JPH0683100B2 - マイクロ波信号受信装置 - Google Patents

マイクロ波信号受信装置

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JPH0683100B2
JPH0683100B2 JP63296847A JP29684788A JPH0683100B2 JP H0683100 B2 JPH0683100 B2 JP H0683100B2 JP 63296847 A JP63296847 A JP 63296847A JP 29684788 A JP29684788 A JP 29684788A JP H0683100 B2 JPH0683100 B2 JP H0683100B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、所定の帯域にあるマイクロ波信号を受信する
ためのマイクロ波信号受信装置に関するものである。
(従来の技術) 近年、情報伝達および移動物体の存在等の検出にマイク
ロ波信号が多く用いられるようになっている。そこで、
マイクロ波信号を受信しまたはマイクロ波信号の存在を
検出するためのマイクロ波信号受信装置が必要とされ
る。
従来のマイクロ波信号受信装置としては、一般的に第6
図に示すスーパーヘテロダイン方式のものが用いられて
いる。第6図において、マイクロ波信号を受信するため
のホーンアンテナ1が設けられた金属製筺体2内に、第
1と第2のバンドパスフィルタ3,4とミクサ回路5およ
び局部発振回路6が収納される。そして、ホーンアンテ
ナ1の受信信号が、第1のバンドパスフィルタ3に与え
られて受信すべき所定の帯域(例えば10.525GHz+25MH
z)の信号のみが抽出されてミクサ回路5に与えられ
る。このミクサ回路5には、局部発振回路6からの局部
発振信号(例えば10.505GHz)が与えられる。さらに、
ミクサ回路5から出力される混合信号が、第2のバンド
パスフィルタ4に与えられ、周波数変換されたIF信号
(例えば20MHz)のみが抽出されて出力端子7に導出さ
れる。また、導出されたIF信号が、金属製筺体2の外部
に設けられたIFアンプ8で適宜に増幅され、さらに検波
回路9で検波され、そしてさらにAFアンプ10で増幅され
て所定の大きさのAF信号に変換される。
ところで、受信すべきマイクロ波信号が連続波であるな
らば、検波回路9の検波出力は、マイクロ波信号の存在
の有無によって出力レベルが変化するのみである。そし
て、この検波出力を直流アンプとしてのAFアンプ10で高
利得で増幅すると、温度変化によるAFアンプ10のバイア
ス電圧の変動等によって、増幅出力されるAF信号のレベ
ルが不安定となり易い。そこで、局部発振回路6にパル
ス等の変調信号を与えて局部発振信号を断続させる。す
ると、マイクロ波信号の存在すれば、出力端子7から出
力されるIF信号も断続波となり、検波回路9から変調信
号が検波出力として得られる。そして、この検波出力を
交流アンプとしてのAFアンプ10で増幅することによっ
て、AF信号が安定して増幅出力される。このAF信号の有
無を判別することで、容易にマイクロ波信号の存在の有
無が判別し得る。
(発明が解決しようとする課題) 上記した従来のスーパーヘテロダイン方式のマイクロ波
信号受信装置は、感度と選択度が良く、高い利得でIF信
号が得られるとともに、検波回路9は低い周波数の信号
を検波するので、検波が容易である。
しかしながら、局部発振信号が金属製筺体2から漏れ易
い。そして、この不要輻射を低減させるために、金属製
筺体2の接合部は段差を重ね合せるなど複雑な構造が必
要である。また、金属製筺体2の外部にIFアンプ8が設
けられるので、このIFアンプ8からもIF信号が輻射され
易い。そこで、IF信号の輻射による他の回路への影響を
防止し、また装置外部への不要輻射を防止する対策を講
じなければならず、それだけ構造が複雑なものとなる。
本発明は、上記した従来のマイクロ波信号受信装置の事
情に鑑みてなされたもので、不要輻射がないとともに、
構造が簡単なマイクロ波信号受信装置を提供することに
ある。
(課題を解決するための手段) かかる目的を達成するために、本発明のマイクロ波信号
受信装置は、連続波としてのマイクロ波信号を受信する
ためのホーンアンテナが設けられた金属製筺体内に、低
雑音増幅能動素子を用いて形成されて前記ホーンアンテ
ナの受信信号を増幅するRFアンプと、このRFアンプの出
力を検波する検波回路と、この検波回路の前段に介装さ
れて受信すべき所定の帯域の信号のみを抽出するバンド
パスフィルタと、を収納し、前記RFアンプに変調信号を
与えて利得を変化させてこの利得変化により前記RFアン
プの出力に変調を加え、この変調信号を前記検波回路の
検波出力として導出するように構成されている。
また、前記RFアンプの低雑音ガリウム砒素電界効果トラ
ンジスタを用いて形成し、前記検波回路をガリウム砒素
ショットキバリア形ダイオードを用いて形成しても良
い。
(作用) まず、ホーンアンテナの受信信号が、当該マイクロ波周
波数のままで検波回路により検波される直接検波方式で
あり、局部発振回路が存在しないので、局部発振信号の
不要輻射がない。また、ホーンアンテナの受信信号は、
RFアンプで適宜に増幅されることで、直接検波方式によ
る感度低下の改善が図られる。さらに、金属製筺体から
AF信号が導出されるので、IFアンプ等を外部に必要とせ
ず、IF信号の不要輻射を生じないとともに、回路構造が
極めて簡単なものとなる。そして、連続波として受信さ
れるマイクロ波信号を、変調信号によってRFアンプの増
幅利得を変化させて変調することで、変調信号が検波出
力として出力されるか否かによって、容易にマイクロ波
信号の存在の有無が判別し得る。
また、ガリウム砒素電界効果トランジスタおよびガリウ
ム砒素ショットキバリア形ダイオードを用いて回路構成
するならば、マイクロ波信号の受信信号から低雑音でAF
信号が得られる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を第1図および第2図を参照し
て説明する。第1図は、本発明のマイクロ波信号受信装
置の一実施例のブロック回路図であり、第2図は、第1
図のRFアンプの一例の具体的回路図である。
第1図および第2図において、ホーンアンテナ11が設け
られた金属製筺体12内に、RFアンプ13とバンドパスフィ
ルタ14および検波回路15が収納される。そして、ホーン
アンテナ11の受信信号が、ガリウム砒素電界効果トラン
ジスタの低雑音増幅能動素子を用いたRFアンプ13で適宜
に増幅され、バンドパスフィルタ14に与えられる。そし
て、受信すべき所定の帯域(例えば、10.525GHz+25MH
z)の信号のみが抽出されてガリウム砒素ショットキバ
リア形ダイオードを用いた検波回路15に与えられ、検波
出力としてAF信号が出力端子16に導出される。そして、
外部に設けられたAFアンプ17に与えられて適宜に増幅出
力される。
ここで、RFアンプ13は、例えば3段増幅であり、初段と
次段の電界効果トランジスタFET1,FET2のドレインに
は、正の電源+VCCが印加される。また、最終段の電界
効果トランジスタFET3のドレインには、パルス状にONと
OFFが繰り返される。例えば周期10msecで50%デューテ
ィーの正の電圧からなる変調信号が印加され、ONのとき
は増幅素子として機能し、OFFのときは増幅素子として
機能しない。すなわち、増幅利得が変化される。したが
って、RFアンプ13から変調信号によってパルス状に変調
された信号が出力される。そして、電界効果トランジス
タFET1〜FET3のゲートには、それぞれにチョークコイル
を介して負の電源−VEEがバイアス電圧として印加され
る。さらに、検波回路15のダイオードには、適宜なバイ
アス電流が流されて、検波効率の最良点に調整される。
なお、電界効果トランジスタFET1〜FET3のすくなくとも
いずれか一つのゲートに印加する負電圧を、増幅素子と
して機能するバイアス電圧と、増幅素子として機能しな
いピンチオフ電圧とに適宜な周期で切り換えることで、
RFアンプ13の出力信号を変調しても良い。
ところで、第1図および第2図に示す装置は、RFアンプ
13のバイアス電圧として、負の電源−VEEを必要とす
る。このため、負の電源−VEEを得るための電源回路が
設けられなければならず、構造が複雑となる。そこで、
電界効果トランジスタFET1〜FET3のソースと接地の間
に、抵抗とチョークコイルの直列接続体とコンデンサを
並列に介装して自己バイアス方式を形成し、負の電源−
VEEを必要としないようにしたものが考えられる。
第3図は、自己バイアス方式のRFアンプを用いた本発明
のマイクロ波信号受信装置の他の実施例のブロック回路
図である。第3図において、第1図と同じ回路ブロック
には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
第3図において、ホーンアンテナ11の受信信号が自己バ
イアス方式のRFアンプ23に与えられて適宜に増幅され、
その出力がバンドパスフィルタ14に与えられる。
このような、自己バイアス方式のRFアンプ23を用いた場
合に、単に高周波バイパス用のコンデンサとして集中定
数形のものを用いても充分に低いインピーダンスで高周
波がバイパスできず、RFアンプ23の利得が低下する。
そこで、高周波を充分にバイパスさせて利得を低下させ
ない自己バイアス方式のRFアンプの一実施例を第4図お
よび第5図に示す。
第4図は、利得を低下させない自己バイアス方式のRFア
ンプの一実施例の回路図であり、第5図は、第4図のRF
アンプの実装構造の縦断面図である。
第4図および第5図において、プリント配線基板30上に
配置された電界効果トランジスタFET1〜FET3のソース
が、スルーホール等の配線構造によってプリント配線基
板30の裏面全体を覆う金属膜31に直接に電気的接続され
る。そして、このプリント配線基板30が、薄いマイカま
たはプラスチックフィル等の絶縁膜32を介して金属製筺
体12上に配設される。さらに、電界効果トランジスタFE
T1〜FET3のソースが接続されたプリント配線基板30上の
配線ライン(図示せず)または金属膜31のいずれか一方
が、チョークコイルCHとバイアス抵抗Rを直列に介して
金属製筺体12に接続される。また、電界効果トランジス
タFET1〜FET3のゲートが、チョークコイルを介して金属
製筺体12に接続される。
かかる構成において、金属膜31と金属製筺体12の間に、
絶縁膜32が介装されて大面積を有する大容量のコンデン
サが形成される。したがって、電界効果トランジスタFE
T1〜FET3のソースと、接地電極としての金属製筺体12と
の間に、チョークコイルCHとバイアス抵抗Rの直列接続
体の大容量のコンデンサが並列接続される。しかも電界
効果トランジスタFET1〜FET3のゲートは、直流的に金属
製筺体12と同電位であり、自己バイアス回路が形成され
る。この結果、高周波は、金属膜31と金属製筺体12との
間に形成されるコンデンサより充分低いインピーダンス
でバイパスされ、RFアンプ23の利得は低下しない。
なお、上記実施例では、バンドパスフィルタ14をRFアン
プ13,23と検波回路15との間に介装したが、これに限ら
れることなく、RFアンプ13,23の前段または後段のいず
れか一方または双方にバンドパスフィルタ14を介装する
ものであれば良い。また、AFアンプ17を金属製筺体12内
に収納しても良い。さらに、金属製筺体12は、樹脂の成
形品に金属メッキ等が施されたものであっても良い。
(発明の効果) 本発明のマイクロ波信号受信装置は、以上説明したよう
に構成されるので、以下に記載されるような効果を奏す
る。
まず、局部発振回路が不要であり、それだけ回路構成が
簡単である。そして、局部発振信号の不要輻射がないの
で、金属製筺体の接合部の構造が簡単なもので良い。さ
らに、他の回路に不要輻射による影響がなく、それだけ
回路構成が簡単なものとなる。また、金属製筺体からAF
信号が導出されるので、金属製筺体の外部に従来のごと
くIFアンプや検波回路を必要とせず、この点からも回路
構成が簡単であるとともに、IF信号の不要輻射がない。
しかも、連続波として受信されるマイクロ波信号を、変
調信号に応じてRFアンプで変調することで、マイクロ波
信号の存在の有無が容易に判別できる。
また、ガリウム砒素電界効果トランジスタおよびガリウ
ム砒素ショットキバリア形ダイオードを用いて回路構成
すれば、マイクロ波信号に対しても充分な増幅およびス
イッチング作用があり、低雑音でAF信号が得られる。そ
して、近年これらの素子は比較的に安価に入手でき、装
置全体として安価に構成し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のマイクロ波信号受信装置の一実施例
のブロック回路図であり、第2図は、第1図のRFアンプ
の一例の具体的回路図であり、第3図は自己バイアス方
式のRFアンプを用いた本発明のマイクロ波信号受信装置
の他の実施例のブロック回路図であり、第4図は、利得
を低下させない自己バイアス方式のRFアンプの一実施例
の回路図であり、第5図は、第4図のRFアンプの実装構
造の縦断面図であり、第6図は、従来のマイクロ波信号
受信装置の一例のブロック回路図である。 11:ホーンアンテナ、12:金属製筺体、 13,23:RFアンプ、 14:バンドパスフィルタ、15:検波回路、 FET1〜FET3:電界効果トランジスタ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】連続波としてのマイクロ波信号を受信する
    ためのホーンアンテナが設けられた金属製筺体内に、低
    雑音増幅能動素子を用いて形成されて前記ホーンアンテ
    ナの受信信号を増幅するRFアンプと、このRFアンプの出
    力を検波する検波回路と、この検波回路の前段に介装さ
    れて受信すべき所定の帯域の信号のみを抽出するバンド
    パスフィルタと、を収納し、前記RFアンプに変調信号を
    与えて利得を変化させてこの利得変化により前記RFアン
    プの出力に変調を加え、この変調信号を前記検波回路の
    検波出力として導出するように構成したことを特徴とす
    るマイクロ波信号受信装置。
  2. 【請求項2】前記RFアンプを低雑音ガリウム砒素電界効
    果トランジスタを用いて形成し、前記検波回路をガリウ
    ム砒素ショットキバリア形ダイオードを用いて形成した
    ことを特徴とする請求項1記載のマイクロ波信号受信装
    置。
JP63296847A 1988-11-24 1988-11-24 マイクロ波信号受信装置 Expired - Lifetime JPH0683100B2 (ja)

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JP2989428B2 (ja) * 1993-06-17 1999-12-13 本田技研工業株式会社 時分割型fmレーダシステム
DE4345242A1 (de) * 1993-09-15 1995-04-06 Endress Hauser Gmbh Co Frequenzumsetzungsschaltung für ein Radar-Abstandsmeßgerät

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