JPS61174804A - マイクロ波周波数弁別器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、マイクロ波用の周波数弁別器、即ち、周波数
変調信号を低周波復調信号に変換する成子デバイス、及
び、かかる弁別器を使用するいくつかのデバイスに係る
。

発明の背景 一般的に、周波数弁別器は、周波数変調を低周波復調信
号に変換するためのデバイスである。かかる弁別器は櫨
々の用途を有するが、最も普及した用途として中間周波
数（ＩＦ）復調と発振器の自動周波数制御（λＦＯ）と
がある。発振器中で弁別器は中間周波数でも動作できる
。

例えばマイクロ波発偏機又は受信機に於いては一般に数
１０メガヘルツ（ＭＨｚ）である「中間」周波数に対し
ては、「トラヴイス（Ｔ几ＡＶＩ８　）弁別器」が従来
から使用されている。該弁別器は、中間周波数Ｆｉの両
側の異なる２つの周波数Ｆ１及びＦ２に夫々同調された
２つの発振回路と、２↓ つのダイオード形検出回路と含んでおり、並列に接続さ
れたキャパシタと負荷抵抗とをもつフィルタ回路が検出
回路の各々に接続されている。２つの負荷抵抗を直列に
対向させて（ブツシュ−プル）接続し、得られた全負荷
の端子の出力電圧を取出子と、第１図に示す振幅−周波
数特性Ａ　（ｆ）をもつ従来形の電圧が得られる。従っ
て、搬送波Ｆｉによって担持され周波数変調されｆｃ信
号Ｓｆは、応答曲線人（ｆ）’ｔもつ弁別器によって第
１図に示すような振幅変調信号８ａに変換される。

マイクロ波で動作する周波数弁別器は従来から公知であ
シ、例えば、シー・ジエー・そンゴメリイ（０，αＭｏ
ｎｇｏｍｅｒｙ）　「マイクロ波測定技術（Ｔｅｃｈｎ
ｉｇｕｅ　ｏｆ　Ｍｉｅｒｏｗａｎｅ　Ｍａａｍｕｒｅ
ｍｅｎｔｓ月マクグローとル・ブック・カンパニー・イ
ンコーホレーテッド（Ｍｅ　ＧＲＡＷ−ＨＩＬＬ　Ｂｏ
ｏｋ　Ｃｏ、　Ｉｎｃ、、　）　１９４７゜６３〜６６
ページに記載されている。該文献に記載されたマイクロ
波回路は、マジックＴとマイクロ波金属空洞と導波管と
全備えておシ、マイクロ波に対してトラヴイス弁別器と
同様の振幅／周波数曲線を再現し得る特性を有していた
。

しかし乍ら上記の如き弁別器は、製造工程が複雑で大型
化し且つ高価であること及び温度変化に極度に敏感であ
ること等の理由から工業化には成功しなかった。上記の
如き欠点のため当業者は、復調器又はλＦＯとして即ち
一般的にマイクロ波弁別器としてかかる回路を使用する
ことに消極的であった。その結果、この３０年余りの間
に、かかる回路に対する偏見が固定化し周波数弁別器が
中間周波数（ＩＰ）でしか使用されなくなっている。

マイクロ波用誘電共振器は１９４０年以前からｂた治イ
＋、ｙｒｒｒ＝ロ脇１−１５に一工鱈−／Ｔへ、、−−
−１ｏｆ　ＡｐｐＨｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　）　Ｊ　、
　　１０巻、１９３９年６月。

３９１〜３９８ページ）。この種の誘電共振器は、１９
６０年代の初頭以後、マイクロ波を用いる用途で使用さ
れてき友。このことに関しては特に以下の文献を参照す
るとよい。

［グロシーテイングス・アイｅアール・イー（Ｐｒｏｃ
ｅｅｄｉｎｇｓ　ＩＲＥ　）Ｊ、　　５０巻、１９６２
年ｌＯ月、２０８１〜２０９２ページ。

［アイ争イー・イー・イー・トランザクションズ・オン
−マイクロウェーブ・セオリー争アンド・テクニクス（
ＩＥｇＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ｍｉｅｒ
ｏｗａｖｅＴｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈ！ｎｉｇｕ
ｅｓ　）　Ｊ　、　Ｍ　Ｔ　Ｔ−１２巻。

１９６４年９月、５４９〜５５０ページ、及び。

「アイ・イー・イー・イー・トランザクションズ・オン
・マイクロウェーブ・セオリー・アンド・テクニクスＪ
ＭＴＴ−１３巻、１９６５年３月。

２５６ページ。

更に最近に方って、発振回路が誘ｗ＃嬶暴力）ち成るマ
イクロ波発振器も製造され始めた。

しかし乍ら、上記の事実はまだ、周波数弁別器をマイク
ロ波に直接使用し難いという当業者の頑固な偏見を打破
ることはできなかつ友。当業者は、誘電共振器が極めて
小型であるため従来技術のマイクロ波弁別器の欠点をも
たないマイクロ波弁別器の製造に適していることに気付
きさえもしなかった。これに加えて、誘電共振器は前出
の文献で指摘されているように温度偏移がかなシ大きい
。

また、周波数弁別器では特に温度に対して安定な振幅／
周波数応答曲線が業界で要求されていた◇本発明の好ま
しい実施態様によれば、従来技術の欠点をも危ないマイ
クロ波周波数弁別器が提供される。

本発明は、弁別すべきマイクロ波の入力回路と、弁別す
べきマイクロ波の周波数ＦＯの両側で共振周波数Ｆ１及
びＦ２をもつ一対のマイクロ波誘電共振器と、前記入力
回路と各共振器との間に伸びる第一のマイクロ波結合デ
バイスと、一対の検出回路と、各共振器と前記一対の検
出回路のうちの各共振器に対応する検出回路との間に伸
びる複数の第二のマイクロ波結合デバイスと、前記一対
の検出回路の出力端子から取出される弁別マイクロ波出
力とを有すること、及び、前記検出回路の出力端子がト
ラヴイス（Ｔｒｍｖｉｓ　）弁別器式に逆向きで直列に
接続されていることを特徴とするマイクロ波周波数弁別
器を提供する。

よシ詳細には本発明は、保護容器と、前記保護容器内に
配置された共通基板と、前記基板上に配置されており前
記第一のマイクロ波結合デバイスを構成する第一のマイ
クロストリップと、前記第一マイクロストリップの真近
で同じく前記基板上に配置された前記一対の誘電共振器
と、前記共振器の各々の真近で前記基板上に配置されて
おり前記第二のマイクロ波結合デバイスを構成する２つ
の第二マイクロストリップとを含むこと、及び、前記一
対のマイクロ波検出器が前記第二のマイクロストリップ
の各々にロードしており前記検出器の各々が夫々の検出
器抵抗と協働することを特徴とする上記の如き弁別器に
係る。

本発明は更に、振動を送出する出力と周波数制御用入力
信号を受信する制御入力とを有するマイクロ波発振器の
ための自動周波数制御（ＡＦＣ）デバイスを提供する。

前記ＡＦＣデバイスは、前記発振器の出力に配置され友
マイクロ波結合デバイスと、前記の如きマイクロ波弁別
器とを含んでおり、前記弁別器が前記発振器の公称周波
数に等しい中心周波ｅ、ＦＯを有しており、前記弁別器
の入力が前記結合デバイスから供給され、前記弁別器の
出力が周波数制御用信号を供給すべく前記発振器の制御
入力に接続されていることを特徴とする特に有利な具体
例に於いては、前記の如きＡＦＣデバイスに備えられ次
マイクロ波周波数弁別器に反対方向に共振周波数を変化
させる。これによシ、付加的な温度補正手段が不要であ
る。

本発明は更に、マイクロ波振幅リミッタと誘電共振器を
具備した前記のマイクロ波弁別器とを含むことを特徴と
する周波数変調マイクロ波の復調器を提供する。

前記の如き復調器の有利な具体例では、前記振幅リミッ
タが１つ以上の直列ユニツＩｆ含んでおり、各ユニット
が、同期発振器と少くとも３つのポートを備え九マイク
ロ波サーキュレータを含んでおり、前記３つのポートは
夫々、復調すべきマイクロ波を受信する第１ポートと、
前記受信マイクロ波を前記同期マイクロ波発振器に出力
し且つ前記同期発振器の発振出力を受信するように接続
され次第２ポートと、振幅制限マイクロ波を出力すべく
循環方向で第２ポートよシ後方に設けられ次第３ポート
を形成する。

ミッタを形成する。

本発明は更に、受信したい周波数の搬送波を濾過するフ
ィルタテバイスと、前記の如きマイクロ波復調器とを順
次に含むことを特徴とする周波数変調マイクロ波受信機
を提供する。

最後に本発明は、所望周波数の搬送波を選択するフィル
タと、前記の如きマイクロ波復調器と、前記復調器の出
力で前記搬送波で伝送され几変調を示す復調ＡＣ電圧に
重ねられているＤＯｆｉ圧に等しいＤＣ電圧を発生する
デバイスと、前記復調器の出力で得られたＤｏ電圧とＡ
Ｃ電圧との和から前記デバイスで発生したＤｏ電圧を減
算する手段とを順次に含むことを特徴とする周波数変調
マイクロ波用のマルチチャネル受信機を提供する。

好ましくは前記マルチチャネル受信機が、前記発生した
ＤＣ電圧から前記所望周波数を自動的に選択する手段を
備える。特に好ましくは前記マルチチャネル受信機が、
前記フィルタを前記発生したＤＯ１！を圧の関数として
自動的に制御する手段を備える。

添付図面に基いて本発明脣非限定的に以下に説明する。

よシ詳細な説明 第１図は前述の如く、トラダイス弁別器の電圧囚／周波
数（ｆ）応答特性曲線を示す。かかる特性曲線の有効部
分は、使用された２つの共振回路の同調周波数Ｆ１とＦ
２との間の直線部分Ｌ１である。

このような直線部分の特徴は従来と同じくその直線品質
と勾配品質とによって示されるが、これら品質は専門家
に周知の如く矛盾する性質をもつ。

第２図は本発明のマイクロ波弁別器の電気回路図である
。該弁別器は、一般にははるかく低い周波数で使用され
ているトラダイス弁別器を、特に誘電共振器とマイクロ
ストリップラインとを利用してマイクロ波に転位したも
のである。

第２図の符号１は、周波数ＦＯで周波数変調されたマイ
クロ波の弁別器に対する入力を示す。この入力波は例え
ば、総バンド幅５０　ｈａｓの変調チャネルで周波数変
調され次７山の搬送周波数をもつ。図示の如くこの信号
は、本発明の弁別器のマイクロストリップ人力ライン２
で受信される。

マイクロストリップ入力２イン２は例えば、周波数Ｆ。

の入力信号の波長λ。のほぼＨに等しい長さをもち典型
例では特性インピーダンス２．が５０オームに等しい。

マイクロストリップ２の他端は勿論、５０オームに等し
い値ＲＯをもつ端末抵抗３に接続され【おシ、抵抗３の
他端はアースされている。

変形例として、入力１が２つのマイクロストリップライ
ンに結合され、各ラインが各１つの端末抵抗に゛接続さ
れ、２つの入力ライン間に電力を分配する電力除算器が
挿入されていてもよい。

本発明によればライン２の両側は、例えばチタン酸ジル
コニウムから成る２つの誘電共振器１１゜Ｒ，９Ｆ　Ｒ
ｌ◆此ムに飴明弔仕Δイふイ１−フ　１へ篩合係数はラ
イン２と共逗器Ｋｌ、Ｒ２の各々との間に残存する間隙
幅ｅ　（１／１０■の数倍）に依存する。

共振器Ｒ１，凡２の夫々は、（周波数Ｆ０よ）低い）周
波数Ｆ、及び（周波数Ｆ０よシ高い）周波数Ｆ。

の夫々に同調する。例えば上記の如く搬送周波数が７山
の場合、周波数Ｆ、は６−に等しく、周波数Ｆ、は８　
ＧＨ！　Ｋ等しい。従って、弁別バンド（Ｆ２−Ｐｉ）
はほぼ２山に等しい。

図示の如く誘電共振器Ｒ１，Ｒ２の夫々は更に入力ライ
ン２と同様の別り・マイクロストリップライン４，５の
夫々に結合されている。ライン４゜５の夫々の１端は図
示の如く、各ラインの特性インピーダンスｚＯに等しい
値、即ち図示の具体例では５０オームに等しい値Ｒｅを
もつ端末抵抗６゜７に接続されている。

図示の具体例に於いて、各共振器Ｋｌ、Ｒ２と対応第ニ
ライン４．５との間に残存＋ふ間＠［ｅは、該共振器と
入力ライン２との間に存在する間隙幅に等しい。勿論場
合によっては前者が後者と異なっていてもよい。

ライン４，５の夫々の他端は、マイクロ波検出回路８，
９に夫々接続されている０回路８，９の夫々は、マイク
ロ波検出ダイオードＤｉ、Ｄ２を夫々含んでおり、ダイ
オードＤＩ、Ｄ２は前記末端とアースとの間に夫々接続
され、対応する並行す漂遊容−ＪＩＯｄｌ、０ｄ２ｉ有
している。更に、例えば数キロオームの値をもつ夫々の
負荷抵抗ｒ１、ｒ２がライン４．５の前記他端とアース
との間に接続されている。従って、検出電圧Ｅｌ、　Ｒ
２が負荷抵抗ｒｌ、ｒ２の端子間に出現し、図示の如く
ライン４，５の前記他端間から弁別器の出力電圧Ｓ１を
取出すと、上記検出電圧は逆向きの直列状態である。

第２図の弁別器の動作は、マイクル波周波数に転位後の
トラヴイス弁別器の動作に等しく、インダクタンスとキ
ャパシタンスとをもつ従来の共振回路に代替して共振器
１４１．Ｒ２が用いられており、これによシ第２図の弁
別器に第１図と同じ応答曲線を与える０図示の具体例で
は、低い方の周波数は６−１高い方の周波数は８ＧＨｚ
に等しく、従って中間周波数は周波数ＦＯ１即ち７山に
等しい。

第３図は第２図の弁別器の具体例の斜視図である。

第３図の符号１０は本発明の弁別器を収納する友めの直
方体金属容器を示しており、該容器は金属カバー１１に
よって矢印ｆの方向に閉鎖される。

形成されるボックス１１はテバイスのアースを構成する
。記載の具体例即ち７　ＧＨｌではボックスは極めて小
さく例えば２５Ｘ２５Ｘ２０■でもよい。

第２図の入力１は、ネジ１３によってボックス１１に固
定され几同軸ペース１２から成る。誘電共振器Ｒ１，Ｒ
２とマイクロストリップライン５゜２．４とは、絶縁材
例えばアルミナから成る共通級 基１ｉ１４に接着されている。

好ましくは誘電共振器比１．Ｒ２の夫々が、例えば双方
ともチタン酸ジルコニウムから成シ且つ互いに等しい逆
向きの熱膨張率をもつ材料７Ｊ）ら成る。このような材
料は、現在公知の化学的プロセスで傍ることができる。

例えば、共振器比１は温度上昇に伴なって膨張して共振
周波数Ｆ１が低下し共振器Ｒ２は温度上昇に伴なって等
しい量だけ収縮して共振周波数Ｆ２が等しい量だけ上昇
するように構成し得る。

従来の誘電共振器同様に、ボックスカバー１１に装着さ
れたプランジャｉｓ、ｉｏは共振器比１゜Ｒ２の夫々に
向き合って配置されており、協働する刻み付きつまみ１
７．１８によって共振器に対する遠近を調整し得る。こ
のため、共振器Ｒ１゜Ｒ２の夫々の共振周波数Ｆｌ、Ｆ
２の微調整が可好ましくはプランジャ１５．１６の各々
が、例えば米国特許第３５２８０４２号に記載の如く「
メカノサーマル」即ち温度補償型である。このためには
、プランジャ１５．１６の各々のロッド（場合に応じて
ロッド１９又は２０）ｉインパールの如き材料又は金属
メッキし几不活性石英の如く温度に対して安定な材料即
ち熱膨張率が極めて小さいか又は完全に無視できる値を
もつ材料から形成する。このような条件下では、各プラ
ンジャの管状金属ケーシング２１の長さは温度上昇に伴
なって増加するが、協働ロッド１９，２０の長さは増加
しないので、各プランジャ１５．１６は協働する誘電共
振器Ｋｌ、Ｒ２から遠去かシ、これによシ共振周波数は
、温度上昇によって通常予想される共振周波数の低下を
相殺できるように選択されｔ量だけ上昇する。

２つの共振周波数Ｒ１，１２が等しい温度特性＜、　−
＃　　＋　　イＩ％Ｚ、１（は　ｈ　　　　　Ｉ−ｆ；
ｆｆＭに転Ｊｌ−ぼ錨ｔ＝　ｈ　　λ−μｍ２具体例で
、共振器の１つ例えばル１が温度上昇に伴なって共振周
波数の低下を生じる材料から成シ残りの共振周波数即ち
凡２が温度上昇に伴なって共振周波数の上昇を生じる材
料から成る特定例に於いては、第２プランジャ即ちこの
具体例では第２共振器Ｒ２と協働するプランジャ１６は
、温度上昇に伴なって共振器に接近するように構成され
る必要がある。即ち、この具体例ではプランジャ１６が
普通の金属から成るロッド２０によって担持され、熱不
活性材料から成る管状ケーシング２１に収納され得る。

第３図は更に、第２図に示すように接続された恢出ダイ
オードＤｉ、Ｄ２と端末抵抗３，６．７と全示す。図か
ら明らかな如く、ダイオードＤ　１゜Ｄ２は、チョーク
コイル２２．２３及び金属容器ｌＯから絶縁された夫々
のフィードスルー２４゜２５を介して夫々の負荷抵抗ｒ
ｌ、ｒ２に接続されている。図示の如く、各負荷抵抗ｒ
ｌ、ｒ２の他端は、符号２６の如き夫々のアース用タグ
にハンダ付げされている。

第３図に示す弁別器の有利な具体例に於いては、誘電共
振器几１．凡２は、共振周波数が温度の関数として対向
方向に変化するような材料から成る。

この特別な構成から得られる有利な結果を第４図を用い
て説明する。

第４図では、室温（例えば２０℃）で得られる特性曲線
Ｊ−実線で示し、室温よ）高温（例えば７０℃）で得ら
れる特性面ＭＡＬ′を点線で示す。特性曲線りに於い【
は共振器Ｒ２の共振周波数Ｆ’２はＦ２まで上昇してお
り、共振器几１の共振周波数Ｆ１は同量だけ低下してＦ
′ｌになる。特性曲線り、　ｒ：の各々の２つの「膨ら
み」の間に位置する直線部分は直線１．１によって夫々
示される。

第４図に示す如く、温度上昇に伴なって２つの膨らみが
互いに対称方向に移動しているとき、中心周波数ＦＯが
不変である。直線部分ｔ、ｔ’の勾配だけが異なってい
るがある種の用途例えば自動周波数制御（人ＦＣ）の如
き用途では後述する如く上記の如き勾配の違いは少しも
重要でない。

第３図に示す如く本発明に従って製造される弁別器は極
めて小型化されたデバイスであることに留意されたい。

このような場合、恒温制御された容器例えば、７５℃の
一定温度に維持された容器内にデバイスを配置すること
によって温度安定化を得ることが極めて容易である。従
って、容器又はオープンも極めて小型であシ、設置が容
易でエネルギ消費も少ない。従来技術で公知の金属空洞
、マジックＴ及び導波管を用いる大型デバイスでは恒温
制御容器によって温度安定が事実上不可能であるが、本
発明による小型デバイスでは十分に可能である。

本発明のマイクロ波弁別器は特に有利ないくつかの新規
な装置に於ける使用に適している。誘電共振器の固有Ｑ
係数が極めて高いので、その／Ｉ：Ｊｐは、よシ低い周
波数で使用される現在普及した弁別器の勾配よりかなう
大きい。例えば第３図の具体例では２０庫を隔てた周波
数Ｆ１及びＦ２に対する勾配がα２５ボルト／！６であ
る。

上記の如く勾配の数値が大きいと周波数変更の必要がな
いので、マイクロ波発振器の自動周波数制御デバイスを
簡単に形成し得る。マイクロ波発振器としては、誘電共
振器形発振器即ちＤＲＯの如き高いスペクトル純度をも
つ発振器がある。

更に、本発明の弁別器に於いて２つの弁別周波数Ｆ２と
Ｆｌとの差を大きくすること例えば２Ｇ）ｈにすること
ができるので、温度変化に関わシ無く常に一致した結果
を与える自動周波数制御デバイスが得られる。従って、
ＡＦＣデバイスでこれまで必要であシ、特に複雑で高価
なサーチ用デバイスを削除し得る。第５図は本発明によ
るマイクロ波発振器用ＡＦＣのブロック図である。

第５図の符号２７は、例えば、７山の周波数ＦＯで発振
すべく設計され次発撮器例えばＤＲＯを示す。従来と同
じく該発振器は発振回路２Ｂを有しており、該発振回路
の周波数は、例えばバラクタダイオードを含む制御回路
３０に入力２９で外部から印加されるＤａ＠圧によって
制御される。

発振器３０の出力は、符号３２で少量の−力例えば約１
ミリワツトを抽出する数ｄＢｍのマイクロ波結合器３１
に接続されている。この電力は、第３図に示す弁別器の
如く逆向きの等しい温度変化をもつ共振器を備え友中心
周波数ＦＯの誘電共振器を有する弁別器３３の入力に供
給される。入力３２で弁別器３３に与えられる波の周波
数が周波数ＦＯから離間すると、弁別器３３が出力３４
でエラー電圧を与える。エラー電圧はエラーの符号に従
って正又は負の値であシ、この電圧はアナログレベル変
化増幅器３５を介してバックタテバイス３０の制御人力
２９に印加され、これにょシ、発振器２７０周波数を正
常値ＦＯに戻す。従って回路全体の出力３６で一定周波
数ＦＯの信号が得られる。

第６図は第５図の回路の具体例の１つを示す。

図から明らかな如く（図中の楕円で囲まれた）発振器２
７と（同じく図中の楕円で囲まれ友）弁別器３３とは、
例えば、絶縁アルミナから成る共通基板４０に配置され
ている。最も判シ易いように、第２図及び第５図で示し
友素子に対応する第６図の素子を同じ参照符号で示し、
これらの素子に関しては繰返して説明しない。従って、
第６図で使用し次弁別器３３ｉｊ第２図で示した弁別器
に等しいが、第２図ではダイオードＤ１とＤ２との間に
付加されていた低周波チョークコイルＳ１゜Ｓ２及びこ
れらと協働する抵抗ｒｌ、ｒ２にのみ違いがある。

結合器３１はマイクロストリップラインから成シ、該マ
イクロストリップラインは、マイクロ波発振器２７の出
力マイクロストリップライン４２の近傍に図示の如く配
置された整合抵抗４１で終結している。結合度は発振器
２７の出力の電力レベルに従属する。

この場合の弁別器３３の出力３４は抵抗ｒ１及びｒ２に
星形接続された抵抗４３の端子間から取出される。これ
は第２図に記載の構成とは若干具なっているが、電気的
な結果は等しい。

低周波増幅器３５（例えば演算増幅器）の出力は、発振
器２７の周波数を電圧の関数として制御する制御回路３
０に符号２９で接続されている。

従来同様にこの回路は、マイクロストリップライン４４
によって相互接続され７ｔ２つのバラクタダイオードＤ
３．Ｄ４を含んでおり、マイクロストリップライン４４
自体は発振器２７のマイクロストリップ「結合」ライン
４５に結合されている。

マイクロ波回路で全〈従来通シの方式で入力２９は、マ
イクロ波低周波減結合回路を介してマイクロストリップ
ライン４４に椿纏貞れていふ。７Ｉｌ結合回路は、低周
波チョーク４６とマイクロ波四分の一波長トラップ４７
と高インピーダンス四分の一波長ライン４８とを含む。

２つのバラクタダイオードＤ３．Ｄ４は従来と同じく発
振器２７の勾配の直線性を増すために使用される。

図示の如くライン４５の１端は、例えば数ピコファラッ
ドの値をもつ減結合キャパシタンス５０を介し【整合抵
抗で終結している。発振器２７のトランジスタ５６のペ
ース５５用のＤＣバイアス電圧も、同様に低周波チョー
ク５２と四分の一波長トラップ５３と四分の一波長ライ
ン５４とを含む付加的減結合回路を介してフィード点５
１からライン４５の同じ末端に印加される。

マイクロストリップライン５５は従来同様に、発振器２
７の周波数ＦＧに等しい共振周波数即ちこの具体例では
７山をもつ誘電共振器ＲＯに結合されている。

トランジスタ５６（又は別の任意の適当な能動形′電子
素子、例えば′シ界効果トランジスターＰＥＴ）のコレ
クタは固定ネジ５７とクランプ５８とを介してアースに
接続されてお夛、エミッタ５９は、四分の一波長ライン
６１とトラップ６２とチョーク６３とを介して符号６０
に印加されるり。

バイアス電圧に先ず接続され、更に付加的減結合キャパ
シタンス６４を介して出力マイクロストリップライン４
２にも接続されている。更に、ライン４２の他端は発振
器の出力コレクタ３６に接続されている。

本発明の別の特徴によれば、本発明の弁別器は、マイク
ロ波レベルリミッタと組合せることによって周波数変調
マイクロ波用のマイクロ波復調器を直接形成し得る。リ
ミッタは従来のマイクロ波レベルリミッタでもよく、又
は、後述する全く新しいマイクロ波レベルリミッタでも
よい。従来の場合のように中間周波数で復調するよりも
直接復調するほうが遥かに容易であ）、また、このよう
な直接値１１ヲ用いると、常用の「制限用」ダイオード
で中間周波数に導入される周知の非線形性の問題の殆ん
どを解消し得るという利点が得られる。

更に、マイクロ波リミッタ、特に、後述する新しいタイ
プのマイクロ波リミッタを用いて自動利得制御（人Ｇｏ
）ｉ与え、更に単純化を進めてもよい。

次に、周波数変調マイクロ波を復調するための本発明の
マイクロ波復調器を示す第７図に関して説明する。

例えば、７Ｇ）ｈの搬送周波数ＦＯを有するマイクロ波
は、例えば５０融のバンド幅に亘って周波数変調されて
いる。このマイクロ波は符号７０で本発明の復調器に与
えられる。この波は、同時に人ＧＯデバイスとして作用
する新しいタイプのｉイクロ波リミッタの第１段７２０
入カフ１に与えられる。

リミッタ７２は、３チヤネル形マイクロ波サーキユレー
タ７３、例えば、フェライトサーキュレータを含む。信
号は入カフ１で第１人力チャネルに与えられる。信号は
、次の出力１７３から循環方向に出力されライン７４を
介して従来の同期発振器７５の周波数制御入力に与えら
れる。従って発振器７５は、周波数Ｆ　Ｏ＝　７　山の
波をライン７４を介してチーキュレータ７３に再伝送す
る。

再伝送波は、発振器７５のみの関数たる絶対的に一定の
電力Ｐｓｆもつ。一定の周波数ＦＯと電力Ｐｓとをもつ
この波はサーキュレータ７３内を、矢印の方向に移動し
、第２出カフ６から出力されライン７７を介して弁別器
７８に直接達するか又は好ましくはｇ２リミッタ７９に
達する。第２リミツタ７９はリミッタ７２と同様である
が、制限とＡＧＯとが実行されるダイナミックレンジを
拡大するためによシ高い出力電力を有する。図示の具体
例では符号７２及び７９の如き制限段が２つよシ多い数
で１）、弁別器７８に与えられる入力電力を決定する最
終段は点＃８０で示されている。

従って、同期発振器７５とサーキュレータ７３とを含む
回路７２は、本発明によるマイクロ波レベルリミッタを
形成しており、該リミッタは、自動利得制御回路として
動作する付加的利点を有する。サーキュレータ７３と発
振器７５とを含む前記の如き回路７２は例えば、同期マ
イクロ波発振器を同期させる回路としてそれ自体公知で
ある。

従って、本発明は、上記公知回路をマイクロ波レベルリ
ミッタとして使用すること、従って自動利得コントロー
ル（人Ｇｏ）として使用することにある。

従って、最終リミツタ段８０の出力の圧縮された信号は
、符号８１′ｊｋ介して誘電共振器を備えた弁別器７８
の入力に与えられる。弁別器７８は、例えば第２図及び
第３図に関して説明したような弁別器である。復調波の
出力Ｓは図示の如く出力増幅器に与えられ、中間周波数
を通らずに直接復調される前記低周波が出力８３で取出
される。

第８図は、列えば、７Ｇ出±２５廊で作動する本発明の
単一チャネルマイクロ波受信機の概略図である。

図示の如く受信機は、例えばアンテナ力）らマイクロ波
を受信するマイクロ波人力８５と、受信すべきチャネル
に同調し次チャネルフィルター８６と、第７図の槍調器
に等しいので詳細には説明しないマイクロ波復調器８７
と、低周波出力増幅器８２とを上記の順序で含む。

次に本発明の最後の特徴である本発明の復調器によって
形成された簡単なマルチチャネル形マイクロ波受信機を
第９図に基いて説明する。

第９図は、中心周波数ＦＯが例えば７山で有効ハンド幅
りが例えば２　Ｇ）ｈの本発明のマイクロ波弁別器の電
圧（Ｖ）７周波数（ｆ）応答特性曲線９０ｔ−示す。

上記の如き弁別器をマルチチャネル形受信機の復調器に
使用すると、極めて多数のチャネルを復調し得ることが
理解されよう。この具体例で谷チャネルが周波数バンド
幅５０融をもつと想定すると、２山に等しい可使用周波
数バンド幅りをもつ弁別器は、隣接する４０個の連続チ
ャネルを復調し得る。第９図で連続チャネルは、チャネ
ル１、チャネル２．チャネル３．　、チャネルＮ−１、
チャネルＮであシ、これらは夫々、運び搬送周波数Ｆｌ
、Ｆ２．Ｆ３．・・・、ＦＮ−１，ＦＮに対応する。

復調器の出力では第９図に示す如く、周波数ＦＯの場合
を除いて各チャネル毎にＤＣ電圧Ｍｌ。

Ｖ２．Ｖ３．　・・、ＶＮ−１，ＶＮが出現し、コノ電
圧は郭チャネル１，２，３．・・・、Ｎ−１，Ｎ力）ら
復調されたＡＯ１４圧ｖｌ、ｖ２．ｖ３．＝−ｖＮ−１
，ＶＮに重なシ合う。

本発明によれば更に、対応Ｄｏ電圧Ｍｌ、Ｖ２゜・・・
ＶＮは該轟チャネルｌ、２．・・・、Ｎの周波数Ｆ１、
Ｆ２．・・・、ＦＮの関数として生成される。次に、こ
のＤＯ’ｄ圧例えばｖｌが対応する復調電圧Ｖ　１　＋
　ｖ　ｌ力）ら減算されて、所要の定周波電圧Ｖ１が得
られる。本発明の有利な実施態様によれば、受信すべき
チャネルの周波数例えばＦｌ全自動的に選択するために
もＶｌの如きＤＣ′ｗＬ圧を使用し得る。

第１０図は上記の如く作動するマルチチャネル形受信機
の概略説明図である。

第１θ図に於いても、受信機アンテナから得られるチャ
ネル信号のために同様の入力ライン８５が使用される。

信号は、機械的に同調可能なチャネルフィルター９１を
通過し第７図で説明したものと同様のマイクロ波復調器
８７に与えられる。

復調器は、この具体例では周波数ＰＩに於ける受信チャ
ネルに対応してＤＣ電圧Ｖ１とＡＣ’＠圧Ｖ１との和に
等しい復調′１圧をライン９２に出す。

更に、受信すべき周波数Ｆ１を示すパイトヵ）らＦｖ、
？、プリタル槓易升　苧、う凌ルテ＋ログ誉廟興９４の
８つの入力ライン９３に並列に供給される。

変換器９４は出力９５で、このバイトの８ビツトｉＶ１
に等しい振幅のＤＣ′Ｆｔ圧に変換する。

出力９５の電圧ｖ１は先ずライン９６を介してアナログ
加算回路９７の負端子に印加される９回路９７の正端子
は、ライン９２′ｔ−介して復調器８７から復ｙＡ寛圧
Ｖ　１　＋　ｖ　１を受信する。従って、加算回路９７
から成る減算器の出力９８は、復調電圧の低周波ＡＣ成
分ｖ１から成る信号を供給する。出力９５に出されるＤ
Ｃ’ｌ！圧ｖ１は更に、電力レベルシフト用増幅器９９
からライン１０３ｉ介してＤＣステップモータ１００に
供給される。

モータ１００のシャフトはロッド１０１によって、フィ
ルタ９１の調整を制御する機械的入力部材に機械的に連
結されている。素子１００〜１０３は機械的及び電気的
に調整されるので、ライン１０３からＤＣ電圧■１が印
扁されるとモータ１００はロッド１０１に適し九角度だ
け回転し、その結果、フィルタ９１が周波数Ｆ１を選択
する。

【図面の簡単な説明】

第１図はトラダイス周波数弁別器の電圧／周波数応答曲
線、第２図は本発明のマイクロ波弁別器の回路図、第３
図は第２図の弁別器の具体例の一部断面斜視図、第４図
は第３図の弁別器の応答特性曲線の温度による変形を示
すグラフ、第５図は不発明によるマイクロ波発振器用の
自動周波数制御デバイスのブロック図、第６図は第５図
のデバイスの特定具体例の概略図、第７図は本発明によ
る周波数変調マイクロ波復調器の概略図、第８図は不発
明による周波数変調マイクロ波受信機の概略図、第９図
は本発明の弁別器を使用したマルチチャネル受信モード
の説明図、第１０図は本発明による周波数変調マイクロ
波用マルチチャネル受信醗の概略説明図である。 ）Ｌｌ、Ｒ２・・・共嶽器、Ｄｉ、Ｄ２・・・検出回路
、Ｏｄｌ、Ｏｄ２・・漂遊容量、ｒｌ、ｒ２−負荷抵抗
、２・・・マイクロストリップ入力ライン、３・・・抵
抗、４，５・・・マイクロストリップライン、６，７・
・・抵抗、８，９・マイクロ波検出回路、１０・・・保
４容器、ｔｘ・・・力／＜−１１２・・・ベース、１３
・・・ネジ、１４・・・基板、１５．１６・・・プラン
ジャ、１７゜１８・・・つまみ、１９．２０・・・ロッ
ド、２１・・・ケーシング、２２．２３・・・チョーク
コイル、２４．２５・・・フィードスルー、２６・・・
タグ、２７・・・マイクロ波発振器、２８・・発振回路
、３０・・・制御回路、３１・・・マイクロ波結合器、
３３・・・マイクロ波弁別器、３５・・・増幅器、４０
・・・基板、７３・・・サーキュレータ、７５・・・同
期マイクロ波発振器、８６・・・フィルタデバイス、８
７・・・マイクロ波復調器、９１・・・フィルタデバイ
ス、９３．９４・・・ＤＣＣ電圧発生ティイス９７・・
・電圧減算デバイス、９９〜１０３・・・周波数選択手
段。 ＦＩＧ、３ Ｆ［Ｇ、５ ＦＩＧ、６ ＦＩＧ、　７ ８Ｙ″Ｉ ＦＩＧ、８ ＦＩＧ、９ Ｆ［Ｇ、１０

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. （１）弁別すべきマイクロ波の入力回路と、弁別すべき
   マイクロ波の周波数Ｆ０の両側で共振周波数Ｆ１及びＦ
   ２をもつ一対のマイクロ波誘電共振器と、前記入力回路
   と各共振器との間に伸びる第一のマイクロ波結合デバイ
   スと、一対の検出回路と、各共振器と前記一対の検出回
   路のうちの各共振器に対応する検出回路との間に伸びる
   複数の第二のマイクロ波結合デバイスと、前記一対の検
   出回路の出力端子から取出される弁別マイクロ波出力と
   を有すること、及び、前記検出回路の出力端子がトラヴ
   ィス（Ｔｒａｖｉｓ）弁別器式に逆向きで直列に接続さ
   れていることを特徴とするマイクロ波周波数弁別器。
2. （２）保護容器と、前記保護容器内に配置された共通基
   板と、前記基板上に配置されており前記第一のマイクロ
   波結合デバイスを構成する第一のマイクロストリップと
   、前記第一マイクロストリップの真近で同じく前記基板
   上に配置された前記一対の誘電共振器と、前記共振器の
   各々の真近で前記基板上に配置されており前記第二のマ
   イクロ波結合デバイスを構成する２つの第二マイクロス
   トリップとを含むこと、及び、前記一対のマイクロ波検
   出器が前記第二のマイクロストリップの各々にロードし
   ており前記検出器の各々が夫々の検出器抵抗と協働する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の弁別器
   。
3. （３）前記共振器の各々が共振周波数調整手段と協働し
   ており、前記調整手段は、前記共振器に向き合つて配置
   された金属プランジャの位置を調整することを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項に記載の弁別器。
4. （４）前記金属プランジャの各々が、温度変化に伴なつ
   て協働共振器の共振周波数を安定せしむべく機能する機
   械的温度補償デバイスに装着されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項に記載の弁別器。
5. （５）前記一対の共振器の各々が、２つの共振器の共振
   周波数が温度変化に伴なつて互いに反対の方向に変化す
   るような材料から成ることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の弁別器。
6. （６）前記弁別器が、熱安定的に温度制御される容器に
   収容されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の弁別器。
7. （７）振動を送出する出力と周波数制御用入力信号を受
   信する制御入力とを有するマイクロ波発振器のための自
   動周波数制御（ＡＦＣ）デバイスであつて、デバイスが
   、前記発振器の出力に配置されたマイクロ波結合デバイ
   スと、特許請求の範囲第１項に記載のマイクロ波弁別器
   とを含んでおり、前記弁別器が前記発振器の公称周波数
   に等しい中心周波数Ｆ０を有しており、前記弁別器の入
   力が前記結合デバイスから供給され、前記弁別器の出力
   が周波数制御用信号を供給すべく前記発振器の制御入力
   に接続されていることを特徴とする自動周波数制御デバ
   イス。
8. （８）前記マイクロ波周波数弁別器が一対の共振器を含
   んでおり、該共振器の共振周波数は温度変化に伴なつて
   互いに反対方向に変化することを特徴とする特許請求の
   範囲第７項に記載のＡＦＣデバイス。
9. （９）マイクロ波振幅リミッタと特許請求の範囲第１項
   に記載の誘電共振器を具備したマイクロ波弁別器とを含
   むことを特徴とする周波数変調マイクロ波の復調器。
10. （１０）前記振幅リミッタが１つ以上の直列接続ユニッ
    トを含んでおり、各ユニットが、同期発振器と少くとも
    ３つのポートを備えたマイクロ波サーキュレータを含ん
    でおり、前記３つのポートは夫夫、復調すべきマイクロ
    波を受信する第１ポートと、前記受信マイクロ波を前記
    同期マイクロ波発振器に出力し且つ前記同期発振器の発
    振出力を受信するように接続された第２ポートと、振幅
    制限マイクロ波を出力すべく循環方向で第２ポートより
    後方に設けられた第３ポートを形成することを特徴とす
    る特許請求の範囲第９項に記載の復調器。
11. （１１）特許請求の範囲第１項に記載の弁別器との接続
    に適したマイクロ波振幅リミッタであつて、前記振幅リ
    ミッタが、同期発振器と少くとも３つのポートを備えた
    マイクロ波サーキュレータを含んでおり、前記３つのポ
    ートは夫々、復調すべきマイクロ波を受信する第１ポー
    トと、前記受信マイクロ波を前記同期マイクロ波発振器
    に出力し且つ前記同期発振器の発振出力を受信するよう
    に接続された第２ポートと、振幅制限マイクロ波を出力
    すべく循環方向で第２ポートより後方に設けられた第３
    ポートを形成することを特徴とするマイクロ波振幅リミ
    ッタ。
12. （１２）受信したい周波数の搬送波を濾過するフィルタ
    デバイスと、特許請求の範囲第９項に記載のマイクロ波
    復調器とを順次に含むことを特徴とする周波数変調マイ
    クロ波受信機。
13. （１３）所望周波数の搬送波を選択するフィルタと、特
    許請求の範囲第９項に記載のマイクロ波復調器と、前記
    復調器の出力で前記搬送波で伝送された変調を示す復調
    ＡＣ電圧に重ねられているＤＣ電圧に等しいＤＣ電圧を
    発生するデバイスと、前記復調器の出力で得られたＤＣ
    電圧とＡＣ電圧との和から前記デバイスで発生したＤＣ
    電圧を減算する手段とを順次に含むことを特徴とする周
    波数変調マイクロ波用のマルチチャネル受信機。
14. （１４）前記発生したＤＣ電圧から前記所望周波数を自
    動的に選択する手段を備えることを特徴とする特許請求
    の範囲第１３項に記載のマルチチャネル受信機。
15. （１５）前記フィルタを前記発生したＤＣ電圧の関数と
    して自動的に制御する手段を備えることを特徴とする特
    許請求の範囲第１４項に記載のマルチチャネル受信機。