectric waveguides, strip lines, microstrip lines, and coplanar lines. A high-frequency transmission line such as a slot line or a coaxial line may be selected and used according to the frequency band to be used or the application. In addition to the millimeter wave band, the frequency band to be used is effective even in the microwave band or lower frequency band.
また、送受信アンテナ5が接続されるサーキュレータ4の代わりに、デュプレクサ,スイッチまたはハイブリッド回路等を用いても構わない。
Further, a duplexer, a switch, a hybrid circuit, or the like may be used instead of the
次に、本発明の高周波送受信器を具備するレーダ装置ならびにそれを搭載したレーダ装置搭載車両およびレーダ装置搭載小型船舶について説明する。 Next, a radar apparatus equipped with the high-frequency transceiver according to the present invention, a radar apparatus-equipped vehicle equipped with the radar apparatus, and a radar apparatus-equipped small ship will be described.
図13にブロック回路図で示す本発明のレーダ装置の実施の形態の一例は、上記本発明の第1および第2のいずれかの高周波送受信器(この例では第1の高周波送受信器)と、この高周波送受信器から出力される中間周波信号を処理して探知対象物までの距離情報を検出する距離情報検出器100とを備えている構成である。
An example of an embodiment of the radar apparatus of the present invention shown in a block circuit diagram in FIG. 13 is one of the first and second high-frequency transceivers of the present invention (first high-frequency transceiver in this example), The
なお、本発明の高周波送受信器は、通常は、図13に示すように、ミキサー6Aの出力端に中間周波信号を増幅する増幅器90が設けられている。
Note that the high-frequency transceiver of the present invention is usually provided with an
上記構成において、距離情報検出器100は、検出した中間周波信号の信号処理をして、このレーダ装置から探知対象物までの距離および方向を含む距離情報を出力するためのものである。例えば、距離情報検出器100は、中間周波信号を、位置情報として演算する微分回路,積分回路,二乗回路等を備えた演算回路と、この演算回路の出力を判別する判別回路と、これら演算回路および判別回路と高周波送受信器とを一連のシーケンスに従って動作させるコンピュータとを具備するようなものである。演算回路や判別回路には、演算増幅器(オペアンプ)やコンパレータ等を組み合わせた回路を用いればよい。また、必要に応じて、スイッチ,増幅器またはフィルタ等を用いればよい。また、それらの演算や判別の過程において、アナログ信号を一端ディジタル信号に変換し、ディジタル信号でそれらの演算や判別を処理し、必要に応じてディジタル信号をアナログ信号に変換する、A−D変換器およびD−A変換器を用いてもよい。その際、A−D変換されたディジタル信号を演算する演算回路には、例えば、高速フーリエ変換(FFT)等をするディジタルシグナルプロセッサ(DSP)を用いればよい。
In the above configuration, the
図13に示す本発明のレーダ装置の実施の形態の一例によれば、構成要素である高周波送受信器に本発明の第1の高周波送受信器を用いており、その受信性能が高いため、早く確実に探知対象物を探知することができるとともに至近距離や遠方の探知対象物をも探知することができる。なお、本発明のレーダ装置は、本発明の第2の高周波送受信器を用いても同様の効果を有するレーダ装置を構成することができることは言うまでもない。なお、本発明の高周波送受信器は、レーダ装置の他にも、例えば、このような高周波送受信器を、例えば無線LANで使用される無線装置の物理層(フィジカルレイヤー)である、いわゆるフィジカル・メディア・ディペンダント(PMD)装置として用い、このPMD装置と、さらにその上位層の装置であるフィジカル・メディア・アタッチメント(PMA)装置,メディア・アクセス・コントローラ(MAC)装置,その他の装置とからなる構成として無線装置に用いてもよい。 According to an example of the embodiment of the radar apparatus of the present invention shown in FIG. 13, the first high-frequency transmitter / receiver of the present invention is used as the high-frequency transmitter / receiver that is a component, and the reception performance thereof is high, so that it is fast and reliable. It is possible to detect a detection object at a short distance and also to detect a detection object at a short distance or a distance. Needless to say, the radar apparatus of the present invention can constitute a radar apparatus having the same effect even when the second high-frequency transceiver of the present invention is used. In addition to the radar device, the high-frequency transmitter / receiver of the present invention is, for example, a so-called physical medium that is a physical layer (physical layer) of a wireless device used in, for example, a wireless LAN. -Configuration as a de-pendant (PMD) device, consisting of this PMD device and its higher-layer physical media attachment (PMA) device, media access controller (MAC) device, and other devices As a wireless device.
また、本発明のレーダ装置搭載車両は、上記本発明のレーダ装置を備え、このレーダ装置を探知対象物の検出に用いる構成である。 A vehicle equipped with a radar apparatus according to the present invention includes the radar apparatus according to the present invention, and the radar apparatus is used for detecting a detection target.
本発明のレーダ装置搭載車両は、このような構成としたことから、従来のレーダ装置搭載車両と同様に、レーダ装置で検出された距離情報に基づいて車両の挙動を制御したり、運転者に例えば路上の障害物や他の車両等を探知したことを音,光もしくは振動で警告したりすることができるが、本発明のレーダ装置搭載車両においては、探知対象物である路上の障害物や他の車両等をレーダ装置が早く確実に探知するため、急激な挙動を車両に起こさせることなく、車両の適切な制御や運転者への適切な警告をすることができる。 Since the radar device-equipped vehicle of the present invention has such a configuration, the behavior of the vehicle can be controlled based on the distance information detected by the radar device, For example, the detection of obstacles on the road or other vehicles can be warned by sound, light or vibration. However, in the vehicle equipped with the radar device of the present invention, Since the radar apparatus detects other vehicles and the like quickly and reliably, it is possible to perform appropriate control of the vehicle and appropriate warning to the driver without causing the vehicle to make a sudden behavior.
なお、本発明のレーダ装置搭載車両は、具体的には、汽車,電車,自動車等旅客や貨物を輸送するための車はもちろんのこと、自転車,原動機付き自転車,遊園地の乗り物,ゴルフ場のカート等にも用いることができる。 The radar device-equipped vehicle of the present invention is not limited to a vehicle for transporting passengers and cargo such as trains, trains, and automobiles, but also bicycles, motorbikes, amusement park vehicles, golf courses, etc. It can also be used for carts and the like.
また、本発明のレーダ装置搭載小型船舶は、上記本発明のレーダ装置を備え、このレーダ装置を探知対象物の検出に用いる構成である。 A small ship equipped with a radar apparatus according to the present invention includes the radar apparatus according to the present invention, and the radar apparatus is used to detect a detection target.
本発明のレーダ装置搭載小型船舶は、このような構成としたことから、従来のレーダ装置搭載車両と同様に、小型船舶において、レーダ装置で検出された距離情報に基づいて小型船舶の挙動を制御したり、操縦者に例えば暗礁等の障害物,他の船舶もしくは他の小型船舶等を探知したことを音,光もしくは振動で警告したりするように動作するが、本発明のレーダ装置搭載小型船舶においては、探知対象物である暗礁等の障害物,他の船舶もしくは他の小型船舶等をレーダ装置が早く確実に探知するため、急激な挙動を小型船舶に起こさせることなく、小型船舶の適切な制御や操縦者への適切な警告をすることができる。 Since the small ship equipped with the radar apparatus of the present invention has such a configuration, the behavior of the small ship is controlled based on the distance information detected by the radar apparatus in the small ship as in the conventional vehicle equipped with the radar apparatus. Or the operator is warned by sound, light or vibration that an obstacle such as a reef, another ship or other small ship has been detected. In a ship, the radar device quickly and reliably detects obstacles such as reefs, other ships or other small ships that are detection objects. Proper control and appropriate warning to the operator can be provided.
なお、本発明のレーダ装置搭載小型船舶は、具体的には、小型船舶の免許もしくは免許なしで操縦することができる船舶であって、総トン数20トン未満の船舶である手漕ぎボート,ディンギー,水上オートバイ,船外機搭載の小型バスボート,船外機搭載のインフレータブルボート(ゴムボート),漁船,遊漁船,作業船,屋形船,トーイングボート,スポーツボート,フィッシングボート,ヨット,外洋ヨット,クルーザーまたは総トン数20トン以上のプレジャーボートに用いることができる。
The small-sized ship equipped with the radar device of the present invention is specifically a ship that can be operated without a license or a license of a small ship, and is a rowing boat, a dinghy, a watercraft that has a total tonnage of less than 20 tons. Motorcycles, small bass boats with outboard motors, inflatable boats with inboard motors (rubber boats), fishing boats, recreational fishing boats, work boats, houseboats, towing boats, sports boats, fishing boats, yachts, open-sea yachts, cruisers or
かくして、本発明によれば、雑音(ノイズ)が含まれる中間周波信号を適切に遮断し、距離情報の検出等に有効な中間周波信号を適切に出力させることができる受信性能の高い高周波送受信器、およびそれを用いた、探知対象物を早く確実に探知することができる高性能なレーダ装置、ならびにその高性能なレーダ装置を搭載したレーダ装置搭載車両およびレーダ装置搭載小型船舶を提供することができる。 Thus, according to the present invention, a high-frequency transmitter / receiver with high reception performance capable of appropriately blocking an intermediate frequency signal including noise and appropriately outputting an intermediate frequency signal effective for detecting distance information or the like. , And a high-performance radar device that can detect a detection object quickly and reliably, a radar device-equipped vehicle equipped with the high-performance radar device, and a radar device-equipped small vessel it can.
なお、本発明は上記実施の形態の例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。例えば、開閉器,可変減衰器または増幅器はシールドが施された筐体内に設けてもよい。そのようなシールドが施された筐体としては、例えば、非放射性誘電体線路を構成する平板導体を2つの筐体のそれぞれの内面で構成して、それらを組み合わせた筐体の内側を金属壁で囲まれた中空としているようなものを用いればよい。このようにすれば、増幅する前の中間周波信号に外部からのノイズが混入しにくくなるため、より受信感度を良好にすることができる高周波送受信器となる。 In addition, this invention is not limited to the example of the said embodiment, It does not interfere in various ways within the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the switch, variable attenuator, or amplifier may be provided in a shielded casing. As a case with such a shield, for example, a flat conductor constituting a non-radiative dielectric line is formed on the inner surface of each of the two cases, and the inside of the case that combines them is a metal wall. What is used is a hollow space surrounded by. By doing so, it becomes difficult for external noise to be mixed into the intermediate frequency signal before amplification, so that a high-frequency transmitter / receiver capable of improving the reception sensitivity can be obtained.
1:高周波発振器(ミリ波信号発振部)
2:分岐器
3:変調器
4:サーキュレータ
5:送受信アンテナ
6A,6B,6C:ミキサー
6a1,6a2:ダイオード(高周波検波用素子)
6a3,6a4:ダイオード(高周波信号終端用素子)
6b1,6b2,6b3,6b4:スイッチ(開閉器)
C1,C2,C3:バイアス回路
6c1,6c2,6c3,6c4:チョークインダクタ
6d1,6d2,6d3,6d4:抵抗
6e1,6e2:可変減衰器
8:アイソレータ
9:送信アンテナ
10:受信アンテナ
11、21:平行平板導体
12、22:第1の誘電体線路
13、23:第2の誘電体線路
14、24:フェライト板
15、25:第3の誘電体線路
16、26:第4の誘電体線路
17、27:第5の誘電体線路
18、28a,28b:無反射終端器
29:第6の誘電体線路
90:増幅器
100:距離情報検出器
1: High frequency oscillator (millimeter wave signal oscillator)
2: Branching device 3: Modulator 4: Circulator 5: Transmission / reception antenna 6A, 6B, 6C: Mixer 6a1, 6a2: Diode (element for high frequency detection)
6a3, 6a4: Diode (high-frequency signal termination element)
6b1, 6b2, 6b3, 6b4: Switch (switch)
C1, C2, C3: bias circuit 6c1, 6c2, 6c3, 6c4: choke inductor 6d1, 6d2, 6d3, 6d4: resistor 6e1, 6e2: variable attenuator 8: isolator 9: transmitting antenna
10: Receive antenna
11, 21: Parallel plate conductor
12, 22: First dielectric line
13, 23: Second dielectric line
14, 24: Ferrite plate
15, 25: Third dielectric line
16, 26: Fourth dielectric line
17, 27: Fifth dielectric line
18, 28a, 28b: Non-reflective terminator
29: Sixth dielectric line
90: Amplifier
100: Distance information detector
Claims (6)
該ミキサーは、前記他方の出力端および前記第3の端子に対応してそれぞれ配置された高周波信号を検波する第1および第2の高周波検波用素子と、これら第1および第2の高周波検波用素子にバイアス電流を流すバイアス回路と、該バイアス回路に接続された、開状態で前記バイアス回路のバイアス電流を遮断して前記ミキサーから前記中間周波信号を出力させず、前記変調器からの前記送信用高周波信号が非出力状態で安定したときに閉状態となってバイアス電流を流して前記ミキサーから前記中間周波信号を出力させる開閉器と、前記第1および第2の高周波検波用素子のそれぞれの近傍に配置された、前記中間周波信号が出力されない時に前記高周波信号を検波して終端させる、高周波検波用素子から成る第1および第2の高周波信号終端用素子と、これら第1および第2の高周波信号終端用素子にバイアス電流を流す第2のバイアス回路とを具備しており、
前記バイアス回路は基板の表面に形成されたチョーク型バイアス供給線路を有し、前記第2のバイアス回路は前記基板の裏面に形成された第2のチョーク型バイアス供給線路を有し、前記チョーク型バイアス供給線路および前記第2のチョーク型バイアス供給線路の間の前記基板の内部に接地導体層が設けられていることを特徴とする高周波送受信器。 A high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal; a branching device that is connected to the high-frequency oscillator and branches the high-frequency signal and outputs the branched signal to one output end and the other output end; and the one output end A modulator that modulates the high-frequency signal branched to the one output terminal and outputs a high-frequency signal for transmission; and a first terminal, a second terminal, and a third terminal around the magnetic body, A high-frequency signal input from one terminal in this order is output from the next adjacent terminal, and the output of the modulator is connected to the first terminal and the circulator connected to the second terminal. A transmission / reception antenna, a high-frequency signal branched to the other output end connected between the other output end of the branching device and the third terminal of the circulator, and a high-frequency signal received by the transmission / reception antenna Trust It has and a mixer for outputting the intermediate frequency signal by mixing the bets,
The mixer includes first and second high-frequency detection elements for detecting high-frequency signals respectively disposed corresponding to the other output end and the third terminal, and the first and second high-frequency detection elements. A bias circuit for supplying a bias current to the element, and the bias circuit of the bias circuit connected to the bias circuit in an open state is cut off and the intermediate frequency signal is not output from the mixer, and the transmission from the modulator is performed. A switch that is closed when a reliable high-frequency signal is stabilized in a non-output state and that causes a bias current to flow to output the intermediate-frequency signal from the mixer; and each of the first and second high-frequency detection elements First and second high-frequency signals composed of high-frequency detection elements arranged in the vicinity for detecting and terminating the high-frequency signal when the intermediate frequency signal is not output. And the terminating element, which comprises a second bias circuit for supplying a bias current to the first and second high-frequency signal termination element,
The bias circuit has a choke-type bias supply line formed on the surface of the substrate, and the second bias circuit has a second choke-type bias supply line formed on the back surface of the substrate, and the choke type A high-frequency transceiver comprising a ground conductor layer provided inside the substrate between a bias supply line and the second choke-type bias supply line .
該ミキサーは、前記他方の出力端および前記受信アンテナに対応してそれぞれ配置された高周波信号を検波する第1および第2の高周波検波用素子と、これら第1および第2の高周波検波用素子にバイアス電流を流すバイアス回路と、該バイアス回路に接続された、開状態で前記バイアス回路のバイアス電流を遮断して前記ミキサーから前記中間周波信号を出力させず、前記変調器からの前記送信用高周波信号が非出力状態で安定したときに閉状態となってバイアス電流を流して前記ミキサーから前記中間周波信号を出力させる開閉器と、前記第1および第2の高周波検波用素子のそれぞれの近傍に配置された、前記中間周波信号が出力されない時に前記高周波信号を検波して終端させる、高周波検波用素子から成る第1および第2の高周波信号終端用素子と、これら第1および第2の高周波信号終端用素子にバイアス電流を流す第2のバイアス回路とを具備しており、
前記バイアス回路は基板の表面に形成されたチョーク型バイアス供給線路を有し、前記第2のバイアス回路は前記基板の裏面に形成された第2のチョーク型バイアス供給線路を有し、前記チョーク型バイアス供給線路および前記第2のチョーク型バイアス供給線路の間の前記基板の内部に接地導体層が設けられていることを特徴とする高周波送受信器。 A high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal; a branching device that is connected to the high-frequency oscillator and branches the high-frequency signal and outputs the branched signal to one output end and the other output end; and the one output end A modulator that modulates the high-frequency signal branched to the one output end and outputs a high-frequency signal for transmission; and one end connected to the output end of the modulator; An isolator for passing a high-frequency signal; a transmission antenna connected to the isolator; a reception antenna connected to the other output end of the branch; the other output end of the branch; and the reception antenna And a mixer that mixes the high-frequency signal branched to the other output end and the high-frequency signal received by the receiving antenna, and outputs an intermediate frequency signal.
The mixer includes first and second high-frequency detection elements for detecting high-frequency signals respectively disposed corresponding to the other output end and the receiving antenna , and the first and second high-frequency detection elements. A bias circuit for supplying a bias current; and a high-frequency signal for transmission from the modulator without shutting off the bias current of the bias circuit in an open state and outputting the intermediate frequency signal from the mixer without being connected to the bias circuit. A switch that closes when a signal is stable in a non-output state and flows a bias current to output the intermediate frequency signal from the mixer, and the first and second high-frequency detection elements, respectively. First and second high-frequency elements, each of which is composed of a high-frequency detection element that detects and terminates the high-frequency signal when the intermediate frequency signal is not output. No. and terminating elements, and and a second bias circuit for supplying a bias current to the first and second high-frequency signal termination element,
The bias circuit has a choke-type bias supply line formed on the surface of the substrate, and the second bias circuit has a second choke-type bias supply line formed on the back surface of the substrate, and the choke type A high-frequency transceiver comprising a ground conductor layer provided inside the substrate between a bias supply line and the second choke-type bias supply line .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004158439A JP4446798B2 (en) | 2004-05-27 | 2004-05-27 | High-frequency transceiver, radar device including the same, radar device-equipped vehicle equipped with the same, and radar device-equipped small vessel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004158439A JP4446798B2 (en) | 2004-05-27 | 2004-05-27 | High-frequency transceiver, radar device including the same, radar device-equipped vehicle equipped with the same, and radar device-equipped small vessel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005337933A JP2005337933A (en) | 2005-12-08 |
JP4446798B2 true JP4446798B2 (en) | 2010-04-07 |
Family
ID=35491671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004158439A Expired - Fee Related JP4446798B2 (en) | 2004-05-27 | 2004-05-27 | High-frequency transceiver, radar device including the same, radar device-equipped vehicle equipped with the same, and radar device-equipped small vessel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4446798B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006242686A (en) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Kyocera Corp | High-frequency transmitter/receiver, radar apparatus with same, vehicle mounted with same, and small vessel mounted with radar apparatus |
US20200191952A1 (en) * | 2018-12-13 | 2020-06-18 | Saddleye Inc. | Vehicle and object detection system |
-
2004
- 2004-05-27 JP JP2004158439A patent/JP4446798B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005337933A (en) | 2005-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4446785B2 (en) | High-frequency transceiver, radar device including the same, radar device-equipped vehicle equipped with the same, and radar device-equipped small vessel | |
US7602333B2 (en) | Transmitting/receiving antenna, isolator, high-frequency oscillator, and high-frequency transmitter-receiver using the same | |
US20060017607A1 (en) | Amplitude modulator, selector switch, high frequency transmitting/receiving apparatus including the same, and radar apparatus, and radar apparatus-mounting vehicle and radar apparatus-mounting small ship | |
US20060214842A1 (en) | Mixer, High-Frequency transmitting/receiving apparatus having the same, radarapparatus having the high-frequency transmitting/receiving apparatus, and vehicle equipped with radar apparatus | |
US7265711B2 (en) | 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 | |
JP4446798B2 (en) | High-frequency transceiver, radar device including the same, radar device-equipped vehicle equipped with the same, and radar device-equipped small vessel | |
JP2005337864A (en) | High-frequency transceiver, radar device equipped therewith, radar device-mounted vehicle mounted therewith, and radar device-mounted small vessel | |
JP4498065B2 (en) | Directional coupler type branching device, high-frequency transmitter / receiver including the same, and radar apparatus | |
JP4883922B2 (en) | High frequency transmitter / receiver and radar apparatus including the same | |
JP4624195B2 (en) | High frequency transceiver and radar device | |
JP4712083B2 (en) | High frequency transceiver and radar device | |
JP2006050580A (en) | High-frequency oscillator,high-frequency send-receive apparatus and radar apparatus using it, radar apparatus mounting vehicle, and radar apparatus mounting small ship | |
JP4423151B2 (en) | High frequency transmitter / receiver and radar apparatus including the same | |
JP2006242686A (en) | High-frequency transmitter/receiver, radar apparatus with same, vehicle mounted with same, and small vessel mounted with radar apparatus | |
JP4377739B2 (en) | High frequency transmitter / receiver, radar apparatus including the same, vehicle mounted with radar apparatus, and small ship mounted with radar apparatus | |
JP2005274331A (en) | High frequency transceiver, radar system provided therewith, vehicle mounted with radar system, and small vessel mounted with radar system | |
JP4707731B2 (en) | Isolator, high-frequency oscillator, high-frequency transmitter / receiver, and radar apparatus using the same | |
JP2007201943A (en) | High frequency transceiver and radar device | |
JP4206358B2 (en) | Isolator, high-frequency oscillator, high-frequency transmitter / receiver, and radar apparatus using the same | |
JP4446939B2 (en) | Amplitude modulator, changeover switch, high-frequency transmitter / receiver including the same, and radar apparatus | |
JP2006211180A (en) | Mixer, high frequency transceiver using the same, radar device, vehicle mounting the same, and small ship mounting the same | |
JP2006064401A (en) | Modulator, high-frequency transmitter/receiver using it, radar apparatus, vehicle equipped with radar apparatus, and small vessel equipped with radar apparatus | |
JP2006128929A (en) | Attenuator and high frequency transmitter-receiver using the same, radar apparatus, radar apparatus mounter vehicle, and radar apparatus mounter small ship | |
JP2006041789A (en) | Non-radiative dielectric line, high frequency transmitter-receiver and radar employing the same, radar mounted vehicle and radar mounted small ship | |
JP2006157289A (en) | Attenuator and high frequency transmitter-receiver using same, radar apparatus, vehicle with radar apparatus mounted thereon, and small craft with radar apparatus mounted therein |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070411 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090709 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090714 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090914 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091222 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100119 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130129 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |