JP4606378B2 - Dielectric waveguide device, phase shifter including the same, high frequency switch and attenuator, and high frequency transmitter, high frequency receiver, high frequency transmitter / receiver, radar apparatus, and array antenna apparatus - Google Patents

Dielectric waveguide device, phase shifter including the same, high frequency switch and attenuator, and high frequency transmitter, high frequency receiver, high frequency transmitter / receiver, radar apparatus, and array antenna apparatus Download PDF

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Description

本発明は、マイクロ波、準ミリ波帯およびミリ波帯などの高周波帯で用いられる誘電体導波路デバイス、これを備える移相器、高周波スイッチおよび減衰器、ならびに高周波送信器、高周波受信器、高周波送受信器、レーダ装置、アレイアンテナ装置に関する。   The present invention relates to a dielectric waveguide device used in a high frequency band such as a microwave, a quasi-millimeter wave band, and a millimeter wave band, a phase shifter including the dielectric waveguide device, a high frequency switch and an attenuator, a high frequency transmitter, a high frequency receiver, The present invention relates to a high-frequency transceiver, a radar device, and an array antenna device.

高周波信号の位相を制御する誘電体導波路デバイスとして、移相器が知られている。この移相器は、高周波回路において高周波信号の反射特性および透過特性を調整する用途に用いられたり、さらに変調器、高周波スイッチおよびフェーズドアレイアンテナなどの高機能デバイスへの応用が期待される基本的なデバイスである。   A phase shifter is known as a dielectric waveguide device that controls the phase of a high-frequency signal. This phase shifter is used to adjust the reflection and transmission characteristics of high-frequency signals in high-frequency circuits, and is expected to be applied to highly functional devices such as modulators, high-frequency switches, and phased array antennas. Device.

第1の従来の技術の移相器は、非放射性誘電体線路を含んで構成され、この非放射性誘電体線路の誘電体線路の端部で、この導電体ストリップに近接する位置に導電体または誘電体を含む回転体を、回転自在に配置し、前記回転体を回転させることによって位相を変化させている(たとえば特許文献1参照)。   The first prior art phase shifter includes a non-radiative dielectric line, and the end of the dielectric line of the non-radiative dielectric line is located close to the conductor strip. A rotating body including a dielectric is rotatably arranged, and the phase is changed by rotating the rotating body (see, for example, Patent Document 1).

第2の従来の技術の移相器は、非放射性誘電体線路の誘電体の一部の誘電率を制御することによって位相を制御している(たとえば特許文献2参照)。   The phase shifter of the second prior art controls the phase by controlling the dielectric constant of a part of the dielectric of the non-radiative dielectric line (for example, see Patent Document 2).

特開2002−314302号公報JP 2002-314302 A 特開平8−102604号公報JP-A-8-102604

第1の従来の技術の誘電体導波路デバイスの1つである移相器では、たとえば±π(rad)といった十分な位相変化量を得ようとすると、デバイスが大化してしまいやすく、小化が困難であるという問題がある。また、回転体を回転させることによって、伝送路の長さを機械的に変化させるので、デバイス自体が大きくなったり、機構が複雑化してしまったりして量産には適さないという問題もある。デバイスが大型化すると、表面実装化が進む他の電子部品に比べて著しく実装性が良くないという問題点がある。 In which is one phase shifter dielectric waveguide device of the first prior art, for example, an attempt to obtain a sufficient amount of phase change such as ± π (rad), the device is likely to cause turned into large-small There is a problem that it is difficult to mold . There also, by rotating the rotating body, since mechanically varying the length of the transmission path, the device or itself increases, a problem that mechanism is not suitable for mass production or accidentally complicated . When the device becomes larger, there is a problem that the mountability is remarkably poor as compared with other electronic components whose surface mounting is progressing.

また第2の従来の技術の誘電体導波路デバイスの1つである移相器では、デバイスを小型化しやすいが、プリント回路基板などの平面回路基板上に表面実装しにくく、移相器と平面回路基板に形成される伝送線路との接続が困難であるという問題がある。 In the phase shifter which is one of the dielectric waveguide devices of the second prior art, the device can be easily downsized , but it is difficult to surface-mount on a planar circuit board such as a printed circuit board, and the phase shifter and the planar There is a problem that it is difficult to connect to a transmission line formed on the circuit board.

したがって本発明の目的は、小で、良好な位相制御が可能であって、かつ平面回路基板への表面実装に適した誘電体導波路デバイス、これを備える移相器、高周波スイッチおよび減衰器、ならびに高周波送信器、高周波受信器、高周波送受信器、レーダ装置およびアレイアンテナ装置を提供することにある。 An object of the present invention is therefore, a small mold, good a phase control possible, and suitable for surface mounting to a planar circuit board dielectric waveguide device, the phase shifter including the same, high frequency switch and attenuator And a high-frequency transmitter, a high-frequency receiver, a high-frequency transmitter / receiver, a radar device, and an array antenna device.

本発明の誘電体導波路デバイスは、印加電界に応じて誘電率が変化する変化部を含み、電磁波が伝播する誘電体線路、および前記誘電体線路を挟持する一対の平板導電体部を含む非放射性誘電体線路と、
前記誘電体線路に沿って設けられ、前記誘電体線路および一対の前記平板導電体部が重なる方向に垂直な方向に、一対の前記平板導電体部間の間隔よりも狭い間隔をあけた状態で、前記誘電体線路を挟み、前記変化部に電界を印加するための一対の電極と、
一対の前記平板導電体部のうちのいずれか一方の、前記誘電体線路とは反対側の表面部に設けられる誘電体部と、
前記誘電体部の、前記平板導電体部とは反対側の表面部に、前記誘電体線路に一部が重なって設けられるストリップ導体部とを含み、
前記平板導電体部には、前記誘電体線路の一部と前記ストリップ導体部の一部とが重なる位置に貫通孔が形成されることを特徴とする。
The dielectric waveguide device of the present invention includes a changing portion whose dielectric constant changes according to an applied electric field, a dielectric line through which electromagnetic waves propagate, and a pair of flat plate conductor portions that sandwich the dielectric line. A radioactive dielectric line;
Provided along the dielectric line, in a state perpendicular to the direction in which the dielectric line and the pair of flat plate conductors overlap, with a gap narrower than the gap between the pair of flat plate conductors. A pair of electrodes for sandwiching the dielectric line and applying an electric field to the changing portion;
A dielectric part provided on a surface part opposite to the dielectric line of either one of the pair of flat conductor parts;
A strip conductor portion provided on the surface portion of the dielectric portion opposite to the flat conductor portion, and a part of which is overlapped with the dielectric line;
The flat plate conductor part is formed with a through hole at a position where a part of the dielectric line and a part of the strip conductor part overlap each other.

また本発明の誘電体導波路デバイスは、一対の前記電極が、前記誘電体線路を伝播する電磁波に対する表皮厚さよりも薄く形成され、前記誘電体線路を挟持することが好ましい。 In the dielectric waveguide device of the present invention, it is preferable that the pair of electrodes are formed to be thinner than a skin thickness with respect to electromagnetic waves propagating through the dielectric line, and sandwich the dielectric line .

また本発明の誘電体導波路デバイスは、一対の前記電極が、それぞれが異なる前記平板導電体部に接続されることが好ましい。 In the dielectric waveguide device of the present invention, it is preferable that a pair of the electrodes is connected to the different flat conductor portions .

また本発明の誘電体導波路デバイスは、一対の前記平板導電体部の間に設けられ、前記誘電体線路および前記電極を挟持し、前記誘電体線路の誘電率よりも誘電率が低い第2誘電体部を含むことが好ましい。 The dielectric waveguide device of the present invention is provided between the pair of flat plate conductor portions, sandwiches the dielectric line and the electrode, and has a dielectric constant lower than the dielectric constant of the dielectric line. It is preferable to include a dielectric part .

また本発明の移相器は、前記誘電体導波路デバイスを備え、
前記変化部に印加される電界に応じて前記変化部の誘電率が変化することによって、伝送線路を伝播する電磁波の位相を変化させることが好ましい。
The phase shifter of the present invention comprises the dielectric waveguide device,
By varying the previous SL changes part of the dielectric constant depending on the electric field applied to the varying portion, it is preferable to change the phase of an electromagnetic wave propagating through the transmission line.

また本発明の高周波スイッチは、前記誘電体導波路デバイスを備え、
前記変化部に印加される電界に応じて前記変化部の誘電率が変化することによって、前記伝送線路におけるカットオフ周波数が、前記伝送線路を伝播する電磁波の周波数より低くなる伝播状態と、高くなるカットオフ状態とを切り替え可能であることが好ましい。
Moreover, the high frequency switch of the present invention comprises the dielectric waveguide device,
By pre-Symbol changing part of the dielectric constant varies according to an electric field applied to the varying portion, the cut-off frequency in the transmission line, the low made propagation conditions than the frequency of the electromagnetic wave propagating through the transmission line, high It is preferable that the cut-off state can be switched .

また本発明の減衰器は、誘電体導波路デバイスを備え、
前記変化部に印加される電界に応じて前記変化部の誘電率を変化させて、伝送線路を伝播する電磁波を減衰させることが好ましい。
The attenuator of the present invention comprises a dielectric waveguide device,
By changing the dielectric constant of the front Symbol changing portion according to an electric field applied to the varying portion, it is preferable to attenuate electromagnetic waves propagating through the transmission line.

また本発明の高周波送信器は、高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、前記高周波発振器からの高周波信号を伝送する伝送線路と、
前記伝送線路に接続され、高周波信号を放射するアンテナと、
高周波信号が前記誘電体線路を通過するように、前記伝送線路に挿入される前記移相器と、
高周波信号の伝送方向における前記移相器の上流側および下流側のうち少なくとも一方で前記伝送線路に設けられるスタブとを含むことが好ましい。
The high frequency transmitter of the present invention includes a high frequency oscillator that generates a high frequency signal,
A transmission line connected to the high-frequency oscillator and transmitting a high-frequency signal from the high-frequency oscillator;
An antenna connected to the transmission line and emitting a high-frequency signal;
The phase shifter inserted into the transmission line such that a high-frequency signal passes through the dielectric line;
It is preferable that at least one of the upstream side and the downstream side of the phase shifter in the transmission direction of the high-frequency signal includes a stub provided on the transmission line .

また本発明の高周波受信器は、高周波信号を捕捉するアンテナと、
前記アンテナに接続され、前記アンテナによって捕捉される高周波信号を伝送する伝送線路と、
前記伝送線路に接続され、前記伝送線路に伝送される高周波信号を検波する高周波検波器と、
高周波信号が前記誘電体線路を通過するように、前記伝送線路に挿入される前記移相器と、
高周波信号の伝送方向における前記移相器の上流側および下流側のうち少なくとも一方で前記伝送線路に設けられるスタブとを含むことが好ましい。
The high frequency receiver of the present invention includes an antenna that captures a high frequency signal,
A transmission line connected to the antenna and transmitting a high-frequency signal captured by the antenna;
A high-frequency detector connected to the transmission line and detecting a high-frequency signal transmitted to the transmission line;
The phase shifter inserted into the transmission line such that a high-frequency signal passes through the dielectric line;
It is preferable that at least one of the upstream side and the downstream side of the phase shifter in the transmission direction of the high-frequency signal includes a stub provided on the transmission line .

また本発明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、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第1伝送線路と
第1、第2および第3端子を有し、前記第1端子が前記第1伝送線路に接続され、前記第1端子に与えられる高周波信号を前記第2端子または前記第3端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第2端子に接続され、前記第2端子から与えられる高周波信号を伝送する第2伝送線路と、
第4、第5および第6端子を有し、前記第2伝送線路を介して前記第4端子に与えられる高周波信号を前記第5端子に出力し、かつ前記第5端子に与えられる高周波信号を前記第6端子に出力する分波器と、
前記第5端子に接続され、前記第5端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第5端子に高周波信号を伝送する第3伝送線路と、
前記第3伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第3端子に接続され、前記第3端子から出力される高周波信号を伝送する第4伝送線路と、
前記第6端子に接続され、前記第6端子から出力される高周波信号を伝送する第5伝送線路と、
前記第4および第5伝送線路に接続され、前記第4および第5伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサと、
高周波信号が前記誘電体線路を通過するように、前記第1〜第5伝送線路のうち少なくともいずれかの1つに挿入される前記移相器を含むことが好ましい。
The high frequency transceiver of the present invention includes a high frequency oscillator for generating a high frequency signal,
A first transmission line that is connected to the high-frequency oscillator and transmits a high-frequency signal; and first, second, and third terminals; the first terminal is connected to the first transmission line and applied to the first terminal A branching device that selectively outputs a high-frequency signal to be output to the second terminal or the third terminal;
A second transmission line connected to the second terminal and transmitting a high-frequency signal applied from the second terminal;
A fourth, fifth, and sixth terminal that outputs a high-frequency signal applied to the fourth terminal via the second transmission line to the fifth terminal, and a high-frequency signal applied to the fifth terminal; A duplexer that outputs to the sixth terminal;
A third transmission line connected to the fifth terminal for transmitting a high-frequency signal output from the fifth terminal and transmitting the high-frequency signal to the fifth terminal;
An antenna connected to the third transmission line for radiating and capturing high-frequency signals;
A fourth transmission line connected to the third terminal and transmitting a high-frequency signal output from the third terminal;
A fifth transmission line connected to the sixth terminal for transmitting a high-frequency signal output from the sixth terminal;
A mixer that is connected to the fourth and fifth transmission lines, mixes high-frequency signals given from the fourth and fifth transmission lines, and outputs an intermediate frequency signal;
It is preferable that the phase shifter is inserted into at least one of the first to fifth transmission lines so that a high-frequency signal passes through the dielectric line .

また本発明の高周波送信器は、高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、前記高周波発振器からの高周波信号を伝送する高周波伝送線路と、
前記高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射するアンテナと、
前記高周波伝送線路に挿入され、前記伝播状態とすることによって前記高周波伝送線路に伝送される高周波信号を透過し、前記カットオフ状態とすることによって前記高周波伝送線路に伝送される高周波信号を遮断する前記高周波スイッチとを含むことが好ましい。
The high frequency transmitter of the present invention includes a high frequency oscillator that generates a high frequency signal,
A high-frequency transmission line connected to the high-frequency oscillator and transmitting a high-frequency signal from the high-frequency oscillator;
An antenna connected to the high-frequency transmission line and emitting a high-frequency signal;
The high-frequency signal inserted into the high-frequency transmission line is transmitted through the high-frequency transmission line by setting the propagation state, and the high-frequency signal transmitted to the high-frequency transmission line is blocked by setting the cutoff state. The high-frequency switch is preferably included.

また本発明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、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第1高周波伝送線路と
第1、第2および第3端子を有し、前記第1端子が前記第1高周波伝送線路に接続され、前記第1端子に与えられる高周波信号を前記第2端子または前記第3端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第2端子に接続され、前記第2端子から与えられる高周波信号を伝送する第2高周波伝送線路と、
第4、第5および第6端子を有し、前記第2高周波伝送線路を介して前記第4端子に与えられる高周波信号を前記第5端子に出力し、かつ前記第5端子に与えられる高周波信号を前記第6端子に出力する分波器と、
前記第5端子に接続され、前記第5端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第5端子に高周波信号を伝送する第3高周波伝送線路と、
前記第3高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第3端子に接続され、前記第3端子から出力される高周波信号を伝送する第4高周波伝送線路と、
前記第6端子に接続され、前記第6端子から出力される高周波信号を伝送する第5高周波伝送線路と、
前記第4および第5高周波伝送線路に接続され、前記第4および第5高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとを含み、
前記分岐器は、前記高周波スイッチを2つ備え、第1高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第1端子および前記第2端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第1端子および前記第2端子間で高周波信号を遮断し、第2高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第1端子および前記第3端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第1端子および前記第3端子間で高周波信号を遮断することが好ましい。
The high frequency transceiver of the present invention includes a high frequency oscillator for generating a high frequency signal,
A first high-frequency transmission line that is connected to the high-frequency oscillator and transmits a high-frequency signal; and first, second, and third terminals; the first terminal is connected to the first high-frequency transmission line; A branching device that selectively outputs a high-frequency signal given to the second terminal or the third terminal;
A second high frequency transmission line connected to the second terminal and transmitting a high frequency signal applied from the second terminal;
A high-frequency signal having fourth, fifth, and sixth terminals, outputting a high-frequency signal supplied to the fourth terminal via the second high-frequency transmission line to the fifth terminal, and supplied to the fifth terminal A duplexer that outputs to the sixth terminal;
A third high-frequency transmission line that is connected to the fifth terminal, transmits a high-frequency signal output from the fifth terminal, and transmits a high-frequency signal to the fifth terminal;
An antenna connected to the third high-frequency transmission line for radiating and capturing high-frequency signals;
A fourth high-frequency transmission line connected to the third terminal and transmitting a high-frequency signal output from the third terminal;
A fifth high-frequency transmission line connected to the sixth terminal and transmitting a high-frequency signal output from the sixth terminal;
A mixer that is connected to the fourth and fifth high-frequency transmission lines, mixes high-frequency signals given from the fourth and fifth high-frequency transmission lines, and outputs an intermediate frequency signal;
The branching device includes two high-frequency switches, and the first high-frequency switch transmits the high-frequency signal between the first terminal and the second terminal and sets the cutoff state by setting the propagation state. The high frequency signal is cut off between the first terminal and the second terminal, and the second high frequency switch transmits the high frequency signal between the first terminal and the third terminal by being in the propagation state, and It is preferable to cut off a high frequency signal between the first terminal and the third terminal by setting the cutoff state .

また本発明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、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第1高周波伝送線路と
第1、第2および第3端子を有し、前記第1端子が前記第1高周波伝送線路に接続され、前記第1端子に与えられる高周波信号を前記第2端子または前記第3端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第2端子に接続され、前記第2端子から与えられる高周波信号を伝送する第2高周波伝送線路と、
第4、第5および第6端子を有し、前記第2高周波伝送線路を介して前記第4端子に与えられる高周波信号を前記第5端子に出力し、かつ前記第5端子に与えられる高周波信号を前記第6端子に出力する分波器と、
前記第5端子に接続され、前記第5端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第5端子に高周波信号を伝送する第3高周波伝送線路と、
前記第3高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第3端子に接続され、前記第3端子から出力される高周波信号を伝送する第4高周波伝送線路と、
前記第6端子に接続され、前記第6端子から出力される高周波信号を伝送する第5高周波伝送線路と、
前記第4および第5高周波伝送線路に接続され、前記第4および第5高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとを含み、
前記分波器は、前記高周波スイッチを2つ備え、第3高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第4端子および前記第5端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第4端子および前記第5端子間で高周波信号を遮断し、第4高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第5端子および前記第6端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第5端子および前記第6端子間で高周波信号を遮断することが好ましい。
The high frequency transceiver of the present invention includes a high frequency oscillator for generating a high frequency signal,
A first high-frequency transmission line that is connected to the high-frequency oscillator and transmits a high-frequency signal; and first, second, and third terminals; the first terminal is connected to the first high-frequency transmission line; A branching device that selectively outputs a high-frequency signal given to the second terminal or the third terminal;
A second high frequency transmission line connected to the second terminal and transmitting a high frequency signal applied from the second terminal;
A high-frequency signal having fourth, fifth, and sixth terminals, outputting a high-frequency signal supplied to the fourth terminal via the second high-frequency transmission line to the fifth terminal, and supplied to the fifth terminal A duplexer that outputs to the sixth terminal;
A third high-frequency transmission line that is connected to the fifth terminal, transmits a high-frequency signal output from the fifth terminal, and transmits a high-frequency signal to the fifth terminal;
An antenna connected to the third high-frequency transmission line for radiating and capturing high-frequency signals;
A fourth high-frequency transmission line connected to the third terminal and transmitting a high-frequency signal output from the third terminal;
A fifth high-frequency transmission line connected to the sixth terminal and transmitting a high-frequency signal output from the sixth terminal;
A mixer that is connected to the fourth and fifth high-frequency transmission lines, mixes high-frequency signals given from the fourth and fifth high-frequency transmission lines, and outputs an intermediate frequency signal;
The duplexer includes two high-frequency switches, and the third high-frequency switch transmits the high-frequency signal between the fourth terminal and the fifth terminal by setting the propagation state, and the cutoff state The high frequency signal is cut off between the fourth terminal and the fifth terminal by doing, the fourth high frequency switch transmits the high frequency signal between the fifth terminal and the sixth terminal by being in the propagation state, In addition, it is preferable that the high-frequency signal is blocked between the fifth terminal and the sixth terminal by setting the cutoff state .

また本発明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、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第1高周波伝送線路と
第1、第2および第3端子を有し、前記第1端子が前記第1高周波伝送線路に接続され、前記第1端子に与えられる高周波信号を前記第2端子または前記第3端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第2端子に接続され、前記第2端子から与えられる高周波信号を伝送する第2高周波伝送線路と、
第4、第5および第6端子を有し、前記第2高周波伝送線路を介して前記第4端子に与えられる高周波信号を前記第5端子に出力し、かつ前記第5端子に与えられる高周波信号を前記第6端子に出力する分波器と、
前記第5端子に接続され、前記第5端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第5端子に高周波信号を伝送する第3高周波伝送線路と、
前記第3高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第3端子に接続され、前記第3端子から出力される高周波信号を伝送する第4高周波伝送線路と、
前記第6端子に接続され、前記第6端子から出力される高周波信号を伝送する第5高周波伝送線路と、
前記第4および第5高周波伝送線路に接続され、前記第4および第5高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサと、
前記伝播状態としたときに高周波信号が前記誘電体線路を通過するように、前記第1〜第3伝送線路のうち少なくともいずれか1つに挿入される前記高周波スイッチとを含むことが好ましい。
The high frequency transceiver of the present invention includes a high frequency oscillator for generating a high frequency signal,
A first high-frequency transmission line that is connected to the high-frequency oscillator and transmits a high-frequency signal; and first, second, and third terminals; the first terminal is connected to the first high-frequency transmission line; A branching device that selectively outputs a high-frequency signal given to the second terminal or the third terminal;
A second high frequency transmission line connected to the second terminal and transmitting a high frequency signal applied from the second terminal;
A high-frequency signal having fourth, fifth, and sixth terminals, outputting a high-frequency signal supplied to the fourth terminal via the second high-frequency transmission line to the fifth terminal, and supplied to the fifth terminal A duplexer that outputs to the sixth terminal;
A third high-frequency transmission line that is connected to the fifth terminal, transmits a high-frequency signal output from the fifth terminal, and transmits a high-frequency signal to the fifth terminal;
An antenna connected to the third high-frequency transmission line for radiating and capturing high-frequency signals;
A fourth high-frequency transmission line connected to the third terminal and transmitting a high-frequency signal output from the third terminal;
A fifth high-frequency transmission line connected to the sixth terminal and transmitting a high-frequency signal output from the sixth terminal;
A mixer that is connected to the fourth and fifth high-frequency transmission lines, mixes high-frequency signals given from the fourth and fifth high-frequency transmission lines, and outputs an intermediate frequency signal;
It is preferable that the high-frequency switch is inserted into at least one of the first to third transmission lines so that a high-frequency signal passes through the dielectric line when in the propagation state .

また本発明の高周波送受信器は、前記分波器が、ハイブリッド回路またはサーキュレータによって形成されることが好ましい。 In the high frequency transmitter / receiver according to the present invention, the duplexer is preferably formed by a hybrid circuit or a circulator .

また本発明のレーダ装置は、前記高周波送受信器と、
前記高周波送受信器からの中間周波信号に基づいて、前記高周波送受信器から探知対象物までの距離を検出する距離検出器とを含むことが好ましい。
The radar apparatus of the present invention includes the high frequency transmitter / receiver,
It is preferable to include a distance detector that detects a distance from the high-frequency transmitter / receiver to the detection target based on an intermediate frequency signal from the high-frequency transmitter / receiver .

また本発明のアレイアンテナ装置は、アンテナ素子と、前記移相器とを有する移相器付アンテナを複数並べて構成されることが好ましい。 The array antenna apparatus of the present invention is preferably configured by arranging a plurality of antennas with phase shifters each having an antenna element and the phase shifter .

また本発明のレーダ装置は、前記アレイアンテナ装置と、
前記アレイアンテナ装置に接続され、前記アレイアンテナ装置に高周波信号を与え、かつ前記アレイアンテナ装置によって捕捉した高周波信号を受信する高周波送受信器とを含むことが好ましい。
The radar device of the present invention includes the array antenna device,
It is preferable to include a high-frequency transmitter / receiver connected to the array antenna device, for supplying a high-frequency signal to the array antenna device, and receiving a high-frequency signal captured by the array antenna device .

本発明によれば、非放射性誘電体線路の誘電体線路が、印加電界に応じて誘電率が変化する変化部を含み、この変化部には、電極によって電界を印加することができる。非放射性誘電体線路は、NRDガイドである。変化部に電界を印加することによって、変化部の誘電率が変化し、誘電体線路を伝播する電磁波の位相を変化させたり、カットオフ周波数を変化させたり、伝送線路を伝播する電磁波を減衰させたりすることができる。電極は、誘電体線路および一対の平板導電体部が重なる方向に垂直な方向に、一対の平板導電体部間の間隔よりも狭い間隔をあけた状態で、前記誘電体線路を挟み、前記誘電体線路に沿って設けられるので、一対の平板導電体部に電圧を印加して誘電体変化部に電界を印加するよりも、高い電界強度の電界を印加することができ、変化部の誘電率を安定に変化させることができる。変化部に電界を印加するために電極に与える電圧を小さくしても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられ、また伝送線路の線路長が短くても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられるので、小型で、かつ低電圧で動作させることができる、移相器、高周波スイッチおよび減衰器などの誘電体導波路デバイスを実現することができる。 According to the present invention, the dielectric line of the non-radiative dielectric line includes the changing portion whose dielectric constant changes according to the applied electric field, and an electric field can be applied to the changing portion by the electrode. The non-radiative dielectric line is an NRD guide. By applying an electric field to change unit, the changing unit dielectric constant changes in, or to change the electromagnetic wave phase propagating through the dielectric waveguide, or by changing the cut-off frequency, to attenuate electromagnetic waves propagating through the transmission line Can be. The electrode sandwiches the dielectric line in a direction perpendicular to the direction in which the dielectric line and the pair of flat plate conductors overlap, with a gap narrower than the gap between the pair of flat plate conductor parts, Since it is provided along the body line, it is possible to apply an electric field with a higher electric field strength than to apply a voltage to a pair of flat conductor portions and apply an electric field to the dielectric changing portion, and the dielectric constant of the changing portion it is possible to stably change. Even if the voltage applied to the electrodes to apply an electric field to the changing part is reduced, an electric field having a large electric field strength is applied to the changing part, and even if the transmission line length is short, an electric field having a large electric field strength is applied to the changing part. Therefore, it is possible to realize a dielectric waveguide device such as a phase shifter, a high-frequency switch, and an attenuator that is small and can be operated at a low voltage.

一対の前記平板導電体部のうちのいずれか一方の、前記誘電体線路とは反対側の表面部には、誘電体部が設けられ、この誘電体部の、平板導電体部とは反対側の表面部には、ストリップ導体部が設けられる。平板導電体部には、誘電体線路の一部とストリップ導体部の一部とが重なる位置に貫通孔が形成されるので、誘電体線路を伝播する電磁波をストリップ導体部、誘電体部および誘電体部が設けられる平板導電体部とを含んで形成される平面線路に結合させて、この平面線路に伝播させることができる。誘電体部と、ストリップ導体部とが、表面実装部分として機能するので、この部分をプリント回路基板などの平面回路基板上に表面実装することによって、誘電体導波路デバイスと平面回路基板に形成される伝送線路との接続を好適に行うことができる。   A dielectric portion is provided on a surface portion of one of the pair of flat plate conductor portions on the side opposite to the dielectric line, and the side of the dielectric portion opposite to the flat plate conductor portion is provided. A strip conductor portion is provided on the surface portion. In the flat conductor part, a through hole is formed at a position where a part of the dielectric line and a part of the strip conductor part overlap each other, so that the electromagnetic wave propagating through the dielectric line is transmitted to the strip conductor part, the dielectric part and the dielectric part. It can couple | bond with the plane line formed including the flat conductor part in which a body part is provided, and can be propagated to this plane line. Since the dielectric part and the strip conductor part function as a surface mounting part, the dielectric part and the planar circuit board are formed by surface-mounting this part on a planar circuit board such as a printed circuit board. The transmission line can be suitably connected.

また本発明において、一対の電極は、誘電体線路を伝播する電磁波に対する表皮厚さよりも薄く形成され、誘電体線路の両側に設けられて誘電体線路を挟持する場合がある。この場合、誘電体線路を伝播する電磁波が、電極を透過することができるので、カットオフになることなく電磁波を伝播することができ、電極を誘電体線路に近接させたときに生じる伝送損失を抑制した状態で、電極によって誘電体変化部に大きな電界強度の電界を印加することができる。 The Oite the present invention, a pair of electrodes is formed thinner than the skin depth for the electromagnetic wave propagating through the dielectric waveguide, provided on both sides of the dielectric waveguide which may sandwich the dielectric waveguide. In this case, since the electromagnetic wave propagating through the dielectric line can pass through the electrode, the electromagnetic wave can be propagated without being cut off, and transmission loss caused when the electrode is brought close to the dielectric line is reduced. In a suppressed state, an electric field having a large electric field strength can be applied to the dielectric change portion by the electrode.

本発明の誘電体導波路デバイスにおいて、非放射性誘電体線路を伝播するLSEモードのカットオフ近傍において、周波数に対する位相変化が大きいという特性を有する場合がある。この特性を利用すれば、誘電体線路を挟持する一対の電極によって、誘電体線路を伝播するLSEモードの高周波信号の位相を大きく変化させることができる。したがって、誘電体導波路デバイスを移相器として用いるときに、線路長が短くても低い駆動電圧で十分な大きさの位相変化量が得られるので、小型で、かつ良好な位相制御が可能な移相器が実現される。 The dielectric waveguide device of the present invention may have a characteristic that the phase change with respect to the frequency is large in the vicinity of the cutoff of the LSE mode propagating through the non-radiative dielectric line . If this characteristic is used, the phase of the LSE mode high-frequency signal propagating through the dielectric line can be greatly changed by the pair of electrodes sandwiching the dielectric line. Therefore, when a dielectric waveguide device is used as a phase shifter, a sufficient amount of phase change can be obtained with a low driving voltage even if the line length is short, so that it is small and good phase control is possible. A phase shifter is realized.

また本発明において、一対の電極は、それぞれが異なる平板導電体部に接続される場合がある。この場合、一対の平板導電体部に電位差を与えるだけで、一対の電極間に電位差を与えることができる。電極に電位を与えるための配線を平板導電体部が兼ねることによって、電極に電位を与えるための配線を別途に形成する必要がない。 The Oite the present invention, a pair of electrodes may each be connected to different flat conductor section. In this case , the potential difference can be applied between the pair of electrodes only by applying a potential difference to the pair of flat conductor portions. Since the flat conductor portion also serves as a wiring for applying a potential to the electrode, it is not necessary to separately form a wiring for applying a potential to the electrode.

また本発明において、第2誘電体部が、平板導電体部を支える支持部材として働く場合がある。この場合、平板導電体部を薄膜形成技術、厚膜印刷技術またはシート状セラミック技術などを用いて製造することができるようになり、製造においても小型化に適した誘電体導波路デバイスを実現することができる。第2誘電体部は、変化部のうち最も誘電率が低い部分の誘電率よりも低い誘電率を有する。すなわち第2誘電体部は、変化部に電界が印加されている電界印加時、および変化部に電界が印加されていない電界無印加時において、変化部のうち最も誘電率が低い部分の誘電率よりも低い誘電率を有する。これによって、第2誘電体部において伝播する電磁波の波長を、この電磁波が空気を伝播するときの波長よりも小さくすることができ、これによって誘電体導波路デバイスを小型化することができる。 The Oite the present invention, the second dielectric portion, which may act as a support member for supporting the flat conductor section. In this case , the flat conductor portion can be manufactured using a thin film forming technique, a thick film printing technique, a sheet-like ceramic technique, or the like, and a dielectric waveguide device suitable for miniaturization is realized in manufacturing. be able to. The second dielectric portion has a dielectric constant lower than the dielectric constant of the portion having the lowest dielectric constant among the changed portions. That is, the second dielectric part has a dielectric constant of a part having the lowest dielectric constant among the changing parts when an electric field is applied to the changing part and when no electric field is applied to the changing part. Has a lower dielectric constant. Thereby, the wavelength of the electromagnetic wave propagating in the second dielectric part can be made smaller than the wavelength when the electromagnetic wave propagates through the air, and thereby the dielectric waveguide device can be miniaturized.

また本発明に係る誘電体導波路デバイスは、移相器を構成する誘電体導波路デバイスとして用いることができる。この移送器によれば、変化部に電界を印加するために電極に与える電圧を小さくしても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられ、また伝送線路の線路長が短くても、大きな位相変化が得られるので、小型で、かつ低電圧で動作させることができる移相器を実現することができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高い移相器を実現することができる。 The dielectric waveguide device according to the present invention can be used as a dielectric waveguide device constituting a phase shifter. According to this transfer device, even if the voltage applied to the electrode to apply an electric field to the changing portion is reduced, an electric field having a large electric field strength is given to the changing portion, and even if the transmission line length is short, it is large. Since the phase change can be obtained, it is possible to realize a phase shifter that is small and can be operated at a low voltage. Moreover, since there is no mechanical drive part, a highly reliable phase shifter with excellent durability can be realized.

また本発明に係る誘電体導波路デバイスは、高周波スイッチを構成する誘電体導波路デバイスとして用いることができる。この高周波スイッチによれば、変化部に印加される電界に応じて、伝送線路におけるカットオフ周波数が、誘電体部を伝播する電磁波の周波数より低くなる伝播状態と、前記電磁波の周波数より高くなるカットオフ状態とを切り替え可能であるので、電極に印加する電圧を変化させることによって、前記伝播状態と前記カットオフ状態とを容易に切り替えることができる。スイッチング態様がOFF状態の時は、カットオフ状態になるので、本質的に高いON/OFF比を得ることができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを実現することができる。変化部に電界を印加するために電極に与える電圧を小さくしても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられ、また伝送線路の線路長が短くても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられるので、小型で、かつ低電圧で動作させることができる高周波スイッチを実現することができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを実現することができる。 The dielectric waveguide device according to the present invention can be used as a dielectric waveguide device constituting a high-frequency switch. According to this high frequency switch, the cut-off frequency in the transmission line is lower than the frequency of the electromagnetic wave propagating through the dielectric portion, and the cut is higher than the frequency of the electromagnetic wave, depending on the electric field applied to the changing portion. Since the OFF state can be switched, the propagation state and the cutoff state can be easily switched by changing the voltage applied to the electrode. When the switching mode is in the OFF state, the cut-off state is entered, so that an essentially high ON / OFF ratio can be obtained. In addition, since there is no mechanical drive part, it is possible to realize a highly reliable high-frequency switch having excellent durability. Even if the voltage applied to the electrodes to apply an electric field to the changing part is reduced, an electric field having a large electric field strength is applied to the changing part, and even if the transmission line length is short, an electric field having a large electric field strength is applied to the changing part. Therefore, a high-frequency switch that is small and can be operated at a low voltage can be realized. In addition, since there is no mechanical drive part, it is possible to realize a highly reliable high-frequency switch having excellent durability.

また本発明に係る誘電体導波路デバイスは、減衰器を構成する誘電体導波路デバイスとして用いることができる。この減衰器によれば、変化部に電界を印加するために電極に与える電圧を小さくしても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられ、また伝送線路の線路長が短くても、大きな減衰が得られるので、小型で、かつ低電圧で動作させることができる減衰器を実現することができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高い減衰器を実現することができる。 The dielectric waveguide device according to the present invention can be used as a dielectric waveguide device constituting an attenuator. According to this attenuator, even if the voltage applied to the electrode to apply an electric field to the changing part is reduced, an electric field having a large electric field strength is given to the changing part, and even if the transmission line length is short, it is large. Since attenuation is obtained, an attenuator that is small and can be operated at a low voltage can be realized. Moreover, since there is no mechanical drive part, a highly reliable attenuator with excellent durability can be realized.

また本発明に係る誘電体導波路デバイスは、高周波信号が誘電体線路を通過するように伝送線路に挿入される移送器を備える高周波送信器において、前記移送器を構成する誘電体導波路デバイスとして用いることができる。この高周波送信器によれば、高周波発振器とアンテナとの途中にはスタブが設けられ、高周波発振器の高周波伝送線路への接続部やアンテナの高周波伝送線路への接続部における不整合を整合できるようになっているので、接続部での反射を小さく抑えることができ、安定な発振特性が得られるとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い送信出力が得られる。ただし、たとえば高周波発振器を接続するためのワイヤーやバンプの形状ばらつきや高周波伝送線路の配線幅のばらつきなどによって一律に整合することができない。本発明では、高周波伝送線路には、この高周波伝送線路を伝送される高周波信号の電磁波が前記誘電体線路を通過するように、前記移相器が挿入されるので、たとえば高周波発振器を接続するためのワイヤーやバンプの形状ばらつきや高周波伝送線路の配線幅のばらつきなどによって高周波伝送線路に起因して発生する位相のずれを個々に調整して整合をとることができ、安定な発振特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い送信出力を持つ高周波送信器を実現することができる。また移相器を前述したように小型で、かつ低電圧で動作させることができるので、移相器を設けても高周波送信器を小型に形成することができ、また移相器に電圧を与えるための構成が複雑化してしまうことを抑制することができる。 The dielectric waveguide device according to the present invention is a high-frequency transmitter including a transfer device that is inserted into a transmission line so that a high-frequency signal passes through the dielectric line, and is a dielectric waveguide device that constitutes the transfer device. Can be used. According to this high-frequency transmitter, a stub is provided in the middle of the high-frequency oscillator and the antenna so that mismatches in the connection portion of the high-frequency oscillator to the high-frequency transmission line and the connection portion of the antenna to the high-frequency transmission line can be matched. Therefore, reflection at the connection portion can be suppressed to be small, stable oscillation characteristics can be obtained, and insertion loss can be suppressed to a small value, so that a high transmission output can be obtained. However, it is not possible to achieve uniform matching due to, for example, variations in the shape of wires and bumps for connecting a high-frequency oscillator and variations in the wiring width of high-frequency transmission lines. In the present invention, the phase shifter is inserted into the high frequency transmission line so that the electromagnetic wave of the high frequency signal transmitted through the high frequency transmission line passes through the dielectric line. The phase shift caused by the high-frequency transmission line can be individually adjusted and matched due to variations in the shape of the wires and bumps and the wiring width of the high-frequency transmission line. Since the insertion loss is kept small, a high-frequency transmitter having a high transmission output can be realized. Further, since the phase shifter can be operated with a small size and a low voltage as described above, a high frequency transmitter can be formed in a small size even if a phase shifter is provided, and a voltage is applied to the phase shifter. Therefore, it is possible to suppress the complicated configuration.

また本発明に係る誘電体導波路デバイスは、高周波信号が誘電体線路を通過するように伝送線路に挿入される移送器を備える高周波受信器において、前記移送器を構成する誘電体導波路デバイスとして用いることができる。この高周波受信器によれば、アンテナによって捕捉した高周波信号は、伝送線路に伝送されて高周波検波器によって検波される。アンテナと高周波検波器との途中にはスタブが設けられ、高周波検波器の高周波伝送線路への接続部やアンテナの高周波伝送線路への接続部における不整合を整合できるようになっている。これによって接続部での反射を小さく抑えることができ、安定な検波特性が得られるとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い検波出力が得られる。ただし、たとえば高周波検波器を接続するためのワイヤーやバンプの形状ばらつきや高周波伝送線路の配線幅のばらつきなどによって一律に整合することができない。本発明では、高周波伝送線路には、この高周波伝送線路を伝送される高周波信号の電磁波が前記誘電体線路を通過するように、前記移相器が挿入されるので、たとえば高周波発振器を接続するためのワイヤーやバンプの形状ばらつきや高周波伝送線路の配線幅のばらつきなどによって高周波伝送線路に起因して発生する位相のずれを個々に調整して、整合をとることができ、安定な検波特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い検波出力を持つ高周波受信器を実現することができる。また移相器を前述したように小型で、かつ低電圧で動作させることができるので、移相器を設けても高周波受信器を小型に形成することができ、また移相器に電圧を与えるための構成が複雑化してしまうことを抑制することができる。 The dielectric waveguide device according to the present invention is a high-frequency receiver including a transfer device that is inserted into a transmission line so that a high-frequency signal passes through the dielectric line, and is a dielectric waveguide device that constitutes the transfer device. Can be used. According to this high frequency receiver, the high frequency signal captured by the antenna is transmitted to the transmission line and detected by the high frequency detector. A stub is provided in the middle of the antenna and the high-frequency detector so that mismatching can be matched in the connection portion of the high-frequency detector to the high-frequency transmission line and the connection portion of the antenna to the high-frequency transmission line. As a result, reflection at the connecting portion can be suppressed to a small level, and stable detection characteristics can be obtained. Further, since the insertion loss is suppressed to a low level, a high detection output can be obtained. However, for example, it cannot be matched uniformly due to variations in the shapes of wires and bumps for connecting a high-frequency detector, variations in the wiring width of the high-frequency transmission line, and the like. In the present invention, the phase shifter is inserted into the high frequency transmission line so that the electromagnetic wave of the high frequency signal transmitted through the high frequency transmission line passes through the dielectric line. The phase shift caused by the high-frequency transmission line can be individually adjusted due to variations in the shape of the wires and bumps and the wiring width of the high-frequency transmission line. At the same time, since the insertion loss is kept small, a high-frequency receiver having a high detection output can be realized. In addition, since the phase shifter can be operated with a small voltage and a low voltage as described above, a high frequency receiver can be formed in a small size even if a phase shifter is provided, and a voltage is applied to the phase shifter. Therefore, it is possible to suppress the complicated configuration.

また本発明に係る誘電体導波路デバイスは、高周波信号が前記誘電体線路を通過するように第1〜第5伝送線路のうち少なくともいずれかの1つに挿入される移送器を備える高周波送受信器において、前記移送器を構成する誘電体導波路デバイスとして用いることができる。この高周波送受信器によれば、高周波発振器が発生した高周波信号は、第1伝送線路に伝送されて分岐器の第1端子に与えられ、分岐器の第2端子から第2伝送線路に与えられ、分波器の第4端子に与えられて、分波器の第5端子から第3伝送線路に与えられて、アンテナから放射される。またアンテナによって受信した高周波信号は、第3伝送線路に与えられて、分波器の第5端子に与えられ、分波器の第6端子から第5伝送線路に与えられて、ミキサに与えられる。またミキサには、分岐器の第3端子から第4伝送線路を介して、高周波発振器が発生した高周波信号がローカル信号として与えられる。ミキサは、高周波発振器が発生した高周波信号とアンテナによって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ことによって、受信した高周波信号に含まれる情報が得られる。 In addition, the dielectric waveguide device according to the present invention includes a high-frequency transceiver including a transfer device that is inserted into at least one of the first to fifth transmission lines so that a high-frequency signal passes through the dielectric line. In the above, it can be used as a dielectric waveguide device constituting the transfer device. According to this high frequency transmitter / receiver , the high frequency signal generated by the high frequency oscillator is transmitted to the first transmission line and given to the first terminal of the branching device, and given from the second terminal of the branching device to the second transmission line, The signal is given to the fourth terminal of the duplexer, is given to the third transmission line from the fifth terminal of the duplexer, and is radiated from the antenna. The high-frequency signal received by the antenna is given to the third transmission line, given to the fifth terminal of the duplexer, given from the sixth terminal of the duplexer to the fifth transmission line, and given to the mixer. . In addition, a high frequency signal generated by the high frequency oscillator is supplied as a local signal from the third terminal of the branching unit to the mixer via the fourth transmission line. The mixer mixes the high-frequency signal generated by the high-frequency oscillator and the high-frequency signal received by the antenna and outputs an intermediate frequency signal, thereby obtaining information contained in the received high-frequency signal.

高周波信号が前記誘電体線路を通過するように、前記第1〜第5伝送線路のうち少なくともいずれかの1つに、前記移相器が挿入されることによって、たとえば配線幅のばらつきなどによって伝送線路に起因して不所望に変化する高周波信号の位相を調整して、たとえば安定な発振特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い送信出力を持つ高周波送受信器を実現することができ、また、たとえば安定な発振特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い検波出力を持つ高周波送受信器を実現することができ受信した高周波信号の信頼性を向上させることができ、また、たとえばミキサによって生成される中間周波数信号の信頼性を向上させることができる。また移相器を前述したように小型で、かつ低電圧で動作させることができるので、移相器を設けても高周波送受信器を小型に形成することができ、また移相器に電圧を与えるための構成が複雑化してしまうことを抑制することができる。   By inserting the phase shifter into at least one of the first to fifth transmission lines so that a high-frequency signal passes through the dielectric line, transmission is performed due to, for example, variations in wiring width. By adjusting the phase of the high-frequency signal that changes undesirably due to the line, for example, it is possible to realize a high-frequency transceiver with stable oscillation characteristics and high transmission output because the insertion loss is kept small In addition, for example, it has a stable oscillation characteristic, and the insertion loss can be suppressed to be small, so that a high frequency transmitter / receiver having a high detection output can be realized, and the reliability of the received high frequency signal can be improved. For example, the reliability of the intermediate frequency signal generated by the mixer can be improved. In addition, since the phase shifter can be operated with a small voltage and a low voltage as described above, a high frequency transmitter / receiver can be formed in a small size even if a phase shifter is provided, and a voltage is applied to the phase shifter Therefore, it is possible to suppress the complicated configuration.

また本発明に係る誘電体導波路デバイスは、高周波伝送線路に挿入され、伝播状態とすることによって高周波伝送線路に伝送される高周波信号を透過し、カットオフ状態とすることによって高周波伝送線路に伝送される高周波信号を遮断する高周波スイッチを備える高周波送信器において、前記高周波スイッチを構成する誘電体導波路デバイスとして用いることができる。この高周波送信器によれば、高周波スイッチが伝播状態のとき、高周波発振器が発生した高周波信号は高周波スイッチを透過するので、高周波伝送線路を伝送されてアンテナに与えられ、電波として放射される。また高周波スイッチがカットオフ状態のとき、高周波発振器が発生した高周波信号は高周波スイッチを透過しないので、遮断されて、アンテナからは放射されない。高周波スイッチの伝播状態とカットオフ状態とを切換えることによって、アンテナからパルス信号波を放射することができる。大きなON/OFF比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを用いることによって、信頼性の高い高周波送信器を実現することができる。 Also, the dielectric waveguide device according to the present invention is inserted into the high-frequency transmission line, transmits a high-frequency signal transmitted to the high-frequency transmission line by setting the propagation state, and transmits to the high-frequency transmission line by setting the cutoff state. In a high-frequency transmitter including a high-frequency switch that cuts off a high-frequency signal that is generated, it can be used as a dielectric waveguide device that constitutes the high-frequency switch. According to this high-frequency transmitter, when the high-frequency switch is in a propagation state, the high-frequency signal generated by the high-frequency oscillator is transmitted through the high-frequency switch, so that it is transmitted through the high-frequency transmission line to the antenna and radiated as a radio wave. Further, when the high frequency switch is in the cut-off state, the high frequency signal generated by the high frequency oscillator does not pass through the high frequency switch, and therefore is cut off and is not radiated from the antenna. By switching the propagation state and cut-off state of the high-frequency switch, a pulse signal wave can be radiated from the antenna. A high-reliability high-frequency transmitter can be realized by using a high-reliability high-frequency switch with excellent durability and high ON / OFF ratio.

また本発明に係る誘電体導波路デバイスは、第1高周波スイッチと第2高周波スイッチとを備える高周波送受信器において、それぞれの高周波スイッチを構成する誘電体導波路デバイスとして用いることができる。この高周波送受信器によれば、高周波発振器が発生した高周波信号は、第1高周波伝送線路に伝送されて分岐器の第1端子に与えられ、分岐器の第2端子から第2高周波伝送線路に与えられ、分波器の第4端子に与えられて、分波器の第5端子から第3高周波伝送線路に与えられて、アンテナから放射される。またアンテナによって受信した高周波信号は、第3高周波伝送線路に与えられて、分波器の第5端子に与えられ、分波器の第6端子から第5高周波伝送線路に与えられて、ミキサに与えられる。またミキサには、分岐器の第3端子から第4高周波伝送線路を介して、高周波発振器が発生した高周波信号がローカル信号として与えられる。ミキサは、高周波発振器が発生した高周波信号とアンテナによって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ことによって、受信した高周波信号に含まれる情報が得られる。 The dielectric waveguide device according to the present invention can be used as a dielectric waveguide device constituting each high frequency switch in a high frequency transmitter / receiver including a first high frequency switch and a second high frequency switch. According to this high frequency transmitter / receiver , the high frequency signal generated by the high frequency oscillator is transmitted to the first high frequency transmission line and given to the first terminal of the branching device, and given from the second terminal of the branching device to the second high frequency transmission line. The signal is given to the fourth terminal of the duplexer, given from the fifth terminal of the duplexer to the third high-frequency transmission line, and radiated from the antenna. The high-frequency signal received by the antenna is given to the third high-frequency transmission line, given to the fifth terminal of the duplexer, given from the sixth terminal of the duplexer to the fifth high-frequency transmission line, and sent to the mixer. Given. In addition, a high-frequency signal generated by the high-frequency oscillator is supplied as a local signal from the third terminal of the branching unit to the mixer via the fourth high-frequency transmission line. The mixer mixes the high-frequency signal generated by the high-frequency oscillator and the high-frequency signal received by the antenna and outputs an intermediate frequency signal, thereby obtaining information contained in the received high-frequency signal.

分岐器は、前記高周波スイッチを2つ備え、第1高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第1端子および前記第2端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第1端子および前記第2端子間で高周波信号を遮断し、第2高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第1端子および前記第3端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第1端子および前記第3端子間で高周波信号を遮断する。第1高周波スイッチが伝播状態のときに、第2高周波スイッチをカットオフ状態とし、第1高周波スイッチがカットオフ状態のときに、第2高周波スイッチを伝播状態とすることによって、第1端子から入力される高周波信号を、第2および第3端子から選択的に出力することができる。大きなON/OFF比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを用いて分岐器を構成することによって、信頼性の高い高周波送受信器を実現することができる。   The branching device includes two high-frequency switches, and the first high-frequency switch transmits the high-frequency signal between the first terminal and the second terminal by setting the propagation state, and sets the cutoff state. The high-frequency signal is cut off between the first terminal and the second terminal by the second high-frequency switch, and the second high-frequency switch transmits the high-frequency signal between the first terminal and the third terminal by setting the propagation state, and By setting the cut-off state, the high-frequency signal is blocked between the first terminal and the third terminal. When the first high-frequency switch is in the propagation state, the second high-frequency switch is set in the cut-off state, and when the first high-frequency switch is in the cut-off state, the second high-frequency switch is set in the propagation state. The high frequency signal can be selectively output from the second and third terminals. A high ON / OFF ratio can be obtained, and a high-frequency transmitter / receiver with high reliability can be realized by configuring a branching device using a high-reliability high-frequency switch having excellent durability.

また本発明に係る誘電体導波路デバイスは、第3高周波スイッチと第4高周波スイッチとを備える高周波送受信器において、それぞれの高周波スイッチを構成する誘電体導波路デバイスとして用いることができる。この高周波送受信器によれば、高周波発振器が発生した高周波信号は、第1高周波伝送線路に伝送されて分岐器の第1端子に与えられ、分岐器の第2端子から第2高周波伝送線路に与えられ、分波器の第4端子に与えられて、分波器の第5端子から第3高周波伝送線路に与えられて、アンテナから放射される。またアンテナによって受信した高周波信号は、第3高周波伝送線路に与えられて、分波器の第5端子に与えられ、分波器の第6端子から第5高周波伝送線路に与えられて、ミキサに与えられる。またミキサには、分岐器の第3端子から第4高周波伝送線路を介して、高周波発振器が発生した高周波信号がローカル信号として与えられる。ミキサは、高周波発振器が発生した高周波信号とアンテナによって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ことによって、受信した高周波信号に含まれる情報が得られる。前記分波器は、前記高周波スイッチを2つ備え、第3高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第4端子および前記第5端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第4端子および前記第5端子間で高周波信号を遮断し、第4高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第5端子および前記第6端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第5端子および前記第6端子間で高周波信号を遮断する。第3高周波スイッチが伝播状態のときに、第4高周波スイッチをカットオフ状態とし、第3高周波スイッチがカットオフ状態のときに、第4高周波スイッチを伝播状態とすることによって、第4端子から入力される高周波信号を第5端子から出力し、第5端子から入力する高周波信号を第6端子に出力することができる。大きなON/OFF比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを用いて分岐器を構成することによって、信頼性の高い高周波送受信器を実現することができる。 The dielectric waveguide device according to the present invention can be used as a dielectric waveguide device constituting each high frequency switch in a high frequency transmitter / receiver including a third high frequency switch and a fourth high frequency switch. According to this high frequency transmitter / receiver , the high frequency signal generated by the high frequency oscillator is transmitted to the first high frequency transmission line and given to the first terminal of the branching device, and given from the second terminal of the branching device to the second high frequency transmission line. The signal is given to the fourth terminal of the duplexer, given from the fifth terminal of the duplexer to the third high-frequency transmission line, and radiated from the antenna. The high-frequency signal received by the antenna is given to the third high-frequency transmission line, given to the fifth terminal of the duplexer, given from the sixth terminal of the duplexer to the fifth high-frequency transmission line, and sent to the mixer. Given. In addition, a high-frequency signal generated by the high-frequency oscillator is supplied as a local signal from the third terminal of the branching unit to the mixer via the fourth high-frequency transmission line. The mixer mixes the high-frequency signal generated by the high-frequency oscillator and the high-frequency signal received by the antenna and outputs an intermediate frequency signal, thereby obtaining information contained in the received high-frequency signal. The duplexer includes two high-frequency switches, and the third high-frequency switch transmits the high-frequency signal between the fourth terminal and the fifth terminal by setting the propagation state, and the cutoff state The high frequency signal is cut off between the fourth terminal and the fifth terminal by doing, the fourth high frequency switch transmits the high frequency signal between the fifth terminal and the sixth terminal by being in the propagation state, And by setting it as the said cut-off state, a high frequency signal is interrupted | blocked between the said 5th terminal and the said 6th terminal. When the third high-frequency switch is in the propagation state, the fourth high-frequency switch is set in the cutoff state, and when the third high-frequency switch is in the cutoff state, the fourth high-frequency switch is set in the propagation state, thereby inputting from the fourth terminal. The high frequency signal to be output can be output from the fifth terminal, and the high frequency signal input from the fifth terminal can be output to the sixth terminal. A high ON / OFF ratio can be obtained, and a high-frequency transmitter / receiver with high reliability can be realized by configuring a branching device using a high-reliability high-frequency switch having excellent durability.

また本発明に係る誘電体導波路デバイスは、伝播状態としたときに高周波信号が誘電体線路を通過するように第1〜第3伝送線路のうち少なくともいずれか1つに挿入される高周波スイッチを備える高周波送受信器において、前記高周波スイッチを構成する誘電体導波路デバイスとして用いることができる。この高周波送受信器によれば、第1〜第3高周波伝送線路のうち少なくともいずれか1つに挿入される高周波スイッチの全てを伝播状態とすることによって、高周波発振器が発生した高周波信号は、第1高周波伝送線路に伝送されて分岐器の第1端子に与えられ、分岐器の第2端子から第2高周波伝送線路に与えられ、分波器の第4端子に与えられて、分波器の第5端子から第3高周波伝送線路に与えられて、アンテナから放射される。また第1〜第3高周波伝送線路のうち少なくともいずれか1つに挿入される高周波スイッチが1つでもカットオフ状態となると、高周波発振器が発生した高周波信号は高周波スイッチを透過しないので、遮断されて、アンテナからは放射されない。高周波スイッチの伝播状態とカットオフ状態とを切換えることによって、アンテナからパルス信号波を放射することができる。大きなON/OFF比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを用いることによって、信頼性の高い高周波送受信器を実現することができる。またアンテナによって受信した高周波信号は、第3高周波伝送線路に与えられて、分波器の第5端子に与えられ、分波器の第6端子から第5高周波伝送線路に与えられて、ミキサに与えられる。またミキサには、分岐器の第3端子から第4高周波伝送線路を介して、高周波発振器が発生した高周波信号がローカル信号として与えられる。ミキサは、高周波発振器が発生した高周波信号とアンテナによって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ことによって、受信した高周波信号に含まれる情報が得られる。 In addition, the dielectric waveguide device according to the present invention includes a high frequency switch inserted into at least one of the first to third transmission lines so that a high frequency signal passes through the dielectric line when in a propagation state. The high-frequency transmitter / receiver provided can be used as a dielectric waveguide device constituting the high-frequency switch. According to this high-frequency transmitter / receiver, the high-frequency signal generated by the high-frequency oscillator is set to the first state by setting all of the high-frequency switches inserted in at least one of the first to third high-frequency transmission lines to the propagation state. The signal is transmitted to the high frequency transmission line and supplied to the first terminal of the branching device, is supplied from the second terminal of the branching device to the second high frequency transmission line, and is supplied to the fourth terminal of the branching filter. The signal is given from the 5 terminals to the third high-frequency transmission line and radiated from the antenna. In addition, if even one of the high-frequency switches inserted into at least one of the first to third high-frequency transmission lines is cut off, the high-frequency signal generated by the high-frequency oscillator does not pass through the high-frequency switch. It is not radiated from the antenna. By switching the propagation state and cut-off state of the high-frequency switch, a pulse signal wave can be radiated from the antenna. A high-frequency transmitter / receiver with high reliability can be realized by using a high-reliability high-frequency switch excellent in durability and having a large ON / OFF ratio. The high-frequency signal received by the antenna is given to the third high-frequency transmission line, given to the fifth terminal of the duplexer, given from the sixth terminal of the duplexer to the fifth high-frequency transmission line, and sent to the mixer. Given. In addition, a high-frequency signal generated by the high-frequency oscillator is supplied as a local signal from the third terminal of the branching unit to the mixer via the fourth high-frequency transmission line. The mixer mixes the high-frequency signal generated by the high-frequency oscillator and the high-frequency signal received by the antenna and outputs an intermediate frequency signal, thereby obtaining information contained in the received high-frequency signal.

また本発明に係る誘電体導波路デバイスは、前記高周波送受信器であって、分波器がハイブリッド回路またはサーキュレータによって形成される高周波送受信器を構成する誘電体導波路デバイスとして、用いることができる。この高周波送受信器において、前記分波器は、ハイブリッド回路によって形成されてもよいし、サーキュレータによって形成されてもよい。ハイブリッド回路は、方向性結合器であって、マジックT、ハイブリッドリングまたはラットレースなどによって実現される。 The dielectric waveguide device according to the present invention can be used as the above-described high-frequency transmitter / receiver, and as a dielectric waveguide device constituting a high-frequency transmitter / receiver in which a duplexer is formed by a hybrid circuit or a circulator. In this high-frequency transceiver, the duplexer may be formed by a hybrid circuit or a circulator. The hybrid circuit is a directional coupler and is realized by a magic T, a hybrid ring, or a rat race.

また本発明に係る誘電体導波路デバイスは、前記高周波送受信器を備えるレーダ装置において、前記高周波送受信器を構成する誘電体導波路デバイスとして用いることができる。このレーダ装置によれば、高周波送受信器からの中間周波信号に基づいて、距離検出器が高周波送受信器から探知対象物までの距離を検出するので、検知対象物までの距離を正確に検出することができるレーダ装置となる。 The dielectric waveguide device according to the present invention can be used as a dielectric waveguide device constituting the high-frequency transceiver in a radar apparatus including the high-frequency transceiver. According to this radar apparatus, since the distance detector detects the distance from the high-frequency transmitter / receiver to the detection target based on the intermediate frequency signal from the high-frequency transmitter / receiver, the distance to the detection target can be accurately detected. A radar device capable of

また本発明に係る誘電体導波路デバイスは、アンテナ素子に前記移相器を付加して構成される移相器付のアンテナを複数並べて構成されるアレイアンテナ装置において、前記移送器を構成する誘電体導波路デバイスとして用いることができる。このアレイアンテナ装置によれば、各アンテナ素子に付加される移相器によって、アンテナ素子に供給される高周波信号の位相をずらすことによって、各アンテナ素子から放射される電波の位相を調整して、放射ビームをアレイアンテナの正面から所定の方向に傾けることができる。移相器は、小でかつ低電圧で動作させることができるので、アレイアンテナ装置が大型化することない。またアレイアンテナ装置は、移相器を備えることによって、前述したように放射ビームの方向を変更することができ、これによってアンテナ素子を機械的に動作させることなく、放射ビームの方向を変更することができ、利便性を向上させることができる。 The dielectric waveguide device according to the present invention, the dielectric constituting the array antenna system constituted by arranging a plurality of antennas with the phase shifter formed by adding the phase shifter to the antenna element, the conveying device It can be used as a body waveguide device. According to this array antenna apparatus, by adjusting the phase of the radio wave radiated from each antenna element by shifting the phase of the high-frequency signal supplied to the antenna element by the phase shifter added to each antenna element, The radiation beam can be tilted in a predetermined direction from the front of the array antenna. Phase shifter, it is possible to operate with a small type and low voltage, have never array antenna apparatus is increased in size. In addition, the array antenna apparatus can change the direction of the radiation beam as described above by providing the phase shifter, thereby changing the direction of the radiation beam without mechanically operating the antenna element. It is possible to improve convenience.

また本発明に係る誘電体導波路デバイスは、前記アレイアンテナ装置と、前記アレイアンテナ装置に接続され、前記アレイアンテナ装置に高周波信号を与え、かつ前記アレイアンテナ装置によって捕捉した高周波信号を受信する高周波送受信器とを含んで構成されるレーダ装置において、前記アレイアンテナ装置を構成する誘電体導波路デバイスとして用いることができる。このレーダ装置によれば、レーダ装置が大型化することなく、また放射ビームの方向を容易に変更することができるので、利便性の高いレーダ装置を実現することができる。 The dielectric waveguide device according to the present invention includes the array antenna device, a high frequency signal connected to the array antenna device, a high frequency signal applied to the array antenna device, and a high frequency signal received by the array antenna device. in configured radar system and a transceiver, it can be used as a dielectric waveguide device constituting the array antenna device. According to this radar apparatus , the radar apparatus can be easily changed without increasing the size of the radar apparatus, and a highly convenient radar apparatus can be realized.

図1は、本発明の実施の一形態の移相器1の構成を模式的に示す断面図であり、図2の切断面線I−Iから見た断面図である。図2は、移相器1の平面図である。図3は、図2の切断面線III−IIIから見た断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a phase shifter 1 according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along a cutting plane line II in FIG. FIG. 2 is a plan view of the phase shifter 1. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along section line III-III in FIG.

移相器1は、非放射性誘電体線路(NRDガイド)2と、第1および第2電極3a,3bと、実装部4とを含んで構成される。   The phase shifter 1 includes a non-radiative dielectric line (NRD guide) 2, first and second electrodes 3 a and 3 b, and a mounting portion 4.

非放射性誘電体線路2は、電磁波が伝播する誘電体線路5と、誘電体線路5を挟持し、すなわち誘電体線路5の両側に設けられる一対の平板導電体部6a,6bとを含んで構成される。以下、一対の平板導電体部6a,6bをそれぞれ、第1および第2平板導電体部6a,6bという。   The non-radiative dielectric line 2 includes a dielectric line 5 through which electromagnetic waves propagate and a pair of flat conductor parts 6a and 6b that sandwich the dielectric line 5, that is, are provided on both sides of the dielectric line 5. Is done. Hereinafter, the pair of flat plate conductor portions 6a and 6b are referred to as first and second flat plate conductor portions 6a and 6b, respectively.

誘電体線路5は、所定の方向に延在する。誘電体線路5は、この誘電体線路5の延在方向Xに垂直な断面形状が矩形状に形成される。誘電体線路5の前記断面形状は、完全な矩形からややずれていても構わないが、少なくとも第1および第2平板導電体部6a,6bと接する面は、できるだけ平坦でありかつ平行度が高いのが望ましい。本実施の形態では誘電体線路5は、直方体形状に形成される。   The dielectric line 5 extends in a predetermined direction. The dielectric line 5 has a rectangular cross section perpendicular to the extending direction X of the dielectric line 5. The cross-sectional shape of the dielectric line 5 may be slightly deviated from a perfect rectangle, but at least the surfaces in contact with the first and second plate conductor portions 6a and 6b are as flat as possible and have high parallelism. Is desirable. In the present embodiment, the dielectric line 5 is formed in a rectangular parallelepiped shape.

誘電体線路5は、誘電体から成り、印加電界に応じて誘電率が変化する変化部を含んで形成される。本実施の形態では、誘電体線路5は変化部から成り、たとえばBa(1−x)SrTiO(略称BST)、Mg(1−x)CaTiO、Zn(1−x)SnTiO、BaO−PbO−Nd−TiO、またはBi1.5Zn1.0Nb1.5などによって形成される。誘電体線路5は、印加電界が大きくなるに連れて、すなわち印加される電界強度が高くなるに連れて、誘電率が低くなる。 Dielectric waveguide 5 is made of a dielectric, permittivity is formed to include a change part that changes depending on the applied electric field. In the present embodiment, the dielectric line 5 includes a changing portion, for example, Ba (1-x) Sr x TiO 3 (abbreviation BST), Mg (1-x) Ca x TiO 3 , Zn (1-x) Sn. x TiO 3 , BaO—PbO—Nd 2 O 3 —TiO 3 , Bi 1.5 Zn 1.0 Nb 1.5 O 7 , or the like. The dielectric line 5 has a lower dielectric constant as the applied electric field increases, that is, as the applied electric field strength increases.

第1および第2平板導電体部6a,6bは、板状に形成され、予め定める間隔L1をあけて設けられる。本実施の形態では、第1および第2平板導電体部6a,6bは同じ大きさに形成され、厚さ方向を一致させ、相互に対向させて設けられる。第1および第2平板導電体部6a,6bの相互に臨む表面は平面に形成される。第1および第2平板導電体部6a,6bは、可及的に平行に配置して、第1および第2平板導電体部6a,6bの相互に臨む表面を誘電体線路5密着させるのが好ましい。 The first and second flat plate conductor portions 6a and 6b are formed in a plate shape and are provided with a predetermined interval L1. In the present embodiment, the first and second flat plate conductor portions 6a and 6b are formed to have the same size, and are provided so that their thickness directions coincide and face each other. The surfaces of the first and second flat conductor portions 6a and 6b facing each other are formed in a plane. First and second plate conductor parts 6a, 6b are arranged parallel to as possible, is adhered first and second plate conductor parts 6a, the surfaces facing each other of 6b the dielectrics line 5 Is preferred.

予め定める間隔L1は、第1および第2平板導電体部6a,6bに挟まれる領域のうち誘電体線路5を除く部分において、第1および第2平板導電体部6a,6b間から第1および第2平板導電体部6a,6bに平行に偏波した電磁波が遮断されるように設定される。すなわち、第1および第2平板導電体部6a,6bに挟まれる領域のうち誘電体線路5を除く部分中、すなわち後述する平板間誘電体部9を伝播する電磁波の波長の2分の1以下に選ばれる。 Previously prescribed distance L1, the first and second flat conductor section 6a, the portion excluding the dielectrics line 5 Chi sac regions sandwiched 6b, the first and second plate conductor parts 6a, from among 6b, The electromagnetic wave polarized in parallel with the first and second flat plate conductor portions 6a and 6b is set to be blocked. Sunawa Chi, first and second plate conductor parts 6a, in portion excluding the dielectrics line 5 Chi sac regions sandwiched 6b, i.e. the wavelength of an electromagnetic wave propagating flat between dielectric portion 9 to be described later 2 It is chosen to be less than 1 / min.

また誘電体線路5の幅は、LSEモードのカットオフ周波数が、伝播させる電磁波の周波数、すなわち使用周波数未満になるように選ばれる。誘電体線路5は、前記延在方向Xに垂直な断面が、第1および第2平板導電体部6a,6bに接する辺が短辺となる矩形状に形成される。誘電体線路5の前記矩形状の断面における長辺の長さL2は、前記予め定める間隔L1に等しい。誘電体線路5の前記矩形状の断面における短辺の長さL3に対する長辺の長さL2の比を、短辺の長さL3を小さくしたり、長辺の長さL2を大きくしたりして、LSMモードがカットオフとなりLSEモードのみが伝播する状態となるまで大きくする。誘電体線路5の前記矩形状の断面における短辺の長さL3に対する長辺の長さL2の比、すなわちL/Lは、好ましくは、可及的に大きくしてLSEモードがカットオフ付近で伝播するように設定することが望ましい。 The width of the dielectric line 5 is selected so that the cutoff frequency of the LSE mode is less than the frequency of the electromagnetic wave to be propagated , that is, the operating frequency. The dielectric line 5 is formed in a rectangular shape in which a cross section perpendicular to the extending direction X has a short side in contact with the first and second flat plate conductor portions 6a and 6b. The length L2 of the long side in the rectangular cross section of the dielectric line 5 is equal to the predetermined interval L1. The ratio of the length L2 of the long side to the length L3 of the short side in the rectangular cross section of the dielectric line 5 is reduced by decreasing the length L3 of the short side or increasing the length L2 of the long side. Thus, the LSM mode is increased until the LSM mode is cut off and only the LSE mode propagates. The ratio of the long side length L2 to the short side length L3 in the rectangular cross section of the dielectric line 5, ie, L 2 / L 3 is preferably made as large as possible to cut off the LSE mode. It is desirable to set to propagate in the vicinity.

第1および第2平板導電体部6a,6bは、体積抵抗率が10−4Ω・m以下、好ましくは10−5Ω・m以下の良導体によって形成され、たとえば金(Au)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、チタン(Ti)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、亜鉛(Zn)およびクロム(Cr)からなる群から選ばれるいずれか1つ、または前記郡から選ばれる少なくとも2つを含む合金またはこれらの積層体、あるいはITO
(Indium Tin Oxide)、酸化錫、酸化イリジウム、SrRuOなどの酸化物導電体によって形成される。
The first and second flat plate conductors 6a and 6b are formed of a good conductor having a volume resistivity of 10 −4 Ω · m or less, preferably 10 −5 Ω · m or less. For example, gold (Au), copper (Cu ), Aluminum (Al), platinum (Pt), titanium (Ti), silver (Ag), palladium (Pd), zinc (Zn) and chromium (Cr), or the group An alloy containing at least two selected from the above or a laminate thereof, or ITO
It is formed of an oxide conductor such as (Indium Tin Oxide), tin oxide, iridium oxide, or SrRuO 3 .

第1および第2平板導電体部6a,6bは、前記延在方向Xと、第1および第2平板導電体部6a,6bならびに誘電体線路5とが積層される積層方向Zとに垂直な幅方向Yに、誘電体線路5の前記幅方向Yの端部から外方に予め定める距離L4の位置まで延びる。前記予め定める距離L4は、電磁波の減衰が10分の1になる長さより大きく選ばれる。   The first and second flat plate conductor portions 6a and 6b are perpendicular to the extending direction X and the stacking direction Z in which the first and second flat plate conductor portions 6a and 6b and the dielectric line 5 are stacked. In the width direction Y, the dielectric line 5 extends from the end in the width direction Y to a position of a predetermined distance L4 outward. The predetermined distance L4 is selected to be larger than the length at which the electromagnetic wave attenuation becomes 1/10.

また第1および第2平板導電体部6a,6bは、誘電体線路5の前記延在方向Xの第1端面8から、前記延在方向Xに予め定める距離L5の位置まで延びる。前記予め定める距離L5は、電磁波の減衰が10分の1になる長さより大きく選ばれる。   The first and second flat plate conductor portions 6 a and 6 b extend from the first end face 8 in the extending direction X of the dielectric line 5 to a position of a predetermined distance L5 in the extending direction X. The predetermined distance L5 is selected to be larger than the length at which the attenuation of electromagnetic waves becomes 1/10.

第1および第2電極3a,3bは、変化部に電界を印加する、すなわち誘電体線路5に電界を印加するために設けられる。第1および第2電極3a,3bは、誘電体線路5に沿って設けられ、前記幅方向Yに、前記第1および第2平板導電体部6a,6b間の間隔L1よりも狭い間隔をあけた状態で、誘電体線路5を挟んで設けられる。第1および第2電極3a,3bは、誘電体線路5を挟持し、誘電体線路5の前記幅方向Yの両端面上にそれぞれ積層して設けられる。第1および第2電極3a,3bは、前記延在方向Xにおいて予め定める長さL6に形成される。予め定める長さL6は、必要な位相変化が得られる長さに選ばれる。   The first and second electrodes 3 a and 3 b are provided to apply an electric field to the changing portion, that is, to apply an electric field to the dielectric line 5. The first and second electrodes 3a and 3b are provided along the dielectric line 5, and are spaced in the width direction Y smaller than the distance L1 between the first and second plate conductor portions 6a and 6b. In this state, the dielectric line 5 is provided. The first and second electrodes 3 a and 3 b sandwich the dielectric line 5, and are provided on the both end surfaces of the dielectric line 5 in the width direction Y, respectively. The first and second electrodes 3a and 3b are formed to have a predetermined length L6 in the extending direction X. The predetermined length L6 is selected so as to obtain a necessary phase change.

第1および第2電極3a,3bは、それぞれが異なる平板導電体部6a,6bに接続される。本実施の形態では、第1電極3aが、第1平板導電体部6aに接続され、第2電極3bが第2平板導電体部6bに接続される。第1および第2電極3a,3bは、直方体形状であって板状に形成される。   The first and second electrodes 3a and 3b are connected to different flat plate conductor portions 6a and 6b, respectively. In the present embodiment, the first electrode 3a is connected to the first flat plate conductor portion 6a, and the second electrode 3b is connected to the second flat plate conductor portion 6b. The first and second electrodes 3a and 3b have a rectangular parallelepiped shape and are formed in a plate shape.

第1電極3aは、前記積層方向Zにおいて、第2平板導電体部6bに予め定める距離L7離間して設けられる。また第2電極3bは、前記積層方向Zにおいて、第1平板導電体部6aに予め定める距離L7離間して設けられる。予め定める距離L7は、第1電極3aと第2平板導電体部6bとが接触しない程度であって、また第2電極3bと第1平板導電体部6aとが接触しない程度に選ばれ、たとえば1μm〜100μmに選ばれる。   The first electrode 3a is provided in the stacking direction Z at a predetermined distance L7 from the second flat plate conductor portion 6b. Further, the second electrode 3b is provided in the stacking direction Z at a predetermined distance L7 from the first flat plate conductor portion 6a. The predetermined distance L7 is selected such that the first electrode 3a and the second flat plate conductor portion 6b are not in contact with each other, and the second electrode 3b and the first flat plate conductor portion 6a are not in contact with each other. It is selected from 1 μm to 100 μm.

第1および第2電極3a,3bは、前述した第1および第2平板導電体部6a,6bと同様な物質によって形成されるか、またはシリコン(Si)、ゲルマニウム(Ge)および砒化ガリウム(GaAs)などの半導体材料、あるいは窒化タンタルおよびNiCr合金などの高抵抗材料を用いて形成される。   The first and second electrodes 3a and 3b are made of the same material as the first and second flat plate conductors 6a and 6b described above, or silicon (Si), germanium (Ge) and gallium arsenide (GaAs). ) Or a high resistance material such as tantalum nitride and NiCr alloy.

第1および第2電極3a,3bは、その厚さL8が、誘電体線路5を伝播させるべき電磁波に対する表皮厚さ未満に選ばれる。表皮厚さを「δ」とし、透磁率を「μ」とし、導電率を「σ」とし、角周波数を「ω」としたとき、表皮厚さは、式(1)で表される。なお、ω=2πf(fは、周波数)である。導体内に電磁波が進入すると、前記表皮厚さのところで振幅が1/eになる。   The thickness L8 of the first and second electrodes 3a and 3b is selected to be less than the skin thickness with respect to the electromagnetic wave to be propagated through the dielectric line 5. When the skin thickness is “δ”, the magnetic permeability is “μ”, the electrical conductivity is “σ”, and the angular frequency is “ω”, the skin thickness is expressed by Equation (1). Note that ω = 2πf (f is a frequency). When electromagnetic waves enter the conductor, the amplitude becomes 1 / e at the skin thickness.

Figure 0004606378
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これによって、第1および第2電極3a,3bを誘電体線路5に接触させて設けても、誘電体線路5を伝播する電磁波が、第1および第2電極3a,3bを透過することができるので、カットオフになることなく電磁波を伝播することができ、第1および第2電極3a,3bを誘電体線路5に近接させたときに生じる伝送損失を抑制した状態で、第1および第2電極3a,3bによって誘電体線路5に大きな電界強度の電界を印加することができ、電磁波の位相を安定に変化させることができる。移相器1は、非放射性誘電体線路2を伝播するLSEモードのカットオフ近傍において、周波数に対する位相変化が大きいという特性を有するので、この特性を利用すれば、誘電体線路5の両側に設けられて誘電体線路5を挟持する第1および第2電極3a,3bによって、誘電体線路5を伝播するLSEモードの高周波信号の位相を大きく変化させることができる。したがって、線路長が短くても低い駆動電圧で十分な大きさの位相変化量が得られるので、小型で、かつ良好な位相制御が可能な移相器が実現される。   Thereby, even if the first and second electrodes 3a and 3b are provided in contact with the dielectric line 5, the electromagnetic wave propagating through the dielectric line 5 can pass through the first and second electrodes 3a and 3b. Therefore, the first and second electromagnetic waves can be propagated without being cut off, and the first and second electrodes can be transmitted in a state in which transmission loss caused when the first and second electrodes 3a and 3b are brought close to the dielectric line 5 is suppressed. An electric field having a large electric field strength can be applied to the dielectric line 5 by the electrodes 3a and 3b, and the phase of the electromagnetic wave can be changed stably. Since the phase shifter 1 has a characteristic that the phase change with respect to the frequency is large in the vicinity of the cutoff of the LSE mode propagating through the non-radiative dielectric line 2, if this characteristic is used, the phase shifter 1 is provided on both sides of the dielectric line 5. The phase of the LSE mode high-frequency signal propagating through the dielectric line 5 can be greatly changed by the first and second electrodes 3 a and 3 b sandwiching the dielectric line 5. Therefore, since a sufficient amount of phase change can be obtained with a low drive voltage even if the line length is short, a small phase shifter capable of good phase control is realized.

本実施の形態における第1および第2電極3a,3bの体積抵抗率は、10−5Ω・m以上、好ましくは10−4Ω・m以上に選ばれる。ただし、第1および第2電極3a,3bを薄くし過ぎると、第1および第2電極3a,3bにおいて電荷が移動しにくくなり、第1および第2電極3a,3bの全体にわたって均一に電界がかかりにくくなるので、第1および第2電極3a,3bは、これら第1および第2電極3a,3bにおける電荷の移動を妨げとなることがなく、第1および第2電極3a,3bの全体にわたって均一に電界を印加することができるような予め定める厚さ以上に形成される。 The volume resistivity of the first and second electrodes 3a and 3b in the present embodiment is selected to be 10 −5 Ω · m or more, preferably 10 −4 Ω · m or more. However, if the first and second electrodes 3a and 3b are made too thin, electric charges are difficult to move in the first and second electrodes 3a and 3b, and an electric field is uniformly distributed between the first and second electrodes 3a and 3b. since hardly takes, the first and second electrodes 3a, 3b, these first and second electrodes 3a, without hindering the movement of charge in 3b, the first and second electrodes 3a, between 3b It is formed to have a predetermined thickness or more so that an electric field can be uniformly applied throughout.

第1および第2電極3a,3bの抵抗率は、10−5Ω・m以上かつ10Ω・m以下に選ばれるのが好ましい。第1および第2電極3a,3bの抵抗率が10−5Ω・m未満になると、電極中の電磁波の減衰が大きくなり、損失が大きくなって好ましくない。第1および第2電極3a,3bの抵抗率が10−5Ω・mよりもさらに小さくなると所望のモードがカットオフになって伝播しなくなってしまう。逆に第1および第2電極3a,3bの抵抗率が10Ω・mを超えて大きくなりすぎると、第1および第2電極3a,3bによって挟まれる誘電体との抵抗率の差が小さくなり、電圧降下のために所望の電圧が誘電体に印加できなくなってしまう。 The resistivity of the first and second electrodes 3a and 3b is preferably selected to be 10 −5 Ω · m or more and 10 8 Ω · m or less. When the resistivity of the first and second electrodes 3a and 3b is less than 10 −5 Ω · m, the electromagnetic wave in the electrode is greatly attenuated and loss is increased, which is not preferable. If the resistivity of the first and second electrodes 3a and 3b is further smaller than 10 −5 Ω · m, the desired mode is cut off and does not propagate. Conversely, if the resistivity of the first and second electrodes 3a, 3b exceeds 10 8 Ω · m and becomes too large, the difference in resistivity with the dielectric sandwiched between the first and second electrodes 3a, 3b is small. Therefore, a desired voltage cannot be applied to the dielectric due to the voltage drop.

第1および第2電極3a,3bの厚さは、第1および第2電極3a,3bに用いる材質の抵抗率によって決定され、厚すぎると損失が大きくなり、さらに厚くなると所望のモードがカットオフになって伝送しなくなってしまう。薄すぎると電圧降下のために所望の電圧が誘電体に印加できなくなってしまう。たとえば第1および第2電極3a,3bとして、抵抗率が1×10−4(Ω・m)のもの(材質としてTaNを用いる場合を想定)および抵抗率が1×10−3(Ω・m)のものを想定した場合において、電磁界解析をそれぞれ行ったときの、77GHzの電磁波に対する1mmあたりの電極による損失を、表1に示す。 The thickness of the first and second electrodes 3a and 3b is determined by the resistivity of the material used for the first and second electrodes 3a and 3b. If the thickness is too thick, the loss increases, and if the thickness is further increased, the desired mode is cut off. Will not be transmitted. If it is too thin, a desired voltage cannot be applied to the dielectric due to a voltage drop. For example, the first and second electrodes 3a and 3b have a resistivity of 1 × 10 −4 (Ω · m) (assuming TaN is used as the material) and a resistivity of 1 × 10 −3 (Ω · m). Table 1 shows the loss due to the electrode per 1 mm with respect to the electromagnetic wave of 77 GHz when the electromagnetic field analysis is performed.

Figure 0004606378
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Figure 0004606378
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表1および表2に示す電磁界解析の結果から、電極の抵抗率が1×10−4(Ω・m)の場合で実用上は、電極の厚さを30nm以下とするのが好ましく、電極の抵抗率が1×10−3(Ω・m)の場合で実用上は、電極の320nm以下とするのが好ましい。ここでは、実用上好ましいという基準を損失3dBとしている。 From the results of electromagnetic field analysis shown in Table 1 and Table 2, it is preferable that the electrode has a resistivity of 1 × 10 −4 (Ω · m) and the electrode thickness is practically 30 nm or less. Is practically preferable to be 320 nm or less of the electrode in the case where the resistivity is 1 × 10 −3 (Ω · m). Here, the standard that is practically preferable is 3 dB loss.

非放射性誘電体線路2は、第1および第2平板導電体部6a,6bの間に設けられ、誘電体線路5ならびに第1および第2電極3a,3bを挟持し、誘電体線路5ならびに第1および第2電極3a,3bを挟んで設けられる第2誘電体部である平板間誘電体部9を含んで構成される。平板間誘電体部9は、低誘電率の誘電体によって形成され、ガラス、単結晶、セラミックスまたは樹脂によって形成される。ガラスとしては、石英ガラス、結晶化ガラスなどが用いられる。単結晶としては、水晶、サファイア、MgOまたはLaAlOなどが用いられる。セラミックスとしては、アルミナ、フォルステライトまたはコーディライトなどが用いられる。樹脂としては、エポキシ樹脂または含フッ素樹脂、液晶ポリマーなどが用いられる。 The non-radiative dielectric line 2 is provided between the first and second flat plate conductor portions 6a and 6b, sandwiches the dielectric line 5 and the first and second electrodes 3a and 3b, and the dielectric line 5 and the first The inter-plate dielectric part 9 which is a 2nd dielectric part provided on both sides of 1 and 2nd electrode 3a, 3b is comprised. The inter-plate dielectric portion 9 is formed of a dielectric having a low dielectric constant, and is formed of glass, single crystal, ceramics, or resin. As glass, quartz glass, crystallized glass, or the like is used. As the single crystal, quartz, sapphire, MgO, LaAlO 3 or the like is used. As the ceramic, alumina, forsterite, cordierite, or the like is used. As the resin, an epoxy resin, a fluorine-containing resin, a liquid crystal polymer, or the like is used.

平板間誘電体部9は、第1および第2平板導電体部6a,6b間で、誘電体線路5の前記幅方向Yの両側および誘電体線路5の延在方向Xにおける第1端面8の外方に設けられ、第1および第2平板導電体部6a,6bに挟まれる領域のうち、誘電体線路5および第1および第2電極3a,3bが形成される領域を除く残余の領域を埋めて設けられる。   The inter-plate dielectric portion 9 is formed between the first and second flat conductor portions 6a and 6b on both sides of the dielectric line 5 in the width direction Y and the first end face 8 in the extending direction X of the dielectric line 5. Of the regions provided outside and sandwiched between the first and second flat plate conductor portions 6a and 6b, the remaining regions excluding the region where the dielectric line 5 and the first and second electrodes 3a and 3b are formed It is provided buried.

平板間誘電体部9は、誘電体線路5の誘電率よりも低い誘電率を有する。平板間誘電体部9は、誘電体線路5に電界が印加されている電界印加時、および誘電体線路5に電界が印加されていない電界無印加時において、誘電体線路5のうち最も誘電率が低い部分の誘電率よりも低い誘電率を有する。平板間誘電体部9は、第1および第2平板導電体部6a,6b誘電体線路5ならびに第1および第2電極3a,3bに接触して設けられる。前記平板間誘電体部9を設けることによって、第1および第2平板導電体部6a,6bに挟まれる部分のうち誘電体線路5を除く部分中を伝播する電磁波の波長を、空気中における波長と比較して短縮することができ、これによって非放射性誘電体線路2を小に形成することができる。また平板間誘電体部9によって第1および第2平板導電体部6a,6bが機械的に支持されるので、機械的な強度を向上させることができる。 The inter-plate dielectric part 9 has a dielectric constant lower than that of the dielectric line 5. The inter-plate dielectric portion 9 has the highest dielectric constant among the dielectric lines 5 when an electric field is applied to the dielectric line 5 and when no electric field is applied to the dielectric line 5. Has a lower dielectric constant than the dielectric constant of the lower portion. The inter-plate dielectric portion 9 is provided in contact with the first and second flat conductor portions 6a and 6b , the dielectric line 5 , and the first and second electrodes 3a and 3b. By providing the inter-plate dielectric part 9, the wavelength of the electromagnetic wave propagating in the part excluding the dielectric line 5 among the parts sandwiched between the first and second flat conductor parts 6a and 6b is changed to the wavelength in the air. it can be shortened as compared with, whereby the nonradiative dielectric line 2 can be formed in a small mold. In addition, since the first and second flat conductor portions 6a and 6b are mechanically supported by the inter-plate dielectric portion 9, the mechanical strength can be improved.

実装部4は、誘電体部である実装誘電体部11と、ストリップ導体部12と、接地導体部13と、貫通導体部14とを含んで構成される。   The mounting portion 4 includes a mounting dielectric portion 11 that is a dielectric portion, a strip conductor portion 12, a ground conductor portion 13, and a through conductor portion 14.

実装誘電体部11は、第1平板導電体部6aの、誘電体線路5とは反対側、すなわち前記積層方向Zにおいて第1平板導電体部6aの第2平板導電体部6bとは反対側の表面部15に設けられる。実装誘電体部11は、前記表面部15に積層して設けられ、表面部15の全領域にわたって形成される。   The mounting dielectric part 11 is the opposite side of the first flat conductor part 6a from the dielectric line 5, that is, the opposite side of the first flat conductor part 6a from the second flat conductor part 6b in the stacking direction Z. Is provided on the front surface portion 15. The mounting dielectric portion 11 is provided so as to be laminated on the surface portion 15 and is formed over the entire area of the surface portion 15.

実装誘電体部11は、直方体形状に形成される。実装誘電体部11の材質は、絶縁性が高く、高周波信号に対する誘電正接の小さいものが適している。実装誘電体部11は、たとえば、二酸化珪素(SiO)、アルミナ(Al)、窒化アルミ(AlN)また
は酸化マグネシウム(MgO)などによって形成される。実装誘電体部11は、予め定める厚さL9に形成される。
The mounting dielectric part 11 is formed in a rectangular parallelepiped shape. As the material of the mounting dielectric part 11, a material having high insulation and a small dielectric loss tangent to a high frequency signal is suitable. The mounting dielectric part 11 is formed of, for example, silicon dioxide (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), magnesium oxide (MgO), or the like. The mounting dielectric portion 11 is formed to a predetermined thickness L9.

ストリップ導体部12は、実装誘電体部11の、第1平板導電体部6aとは反対側の表面部16に設けられる。ストリップ導体部12は、前記表面部16に積層して設けられ、表面部16の全領域にわたって形成される。   The strip conductor portion 12 is provided on the surface portion 16 of the mounting dielectric portion 11 opposite to the first flat plate conductor portion 6a. The strip conductor portion 12 is provided by being laminated on the surface portion 16, and is formed over the entire area of the surface portion 16.

ストリップ導体部12は、直方体形状に形成される。ストリップ導体部12は、前述した前述した平板間誘電体部9と同様の物質によって形成される。   The strip conductor portion 12 is formed in a rectangular parallelepiped shape. The strip conductor portion 12 is formed of the same material as the above-described inter-plate dielectric portion 9 described above.

ストリップ導体部12は、積層方向Zにおいて誘電体線路5に一部が重なって設けられる。ストリップ導体部12は、前記延在方向Xに平行に延びる。ストリップ導体部12は、予め定める厚さL10に形成される。ストリップ導体部12の幅方向Yの長さL11は、後述する貫通孔19における高周波信号との整合状態が良好となるように選ばれる。整合状態が良好とは2ポート回路の場合、反射が小さく、伝送量も確保されている状態のことをいう。1ポート回路では反射が小さい状態をいう。定量的には反射で−10dB以下であれば、伝送される電磁波の約90%が返ってこないので整合状態が良好であると言える。また表面実装する際に用いられるバンプを実装することができ、すなわちストリップ導体部12にバンプを実装したときに、バンプがストリップ導体部12からはみ出さない程度に選ばれる。   The strip conductor portion 12 is provided so as to partially overlap the dielectric line 5 in the stacking direction Z. The strip conductor portion 12 extends in parallel with the extending direction X. The strip conductor portion 12 is formed to a predetermined thickness L10. The length L11 in the width direction Y of the strip conductor portion 12 is selected so that the matching state with a high-frequency signal in a through hole 19 described later is good. In the case of a two-port circuit, the matching state means that the reflection is small and the transmission amount is secured. In a 1-port circuit, the reflection is small. Quantitatively, if reflection is −10 dB or less, about 90% of the transmitted electromagnetic wave does not return, so it can be said that the matching state is good. Further, bumps used for surface mounting can be mounted, that is, selected so that the bumps do not protrude from the strip conductor portion 12 when the bumps are mounted on the strip conductor portion 12.

ストリップ導体部12は、前記延在方向Xにおける第1端部17が、誘電体線路5の前記延在方向Xにおける第1端部18に重なって設けられる。ストリップ導体部12の第1端部17および誘電体線路5の第1端部18は、前記延在方向Xにおいて予め定める長さL12重なって形成される。   The strip conductor portion 12 is provided so that the first end portion 17 in the extending direction X overlaps the first end portion 18 in the extending direction X of the dielectric line 5. The first end portion 17 of the strip conductor portion 12 and the first end portion 18 of the dielectric line 5 are formed to overlap with a predetermined length L12 in the extending direction X.

第1平板導電体部6aには、前記誘電体線路5の第1端部18とストリップ導体部12の第1端部17とが重なる位置に貫通孔19が形成される。貫通孔19は、第1平板導電体部6aを前記積層方向Zに貫通して形成される。貫通孔19は、この貫通孔19に臨む第1平板導電体部6aの内周面21の積層方向Zに垂直な断面が、矩形状となるように形成される。前記内周面21は、幅方向Yまたは延在方向Xに平行となる。貫通孔19は、LSEモードの定在波の電界が最大となる部分に形成される。   A through hole 19 is formed in the first flat conductor portion 6a at a position where the first end portion 18 of the dielectric line 5 and the first end portion 17 of the strip conductor portion 12 overlap. The through hole 19 is formed so as to penetrate the first flat plate conductor portion 6a in the stacking direction Z. The through hole 19 is formed such that a cross section perpendicular to the stacking direction Z of the inner peripheral surface 21 of the first flat plate conductor portion 6a facing the through hole 19 is rectangular. The inner peripheral surface 21 is parallel to the width direction Y or the extending direction X. The through hole 19 is formed in a portion where the electric field of the standing wave in the LSE mode is maximized.

また貫通孔19は、非放射性誘電体線路2とストリップ導体部12を含むマイクロストリップ線路との間で高周波信号を結合する結合部を構成する。非放射性誘電体線路2におけるLSEモードの定在波の電界が最大となる位置に形成される。非放射性誘電体線路2とストリップ導体部12を含むマイクロストリップ線路との接続部においては、ストリップ導体部12を有するマイクロストリップ線路の高周波信号の入力ポートからみて、貫通孔19から非放射性誘電体線路2への伝播特性において高周波信号との整合がよい構成が望ましく、反射特性においては−10dB以下となり、接続損失を可及的に低く抑制することができる構造とすることが望ましい。このため前記貫通孔19の前記積層方向Zに延びる中心軸線を含み、前記延在方向Xに垂直な仮想一平面と、誘電体線路5の開放端である第1端部18の端面との間の距離L13は、非放射性誘電体線路2を伝播させる電磁波の波長の(2n−1)/4(nは自然数)に選ばれる。また、前記貫通孔19の前記積層方向Zに延びる中心軸線を含み、前記延在方向Xに垂直な仮想一平面と、ストリップ導体部12の開放端である第1端部17の端面との間の距離L14は、ストリップ導体部12および第1平板導電体部6a間を伝播させる電磁波の波長の(2m−1)/4(mは自然数)に選ばれる。前記長さL12は、前記距離L13と前記距離L14とを加算した値に選ばれる。このように距離L13および距離L14を選ぶことによって、伝送される電磁波が非放射性誘電体線路2とストリップ導体部12および実装誘電体部11とによって形成されるマイクロストリップ線路との接合部分における反射波を打ち消すことができ、接続損失を低減することができる。   Further, the through hole 19 constitutes a coupling portion for coupling a high frequency signal between the non-radiative dielectric line 2 and the microstrip line including the strip conductor portion 12. The non-radiative dielectric line 2 is formed at a position where the electric field of the standing wave in the LSE mode is maximized. In the connection part between the non-radiative dielectric line 2 and the microstrip line including the strip conductor part 12, as viewed from the high-frequency signal input port of the microstrip line having the strip conductor part 12, the non-radiative dielectric line from the through hole 19. A structure with good matching with a high-frequency signal in the propagation characteristic to 2 is desirable, and the reflection characteristic is −10 dB or less, and it is desirable to have a structure that can suppress the connection loss as low as possible. For this reason, between the virtual plane that is perpendicular to the extending direction X and includes the central axis extending in the stacking direction Z of the through hole 19 and the end face of the first end 18 that is the open end of the dielectric line 5. The distance L13 is selected to be (2n-1) / 4 (n is a natural number) of the wavelength of the electromagnetic wave propagating through the non-radiative dielectric line 2. Further, between a virtual plane that is perpendicular to the extending direction X and includes a central axis extending in the stacking direction Z of the through-hole 19, and an end surface of the first end portion 17 that is an open end of the strip conductor portion 12. The distance L14 is selected to be (2m-1) / 4 (m is a natural number) of the wavelength of the electromagnetic wave propagating between the strip conductor portion 12 and the first flat conductor portion 6a. The length L12 is selected as a value obtained by adding the distance L13 and the distance L14. In this way, by selecting the distance L13 and the distance L14, the reflected wave is reflected at the junction between the non-radiative dielectric line 2 and the microstrip line formed by the strip conductor part 12 and the mounting dielectric part 11. Can be canceled out and connection loss can be reduced.

貫通孔19に臨む内周面21の前記延在方向Xの内寸法L15と、前記幅方向Yの内寸法L16とは、ストリップ導体からみた入力インピーダンスが整合の取れた状態になるように決定される。   The inner dimension L15 in the extending direction X of the inner peripheral surface 21 facing the through hole 19 and the inner dimension L16 in the width direction Y are determined so that the input impedance viewed from the strip conductor can be matched. The

図2では、非放射性誘電体線路2の延在方向Xにおける第1端部における構成を示しているが、非放射性誘電体線路2の延在方向Xにおける第2端部においても、同様の貫通孔19が形成され、また実装部4が設けられる。これによって、入力側のストリップ導体部12から位相制御すべき高周波信号を、非放射性誘電体線路2の誘電体線路5に結合させ、この誘電体線路5を伝播させる間に、前記高周波信号の位相を制御した後、出力側のストリップ導体部12に、位相制御された高周波信号を結合させ、出力側のストリップ導体部12から位相制御された高周波信号が取り出される。   In FIG. 2, the configuration at the first end portion in the extending direction X of the non-radiative dielectric line 2 is shown, but the same penetration is also performed at the second end portion in the extending direction X of the non-radiative dielectric line 2. A hole 19 is formed, and the mounting portion 4 is provided. As a result, the high frequency signal to be phase-controlled from the strip conductor portion 12 on the input side is coupled to the dielectric line 5 of the non-radiative dielectric line 2 and the phase of the high frequency signal is propagated through the dielectric line 5. , The phase-controlled high-frequency signal is coupled to the output-side strip conductor portion 12, and the phase-controlled high-frequency signal is extracted from the output-side strip conductor portion 12.

接地導体部13は、ストリップ導体部12の幅方向Yの両側に予め定める距離L17離間して設けられ、またストリップ導体部12の第1端部17から延在方向Xに予め定める距離L18離間して形成される。実装部4は、ストリップ導体部12と接地導体部13および第1平板導電体部6aとの間が高周波信号の伝送線路として機能するものである。このため実装誘電体部11の厚さL9、ストリップ導体部12の厚さL10、予め定める距離L17、予め定める距離L18および実装誘電体部11の誘電率が、非放射性誘電体線路2の特定インピーダンスと整合するように、予め設定される特性インピーダンスになるように調整される。接地導体部13のうち、ストリップ導体部12の幅方向Yの両側に形成される部分は、ストリップ導体部12に平行に形成される。接地導体部13のうち、ストリップ導体部12の幅方向Yの両側に形成される部分は、実装誘電体部11の幅方向Yの端部にわたって形成される。接地導体部13の積層方向Zの長さは、ストリップ導体部12の積層方向Zの長さL10と等しく選ばれる。   The ground conductor portion 13 is provided at a predetermined distance L17 on both sides in the width direction Y of the strip conductor portion 12, and is separated from the first end portion 17 of the strip conductor portion 12 by a predetermined distance L18. Formed. The mounting portion 4 functions as a high-frequency signal transmission line between the strip conductor portion 12, the ground conductor portion 13, and the first flat conductor portion 6a. For this reason, the thickness L9 of the mounting dielectric part 11, the thickness L10 of the strip conductor part 12, the predetermined distance L17, the predetermined distance L18, and the dielectric constant of the mounting dielectric part 11 are the specific impedance of the nonradiative dielectric line 2. So that the characteristic impedance is set in advance. Of the ground conductor portion 13, portions formed on both sides in the width direction Y of the strip conductor portion 12 are formed in parallel to the strip conductor portion 12. Of the ground conductor portion 13, portions formed on both sides in the width direction Y of the strip conductor portion 12 are formed over the end portion in the width direction Y of the mounting dielectric portion 11. The length of the ground conductor portion 13 in the stacking direction Z is selected to be equal to the length L10 of the strip conductor portion 12 in the stacking direction Z.

貫通導体部14は、実装誘電体部11を積層方向Zに貫通して設けられる。貫通導体部14は、前述した平板間誘電体部9と同様の物質によって形成される。貫通導体部14は、ストリップ導体部12と、接地導体部13とを、電気的に接続する。貫通導体部14は、複数設けられ、接地導体部13のうち、ストリップ導体部12の幅方向Yの両側に形成される部分の、幅方向Yの中央に接続され、積層方向Zに延びる。貫通導体部14によって、接地導体部13と平板導電体部6aとを電気的に接続することができるので、移相器1をプリント回路基板などの平面回路基板に実装したときに、接地導体部13を介して第1電極3aに電位を与えることができる。これによって、第1電極3aを基板に設けられる配線に別途接続するための配線を必要としないので、実装性を向上させることができる。 The through conductor portion 14 is provided so as to penetrate the mounting dielectric portion 11 in the stacking direction Z. Through conductor portion 14 is formed by the same material as the flat plate between the dielectric part 9 which is pre-mentioned. The through conductor portion 14 electrically connects the strip conductor portion 12 and the ground conductor portion 13. A plurality of through conductor portions 14 are provided, and are connected to the center in the width direction Y of the portions of the ground conductor portion 13 formed on both sides in the width direction Y of the strip conductor portion 12 and extend in the stacking direction Z. Since the ground conductor portion 13 and the flat conductor portion 6a can be electrically connected by the through conductor portion 14, when the phase shifter 1 is mounted on a planar circuit board such as a printed circuit board, the ground conductor portion A potential can be applied to the first electrode 3 a via 13. This eliminates the need for a wiring for separately connecting the first electrode 3a to the wiring provided on the substrate, so that the mountability can be improved.

移相器1は、接地導体部13およびストリップ導体部12を、平面回路基板に対向させて、バンプなどを介して平面回路基板に実装される。接地導体部13および貫通導体部14は、ストリップ導体部12に対する接地導体として機能する他、第1および第2電極3a,3bに電圧を印加するための一方の端子としても機能する。接地導体部13および貫通導体部14を設けることによって、位相制御のために電圧が印加される一方の端子を、表面実装する平面回路基板に形成される配線にバンプなどを介して簡単に接続することができる。また、表面実装された状態では平面回路基板から離反する第2平板導電体部6bが位相制御のために電圧を印加する他方の端子として機能する。第2平板導電体部6bは、ボンディングワイヤなどによって平面回路基板上に配線に接続される。   The phase shifter 1 is mounted on the planar circuit board via bumps or the like with the ground conductor part 13 and the strip conductor part 12 facing the planar circuit board. The ground conductor portion 13 and the through conductor portion 14 function as a ground conductor for the strip conductor portion 12 and also function as one terminal for applying a voltage to the first and second electrodes 3a and 3b. By providing the ground conductor portion 13 and the through conductor portion 14, one terminal to which a voltage is applied for phase control is easily connected to a wiring formed on a planar circuit board to be surface-mounted via a bump or the like. be able to. In the surface-mounted state, the second flat conductor portion 6b that is separated from the planar circuit board functions as the other terminal for applying a voltage for phase control. The second flat conductor portion 6b is connected to the wiring on the planar circuit board by a bonding wire or the like.

移相器1は、さらに電圧印加手段23を含んで構成される。電圧印加手段23は、一対の第1および第2電極3a,3b間に予め定める範囲の電圧を印加する電気回路によって実現される。電圧印加手段23は、接地導体部13および第2平板導電体部6bに電気に接続されて、これら接地導体部13および第2平板導電体部6bに所定の電位を与えることによって、第1および第2電極3a,3b間に電圧を与えることができる。接地導体部13に与える電位は、接地電位である。これによって、第1および第2電極3a,3bに挟まれる誘電体線路5に電界が印加される。電圧印加手段23は、たとえば分圧器を含んで構成され、分圧器によって分圧された電圧を第1および第2電極3a,3bに与える。電圧印加手段23は、複数段階の電圧を接地導体部13および第2平板導電体部6bに印加することができる。電圧印加手段23は、伝播する電磁波の周波数よりも低い周波数の交流電圧、または直流電圧を接地導体部13および第2平板導電体部6bに印加する。電圧印加手段23は、シフトすべき位相量に応じた電圧を接地導体部13および第2平板導電体部6bに印加する。   The phase shifter 1 further includes a voltage applying unit 23. The voltage applying means 23 is realized by an electric circuit that applies a voltage in a predetermined range between the pair of first and second electrodes 3a and 3b. The voltage applying means 23 is electrically connected to the ground conductor portion 13 and the second flat plate conductor portion 6b, and applies a predetermined potential to the ground conductor portion 13 and the second flat plate conductor portion 6b. A voltage can be applied between the second electrodes 3a and 3b. The potential applied to the ground conductor portion 13 is a ground potential. Thus, an electric field is applied to the dielectric line 5 sandwiched between the first and second electrodes 3a and 3b. The voltage applying unit 23 includes, for example, a voltage divider, and applies the voltage divided by the voltage divider to the first and second electrodes 3a and 3b. The voltage applying means 23 can apply a plurality of levels of voltages to the ground conductor portion 13 and the second flat plate conductor portion 6b. The voltage applying means 23 applies an AC voltage having a frequency lower than the frequency of the propagating electromagnetic wave or a DC voltage to the ground conductor portion 13 and the second flat conductor portion 6b. The voltage applying means 23 applies a voltage corresponding to the phase amount to be shifted to the ground conductor portion 13 and the second flat conductor portion 6b.

電圧印加手段23によって、第1および第2電極3a,3b間に電圧を印加し、また印加する電圧の大きさを予め定める範囲で変化させることによって、誘電体線路5を導波する電磁波の位相を、印加する電圧の大きさ、すなわち印加電界の大きさに応じて変化させることができる。誘電体線路5を形成する誘電体は、印加電界が大きくなると誘電率が小さくなり、これによって誘電体線路5を導波する電磁波の位相を変化させることができる。   The voltage application means 23 applies a voltage between the first and second electrodes 3a and 3b, and changes the magnitude of the applied voltage within a predetermined range, thereby allowing the phase of the electromagnetic wave guided through the dielectric line 5 to vary. Can be changed according to the magnitude of the applied voltage, that is, the magnitude of the applied electric field. The dielectric forming the dielectric line 5 has a lower dielectric constant when the applied electric field is increased, and thereby the phase of the electromagnetic wave guided through the dielectric line 5 can be changed.

移相器1における、非放射性誘電体線路2のカットオフ周波数fcは、誘電体線路5を形成する誘電体の誘電率および誘電体線路5のサイズ(延在方向Xに垂直な断面の寸法)、第1および第2電極3a,3bの間隔(L3)、第1および第2平板導電体部6a,6bの間隔L1、および平板間誘電体部9を形成する誘電体の誘電率で決まる。カットオフ周波数が、伝播させるべき電磁波の周波数(使用周波数)未満になるように、誘電体線路5のサイズは選ばれる。第1および第2電極3a,3bに所定の電圧を印加して誘電体線路5の誘電率が小さくなったときのカットオフ周波数をfcとし、使用周波数、すなわち誘電体線路5を伝播させる電磁波の周波数をfとしたとき、1.03<f/fc<1.5となるように、好ましくは、1.03<f/fc<1.2となるように誘電体線路5のサイズ、第1および第2電極3a,3bの間隔(L3)、第1および第2平板導電体部6a,6bの間隔L1および平板間誘電体部9を形成する誘電体の誘電率を設定する。移相器1を作製するとき、まず誘電体線路5および平板間誘電体部9を形成する誘電体を決定し、次に誘電体線路5のサイズを決定した後、これに伴って第1および第2電極3a,3bの間隔L4が決定され、最後に第1および第2平板導電体部6a,6bの間隔L1を決定する。 The cutoff frequency fc of the non-radiative dielectric line 2 in the phase shifter 1 is the dielectric constant of the dielectric forming the dielectric line 5 and the size of the dielectric line 5 (cross-sectional dimension perpendicular to the extending direction X). The distance (L3) between the first and second electrodes 3a and 3b, the distance L1 between the first and second flat plate conductor portions 6a and 6b, and the dielectric constant of the dielectric forming the inter-plate dielectric portion 9 are determined. The size of the dielectric line 5 is selected so that the cut-off frequency is less than the frequency (use frequency) of the electromagnetic wave to be propagated. The cutoff frequency when a predetermined voltage is applied to the first and second electrodes 3a and 3b to reduce the dielectric constant of the dielectric line 5 is fc, and the operating frequency, that is, the electromagnetic wave propagating through the dielectric line 5 is transmitted. When the frequency is f, 1.03 <f / fc <1.5, preferably 1.03 <f / fc <1.2. The distance (L3) between the second electrodes 3a and 3b, the distance L1 between the first and second flat plate conductor portions 6a and 6b , and the dielectric constant of the dielectric forming the inter-plate dielectric portion 9 are set. When the phase shifter 1 is manufactured, first, the dielectric that forms the dielectric line 5 and the inter-plate dielectric portion 9 is determined, and then the size of the dielectric line 5 is determined. An interval L4 between the second electrodes 3a and 3b is determined, and finally an interval L1 between the first and second flat conductor portions 6a and 6b is determined.

以上のように移相器1は、小に形成することができ、位相制御を良好に行うことができ、かつ実装誘電体部11と、ストリップ導体部12とを備える実装部4を平面回路基板上に表面実装することによって、移相器1と平面回路基板に形成される伝送線路との接続を好適に行うことができる。また平板間誘電体部9が、第1および第2平板導電体部6a,6bを支える支持部材として働くので、第1および第2平板導電体部6a,6bを薄膜形成技術、厚膜印刷技術またはシート状セラミック技術などを用いて製造することができるようになり、製造においても小型化に適した移相器1を実現することができる。 Or the phase shifter 1 is as can be formed in a small mold, it is possible to perform phase control well, and a mounting dielectric portion 11, the planar circuit mounting portion 4 and a strip conductor portion 12 By surface mounting on the substrate, the phase shifter 1 and the transmission line formed on the planar circuit board can be suitably connected. Further, since the inter-plate dielectric portion 9 functions as a support member for supporting the first and second flat plate conductor portions 6a and 6b, the first and second flat plate conductor portions 6a and 6b are formed into a thin film forming technique and a thick film printing technique. Alternatively, the phase shifter 1 can be manufactured by using a sheet-like ceramic technique, and the phase shifter 1 suitable for miniaturization can be realized in the manufacturing.

また本発明の他の実施の形態では、前述した移相器1において、第1および第2電極3a,3bを誘電体線路5に埋め込んで形成してもよい。第1および第2電極3a,3bは、誘電体線路5に電界を印加可能に設けられる。また第1および第2電極3a,3bの厚さは、誘電体線路5を伝播する電磁波に対する表皮厚さ未満に選ばれる。これによって、第1および第2電極3a,3bを誘電体線路5に埋め込んだときに、第1および第2電極3a,3bによる損失を低減することができる。このような構成であっても、移相器1と同様の効果を達成することができ、さらに前述の移相器1よりも第1および第2電極3a,3bの間隔をより近づけて設けることができるので、より低電圧でスイッチを駆動することができる。本実施の形態における第1および第2電極3a,3bの体積抵抗率は、10−5Ω・m以上、好ましくは10−4Ω・m以上に選ばれる。 In another embodiment of the present invention, in the phase shifter 1 described above, the first and second electrodes 3 a and 3 b may be embedded in the dielectric line 5. The first and second electrodes 3 a and 3 b are provided so that an electric field can be applied to the dielectric line 5. The thicknesses of the first and second electrodes 3 a and 3 b are selected to be less than the skin thickness with respect to the electromagnetic wave propagating through the dielectric line 5. Accordingly, when the first and second electrodes 3a and 3b are embedded in the dielectric line 5, loss due to the first and second electrodes 3a and 3b can be reduced. Even with such a configuration, the same effect as that of the phase shifter 1 can be achieved, and the first and second electrodes 3a and 3b are provided closer to each other than the phase shifter 1 described above. Therefore, the switch can be driven with a lower voltage. The volume resistivity of the first and second electrodes 3a and 3b in the present embodiment is selected to be 10 −5 Ω · m or more, preferably 10 −4 Ω · m or more.

また誘電体線路5に第1および第2電極3a,3bを埋め込んで設ける場合、複数の第1および第2電極3a,3bを、幅方向Yに所定の間隔をあけて、第1電極3aと第2電極3bとが幅方向Yに交互に積層されるように形成してもよい。各第1電極3aは、第1平板導電体部6aに接続され、各第2電極3bは、第2平板導電体部6bに接続される。   When the first and second electrodes 3a and 3b are embedded in the dielectric line 5, the plurality of first and second electrodes 3a and 3b are separated from the first electrode 3a by a predetermined interval in the width direction Y. The second electrodes 3b may be formed so as to be alternately stacked in the width direction Y. Each first electrode 3a is connected to the first flat plate conductor portion 6a, and each second electrode 3b is connected to the second flat plate conductor portion 6b.

第1電極3aおよび第2電極3bの数は、多くしたほうが、印加できる電界強度が大きくなるので、より低電圧でスイッチを動作させることができて好ましいが、第1電極3aおよび第2電極3bの数を多くすると損失が大きくなります。電極を積層した場合では、電極の厚さの総和によって損失が決定される。電極の抵抗率が1×10−4(Ω・m)の場合で実用上は、電極の厚さの総和が30nm以下とするのが好ましく、電極の抵抗率が1×10−3(Ω・m)の場合で実用上は、電極の厚さの総和が320nm以下とするのが好ましい。 Increasing the number of the first electrodes 3a and the second electrodes 3b is preferable because the applied electric field strength increases, so that the switch can be operated at a lower voltage. However, the first electrode 3a and the second electrode 3b are preferred. Increasing the number increases the loss. When the electrodes are stacked, the loss is determined by the total thickness of the electrodes. In the case where the resistivity of the electrode is 1 × 10 −4 (Ω · m), it is practically preferable that the total thickness of the electrodes is 30 nm or less, and the resistivity of the electrode is 1 × 10 −3 (Ω · m). In the case of m), it is practically preferable that the total thickness of the electrodes is 320 nm or less.

また前述した実施の形態の移相器1では、誘電体線路5は、誘電率が変化する物質から成るが、本発明の実施のさらに他の形態において、誘電体線路5は、誘電率が変化する物質から成る変化部を含む構成であればよい。前記変化部は、電界強度が高くなる部分に形成されるのが好ましく、たとえば幅方向Yおよび厚さ方向Zの中央部に形成される。このような構成すると、誘電体線路5のうち変化部が占める割合と、誘電体線路5のうち変化部が形成される領域とに応じて、同じ大きさで移相器を作製したときに得られる位相変化量が決定され、誘電体線路5全体が誘電率が変化する物質から成る場合よりも、位相変化量は小さくなるが、前述の実施の形態と同様に、小型な移相器を提供することができる。   In the phase shifter 1 of the above-described embodiment, the dielectric line 5 is made of a material whose dielectric constant changes. In still another embodiment of the present invention, the dielectric line 5 has a dielectric constant that changes. What is necessary is just the structure containing the change part which consists of a substance to do. The changing portion is preferably formed in a portion where the electric field strength is high, for example, in the central portion in the width direction Y and the thickness direction Z. With such a configuration, it is obtained when a phase shifter is manufactured with the same size according to the ratio of the changed portion in the dielectric line 5 and the region of the dielectric line 5 where the changed portion is formed. The phase change amount is determined, and the phase change amount is smaller than that in the case where the entire dielectric line 5 is made of a material whose dielectric constant changes, but a small phase shifter is provided as in the above-described embodiment. can do.

図4は、本発明の実施の一形態の高周波送信器60の構成を示す模式図である。高周波送信器60は、前述した図1に示す実施の形態の移相器1と、高周波発振器61と、伝送線路62と、送信用アンテナ63と、スタブ64とを含んで構成される。高周波発振器61は、ガンダイオードを利用したガン発振器、またはインパットダイオードを利用したインパット発振器またはFET(Field Effect Transistor)などを利用したMMIC(
Microwave Monolithic Integrated Circuit)発振器などを含んで構成され高周波信号を
発生する。伝送線路62は、マイクロストリップ線路またはストリップ線路、コプレーナ線路によって構成される。伝送線路62の高周波信号の伝送方向の第1端部62aは高周波発振器61に接続され、伝送線路62の高周波信号の伝送方向の第2端部62bは送信用アンテナ63に接続される。送信用アンテナ63は、パッチアンテナまたはホーンアンテナによって実現される。高周波信号の伝送方向は、電磁波の伝播方向である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of the high-frequency transmitter 60 according to the embodiment of the present invention. The high frequency transmitter 60 includes the phase shifter 1 of the embodiment shown in FIG. 1 described above, a high frequency oscillator 61, a transmission line 62, a transmission antenna 63, and a stub 64. The high-frequency oscillator 61 is a Gunn oscillator using a Gunn diode, an Impat oscillator using an Impat diode, or an MMIC (FET) (Field Effect Transistor).
Microwave Monolithic Integrated Circuit) Generates high frequency signals. The transmission line 62 is configured by a microstrip line, a strip line, or a coplanar line. A first end 62 a of the transmission line 62 in the transmission direction of the high frequency signal is connected to the high frequency oscillator 61, and a second end 62 b of the transmission line 62 in the transmission direction of the high frequency signal is connected to the transmitting antenna 63. The transmitting antenna 63 is realized by a patch antenna or a horn antenna. The transmission direction of the high frequency signal is the propagation direction of the electromagnetic wave.

移相器1は、高周波信号が誘電体線路5を通過するように、伝送線路62に挿入される。スタブ64は、たとえばオープンスタブによって実現され、高周波発振器61の特性調整回路として機能する。スタブ64は、高周波信号の伝送方向における移相器1の上流側および下流側のうち少なくとも一方で、前記伝送線路62に設けられる。   The phase shifter 1 is inserted into the transmission line 62 so that the high-frequency signal passes through the dielectric line 5. The stub 64 is realized by an open stub, for example, and functions as a characteristic adjustment circuit of the high-frequency oscillator 61. The stub 64 is provided on the transmission line 62 on at least one of the upstream side and the downstream side of the phase shifter 1 in the high-frequency signal transmission direction.

さらに具体的に述べると、伝送線路62は、第1および第2伝送線路68,69を含んで構成される。第1伝送線路68の高周波信号の伝送方向における第1端部68aは、高周波発振器61に接続され、第1伝送線路68の高周波信号の伝送方向における第2端部68bは、移相器1の第1入出力端2aに接続される。第2伝送線路69の高周波信号の伝送方向における第1端部69aは、移相器1の第2入出力端2bに接続され、第2伝送線路69の高周波信号の伝送方向における第2端部69bは、送信用アンテナ63に接続される。   More specifically, the transmission line 62 includes first and second transmission lines 68 and 69. A first end 68 a of the first transmission line 68 in the high-frequency signal transmission direction is connected to the high-frequency oscillator 61, and a second end 68 b of the first transmission line 68 in the high-frequency signal transmission direction is connected to the phase shifter 1. Connected to the first input / output terminal 2a. The first end 69a of the second transmission line 69 in the high-frequency signal transmission direction is connected to the second input / output terminal 2b of the phase shifter 1, and the second end of the second transmission line 69 in the high-frequency signal transmission direction. 69 b is connected to the transmitting antenna 63.

高周波発振器61で発生した高周波信号は、第1伝送線路68、移相器1の誘電体線路5、第2伝送線路69を通過して、送信用アンテナ63に与えられ、送信用アンテナ63から電波として放射される。   A high frequency signal generated by the high frequency oscillator 61 passes through the first transmission line 68, the dielectric line 5 of the phase shifter 1, and the second transmission line 69, and is given to the transmission antenna 63. As radiated.

高周波送信器60では、高周波発振器61と送信用アンテナ63の途中にはスタブ64が設けられ、高周波発振器61の伝送線路62への接続部や送信用アンテナ63の伝送線路62への接続部における不整合を整合できるようになっている。これによって接続部での反射を小さく抑えることができ、安定な発振特性が得られるとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い送信出力が得られる。ただし、スタブ64を設けても、たとえば高周波発振器を接続するためのワイヤーおよび/またはバンプの形状ばらつき、および伝送線路62の配線幅のばらつきなどによって一律に整合することができない。高周波送信器60では、伝送線路62に、伝送線路62を伝送される高周波信号の電磁波が誘電体線路5を通過するように、前記移相器1が挿入されるので、たとえば高周波発振器61を接続するためのワイヤーおよび/またはバンプの形状ばらつき、および伝送線路の配線幅のばらつきなどによって伝送線路62に起因して発生する位相のずれを個々に調整して整合をとることができ、安定な発振特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い送信出力を持つ高周波送信器60を実現することができる。また移相器1を前述したように小型で、かつ低電圧で動作させることができるので、移相器1を設けても高周波送信器60を小型に形成することができ、また移相器1に電圧を与えるための構成が複雑化してしまうことを抑制することができる。   In the high-frequency transmitter 60, a stub 64 is provided in the middle of the high-frequency oscillator 61 and the transmission antenna 63, and there is no connection between the connection portion of the high-frequency oscillator 61 to the transmission line 62 and the connection portion of the transmission antenna 63 to the transmission line 62. Alignment can be matched. As a result, reflection at the connection portion can be suppressed to be small, stable oscillation characteristics can be obtained, and insertion loss can be suppressed to be small, so that a high transmission output can be obtained. However, even if the stub 64 is provided, it cannot be uniformly matched due to, for example, variations in the shape of wires and / or bumps for connecting a high-frequency oscillator and variations in the wiring width of the transmission line 62. In the high-frequency transmitter 60, the phase shifter 1 is inserted into the transmission line 62 so that the electromagnetic wave of the high-frequency signal transmitted through the transmission line 62 passes through the dielectric line 5. The phase shift caused by the transmission line 62 due to variations in the shape of the wires and / or bumps and the wiring width of the transmission line, etc. can be individually adjusted to achieve matching and stable oscillation A high-frequency transmitter 60 having characteristics and a high transmission output can be realized because the insertion loss is suppressed to be small. Since the phase shifter 1 is small and can be operated at a low voltage as described above, the high-frequency transmitter 60 can be made small even if the phase shifter 1 is provided. It is possible to prevent the configuration for applying a voltage from becoming complicated.

高周波送信器60では、移相器1を用いているが、前述した各実施の形態の移相器のうちのいずれか1つを用いてもよい。このように構成しても、同様の効果を達成することができる。また高周波送信器60において、前記伝送線路62は、マイクロストリップ線路およびストリップ線路の他に、コプレーナ線路、グランド付きコプレーナ線路、スロット線路、導波管または誘電体導波管などによって実現されてもよい。   In the high-frequency transmitter 60, the phase shifter 1 is used, but any one of the phase shifters of the above-described embodiments may be used. Even if comprised in this way, the same effect can be achieved. In the high-frequency transmitter 60, the transmission line 62 may be realized by a coplanar line, a grounded coplanar line, a slot line, a waveguide, a dielectric waveguide, or the like, in addition to the microstrip line and the strip line. .

図5は、本発明の実施の一形態の高周波受信器70の構成を示す模式図である。図5に示す前述した実施の形態の高周波送信器60と同様の構成には、同一の参照符号を付して、その説明を省略する場合がある。   FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the high-frequency receiver 70 according to the embodiment of the present invention. Components similar to those of the high-frequency transmitter 60 of the above-described embodiment shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.

高周波受信器70は、前述した実施の形態の移相器1と、高周波検波器71と、伝送線路62と、スタブ64と、受信用アンテナ73とを含んで構成される。高周波検波器71は、たとえば、ショットキーバリアダイオード検波器、ビデオ検波器またはミキサMMICなどによって実現される。   The high frequency receiver 70 includes the phase shifter 1 of the above-described embodiment, the high frequency detector 71, the transmission line 62, the stub 64, and the receiving antenna 73. The high-frequency detector 71 is realized by, for example, a Schottky barrier diode detector, a video detector, a mixer MMIC, or the like.

伝送線路62の高周波信号の伝送方向の第1端部62aは、高周波検波器71に接続され、伝送線路62の高周波信号の伝送方向の第2端部62bは、受信用アンテナ73に接続される。受信用アンテナ73は、パッチアンテナまたはホーンアンテナによって実現される。   A first end 62 a of the transmission line 62 in the transmission direction of the high frequency signal is connected to the high frequency detector 71, and a second end 62 b of the transmission line 62 in the transmission direction of the high frequency signal is connected to the receiving antenna 73. . The receiving antenna 73 is realized by a patch antenna or a horn antenna.

移相器1は、高周波信号が誘電体線路5を通過するように、伝送線路62に挿入される。スタブ64は、高周波信号の伝送方向における移相器1の上流側および下流側のうち少なくとも一方で、前記伝送線路62に設けられる。   The phase shifter 1 is inserted into the transmission line 62 so that the high-frequency signal passes through the dielectric line 5. The stub 64 is provided on the transmission line 62 on at least one of the upstream side and the downstream side of the phase shifter 1 in the high-frequency signal transmission direction.

受信用アンテナ73によって外部から到来する電波を捕捉すると、受信用アンテナ73は電波に基づく高周波信号を伝送線路62に与え、移相器1の誘電体線路5を通過して、高周波検波器71に受信した高周波信号が与えられる。高周波検波器71は、高周波信号を検波して、高周波信号に含まれる情報を検出する。   When a radio wave arriving from the outside is captured by the reception antenna 73, the reception antenna 73 gives a high-frequency signal based on the radio wave to the transmission line 62, passes through the dielectric line 5 of the phase shifter 1, and passes to the high-frequency detector 71. A received high frequency signal is provided. The high frequency detector 71 detects a high frequency signal and detects information included in the high frequency signal.

高周波受信器70では、受信用アンテナ73によって捕捉した高周波信号は、伝送線路62に伝送されて高周波検波器71によって検波される。受信用アンテナ73と高周波検波器71の途中にはスタブ64が設けられ、高周波検波器71の伝送線路62への接続部や受信用アンテナ73の伝送線路62への接続部における不整合を整合できるようになっている。これによって接続部での反射を小さく抑えることができ、安定な検波特性が得られるとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い検波出力が得られる。スタブを設けても、たとえば高周波発振器を接続するためのワイヤーおよび/またはバンプの形状ばらつき、および伝送線路62の配線幅のばらつきなどによって一律に整合することができない。高周波受信器70では、伝送線路62には、伝送線路62を伝送される高周波信号の電磁波が前記誘電体線路5を通過するように、前記移相器1が挿入されるので、たとえば高周波検波器71を接続するためのワイヤーおよび/またはバンプの形状ばらつき、および伝送線路の配線幅のばらつきなどによって伝送線路62に起因して発生する位相のずれを個々に調整して、整合をとることができ、安定な検波特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い検波出力を持つ高周波受信器70を実現することができる。また移相器1を前述したように小型で、かつ低電圧で動作させることができるので、移相器1を設けても高周波受信器70を小型に形成することができ、また移相器1に電圧を与えるための構成が複雑化してしまうことを抑制することができる。   In the high frequency receiver 70, the high frequency signal captured by the receiving antenna 73 is transmitted to the transmission line 62 and detected by the high frequency detector 71. A stub 64 is provided in the middle of the receiving antenna 73 and the high-frequency detector 71, and mismatching at the connection portion of the high-frequency detector 71 to the transmission line 62 and the connection portion of the receiving antenna 73 to the transmission line 62 can be matched. It is like that. As a result, reflection at the connection portion can be suppressed to a small level, and stable detection characteristics can be obtained. Further, since the insertion loss is suppressed to a low level, a high detection output can be obtained. Even if the stub is provided, it cannot be uniformly matched due to, for example, variations in the shape of wires and / or bumps for connecting the high-frequency oscillator and variations in the wiring width of the transmission line 62. In the high frequency receiver 70, the phase shifter 1 is inserted into the transmission line 62 so that the electromagnetic wave of the high frequency signal transmitted through the transmission line 62 passes through the dielectric line 5. The phase shift caused by the transmission line 62 due to variations in the shape of wires and / or bumps for connecting 71 and variations in the wiring width of the transmission line can be individually adjusted to achieve matching. The high-frequency receiver 70 having a stable detection characteristic and a high detection output can be realized because the insertion loss is suppressed to a low level. Further, since the phase shifter 1 is small and can be operated at a low voltage as described above, the high-frequency receiver 70 can be made small even if the phase shifter 1 is provided. It is possible to prevent the configuration for applying a voltage from becoming complicated.

高周波受信器70では、移相器1を用いているが、前記移相器に変えて、前述した実施の形態の移相器のうちのいずれか1つを用いてもよい。このように構成しても、同様の効果を達成することができる。また高周波受信器70において、前記伝送線路62は、マイクロストリップ線路およびストリップ線路の他に、コプレーナ線路、グランド付きコプレーナ線路、スロット線路、導波管または誘電体導波管などによって実現されてもよい。   In the high-frequency receiver 70, the phase shifter 1 is used, but any one of the phase shifters of the above-described embodiments may be used instead of the phase shifter. Even if comprised in this way, the same effect can be achieved. In the high-frequency receiver 70, the transmission line 62 may be realized by a coplanar line, a grounded coplanar line, a slot line, a waveguide, a dielectric waveguide, or the like, in addition to the microstrip line and the strip line. .

図6は、本発明の実施の一形態の高周波送受信器80を備えるレーダ装置90の構成を示す模式図である。レーダ装置90において、図4および図5に示す前述した実施の形態の高周波送信器60および高周波受信器70と同様の構成には、同一の参照符号を付して、その説明を省略する場合がある。レーダ装置90は、高周波送受信器80と、距離検出器91を含んで構成される。   FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a radar apparatus 90 including the high-frequency transmitter / receiver 80 according to the embodiment of this invention. In the radar apparatus 90, the same reference numerals are given to the same components as those of the high-frequency transmitter 60 and the high-frequency receiver 70 of the above-described embodiment shown in FIGS. 4 and 5, and the description thereof may be omitted. is there. The radar device 90 includes a high frequency transmitter / receiver 80 and a distance detector 91.

高周波送受信器80は、前述した実施の形態の移相器1と、高周波発振器61と、第1〜第5伝送線路81,82,83,84,85と、分岐器86と、分波器87と、送受信用アンテナ88と、ミキサ89と、スタブ64とを含んで構成される。送受信用アンテナ88は、パッチアンテナまたはホーンアンテナによって実現される。第1〜第5伝送線路81,82,83,84,85は、前述した伝送線路62と同様の構成を有する。   The high frequency transmitter / receiver 80 includes the phase shifter 1 of the above-described embodiment, the high frequency oscillator 61, the first to fifth transmission lines 81, 82, 83, 84, 85, the branching device 86, and the branching filter 87. A transmission / reception antenna 88, a mixer 89, and a stub 64. The transmission / reception antenna 88 is realized by a patch antenna or a horn antenna. The first to fifth transmission lines 81, 82, 83, 84, 85 have the same configuration as the transmission line 62 described above.

第1伝送線路81の高周波信号の伝送方向の第1端部81aは、高周波発振器61に接続され、第1伝送線路81の高周波信号の伝送方向の第2端部81bは、分岐器86に接続される。移相器1は、高周波信号が誘電体線路5を通過するように、第1伝送線路81に挿入される。スタブ64は、高周波信号の伝送方向における移相器1の上流側および下流側のうち少なくとも一方で、前記第1伝送線路81に設けられる。   The first end 81 a of the first transmission line 81 in the high-frequency signal transmission direction is connected to the high-frequency oscillator 61, and the second end 81 b of the first transmission line 81 in the high-frequency signal transmission direction is connected to the branching device 86. Is done. The phase shifter 1 is inserted into the first transmission line 81 so that the high-frequency signal passes through the dielectric line 5. The stub 64 is provided in the first transmission line 81 on at least one of the upstream side and the downstream side of the phase shifter 1 in the high-frequency signal transmission direction.

分岐器(切替器)86は、第1、第2および第3端子86a,86b,86cを有し、第1端子86aに与えられる高周波信号を、第2端子86bおよび第3端子86cに選択的に出力する。分岐器86は、たとえば高周波スイッチ素子によって実現される。分岐器86には、図示しない制御部から制御信号が与えられ、制御信号に基づいて第1端子86aおよび第2端子86b、または第1端子86aおよび第3端子86cを選択的に接続する。レーダ装置90は、パルスレーダによって実現される。前記制御部は、第1端子86aおよび第2端子86bを接続して、パルス状の高周波信号を第2端子86bから出力させた後、第1端子86aおよび第3端子86cを接続して、高周波信号を第3端子86cから出力させる。第2端子86bには、第2伝送線路82の高周波信号の伝送方向の第1端部82aが接続される。前記第3端子86cには、第4伝送線路84の高周波信号の伝送方向の第1端部84aが接続される。   The branching device (switching device) 86 has first, second, and third terminals 86a, 86b, 86c, and a high-frequency signal applied to the first terminal 86a is selectively applied to the second terminal 86b and the third terminal 86c. Output to. The branching device 86 is realized by, for example, a high frequency switching element. The branching device 86 is supplied with a control signal from a control unit (not shown), and selectively connects the first terminal 86a and the second terminal 86b or the first terminal 86a and the third terminal 86c based on the control signal. The radar device 90 is realized by a pulse radar. The control unit connects the first terminal 86a and the second terminal 86b, outputs a pulsed high-frequency signal from the second terminal 86b, and then connects the first terminal 86a and the third terminal 86c, A signal is output from the third terminal 86c. A first end 82a of the second transmission line 82 in the transmission direction of the high-frequency signal is connected to the second terminal 86b. A first end 84a of the fourth transmission line 84 in the transmission direction of the high frequency signal is connected to the third terminal 86c.

分波器87は、第4、第5および第6端子87a,87b,87cを有し、第4端子87aに与えられる高周波信号を第5端子87bに出力し、第5端子87bに与えられる高周波信号を第6端子87cに出力する。第2伝送線路82の高周波信号の伝送方向の第2端部82bは、前記第4端子87aに接続される。前記第5端子87bには、第3伝送線路83の高周波信号の伝送方向の第1端部83aが接続される。第3伝送線路83の高周波信号の伝送方向の第2端部83bは、送受信用アンテナ88に接続される。   The duplexer 87 has fourth, fifth and sixth terminals 87a, 87b and 87c, outputs a high frequency signal applied to the fourth terminal 87a to the fifth terminal 87b, and provides a high frequency signal applied to the fifth terminal 87b. The signal is output to the sixth terminal 87c. A second end 82b of the second transmission line 82 in the transmission direction of the high frequency signal is connected to the fourth terminal 87a. A first end 83a of the third transmission line 83 in the transmission direction of the high frequency signal is connected to the fifth terminal 87b. The second end 83 b of the third transmission line 83 in the transmission direction of the high frequency signal is connected to the transmission / reception antenna 88.

前記第6端子87cには、第5伝送線路85の高周波信号の伝送方向の第1端部85aが接続される。第4伝送線路84の高周波信号の伝送方向の第2端部84bと、第5伝送線路85の高周波信号の伝送方向の第2端部85bとは、ミキサ89に接続される。分波器87は、ハイブリッド回路によって実現される。ハイブリッド回路は、方向性結合器であって、マジックT、ハイブリッドリングまたはラットレースなどによって実現される。   A first end 85a of the fifth transmission line 85 in the transmission direction of the high frequency signal is connected to the sixth terminal 87c. The second end portion 84 b of the fourth transmission line 84 in the high-frequency signal transmission direction and the second end portion 85 b of the fifth transmission line 85 in the high-frequency signal transmission direction are connected to the mixer 89. The duplexer 87 is realized by a hybrid circuit. The hybrid circuit is a directional coupler and is realized by a magic T, a hybrid ring, or a rat race.

高周波発振器61で発生した高周波信号は、第1伝送線路81および移相器1の誘電体線路5を通過して、分岐器86、第2伝送線路82、分波器87、および第3伝送線路82を介して送受信用アンテナ88に与えられ、送受信用アンテナ88から電波として放射される。また、高周波発振器61で発生した高周波信号は、第1伝送線路81および移相器1の誘電体線路5を通過して、分岐器86および第4伝送線路84を介してミキサ89にローカル信号として与えられる。 The high-frequency signal generated by the high-frequency oscillator 61 passes through the first transmission line 81 and the dielectric line 5 of the phase shifter 1, and passes through the branching device 86, the second transmission line 82, the duplexer 87 , and the third transmission line. The signal is given to the transmission / reception antenna 88 via 82 and radiated as a radio wave from the transmission / reception antenna 88. Further, the high-frequency signal generated by the high-frequency oscillator 61 passes through the first transmission line 81 and the dielectric line 5 of the phase shifter 1 and is supplied as a local signal to the mixer 89 via the branching device 86 and the fourth transmission line 84. Given.

送受信用アンテナ88によって外部から到来する電波を受信すると、送受信用アンテナ88は電波に基づく高周波信号を第3伝送線路83に与え、分波器87、第5伝送線路85を介してミキサ89に与えられる。   When a radio wave coming from the outside is received by the transmission / reception antenna 88, the transmission / reception antenna 88 gives a high-frequency signal based on the radio wave to the third transmission line 83, and gives it to the mixer 89 via the duplexer 87 and the fifth transmission line 85. It is done.

ミキサ89は、第4および第5伝送線路84,85から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する。ミキサ89から出力される中間周波信号は、距離検出器91に与えられる。   The mixer 89 mixes the high frequency signals given from the fourth and fifth transmission lines 84 and 85 and outputs an intermediate frequency signal. The intermediate frequency signal output from the mixer 89 is given to the distance detector 91.

距離検出器91は、前述した高周波検波器71を含んで構成され、高周波送受信器80から放射され、測定対象物によって反射された電波(エコー)を受信して得られる前記中間周波信号に基づいて、測定対象物までの距離を算出する。距離検出器91は、たとえばマイクロコンピュータによって実現される。   The distance detector 91 includes the high frequency detector 71 described above, and is based on the intermediate frequency signal obtained by receiving the radio wave (echo) radiated from the high frequency transmitter / receiver 80 and reflected by the measurement object. The distance to the measurement object is calculated. The distance detector 91 is realized by a microcomputer, for example.

高周波送受信器80では、高周波信号が前記誘電体線路5を通過するように、前記第1伝送線路81に、前記移相器1が挿入されることによって、たとえば配線幅のばらつきなどによって伝送線路62に起因して不所望に変化する高周波信号の位相を調整して、たとえば安定な発振特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い送信出力を持つ高周波送受信器80を実現することができ、また、たとえば安定な検波特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い検波出力を持つ高周波送受信器80を実現することができ、また、たとえばミキサ89によって生成される中間周波数信号の信頼性を向上させることができる。また移相器1を前述したように小型で、かつ低電圧で動作させることができるので、移相器1を設けても高周波送受信器80を小型に形成することができ、また移相器1に電圧を与えるための構成が複雑化してしまうことを抑制することができる。   In the high frequency transmitter / receiver 80, the phase shifter 1 is inserted into the first transmission line 81 so that a high frequency signal passes through the dielectric line 5. By adjusting the phase of the high-frequency signal that changes undesirably due to the high-frequency transmitter / receiver, for example, it is possible to realize a high-frequency transmitter / receiver 80 having stable oscillation characteristics and high transmission output because the insertion loss is suppressed to a small level In addition, for example, a high-frequency transmitter / receiver 80 having a stable detection characteristic and a high detection output because the insertion loss is suppressed to a low level can be realized, and the reliability of the intermediate frequency signal generated by, for example, the mixer 89 can be realized. Can be improved. Since the phase shifter 1 is small and can be operated at a low voltage as described above, the high-frequency transmitter / receiver 80 can be formed small even if the phase shifter 1 is provided. It is possible to prevent the configuration for applying a voltage from becoming complicated.

レーダ装置90では、前記高周波送受信器80からの中間周波信号に基づいて、距離検出器が高周波送受信器80から探知対象物までの距離、たとえば送受信用アンテナ88と探知対象物までの距離を検出するので、検知対象物までの距離を正確に検出することができる。   In the radar device 90, based on the intermediate frequency signal from the high frequency transmitter / receiver 80, the distance detector detects the distance from the high frequency transmitter / receiver 80 to the detection target, for example, the distance between the transmission / reception antenna 88 and the detection target. Therefore, the distance to the detection target can be accurately detected.

前記分岐器86は、方向性結合器によって実現されてもよく、この場合第1端子86aに与えられる高周波信号は、第2端子86bおよび第3端子86cに分岐して出力される。この場合には、前述した構成と比較して、送受信用アンテナ88から出力される電波の電力が低くなるが、分岐器86を制御する必要がないので装置の制御が簡単になる。   The branching device 86 may be realized by a directional coupler. In this case, the high-frequency signal supplied to the first terminal 86a is branched and output to the second terminal 86b and the third terminal 86c. In this case, the power of the radio wave output from the transmission / reception antenna 88 is lower than that of the above-described configuration, but the control of the apparatus is simplified because it is not necessary to control the branching device 86.

本実施の形態では、第1伝送線路81に移相器1が挿入されるが、本発明のさらに他の実施では、移相器1は、第1〜第5伝送線路81〜85の少なくともいずれか1つに、高周波信号が前記誘電体線路5を通過するように挿入されてもよい。このような構成であっても、同様の効果を達成することができる。   In the present embodiment, the phase shifter 1 is inserted into the first transmission line 81, but in still another embodiment of the present invention, the phase shifter 1 is at least one of the first to fifth transmission lines 81 to 85. Alternatively, a high-frequency signal may be inserted so as to pass through the dielectric line 5. Even if it is such a structure, the same effect can be achieved.

また高周波送受信器80では、移相器1を用いているが、前述した各実施の形態の移相器のうちのいずれか1つを用いてもよい。このように構成しても、同様の効果を達成することができる。   Moreover, although the phase shifter 1 is used in the high frequency transmitter / receiver 80, any one of the phase shifters of the respective embodiments described above may be used. Even if comprised in this way, the same effect can be achieved.

また本発明の実施のさらに他の形態では、前記分波器87は、サーキュレータによって実現されてもよく、この様な構成であっても、同様の効果を達成することができる。   In still another embodiment of the present invention, the duplexer 87 may be realized by a circulator, and the same effect can be achieved even with such a configuration.

図7は、本発明の実施の形態の移相器1を備えるアレイアンテナ装置99を含むレーダ装置100の構成を示す模式図である。本発明の形態において、前述実施の形態と同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。レーダ装置100は、アレイアンテナ装置99と、高周波送受信器109と距離検出器91を含んで構成される。   FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of the radar apparatus 100 including the array antenna apparatus 99 including the phase shifter 1 according to the embodiment of the present invention. In the embodiment of the present invention, the same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The radar device 100 includes an array antenna device 99, a high frequency transmitter / receiver 109, and a distance detector 91.

アレイアンテナ装置99は、アンテナ素子101とこのアンテナ素子101に付加される移相器1とによって構成される移相器付アンテナ素子105が配列されて設けられるアンテナアレー体102と、各移相器付アンテナ素子105に接続される伝送線路107とを含んで構成される。本発明の実施の形態では、複数のアンテナ素子101は、放射方向を揃えて、一列に並べられる。アンテナ素子101は、配列方向Rに沿って、相互に等しい間隔をあけて設けられる。   The array antenna device 99 includes an antenna array body 102 provided with an antenna element 105 with a phase shifter configured by an antenna element 101 and a phase shifter 1 added to the antenna element 101, and each phase shifter. And a transmission line 107 connected to the attached antenna element 105. In the embodiment of the present invention, the plurality of antenna elements 101 are arranged in a line with their radiation directions aligned. The antenna elements 101 are provided at equal intervals along the arrangement direction R.

アンテナ素子101は、たとえばスロットアンテナ、マイクロストリップアンテナ、ホーンアンテナ、ロットアンテナまたは反射鏡アンテナによって実現される。本発明の実施の形態では、アレイアンテナ装置99は、8つのアンテナ素子101と、8つの移相器1とを有する。   The antenna element 101 is realized by, for example, a slot antenna, a microstrip antenna, a horn antenna, a lot antenna, or a reflector antenna. In the embodiment of the present invention, the array antenna device 99 includes eight antenna elements 101 and eight phase shifters 1.

伝送線路107は、分岐器103を含んで構成され、入力部104から入力される高周波信号を分岐器103によって複数に分岐して、各移相器付アンテナ素子105に与える。伝送線路107は、マイクロストリップ線路、ストリップ線路、コプレーナ線路、グランド付きコプレーナ線路、スロット線路、導波管または誘電体導波管などによって実現される。   The transmission line 107 is configured to include a branching device 103, and a high-frequency signal input from the input unit 104 is branched into a plurality by the branching device 103, and is given to each antenna element 105 with phase shifter. The transmission line 107 is realized by a microstrip line, a strip line, a coplanar line, a coplanar line with a ground, a slot line, a waveguide, a dielectric waveguide, or the like.

高周波送受信器109は、前述した各実施の形態の高周波送受信器80によって構成されてもよく、また高周波送受信器80において移相器を備えないものであってもよく、アレイアンテナ装置99に高周波信号を与え、かつアレイアンテナ装置99によって捕捉した高周波信号を受信する従来からの高周波送受信器によって構成されてもよい。   The high frequency transmitter / receiver 109 may be configured by the high frequency transmitter / receiver 80 of each of the above-described embodiments, or the high frequency transmitter / receiver 80 may not include a phase shifter. And a conventional high-frequency transceiver that receives a high-frequency signal captured by the array antenna device 99 may be used.

伝送線路107と、各移相器付アンテナ素子105のアンテナ素子101との間には、それぞれ移相器1が設けられる。伝送線路107を伝播する高周波信号は、移相器1の誘電体線路5を通過してアンテナ素子101に与えられる。各移相器1によって、高周波信号の位相をずらすことによって、各アンテナ素子から放射される電波の位相を調整して、図16に示すように等位相面を配列方向Rの第1方向R1から第2方向R2に向かうにつれて、隣接するアンテナ素子101から放射される電波の位相を、Δφずつずらすことによって、放射ビーム106の方向を正面からアンテナ素子101の配列方向Rの第1方向R1または第2方向R2に角度θだけ傾けることができる。   The phase shifter 1 is provided between the transmission line 107 and the antenna element 101 of each phase shifter-equipped antenna element 105. A high-frequency signal propagating through the transmission line 107 passes through the dielectric line 5 of the phase shifter 1 and is given to the antenna element 101. Each phase shifter 1 adjusts the phase of the radio wave radiated from each antenna element by shifting the phase of the high-frequency signal, so that the equiphase surface is moved from the first direction R1 of the arrangement direction R as shown in FIG. The direction of the radiation beam 106 is changed from the front by the first direction R1 or the first direction R1 of the arrangement direction R of the antenna elements 101 by shifting the phase of the radio wave radiated from the adjacent antenna elements 101 by Δφ toward the second direction R2. It can be tilted in the two directions R2 by an angle θ.

移相器1は、小でかつ低電圧で動作させることができるので、アレイアンテナ装置99が大型化することない。アレイアンテナ装置99は、移相器1を備えることによって、放射ビームの方向を変更することができ、これによってアンテナ素子101を機械的に動作させることなく、放射ビームの方向を変更することができ、利便性を向上させることができる。 Phase shifter 1, it is possible to operate with a small type and low voltage, never array antenna system 99 is increased in size. By providing the phase shifter 1, the array antenna device 99 can change the direction of the radiation beam, thereby changing the direction of the radiation beam without mechanically operating the antenna element 101. , Can improve convenience.

またレーダ装置100が大型化することなく、また放射ビームの方向を容易に変更することができるので、利便性の高いレーダ装置を実現することができる。   Further, since the radar apparatus 100 can be easily changed without increasing the size of the radar apparatus 100, a highly convenient radar apparatus can be realized.

前記レーダ装置100では移相器1を用いているが、前記移相器1に変えて、前述した実施の形態の移相器のうちのいずれか1つを用いてもよい。このように構成しても、同様の効果を達成することができる。   Although the phase shifter 1 is used in the radar apparatus 100, any one of the phase shifters of the above-described embodiments may be used instead of the phase shifter 1. Even if comprised in this way, the same effect can be achieved.

前記レーダ装置100において移相器1を、前述した各実施の形態の移相器のうちのいずれか1つに変えて構成してもよい。   In the radar apparatus 100, the phase shifter 1 may be configured by changing to any one of the phase shifters of the above-described embodiments.

本発明の実施の一形態の高周波スイッチは、前述した各実施の形態の移相器のうちいずれかと同じ構成を有する。以下、「高周波スイッチ」を、単に「スイッチ」という。このようなスイッチでは、第1および第2電極23a,23bに電圧を印加することによって、非放射性誘電体線路2におけるカットオフ周波数を変更することができる。   The high-frequency switch according to the embodiment of the present invention has the same configuration as any of the phase shifters of the above-described embodiments. Hereinafter, the “high frequency switch” is simply referred to as “switch”. In such a switch, the cutoff frequency in the non-radiative dielectric line 2 can be changed by applying a voltage to the first and second electrodes 23a and 23b.

電圧印加手段23は、伝播する電磁波の周波数よりも低い周波数の交流電圧、または直流電圧を第1および第2電極3a,3bに印加する。電圧印加手段23が、第1および第2電極3a,3bに電圧を印加することによって、誘電体線路5の誘電率が小さくなり、これによってスイッチのカットオフ周波数が高くなる。電圧印加手段23が、第1および第2電極3a,3bに電圧を印加しないときは、伝播させる電磁波の周波数(使用周波数)よりもスイッチのカットオフ周波数が低くなるようにスイッチが構成される。電圧印加手段23は、スイッチのカットオフ周波数が、前記使用周波数以上になるように第1および第2電極3a,3bに電圧を印加することができる。したがってスイッチは、電圧印加手段23によって、カットオフ周波数が、誘電体線路5を伝播する電磁波の周波数より低くなる伝播状態と、カットオフ周波数が、誘電体線路5を伝播する電磁波の周波数より高くなるカットオフ状態とを切り替え可能である。本発明の実施の形態では、使用周波数は、一定であり、したがって上記の切り替えによってON/OFF動作が可能である。   The voltage applying means 23 applies an AC voltage or a DC voltage having a frequency lower than the frequency of the propagating electromagnetic wave to the first and second electrodes 3a and 3b. The voltage applying means 23 applies a voltage to the first and second electrodes 3a and 3b, so that the dielectric constant of the dielectric line 5 is reduced, thereby increasing the cutoff frequency of the switch. When the voltage applying unit 23 does not apply a voltage to the first and second electrodes 3a and 3b, the switch is configured such that the cut-off frequency of the switch is lower than the frequency of the electromagnetic wave to be propagated (use frequency). The voltage applying unit 23 can apply a voltage to the first and second electrodes 3a and 3b so that the cut-off frequency of the switch is equal to or higher than the use frequency. Accordingly, in the switch, the voltage application means 23 causes the propagation state where the cutoff frequency is lower than the frequency of the electromagnetic wave propagating through the dielectric line 5 and the cutoff frequency becomes higher than the frequency of the electromagnetic wave propagating through the dielectric line 5. The cut-off state can be switched. In the embodiment of the present invention, the operating frequency is constant, and therefore ON / OFF operation is possible by the switching described above.

前記構成のスイッチでは、誘電体線路5に印加される電界に応じて、非放射性誘電体線路2におけるカットオフ周波数が、誘電体線路5を伝播する電磁波の周波数より低くなる伝播状態と、前記電磁波の周波数より高くなるカットオフ状態とを切り替え可能であるので、第1および第2電極23a,23bに印加する電圧を変化させることによって、前記伝播状態と前記カットオフ状態とを容易に切り替えることができる。スイッチング態様がOFF状態の時は、カットオフ状態になるので、本質的に高いON/OFF比を得ることができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを実現することができる。また前記構成によって、低い電圧でカットオフ周波数を変化させることができるスイッチを実現することができる。また前記接続構造によって、LSEモードの高周波信号を、平面線路に良好に取り出すことができるので、平面回路基板上への実装性が良好である高周波スイッチを実現することができる。   In the switch having the above configuration, a propagation state in which the cutoff frequency in the non-radiative dielectric line 2 is lower than the frequency of the electromagnetic wave propagating through the dielectric line 5 according to the electric field applied to the dielectric line 5, and the electromagnetic wave Since it is possible to switch between a cutoff state higher than the frequency of the first and second electrodes 23a and 23b, the propagation state and the cutoff state can be easily switched by changing the voltage applied to the first and second electrodes 23a and 23b. it can. When the switching mode is in the OFF state, the cut-off state is entered, so that an essentially high ON / OFF ratio can be obtained. In addition, since there is no mechanical drive part, it is possible to realize a highly reliable high-frequency switch having excellent durability. Moreover, the said structure can implement | achieve the switch which can change a cutoff frequency with a low voltage. In addition, since the high-frequency signal in the LSE mode can be satisfactorily taken out to the planar line by the connection structure, it is possible to realize a high-frequency switch that has good mountability on the planar circuit board.

また誘電体線路5に電界を印加するために第1および第2電極23a,23bに与える電圧を小さくしても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられ、また誘電体線路5の線路長が短くても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられるので、小型で、かつ低電圧で動作させることができるスイッチを実現することができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを実現することができる。   Even if the voltage applied to the first and second electrodes 23a and 23b is reduced in order to apply an electric field to the dielectric line 5, an electric field having a large electric field strength is applied to the changed portion, and the line length of the dielectric line 5 is increased. Even if is short, an electric field having a large electric field strength is applied to the changing portion, so that a switch that is small and can be operated at a low voltage can be realized. In addition, since there is no mechanical drive part, it is possible to realize a highly reliable high-frequency switch having excellent durability.

本発明の実施の一形態の減衰器は、前述した各実施の形態の移相器のいずれかと同じ構成を有する。このような減衰器では、第1および第2電極3a,3bに電圧を印加することによって、非放射性誘電体線路2におけるカットオフ周波数を変更して、伝播特性を変化させることができる。誘電体線路5に印加される電界に応じて、非放射性誘電体線路2における伝播特性を変化させることによって、高周波信号を減衰することができ、また前記接続構造によって、LSEモードの高周波信号を、平面線路に良好に取り出すことができるので、平面回路基板上への実装性が良好である減衰器を実現することができる。減衰器は、前述した移相器と同様にカットオフ周波数をfcとし、使用周波数を周波数をfとしたとき、1.03<f/fc<1.5となるように、好ましくは、1.03<f/fc<1.2となるように形成される。また第1および第2電極3a,3bに与える電圧を小さくしても、変化部に大きな電界強度の電界が与えられ、またカットオフ周波数近傍の減衰特性を用いることから、また伝送線路の線路長が短くても、伝送線路の線路長が短くても電磁波を十分に減衰させることができるので、変化部に大きな電界強度の電界が与えられるので、小型で、かつ低電圧で動作させることができる減衰器を実現することができる。また、機械的な駆動部分がないため、耐久性に優れた信頼性の高い減衰器を実現することができる。   The attenuator according to one embodiment of the present invention has the same configuration as any of the phase shifters according to the respective embodiments described above. In such an attenuator, by applying a voltage to the first and second electrodes 3a and 3b, the cutoff frequency in the non-radiative dielectric line 2 can be changed to change the propagation characteristics. The high frequency signal can be attenuated by changing the propagation characteristics in the non-radiative dielectric line 2 according to the electric field applied to the dielectric line 5, and the high frequency signal in the LSE mode can be reduced by the connection structure. Since it can be satisfactorily taken out to a planar line, an attenuator with good mountability on a planar circuit board can be realized. As in the phase shifter described above, the attenuator preferably has a frequency of 1.03 <f / fc <1.5 when the cutoff frequency is fc and the frequency used is f. It is formed so that 03 <f / fc <1.2. Further, even if the voltage applied to the first and second electrodes 3a and 3b is reduced, an electric field having a large electric field strength is applied to the changed portion, and the attenuation characteristic near the cutoff frequency is used. Even if the length of the transmission line is short, the electromagnetic wave can be sufficiently attenuated even if the transmission line length is short, so that an electric field having a large electric field strength is given to the changing portion, so that it can be operated with a small size and a low voltage. An attenuator can be realized. Moreover, since there is no mechanical drive part, a highly reliable attenuator with excellent durability can be realized.

図8は、本発明の実施の他の形態の高周波送信器160の構成を示す模式図である。高周波送信器160は、前述した図4の高周波送信器60の移相器1に代えて、高周波スイッチ161を設け、スタブ64を除いた構成であるので、同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。スイッチ161は、前述した各実施の形態の移相器のいずれかと同じ構成を有する。   FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of a high-frequency transmitter 160 according to another embodiment of the present invention. The high-frequency transmitter 160 has a configuration in which the high-frequency switch 161 is provided in place of the phase shifter 1 of the high-frequency transmitter 60 in FIG. 4 described above and the stub 64 is omitted. The description is omitted. The switch 161 has the same configuration as any of the phase shifters of the above-described embodiments.

スイッチ161は、伝送線路62に挿入され、伝播状態とすることによって伝送線路62に伝送される高周波信号を透過し、カットオフ状態とすることによって伝送線路62に伝送される高周波信号を遮断する。   The switch 161 is inserted into the transmission line 62 and transmits a high-frequency signal transmitted to the transmission line 62 by setting the propagation state, and blocks the high-frequency signal transmitted to the transmission line 62 by setting the cutoff state.

スイッチ161が伝播状態のとき、高周波発振器61が発生した高周波信号は、伝送線路62に伝送されて、スイッチ161の誘電体線路5を通過して送信用アンテナ63に与えられ、電波として放射される。またスイッチ161がカットオフ状態のとき、高周波発振器61が発生した高周波信号は、スイッチ161を透過しないので送信用アンテナ63には伝送されない。スイッチ161の伝播状態とカットオフ状態とを切換えることによって、送信用アンテナ63からパルス信号波を放射することができる。大きなON/OFF比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高い高周波スイッチを用いることによって、信頼性の高い高周波送信器160を実現することができる。電圧印加手段23が、所定の情報に基づいて、スイッチ161に電圧を印加して、スイッチ161をON/OFFすることによって、所定の情報に対応した電波を送信用アンテナ63から放射させることができる。   When the switch 161 is in a propagation state, the high-frequency signal generated by the high-frequency oscillator 61 is transmitted to the transmission line 62, passes through the dielectric line 5 of the switch 161, is given to the transmitting antenna 63, and is radiated as a radio wave. . When the switch 161 is in the cut-off state, the high frequency signal generated by the high frequency oscillator 61 is not transmitted to the transmitting antenna 63 because it does not pass through the switch 161. By switching the propagation state and cut-off state of the switch 161, a pulse signal wave can be radiated from the transmitting antenna 63. A high-frequency transmitter 160 with high reliability can be realized by using a high-reliability high-frequency switch with excellent durability and high ON / OFF ratio. The voltage applying means 23 applies a voltage to the switch 161 on the basis of the predetermined information, and turns on / off the switch 161, whereby a radio wave corresponding to the predetermined information can be radiated from the transmitting antenna 63. .

高周波送信器160において、前記伝送線路62は、マイクロストリップ線路およびストリップ線路の他に、コプレーナ線路、グランド付きコプレーナ線路、スロット線路、導波管または誘電体導波管などによって実現されてもよい。   In the high-frequency transmitter 160, the transmission line 62 may be realized by a coplanar line, a grounded coplanar line, a slot line, a waveguide, a dielectric waveguide, or the like in addition to the microstrip line and the strip line.

図9は、本発明の実施の他の形態の高周波送受信器180を備えるレーダ装置190の構成を示す模式図である。高周波送受信器180は、前述した図6の高周波送受信器80の移相器1に代えて、高周波スイッチ161を設けた構成であるので、同様の構成には、同様の参照符号を付してその説明を省略する。   FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration of a radar apparatus 190 including a high-frequency transceiver 180 according to another embodiment of the present invention. The high frequency transmitter / receiver 180 has a configuration in which a high frequency switch 161 is provided in place of the phase shifter 1 of the high frequency transmitter / receiver 80 of FIG. 6 described above. Description is omitted.

第1伝送線路81に挿入されるスイッチ161を伝播状態とすることによって、高周波発振器61が発生した高周波信号は、第1伝送線路81に伝送されて分岐器86の第1端子86aに与えられ、分岐器86の第2端子86bから第2伝送線路82に与えられ、分波器87の第4端子87aに与えられて、分波器87の第5端子87bから第3伝送線路83に与えられて、送受信用アンテナ88から放射される。また第1伝送線路81に挿入されるスイッチ161がカットオフ状態となると、高周波発振器61が発生した高周波信号はスイッチ161を透過しないので、遮断されて、送受信用アンテナ88からは放射されない。スイッチ161の伝播状態とカットオフ状態とを切換えることによって、送受信用アンテナ88からパルス信号波を放射することができる。大きなON/OFF比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高いスイッチ161を用いることによって、信頼性の高い高周波送受信器を実現することができる。本実施の形態では、第1伝送線路81にスイッチ161が挿入されるが、本発明のさらに他の実施では、スイッチ161は、第1〜第3伝送線路81〜83の少なくともいずれか1つに、挿入されてもよい。このような構成であっても、第1〜第3伝送線路81〜83の少なくともいずれか1つに挿入されるスイッチ161を全て伝播状態とし、また第1〜第3伝送線路81〜83の少なくともいずれか1つに挿入されるスイッチ161のうち1つでもカットオフ状態とすることによって、送受信用アンテナ88からパルス信号波を放射することができ、前述のレーダ装置と同様の効果を達成することができる。   By setting the switch 161 inserted in the first transmission line 81 in a propagation state, the high frequency signal generated by the high frequency oscillator 61 is transmitted to the first transmission line 81 and given to the first terminal 86a of the branching device 86, The signal is supplied from the second terminal 86 b of the branching device 86 to the second transmission line 82, supplied to the fourth terminal 87 a of the branching filter 87, and supplied from the fifth terminal 87 b of the branching device 87 to the third transmission line 83. And radiated from the transmitting / receiving antenna 88. When the switch 161 inserted into the first transmission line 81 is cut off, the high-frequency signal generated by the high-frequency oscillator 61 is not transmitted through the switch 161 and thus is cut off and is not radiated from the transmission / reception antenna 88. By switching the propagation state and cut-off state of the switch 161, a pulse signal wave can be radiated from the transmission / reception antenna 88. A high-reliability high-frequency transmitter / receiver can be realized by using a highly reliable switch 161 that can obtain a large ON / OFF ratio and has excellent durability. In the present embodiment, the switch 161 is inserted into the first transmission line 81. However, in still another embodiment of the present invention, the switch 161 is connected to at least one of the first to third transmission lines 81 to 83. , May be inserted. Even in such a configuration, all the switches 161 inserted in at least one of the first to third transmission lines 81 to 83 are set in a propagation state, and at least the first to third transmission lines 81 to 83 are set. By setting any one of the switches 161 inserted in any one of the cut-off states to a cut-off state, it is possible to radiate a pulse signal wave from the transmission / reception antenna 88 and achieve the same effect as the above-described radar device. Can do.

本発明の実施のさらに他の形態のレーダ装置は、前記各実施の形態のレーダ装置において、高周波送受信器80を構成する分岐器86を、2つのスイッチ161によって構成してもよい。   In a radar apparatus according to still another embodiment of the present invention, the branching device 86 constituting the high frequency transmitter / receiver 80 may be configured by two switches 161 in the radar apparatus according to each of the above embodiments.

図10は、スイッチ161によって構成される分岐器86の構成を示す模式図である。2つのスイッチ161を、第1スイッチ161Aおよび第2スイッチ161Bという。第1スイッチ161Aは、伝播状態とすることによって第1端子86aおよび第2端子86b間で高周波信号を透過し、かつカットオフ状態とすることによって第1端子86aおよび第2端子86b間で高周波信号を遮断する。第2スイッチ161Bは、伝播状態とすることによって第1端子86aおよび第3端子86c間で高周波信号を透過し、かつカットオフ状態とすることによって第1端子86aおよび第3端子86c間で高周波信号を遮断する。第1および第2スイッチ161A,161Bの、電磁波の伝播方向における第1端部同士を接続して第1端子86aとする。また第1スイッチ161Aの電磁波の導波方向Xにおける第2端部を第2端子86とする。また第2スイッチ161Bの電磁波の導波方向Xにおける第2端部を第3端子86とする。 FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a configuration of the branching device 86 configured by the switch 161. The two switches 161 are referred to as a first switch 161A and a second switch 161B. The first switch 161A transmits the high-frequency signal between the first terminal 86a and the second terminal 86b by setting the propagation state, and the high-frequency signal between the first terminal 86a and the second terminal 86b by setting the cutoff state. Shut off. The second switch 161B transmits the high-frequency signal between the first terminal 86a and the third terminal 86c by setting the propagation state, and the high-frequency signal between the first terminal 86a and the third terminal 86c by setting the cutoff state. Shut off. The first ends of the first and second switches 161A and 161B in the electromagnetic wave propagation direction are connected to serve as the first terminal 86a. The second end portion in the guiding direction X of the electromagnetic wave of the first switch 161A and the second terminal 86 b. The second end portion in the guiding direction X of the electromagnetic wave of the second switch 161B and the third terminal 86 c.

第1および第2スイッチ161A,161Bには、図示しない制御部から制御信号が与えられ、制御信号に基づいて第1スイッチ161Aが伝播状態のときに、第2スイッチ161Bをカットオフ状態とし、第1スイッチ161Aがカットオフ状態のときに、第2スイッチ161Bを伝播状態とすることによって、第1端子86aから入力される高周波信号を、第2および第3端子86b,86cから選択的に出力することができる。レーダ装置は、パルスレーダによって実現される。前記制御部は、第1および第2スイッチ161A,161Bを制御して、第1端子86aおよび第2端子86bを接続して、パルス状の高周波信号を第2端子86bから出力させた後、第1および第2スイッチ161A,161Bを制御して、第1端子86aおよび第3端子86cを接続して、高周波信号を第3端子86cから出力させる。大きなON/OFF比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高いスイッチ161を用いて分岐器86を構成することによって、信頼性の高い高周波送受信器を実現することができる。   A control signal is given to the first and second switches 161A and 161B from a control unit (not shown), and when the first switch 161A is in a propagation state based on the control signal, the second switch 161B is cut off, When the first switch 161A is in the cut-off state, the high frequency signal input from the first terminal 86a is selectively output from the second and third terminals 86b and 86c by setting the second switch 161B to the propagation state. be able to. The radar apparatus is realized by a pulse radar. The control unit controls the first and second switches 161A and 161B, connects the first terminal 86a and the second terminal 86b, and outputs a pulsed high-frequency signal from the second terminal 86b. The first and second switches 161A and 161B are controlled to connect the first terminal 86a and the third terminal 86c, so that a high frequency signal is output from the third terminal 86c. A high-reliability high-frequency transmitter / receiver can be realized by forming the branching device 86 using the highly reliable switch 161 having excellent durability while being able to obtain a large ON / OFF ratio.

本発明の実施のさらに他の形態のレーダ装置は、前記各実施の形態のレーダ装置において、高周波送受信器80を構成する分波器87を、2つのスイッチ161によって構成してもよい。   In the radar apparatus according to still another embodiment of the present invention, the duplexer 87 constituting the high frequency transmitter / receiver 80 may be configured by two switches 161 in the radar apparatus according to each of the above embodiments.

図11は、スイッチ161によって構成される分波器87の構成を示す模式図である。分波器87は、2つのスイッチ161を含んで構成される。2つのスイッチ161を、第3スイッチ161Cおよび第4スイッチ161Dという。第3スイッチ161Cは、伝播状態とすることによって第4端子87aおよび第5端子87b間で高周波信号を透過し、かつカットオフ状態とすることによって第4端子87aおよび第5端子87b間で高周波信号を遮断する。第4スイッチ161Dは、伝播状態とすることによって第5端子87bおよび第6端子87c間で高周波信号を透過し、かつカットオフ状態とすることによって第5端子87bおよび第6端子87c間で高周波信号を遮断する。第3スイッチ161Cの、電磁波の伝播方向における第1端部を、第4端子87aとする。また第3および第4スイッチ161C,161Dの、電磁波の伝播方向の第2端部同士を共通に接続して、第5端子87bとする。第4スイッチ161Dの電磁波の伝播方向の第1端部を、第6端子87cとする。   FIG. 11 is a schematic diagram showing the configuration of the duplexer 87 configured by the switch 161. The duplexer 87 includes two switches 161. The two switches 161 are referred to as a third switch 161C and a fourth switch 161D. The third switch 161C transmits a high-frequency signal between the fourth terminal 87a and the fifth terminal 87b by being in a propagation state, and is a high-frequency signal between the fourth terminal 87a and the fifth terminal 87b by being in a cutoff state. Shut off. The fourth switch 161D transmits the high-frequency signal between the fifth terminal 87b and the sixth terminal 87c by setting the propagation state, and the high-frequency signal between the fifth terminal 87b and the sixth terminal 87c by setting the cutoff state. Shut off. The first end of the third switch 161C in the propagation direction of the electromagnetic wave is referred to as a fourth terminal 87a. In addition, the second ends of the third and fourth switches 161C and 161D in the propagation direction of the electromagnetic wave are connected in common to form a fifth terminal 87b. The first end of the fourth switch 161D in the propagation direction of the electromagnetic wave is referred to as a sixth terminal 87c.

第3および第4スイッチ161C,161Dには、図示しない制御部から制御信号が与えられ、制御信号に基づいて第3スイッチ161Cが伝播状態のときに、第4スイッチ161Dをカットオフ状態とし、第3スイッチ161Cがカットオフ状態のときに、第4スイッチ161Dを伝播状態とすることによって、第4端子87aから入力される高周波信号を、第5端子87bから出力し、第5端子87bから入力される高周波信号を、第6端子87cから出力することができる。前記制御部は、第3および第4スイッチ161C,161Dを制御して、第4端子87aおよび第5端子87bを接続して、パルス状の高周波信号を送受信用アンテナに伝送した後、第3および第4スイッチ161C,161Dを制御して、第5端子87bおよび第6端子87cを接続して、送受信用アンテナによって捕捉した高周波信号を第6端子87cから出力させる。制御部は、第1および第3スイッチ161A,161Cが伝播状態となり、かつ第2および第4スイッチ161B,161Dがカットオフ状態となるように、または、第1および第3スイッチ161A,161Cがカットオフ状態となり、第2および第4スイッチ161B,161Dが伝播状態となるように、第1〜第4スイッチ161A〜161Dを制御する。大きなON/OFF比を得ることができるとともに、耐久性に優れた信頼性の高いスイッチ161を用いて分波器87を構成することによって、信頼性の高い高周波送受信器を実現することができる。   The third and fourth switches 161C and 161D receive a control signal from a control unit (not shown), and when the third switch 161C is in the propagation state based on the control signal, the fourth switch 161D is cut off, When the third switch 161C is in the cutoff state, the high frequency signal input from the fourth terminal 87a is output from the fifth terminal 87b and input from the fifth terminal 87b by setting the fourth switch 161D to the propagation state. A high frequency signal can be output from the sixth terminal 87c. The control unit controls the third and fourth switches 161C and 161D, connects the fourth terminal 87a and the fifth terminal 87b, transmits a pulsed high-frequency signal to the transmitting and receiving antenna, By controlling the fourth switches 161C and 161D, the fifth terminal 87b and the sixth terminal 87c are connected, and the high-frequency signal captured by the transmission / reception antenna is output from the sixth terminal 87c. The control unit sets the first and third switches 161A and 161C to be in a propagation state and the second and fourth switches 161B and 161D to be in a cutoff state, or the first and third switches 161A and 161C are cut. The first to fourth switches 161A to 161D are controlled so that the second and fourth switches 161B and 161D are in the propagation state. A high-frequency transmitter / receiver with high reliability can be realized by configuring the duplexer 87 using the highly reliable switch 161 having excellent durability while being able to obtain a large ON / OFF ratio.

前述した各実施の形態において、前記変化部は、印加電界に応じて寸法が変化する圧電素子によってされてもよい。印加電圧に応じて、電磁波の電波方向において圧電素子の寸法が変化する、すなわち圧電素子の前記伝播方向における厚さが変化することによって、変化部を含む誘電体部を伝播する電磁波の位相を変化させることができ、前述した実施の形態と同様の効果を達成することができる。圧電素子は、たとえば水晶、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、Pb(Zr,Ti)O、BaTiO、LiNbOまたはSbSIなどによって形成される。以上の各実施の形態の移相器、スイッチおよび減衰器は、誘電体導波路デバイスである。 In each of the embodiments described above, the changing portion may be a piezoelectric element whose size changes according to the applied electric field. Depending on the applied voltage, the phase of the electromagnetic wave propagating through the dielectric part including the changing part is changed by changing the dimension of the piezoelectric element in the electromagnetic wave direction, that is, by changing the thickness of the piezoelectric element in the propagation direction. It is possible to achieve the same effects as those of the above-described embodiment. The piezoelectric element is made of, for example, quartz, zinc oxide, aluminum nitride, Pb (Zr, Ti) O 3 , BaTiO 3 , LiNbO 3, or SbSI. The phase shifter, switch, and attenuator of each of the above embodiments are dielectric waveguide devices.

なお、本発明は以上の実施の形態の例および実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行なうことは何等差し支えない。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

本発明の実施の一形態の移相器1の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the phase shifter 1 of one Embodiment of this invention. 移相器1の平面図である。3 is a plan view of the phase shifter 1. FIG. 図2の切断面線III−IIIから見た断面図である。It is sectional drawing seen from the cut surface line III-III of FIG. 本発明の実施の一形態の高周波送信器60の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the high frequency transmitter 60 of one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態の高周波受信器70の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the high frequency receiver 70 of one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態の高周波送受信器80を備えるレーダ装置90の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the radar apparatus 90 provided with the high frequency transmitter-receiver 80 of one Embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の移相器1を備えるアレイアンテナ装置99を含むレーダ装置100の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the radar apparatus 100 containing the array antenna apparatus 99 provided with the phase shifter 1 of embodiment of this invention. 本発明の実施の他の形態の高周波送信器160の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the high frequency transmitter 160 of other embodiment of this invention. 本発明の実施の他の形態の高周波送受信器180を備えるレーダ装置190の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the radar apparatus 190 provided with the high frequency transmitter-receiver 180 of other embodiment of this invention. スイッチ161によって構成される分岐器86の構成を示す模式図である。3 is a schematic diagram showing a configuration of a branching device 86 constituted by a switch 161. FIG. スイッチ161によって構成される分波器87の構成を示す模式図である。4 is a schematic diagram showing a configuration of a duplexer 87 configured by a switch 161. FIG.

1 移相器
2 非放射性誘電体線路
3a 第1電極
3b 第2電極
4 実装部
5 誘電体線路
6a,6b 平板導電体部
9 平板間誘電体部
11 実装誘電体部
12 ストリップ導体部
19 貫通孔
60,160 高周波送信器
61 高周波発振器
62,81,82,83,84,85 伝送線路
63 送信用アンテナ
64 スタブ
70 高周波受信器
71 高周波検波器
73 受信用アンテナ
80,180 高周波送受信器
86 分岐器
87 分波器
88 送受信用アンテナ
89 ミキサ
86a 第1端子
86b 第2端子
86c 第3端子
87a 第4端子
87b 第5端子
87c 第6端子
90,190 レーダ装置
91 距離検出器
100 アレイアンテナ装置
101 アンテナ素子
161 スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Phase shifter 2 Non-radiative dielectric line 3a 1st electrode 3b 2nd electrode 4 Mounting part 5 Dielectric line 6a, 6b Flat plate conductor part 9 Interplate dielectric part 11 Mounting dielectric part 12 Strip conductor part 19 Through-hole 60, 160 High-frequency transmitter 61 High-frequency oscillator 62, 81, 82, 83, 84, 85 Transmission line 63 Transmitting antenna 64 Stub 70 High-frequency receiver 71 High-frequency detector 73 Receiving antenna 80, 180 High-frequency transmitter / receiver 86 Branch device 87 Demultiplexer 88 Transmitting / receiving antenna 89 Mixer 86a First terminal 86b Second terminal 86c Third terminal 87a Fourth terminal 87b Fifth terminal 87c Sixth terminal 90, 190 Radar device 91 Distance detector 100 Array antenna device 101 Antenna element 161 switch

Claims (18)

印加電界に応じて誘電率が変化する変化部を含み電磁波が伝播する誘電体線路、および前記誘電体線路を挟持する一対の平板導電体部を含む非放射性誘電体線路と、
前記誘電体線路に沿って設けられ、前記誘電体線路および一対の前記平板導電体部が重なる方向に垂直な方向に、一対の前記平板導電体部間の間隔よりも狭い間隔をあけた状態で、前記誘電体線路を挟み、前記変化部に電界を印加するための一対の電極と、
一対の前記平板導電体部のうちのいずれか一方の、前記誘電体線路とは反対側の表面部に設けられる誘電体部と、
前記誘電体部の、前記平板導電体部とは反対側の表面部に、前記誘電体線路に一部が重なって設けられるストリップ導体部とを含み、
前記平板導電体部には、前記誘電体線路の一部と前記ストリップ導体部の一部とが重なる位置に貫通孔が形成されることを特徴とする誘電体導波路デバイス。
A dielectric line including a change part whose dielectric constant changes according to an applied electric field and electromagnetic waves propagate, and a non-radiative dielectric line including a pair of flat conductor parts sandwiching the dielectric line;
Provided along the dielectric line, and in a state perpendicular to the direction in which the dielectric line and the pair of flat plate conductors overlap, with a gap narrower than the gap between the pair of flat plate conductors. A pair of electrodes for sandwiching the dielectric line and applying an electric field to the changing portion;
A dielectric part provided on a surface part opposite to the dielectric line of either one of the pair of flat conductor parts;
A strip conductor portion provided on the surface portion of the dielectric portion opposite to the flat conductor portion, and a part of which is overlapped with the dielectric line;
The flat plate conductor portion is formed with a through hole at a position where a part of the dielectric line and a part of the strip conductor portion overlap each other.
一対の前記電極は、前記誘電体線路を伝播する電磁波に対する表皮厚さよりも薄く形成され、前記誘電体線路を挟持することを特徴とする請求項1記載の誘電体導波路デバイス。   2. The dielectric waveguide device according to claim 1, wherein the pair of electrodes are formed to be thinner than a skin thickness with respect to an electromagnetic wave propagating through the dielectric line, and sandwich the dielectric line. 一対の前記電極は、それぞれが異なる前記平板導電体部に接続されることを特徴とする請求項2記載の誘電体導波路デバイス。   The dielectric waveguide device according to claim 2, wherein the pair of electrodes are connected to the different flat plate conductor portions. 一対の前記平板導電体部の間に設けられ、前記誘電体線路および前記電極を挟持し、前記誘電体線路の誘電率よりも誘電率が低い第2誘電体部を含むことを特徴とする請求項2または3記載の誘電体導波路デバイス。   2. A second dielectric part provided between the pair of flat conductor parts, sandwiching the dielectric line and the electrode and having a dielectric constant lower than a dielectric constant of the dielectric line. Item 4. The dielectric waveguide device according to Item 2 or 3. 請求項1〜4のいずれか1つに記載の誘電体導波路デバイスを備え、
前記変化部に印加される電界に応じて前記変化部の誘電率が変化することによって、伝送線路を伝播する電磁波の位相を変化させることを特徴とする移相器。
A dielectric waveguide device according to any one of claims 1 to 4, comprising:
By changes before Symbol change part of the dielectric constant depending on the electric field applied to the varying portion, the phase shifter, characterized in that varying the phase of an electromagnetic wave propagating through the transmission line.
請求項1〜4のいずれか1つに記載の誘電体導波路デバイスを備え、
前記変化部に印加される電界に応じて前記変化部の誘電率が変化することによって、前記伝送線路におけるカットオフ周波数が、前記伝送線路を伝播する電磁波の周波数より低くなる伝播状態と、高くなるカットオフ状態とを切り替え可能であることを特徴とする高周波スイッチ。
A dielectric waveguide device according to any one of claims 1 to 4, comprising:
By pre-Symbol changing part of the dielectric constant varies according to an electric field applied to the varying portion, the cut-off frequency in the transmission line, the low made propagation conditions than the frequency of the electromagnetic wave propagating through the transmission line, high A high-frequency switch characterized in that it can be switched between a cut-off state.
請求項1〜4のいずれか1つに記載の誘電体導波路デバイスを備え、
前記変化部に印加される電界に応じて前記変化部の誘電率を変化させて、伝送線路を伝播する電磁波を減衰させることを特徴とする減衰器。
A dielectric waveguide device according to any one of claims 1 to 4, comprising:
Attenuator, wherein the change unit to change the dielectric constant of the front Symbol changing portion according to an electric field applied to it, attenuate electromagnetic waves propagating through the transmission line.
高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、前記高周波発振器からの高周波信号を伝送する伝送線路と、
前記伝送線路に接続され、高周波信号を放射するアンテナと、
高周波信号が前記誘電体線路を通過するように、前記伝送線路に挿入される請求項5記載の移相器と、
高周波信号の伝送方向における前記移相器の上流側および下流側のうち少なくとも一方で前記伝送線路に設けられるスタブとを含むことを特徴とする高周波送信器。
A high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal;
A transmission line connected to the high-frequency oscillator and transmitting a high-frequency signal from the high-frequency oscillator;
An antenna connected to the transmission line and emitting a high-frequency signal;
The phase shifter according to claim 5, wherein the phase shifter is inserted into the transmission line so that a high-frequency signal passes through the dielectric line.
A high frequency transmitter comprising: a stub provided on at least one of the upstream side and the downstream side of the phase shifter in a transmission direction of a high frequency signal.
高周波信号を捕捉するアンテナと、
前記アンテナに接続され、前記アンテナによって捕捉される高周波信号を伝送する伝送線路と、
前記伝送線路に接続され、前記伝送線路に伝送される高周波信号を検波する高周波検波器と、
高周波信号が前記誘電体線路を通過するように、前記伝送線路に挿入される請求項5記載の移相器と、
高周波信号の伝送方向における前記移相器の上流側および下流側のうち少なくとも一方で前記伝送線路に設けられるスタブとを含むことを特徴とする高周波受信器。
An antenna that captures high-frequency signals;
A transmission line connected to the antenna and transmitting a high-frequency signal captured by the antenna;
A high-frequency detector connected to the transmission line and detecting a high-frequency signal transmitted to the transmission line;
The phase shifter according to claim 5, wherein the phase shifter is inserted into the transmission line so that a high-frequency signal passes through the dielectric line.
A high frequency receiver comprising: a stub provided on at least one of the upstream side and the downstream side of the phase shifter in the transmission direction of the high frequency signal.
高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第1伝送線路と
第1、第2および第3端子を有し、前記第1端子が前記第1伝送線路に接続され、前記第1端子に与えられる高周波信号を前記第2端子または前記第3端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第2端子に接続され、前記第2端子から与えられる高周波信号を伝送する第2伝送線路と、
第4、第5および第6端子を有し、前記第2伝送線路を介して前記第4端子に与えられる高周波信号を前記第5端子に出力し、かつ前記第5端子に与えられる高周波信号を前記第6端子に出力する分波器と、
前記第5端子に接続され、前記第5端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第5端子に高周波信号を伝送する第3伝送線路と、
前記第3伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第3端子に接続され、前記第3端子から出力される高周波信号を伝送する第4伝送線路と、
前記第6端子に接続され、前記第6端子から出力される高周波信号を伝送する第5伝送線路と、
前記第4および第5伝送線路に接続され、前記第4および第5伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサと、
高周波信号が前記誘電体線路を通過するように、前記第1〜第5伝送線路のうち少なくともいずれかの1つに挿入される請求項5記載の移相器とを含む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 first transmission line that is connected to the high-frequency oscillator and transmits a high-frequency signal; and first, second, and third terminals; the first terminal is connected to the first transmission line and applied to the first terminal A branching device that selectively outputs a high-frequency signal to be output to the second terminal or the third terminal;
A second transmission line connected to the second terminal and transmitting a high-frequency signal applied from the second terminal;
A fourth, fifth, and sixth terminal that outputs a high-frequency signal applied to the fourth terminal via the second transmission line to the fifth terminal, and a high-frequency signal applied to the fifth terminal; A duplexer that outputs to the sixth terminal;
A third transmission line connected to the fifth terminal for transmitting a high-frequency signal output from the fifth terminal and transmitting the high-frequency signal to the fifth terminal;
An antenna connected to the third transmission line for radiating and capturing high-frequency signals;
A fourth transmission line connected to the third terminal and transmitting a high-frequency signal output from the third terminal;
A fifth transmission line connected to the sixth terminal for transmitting a high-frequency signal output from the sixth terminal;
A mixer that is connected to the fourth and fifth transmission lines, mixes high-frequency signals given from the fourth and fifth transmission lines, and outputs an intermediate frequency signal;
And a phase shifter inserted in at least one of the first to fifth transmission lines such that a high-frequency signal passes through the dielectric line. Transceiver.
高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、前記高周波発振器からの高周波信号を伝送する高周波伝送線路と、
前記高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射するアンテナと、
前記高周波伝送線路に挿入され、前記伝播状態とすることによって前記高周波伝送線路に伝送される高周波信号を透過し、前記カットオフ状態とすることによって前記高周波伝送線路に伝送される高周波信号を遮断する請求項6記載の高周波スイッチとを含むことを特徴とする高周波送信器。
A high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal;
A high-frequency transmission line connected to the high-frequency oscillator and transmitting a high-frequency signal from the high-frequency oscillator;
An antenna connected to the high-frequency transmission line and emitting a high-frequency signal;
The high-frequency signal inserted into the high-frequency transmission line is transmitted through the high-frequency transmission line by setting the propagation state, and the high-frequency signal transmitted to the high-frequency transmission line is blocked by setting the cutoff state. A high-frequency transmitter comprising the high-frequency switch according to claim 6.
高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第1高周波伝送線路と
第1、第2および第3端子を有し、前記第1端子が前記第1高周波伝送線路に接続され、前記第1端子に与えられる高周波信号を前記第2端子または前記第3端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第2端子に接続され、前記第2端子から与えられる高周波信号を伝送する第2高周波伝送線路と、
第4、第5および第6端子を有し、前記第2高周波伝送線路を介して前記第4端子に与えられる高周波信号を前記第5端子に出力し、かつ前記第5端子に与えられる高周波信号を前記第6端子に出力する分波器と、
前記第5端子に接続され、前記第5端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第5端子に高周波信号を伝送する第3高周波伝送線路と、
前記第3高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第3端子に接続され、前記第3端子から出力される高周波信号を伝送する第4高周波伝送線路と、
前記第6端子に接続され、前記第6端子から出力される高周波信号を伝送する第5高周波伝送線路と、
前記第4および第5高周波伝送線路に接続され、前記第4および第5高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとを含み、
前記分岐器は、請求項6記載の高周波スイッチを2つ備え、第1高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第1端子および前記第2端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第1端子および前記第2端子間で高周波信号を遮断し、第2高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第1端子および前記第3端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第1端子および前記第3端子間で高周波信号を遮断す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 first high-frequency transmission line that is connected to the high-frequency oscillator and transmits a high-frequency signal; and first, second, and third terminals; the first terminal is connected to the first high-frequency transmission line; A branching device that selectively outputs a high-frequency signal given to the second terminal or the third terminal;
A second high frequency transmission line connected to the second terminal and transmitting a high frequency signal applied from the second terminal;
A high-frequency signal having fourth, fifth, and sixth terminals, outputting a high-frequency signal supplied to the fourth terminal via the second high-frequency transmission line to the fifth terminal, and supplied to the fifth terminal A duplexer that outputs to the sixth terminal;
A third high-frequency transmission line that is connected to the fifth terminal, transmits a high-frequency signal output from the fifth terminal, and transmits a high-frequency signal to the fifth terminal;
An antenna connected to the third high-frequency transmission line for radiating and capturing high-frequency signals;
A fourth high-frequency transmission line connected to the third terminal and transmitting a high-frequency signal output from the third terminal;
A fifth high-frequency transmission line connected to the sixth terminal and transmitting a high-frequency signal output from the sixth terminal;
A mixer that is connected to the fourth and fifth high-frequency transmission lines, mixes high-frequency signals given from the fourth and fifth high-frequency transmission lines, and outputs an intermediate frequency signal;
The branching device includes two high-frequency switches according to claim 6, wherein the first high-frequency switch transmits the high-frequency signal between the first terminal and the second terminal by being in the propagation state, and the cut The high-frequency signal is cut off between the first terminal and the second terminal by turning off, and the high-frequency signal is cut off between the first terminal and the third terminal by turning on the propagation state. A high-frequency transmitter / receiver that cuts off a high-frequency signal between the first terminal and the third terminal by being transmitted and in the cut-off state.
高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第1高周波伝送線路と
第1、第2および第3端子を有し、前記第1端子が前記第1高周波伝送線路に接続され、前記第1端子に与えられる高周波信号を前記第2端子または前記第3端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第2端子に接続され、前記第2端子から与えられる高周波信号を伝送する第2高周波伝送線路と、
第4、第5および第6端子を有し、前記第2高周波伝送線路を介して前記第4端子に与えられる高周波信号を前記第5端子に出力し、かつ前記第5端子に与えられる高周波信号を前記第6端子に出力する分波器と、
前記第5端子に接続され、前記第5端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第5端子に高周波信号を伝送する第3高周波伝送線路と、
前記第3高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第3端子に接続され、前記第3端子から出力される高周波信号を伝送する第4高周波伝送線路と、
前記第6端子に接続され、前記第6端子から出力される高周波信号を伝送する第5高周波伝送線路と、
前記第4および第5高周波伝送線路に接続され、前記第4および第5高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサとを含み、
前記分波器は、請求項6記載の高周波スイッチを2つ備え、第3高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第4端子および前記第5端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第4端子および前記第5端子間で高周波信号を遮断し、第4高周波スイッチは、前記伝播状態とすることによって前記第5端子および前記第6端子間で高周波信号を透過し、かつ前記カットオフ状態とすることによって前記第5端子および前記第6端子間で高周波信号を遮断す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 first high-frequency transmission line that is connected to the high-frequency oscillator and transmits a high-frequency signal; and first, second, and third terminals; the first terminal is connected to the first high-frequency transmission line; A branching device that selectively outputs a high-frequency signal given to the second terminal or the third terminal;
A second high frequency transmission line connected to the second terminal and transmitting a high frequency signal applied from the second terminal;
A high-frequency signal having fourth, fifth, and sixth terminals, outputting a high-frequency signal supplied to the fourth terminal via the second high-frequency transmission line to the fifth terminal, and supplied to the fifth terminal A duplexer that outputs to the sixth terminal;
A third high-frequency transmission line that is connected to the fifth terminal, transmits a high-frequency signal output from the fifth terminal, and transmits a high-frequency signal to the fifth terminal;
An antenna connected to the third high-frequency transmission line for radiating and capturing high-frequency signals;
A fourth high-frequency transmission line connected to the third terminal and transmitting a high-frequency signal output from the third terminal;
A fifth high-frequency transmission line connected to the sixth terminal and transmitting a high-frequency signal output from the sixth terminal;
A mixer that is connected to the fourth and fifth high-frequency transmission lines, mixes high-frequency signals given from the fourth and fifth high-frequency transmission lines, and outputs an intermediate frequency signal;
The duplexer includes two high-frequency switches according to claim 6, wherein the third high-frequency switch transmits a high-frequency signal between the fourth terminal and the fifth terminal by being in the propagation state, and The high-frequency signal is cut off between the fourth terminal and the fifth terminal by setting the cut-off state, and the fourth high-frequency switch is set between the fifth terminal and the sixth terminal by setting the propagation state. And a high-frequency transmitter-receiver that cuts off a high-frequency signal between the fifth terminal and the sixth terminal by setting the cutoff state.
高周波信号を発生する高周波発振器と、
前記高周波発振器に接続され、高周波信号を伝送する第1高周波伝送線路と
第1、第2および第3端子を有し、前記第1端子が前記第1高周波伝送線路に接続され、前記第1端子に与えられる高周波信号を前記第2端子または前記第3端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第2端子に接続され、前記第2端子から与えられる高周波信号を伝送する第2高周波伝送線路と、
第4、第5および第6端子を有し、前記第2高周波伝送線路を介して前記第4端子に与えられる高周波信号を前記第5端子に出力し、かつ前記第5端子に与えられる高周波信号を前記第6端子に出力する分波器と、
前記第5端子に接続され、前記第5端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第5端子に高周波信号を伝送する第3高周波伝送線路と、
前記第3高周波伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第3端子に接続され、前記第3端子から出力される高周波信号を伝送する第4高周波伝送線路と、
前記第6端子に接続され、前記第6端子から出力される高周波信号を伝送する第5高周波伝送線路と、
前記第4および第5高周波伝送線路に接続され、前記第4および第5高周波伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミキサと、
前記伝播状態としたときに高周波信号が前記誘電体線路を通過するように、前記第1〜第3伝送線路のうち少なくともいずれか1つに挿入される請求項6記載の高周波スイッチとを含む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 first high-frequency transmission line that is connected to the high-frequency oscillator and transmits a high-frequency signal; and first, second, and third terminals; the first terminal is connected to the first high-frequency transmission line; A branching device that selectively outputs a high-frequency signal given to the second terminal or the third terminal;
A second high frequency transmission line connected to the second terminal and transmitting a high frequency signal applied from the second terminal;
A high-frequency signal having fourth, fifth, and sixth terminals, outputting a high-frequency signal supplied to the fourth terminal via the second high-frequency transmission line to the fifth terminal, and supplied to the fifth terminal A duplexer that outputs to the sixth terminal;
A third high-frequency transmission line that is connected to the fifth terminal, transmits a high-frequency signal output from the fifth terminal, and transmits a high-frequency signal to the fifth terminal;
An antenna connected to the third high-frequency transmission line for radiating and capturing high-frequency signals;
A fourth high-frequency transmission line connected to the third terminal and transmitting a high-frequency signal output from the third terminal;
A fifth high-frequency transmission line connected to the sixth terminal and transmitting a high-frequency signal output from the sixth terminal;
A mixer that is connected to the fourth and fifth high-frequency transmission lines, mixes high-frequency signals given from the fourth and fifth high-frequency transmission lines, and outputs an intermediate frequency signal;
The high-frequency switch according to claim 6, wherein the high-frequency switch is inserted into at least one of the first to third transmission lines so that a high-frequency signal passes through the dielectric line when in the propagation state. A high frequency transceiver characterized by.
前記分波器は、ハイブリッド回路またはサーキュレータによって形成されることを特徴とする請求項10、12または14記載の高周波送受信器。   15. The high-frequency transceiver according to claim 10, 12 or 14, wherein the duplexer is formed by a hybrid circuit or a circulator. 請求項10、12〜15のいずれか1つに記載の高周波送受信器と、
前記高周波送受信器からの中間周波信号に基づいて、前記高周波送受信器から探知対象物までの距離を検出する距離検出器とを含むことを特徴とするレーダ装置。
A high-frequency transceiver according to any one of claims 10 and 12 to 15,
A radar apparatus comprising: a distance detector that detects a distance from the high frequency transmitter / receiver to an object to be detected based on an intermediate frequency signal from the high frequency transmitter / receiver.
アンテナ素子と、請求項5記載の移相器とを有する移相器付アンテナを複数並べて構成されることを特徴とするアレイアンテナ装置。   An array antenna apparatus comprising a plurality of antennas with phase shifters each having an antenna element and the phase shifter according to claim 5. 請求項17記載のアレイアンテナ装置と、
前記アレイアンテナ装置に接続され、前記アレイアンテナ装置に高周波信号を与え、かつ前記アレイアンテナ装置によって捕捉した高周波信号を受信する高周波送受信機とを含むことを特徴とするレーダ装置。
An array antenna device according to claim 17,
A radar apparatus comprising: a high-frequency transmitter / receiver connected to the array antenna apparatus, for applying a high-frequency signal to the array antenna apparatus, and for receiving a high-frequency signal captured by the array antenna apparatus.
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