JPH06268447A - 周波数変調器 - Google Patents

周波数変調器

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JPH06268447A
JPH06268447A JP5052607A JP5260793A JPH06268447A JP H06268447 A JPH06268447 A JP H06268447A JP 5052607 A JP5052607 A JP 5052607A JP 5260793 A JP5260793 A JP 5260793A JP H06268447 A JPH06268447 A JP H06268447A
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diode
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radiative dielectric
carrier
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JP5052607A
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Hiroyuki Ishizaka
宏幸 石坂
Tsutomu Yoneyama
米山  務
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Hino Motors Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成によりミリ波帯の周波数変調器を
実現する。 【構成】 ガンダイオードおよび金属ストッリプ共振器
により50〜70GHzの発振周波数を得る。この発振
器の出力は非放射性誘電体線路を介して変調器に送られ
る。ここで、変調器は、可変容量ダイオードを非放射性
誘電体にマウントしたものを非放射性誘電体線路に直交
に挿入したものである。可変容量ダイオードは、電圧に
対して静電容量が変化する素子であり、その変化によっ
て非放射性誘電体線路に伝搬された発振器の出力の発振
周波数が変化して変調される。 【効果】 自動車に搭載して利用できるミリ波帯の周波
数変調器が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はミリ波領域の周波数変調
信号の発生に利用する。本発明は自動車に装備される接
近警報装置、衝突防止装置、その他電磁波によるレーダ
に利用するために開発されたものであるが、この他の装
置にも利用することができる。本発明は非放射性誘電体
線路(NRDガイド、Non Radiated Dielectric Guide
)を用いた高周波回路に関する。
【0002】
【従来の技術】きわめて高い周波数の電磁波を利用した
レーダ装置により、先行車両との接近警報装置、接近す
る物体を警報する衝突防止装置、その他を自動車に装備
することが試みられている。近年、自動車用のレーダ装
置としては60GHz帯の電波割当が行われることが計
画されている。
【0003】この周波数帯の発振器あるいは集積回路に
ついての技術は、例えば本願発明者の一人が発表した
「米山:非放射性誘電体線路(NRDガイド)を用いた
ミリ波集積回路,電子情報通信学会論文誌C−I,Vol
J73-C-I No3 pp87-94 1990年3月」に開示がある。この
文献には、この周波数帯の発振器、ガイド、電力分配
器、アンテナなどについての記載がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】60GHz帯の電磁波
はその波長が約5mmであり、従来の立体回路や半導体
集積回路を単に小型化しても実用的な発振器や変調器を
実現することができない。
【0005】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、ミリ波帯の有効な周波数変調器を簡単な構成で
実現することを目的とする。本発明は自動車に搭載して
利用できるミリ波帯の周波数変調器を実現することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は周波数変調器で
あり、本発明の特徴とするところは、搬送波が導入され
る非放射性誘電体線路と、この非放射性誘電体線路にそ
の伝搬方向にほぼ直角に挿入された可変容量ダイオード
と、この可変容量ダイオードの電極に変調信号を印加す
る変調回路とを備えたところにある。
【0007】可変容量ダイオードのマウントに密接して
薄い高誘電率板を特性インピーダンス変換手段として介
挿することがよい。
【0008】この周波数変調回路は、前記搬送波周波数
を50〜70GHzに選ぶことができる。
【0009】前記搬送波は、ガンダイオード発振回路
と、このガンダイオードの電極に接続され発振周波数に
共振する共振器とを含む発振器から送出され、前記可変
容量ダイオードはバラクターダイオードであることが望
ましい。
【0010】前記共振器と前記非放射性誘電体線路との
接続回路に、その非放射性誘電体線路を伝搬するモード
以外のモードを抑圧するモードサプレッサが介挿される
ことが望ましい。
【0011】
【作用】ガンダイオードから発生した発振出力は、金属
ストリップ共振器に共振して50〜70GHzの発振周
波数となる。この発振器出力は、非放射性誘電体線路中
を伝搬して変調器に到達する。変調器は、可変容量ダイ
オードを非放射性誘電体にマウントしたものを非放射性
誘電体線路に直交に挿入したものである。可変容量ダイ
オードは、電圧に対して静電容量が変化する素子であ
る。その変化によって非放射性誘電体線路に伝搬された
出力信号の一部が反射し、発振器側に戻る信号が可変容
量ダイオードの容量と共に変化する。これにより、発振
器の出力の発振周波数が変化して変調される。この装置
により、簡単な構成によるミリ波帯の有効な周波数変調
器が実現できる。
【0012】非放射性誘電体線路と可変容量ダイオード
のマウントとの間には、誘電体の性質が異なるために、
特性インピーダンスがステップ状に変化する。これを緩
和するために、非放射性誘電体線路の伝搬方向に垂直な
方向に薄い誘電体層あるいは膜もしくは板を特性インピ
ーダンス変換手段として介挿し、特性インピーダンスの
変化が順次変化するように設定することがよいことを発
見した。
【0013】
【実施例】本発明実施例の構成を図1ないし図3を参照
して説明する。図1は本発明実施例装置の構成図であ
る。図2は本発明実施例装置の出力四フッ化エチレン樹
脂片側から見た斜視図である。図3は本発明実施例装置
の発振器側から見た斜視図である。
【0014】本発明は周波数変調器であり、本発明の特
徴とするところは、搬送波が導入される非放射性誘電体
線路として四フッ化エチレン樹脂片7と、この四フッ化
エチレン樹脂片7にその伝搬方向にほぼ直角に挿入され
た可変容量ダイオードとしてバラクタダイオード1によ
り構成されるバラクタダイオードマウント2と、このバ
ラクタダイオードマウント2の電極に変調信号を印加す
る変調回路20とを備えたところにある。この変調回路
20としては市販されているファンクションジェネレー
タを利用した。バラクタダイオードマウント2の発振器
側に隣接して高誘電率板8が介挿される。この周波数変
調回路は、搬送波周波数が50〜70GHzの範囲で実
現が可能である。
【0015】搬送波は、ガンダイオード発振回路として
ガンダイオードマウント4と、このガンダイオード3の
電極に接続され発振周波数に共振する共振器として金属
ストリップ共振器5とを含む発振器22から送出され
る。
【0016】金属ストリップ共振器5と四フッ化エチレ
ン樹脂片7との接続回路に、四フッ化エチレン樹脂片7
を伝搬するモード以外のモードを抑圧するモードサプレ
ッサ6が介挿されている。
【0017】次に、図4および図5を参照してバラクタ
ダイオードマウント2を説明する。図4はバラクタダイ
オードマウント2を示す図である。図5は高誘電率板8
の厚みとVSWR(Voltage Standing Wave Ratio) 特性
の関係を示す図である。横軸に高誘電率板8の厚さをと
り、縦軸にVSWRをとる。図4(a)に示すようにバ
ラクタダイオード1を四フッ化エチレン樹脂板14の上
に銅箔13によりマウントする。図4(b)に示すよう
にこれを四フッ化エチレン樹脂片7に直角に挿入する。
【0018】このバラクタダイオードマウント2の電極
に変調回路20により変調信号を印加することにより、
搬送波は変調される。図5に示すようにバラクタダイオ
ードマウント2に隣接して介挿される高誘電率板8の厚
みは0.1mmにおいて最良のVSWR特性を得た。
【0019】本発明実施例の動作特性を測定する構成を
図6を参照して説明する。図6は動作特性を測定する構
成を示す図である。本発明実施例装置の出力四フッ化エ
チレン樹脂片9を変換ホーン11に挿入することによ
り、変換ホーン11はアンテナとして動作する。アッテ
ネータ30を介して方向性結合器32に入力された被測
定信号は、分岐されてスプクトラムアナライザに出力さ
れる。他の被測定信号は、さらにEHチューナ34およ
びパワーメータ36に入力される。
【0020】次に、図7および図8を参照して本発明実
施例装置の周波数特性を説明する。図7は接合面とバラ
クタダイオードマウント2との距離Lと周波数変調幅の
関係を示す図である。横軸に距離Lをとり、縦軸に周波
数変調幅をとる。図8は本発明実施例装置の周波数特性
を示す図である。横軸にバラクタダイオードのバイアス
電圧値をとり、縦軸に周波数変調幅をとる。図7に示す
ように間隔10mmのとき、周波数変調幅が最大値をと
るが、この間隔は約1λgに相当する。間隔が約1.5
λgに近づくと変調感度が著しく劣化する。
【0021】図8に示すように本発明実施例装置を用い
れば200MHzにわたり出力50mW以上のほぼ線形
な変調特性が得られた。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば簡
単な構成によりミリ波帯の有効な周波数変調器が実現で
きる。構造および装荷性が簡単で、かつ機械的にも堅固
なことから自動車に搭載して利用できるミリ波帯の周波
数変調器が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例装置の構成図。
【図2】本発明実施例装置の出力四フッ化エチレン樹脂
片側から見た斜視図。
【図3】本発明実施例装置の発振器側から見た斜視図。
【図4】バラクタダイオードマウントを示す図。
【図5】高誘電率板の厚みとVSWR特性の関係を示す
図。
【図6】動作特性を測定する構成を示す図。
【図7】接合面とバラクタダイオードマウントとの距離
と周波数変調幅の関係を示す図。
【図8】本発明実施例装置の周波数特性を示す図。
【符号の説明】
1 バラクタダイオード 2 ダラクタダイオードマウント 3 ガンダイオード 4 ガンダイオードマウント 5 金属ストリップ共振器 6 モードサプレッサ 7 四フッ化エチレン樹脂片 8 高誘電率板 9 出力四フッ化エチレン樹脂片 10 アルミ板(上下導体板) 11 変換ホーン 13 銅箔 14 四フッ化エチレン樹脂板 20 変調回路 22 発振器 30 アッテネータ 32 方向性結合器 34 EHチューナ 36 パワーメータ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搬送波が導入される非放射性誘電体線路
    と、この非放射性誘電体線路にその伝搬方向にほぼ直角
    に挿入された可変容量ダイオードと、この可変容量ダイ
    オードの電極に変調信号を印加する変調回路とを備えた
    ことを特徴とする周波数変調器。
  2. 【請求項2】 前記搬送波周波数が50〜70GHzで
    ある請求項1記載の周波数変調器。
  3. 【請求項3】 前記非放射性誘電体線路に挿入された前
    記可変容量ダイオードのマウントに密接して薄い特性イ
    ンピーダンス変換手段が介挿された請求項1記載の周波
    数変調器。
  4. 【請求項4】 前記搬送波は、ガンダイオード発振回路
    と、このガンダイオードの電極に接続され発振周波数に
    共振する共振器とを含む発振器から送出され、 前記可変容量ダイオードはバラクターダイオードである
    請求項1記載の周波数変調器。
  5. 【請求項5】 前記共振器と前記非放射性誘電体線路と
    の接続回路に、その非放射性誘電体線路を伝搬するモー
    ド以外のモードを抑圧するモードサプレッサが介挿され
    た請求項4記載の周波数変調器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6034574A (en) * 1997-03-21 2000-03-07 Canon Kabushiki Kaisha Modulation apparatus
US6630870B1 (en) 1999-08-24 2003-10-07 Kyocera Corporation High-frequency diode oscillator and millimeter-wave transmitting/receiving apparatus
US6832081B1 (en) 1999-10-13 2004-12-14 Kyocera Corporation Nonradiative dielectric waveguide and a millimeter-wave transmitting/receiving apparatus
US7265711B2 (en) 2004-06-29 2007-09-04 Kyocera Corporation High-frequency oscillator, high-frequency transmission-reception apparatus using the same, radar apparatus, and radar-apparatus-equipped vehicle and small boat equipped with the same

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