JPS62129773A - マイクロ波装置 - Google Patents
マイクロ波装置Info
- Publication number
- JPS62129773A JPS62129773A JP60269342A JP26934285A JPS62129773A JP S62129773 A JPS62129773 A JP S62129773A JP 60269342 A JP60269342 A JP 60269342A JP 26934285 A JP26934285 A JP 26934285A JP S62129773 A JPS62129773 A JP S62129773A
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- JP
- Japan
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- oscillation
- dielectric resonator
- resonator
- opening
- oscillation circuit
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、誘電体共振器をマイクロ波発振器の周波数安
定化素子として用いるとともに、その発振出力を放射電
力として外部に出力するマイクロ波装置に関する。
定化素子として用いるとともに、その発振出力を放射電
力として外部に出力するマイクロ波装置に関する。
（従来の技術）
一般にマイクロ波発振器は、特開昭５８−１３１８０４
号公報に記載されているように、発振用の能動素子と誘
電体共振器とを誘電体基板上でマイクロストリップ線路
により電磁的に結合して１発振周波数が誘電体共振器の
共振周波数と等しくなる発振回路を構成し、これを気密
封止および電波漏出防止用の金属ケースに収納している
にのようなマイクロ波発振器は、発振器としてアンテナ
素子に接続される他局部発振器等として使用されており
精密化および高性能化が要求されているが、近年では上
記用途の他に近距離センサや簡易レーダ等の小型電子通
信機器への応用が望まれている。
号公報に記載されているように、発振用の能動素子と誘
電体共振器とを誘電体基板上でマイクロストリップ線路
により電磁的に結合して１発振周波数が誘電体共振器の
共振周波数と等しくなる発振回路を構成し、これを気密
封止および電波漏出防止用の金属ケースに収納している
にのようなマイクロ波発振器は、発振器としてアンテナ
素子に接続される他局部発振器等として使用されており
精密化および高性能化が要求されているが、近年では上
記用途の他に近距離センサや簡易レーダ等の小型電子通
信機器への応用が望まれている。
（発明が解決しようとする問題点）
上記の如き近距離センサや簡易レーダにおいては、それ
らの装置の性格上小型かつ簡単な構造であることが要求
されるが、従来のマイクロ派発振器を利用してその出力
をアンテナ素子に供給する構成では上記要求に適合しな
いだけでなく、配線による損失等が問題となる。
らの装置の性格上小型かつ簡単な構造であることが要求
されるが、従来のマイクロ派発振器を利用してその出力
をアンテナ素子に供給する構成では上記要求に適合しな
いだけでなく、配線による損失等が問題となる。
そこで本発明はマイクロ波発振器とアンテナ素子とを一
体化したマイグロ波装置を提供しようとするものである
。
体化したマイグロ波装置を提供しようとするものである
。
（問題点を解決するための手段）
本発明では、マイクロ波発振用の能動素子の発振周波数
を誘電体共振器により安定化した発振回路を具え、この
発掘回路を誘電体共振器の近傍に電波透過性材料からな
る電磁的な開口部を設けた電波遮断性材料からなる箱体
内に封入している。
を誘電体共振器により安定化した発振回路を具え、この
発掘回路を誘電体共振器の近傍に電波透過性材料からな
る電磁的な開口部を設けた電波遮断性材料からなる箱体
内に封入している。
（作用）
上記の構成において本発明装置は、発振回路の発振出力
が放射電力として誘電体共振器より出力され、この放射
電力が発振回路を封入した箱体の電磁的開口部から外部
に放射されるので、マイクロ波発振器とアンテナ素子と
の両者の作用を果たすことができる。
が放射電力として誘電体共振器より出力され、この放射
電力が発振回路を封入した箱体の電磁的開口部から外部
に放射されるので、マイクロ波発振器とアンテナ素子と
の両者の作用を果たすことができる。
（実施例）
以下、図面により本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の第１実施例のカバーを除去して上方か
らみた平面図、第２図は第１のＡ−Ａ’線に沿った断面
図である。第１図および第２図において、１はテフロン
またはアルミナ等からなる誘電体基板で、その裏面には
接地導体層２が被着されている。誘電体基板１の表面に
は、比誘電率が４０程度の誘電体からなる円柱状の誘電
体共振器３が固着されており、その近傍に結合用ストリ
ップ線路４が形成されている。結合用ストリップ線路４
の一端には終端抵抗器５が接続され、他端には発振用の
能動素子６の一端が接続されている。
らみた平面図、第２図は第１のＡ−Ａ’線に沿った断面
図である。第１図および第２図において、１はテフロン
またはアルミナ等からなる誘電体基板で、その裏面には
接地導体層２が被着されている。誘電体基板１の表面に
は、比誘電率が４０程度の誘電体からなる円柱状の誘電
体共振器３が固着されており、その近傍に結合用ストリ
ップ線路４が形成されている。結合用ストリップ線路４
の一端には終端抵抗器５が接続され、他端には発振用の
能動素子６の一端が接続されている。
本実施例では能動素子６としてＧａＡｓＦＥＴが用いら
れており、そのドレイン電極が結合用ストリップ線路４
に接続され、ソース電極が接地され、ゲート電極が開放
ストリップ線路７に接続されている。上記の回路素子は
金属等の導体からなる上面が開放された箱形のケース８
内に誘電体基板１の接地導体層２をケース８の底面に密
着させて収納されており、該ケース８の開放面には板状
のカバー９が接着されてケース８内が気密に封止されて
いる。カバー９は金属等の導体から構成されているが、
誘電体共振器３の直上部にのみ該誘電体共振器３の上面
の径よりもやや怪の大なる円形で電波透過性の良い樹脂
等の板により閉塞された電磁的な開口部１０が形成され
ている。
れており、そのドレイン電極が結合用ストリップ線路４
に接続され、ソース電極が接地され、ゲート電極が開放
ストリップ線路７に接続されている。上記の回路素子は
金属等の導体からなる上面が開放された箱形のケース８
内に誘電体基板１の接地導体層２をケース８の底面に密
着させて収納されており、該ケース８の開放面には板状
のカバー９が接着されてケース８内が気密に封止されて
いる。カバー９は金属等の導体から構成されているが、
誘電体共振器３の直上部にのみ該誘電体共振器３の上面
の径よりもやや怪の大なる円形で電波透過性の良い樹脂
等の板により閉塞された電磁的な開口部１０が形成され
ている。
上記の如く構成された本実施例の発振回路は、第３図に
示すように、誘電体共振器３を挟んで結合用ストリップ
線路４と平行に出力取出用ストリップ線路１１を設け、
この出力取出用ス１−リップ線路１１の一端に出力端子
１２を接続し、その他は本実施例と同様に構成した公知
の発振回路において、出力端子１２を後述するアンテナ
機能における放射インピーダンスと等しい負荷で終端し
た状態と等価になる。従って本実施例の発振器としての
動作は公知の発振回路と同様に、終端抵抗器５から能動
索子６をみたインピーダンスが負性抵抗特性を示すこと
から 、＠電体共振器３を能動素子６より適当な位置で
結合用ストリップ線路４に結合させることにより誘電体
共振器３の共振周波数でのみ定在波を立たせることがで
き、能動索子６は誘電体共振器３の共振周波数で発振す
る。
示すように、誘電体共振器３を挟んで結合用ストリップ
線路４と平行に出力取出用ストリップ線路１１を設け、
この出力取出用ス１−リップ線路１１の一端に出力端子
１２を接続し、その他は本実施例と同様に構成した公知
の発振回路において、出力端子１２を後述するアンテナ
機能における放射インピーダンスと等しい負荷で終端し
た状態と等価になる。従って本実施例の発振器としての
動作は公知の発振回路と同様に、終端抵抗器５から能動
索子６をみたインピーダンスが負性抵抗特性を示すこと
から 、＠電体共振器３を能動素子６より適当な位置で
結合用ストリップ線路４に結合させることにより誘電体
共振器３の共振周波数でのみ定在波を立たせることがで
き、能動索子６は誘電体共振器３の共振周波数で発振す
る。
ここで、本実施例の発振回路は前述のように公知の発振
回路の出力端子を終端した状態と等価であるので、その
発振出力は能動素子６と結合用ストリップ線路４により
電磁界結合された誘電体共振器３からの放射電力として
出力される。即ち、通常使用されるＴＥ０１５モードの
場合、第４図に示すように誘電体共振器３からはその軸
中心から周囲を軸方向に取り巻くように磁力線１３（破
線で示す）が漏れ出す。この時、カバー９の」ニガから
誘電体共振器３の直上に設けられた開口部１０をみると
、第５図に破線の矢印で示すように磁力線１３は開口部
１０の中心からその円周方向に向かって分布するため、
開口部１０は第５図に実線の矢印で示すようなＪ ＝
ｎ Ｘ Ｈ（，１は等価電流源、ｎは開口面単位法線ベ
クトル、Ｈは開口面磁界）で規定されるループ状の等価
電流源１４を放射源とする一種の開口面アンテナとみな
すことができる。従って、開口部１０内に等価なループ
電流が集まったものとしてアンテナの動作を行なうから
。
回路の出力端子を終端した状態と等価であるので、その
発振出力は能動素子６と結合用ストリップ線路４により
電磁界結合された誘電体共振器３からの放射電力として
出力される。即ち、通常使用されるＴＥ０１５モードの
場合、第４図に示すように誘電体共振器３からはその軸
中心から周囲を軸方向に取り巻くように磁力線１３（破
線で示す）が漏れ出す。この時、カバー９の」ニガから
誘電体共振器３の直上に設けられた開口部１０をみると
、第５図に破線の矢印で示すように磁力線１３は開口部
１０の中心からその円周方向に向かって分布するため、
開口部１０は第５図に実線の矢印で示すようなＪ ＝
ｎ Ｘ Ｈ（，１は等価電流源、ｎは開口面単位法線ベ
クトル、Ｈは開口面磁界）で規定されるループ状の等価
電流源１４を放射源とする一種の開口面アンテナとみな
すことができる。従って、開口部１０内に等価なループ
電流が集まったものとしてアンテナの動作を行なうから
。
発振出力を放射電力として開口部１０から外部に放射す
ることができる。
ることができる。
以」―説明したように本実施例は５通常の誘電体共振器
と外形的に同じ大きさで、発振器としての機能の他に該
発振器の発振出力を放射電力として外部に放射するアン
テナとしての機能をも有するから、マイクロ波発振器と
アンテナの両者の機能を有するコンパクトなマイクロ波
装置として各種小型電子通信機器等に利用することがで
きる。
と外形的に同じ大きさで、発振器としての機能の他に該
発振器の発振出力を放射電力として外部に放射するアン
テナとしての機能をも有するから、マイクロ波発振器と
アンテナの両者の機能を有するコンパクトなマイクロ波
装置として各種小型電子通信機器等に利用することがで
きる。
なお、本実施例では円柱状の誘電体共振器３を用いてい
るが、誘電体共振器３の寸法および形状は使用する周波
数およびモードに合せて決定される。また発振用の能動
素子６として３端子のＦＥＴを用いたが、２端子のガン
ダイオード等を用いてもよい。さらに、誘電体共振器３
の外部Ｑ値が本実施例の発振特性に影響を及ぼすことか
ら、発振条件、安定度を考慮して外部のを決定する必要
があり、誘電体共振器３の外部Ｑは開口部１０の大きさ
、形状および開口部１０と誘電体共振器３１ｉｊｌの距
離によって調整することができる。また放射パターンも
開口部１０の大きさ、形状によって変化させることがで
きる。
るが、誘電体共振器３の寸法および形状は使用する周波
数およびモードに合せて決定される。また発振用の能動
素子６として３端子のＦＥＴを用いたが、２端子のガン
ダイオード等を用いてもよい。さらに、誘電体共振器３
の外部Ｑ値が本実施例の発振特性に影響を及ぼすことか
ら、発振条件、安定度を考慮して外部のを決定する必要
があり、誘電体共振器３の外部Ｑは開口部１０の大きさ
、形状および開口部１０と誘電体共振器３１ｉｊｌの距
離によって調整することができる。また放射パターンも
開口部１０の大きさ、形状によって変化させることがで
きる。
次に本発明の第２実施倒として本発明を利用したドツプ
ラセンサを第６図を用いて説明する。第６図は本発明の
第２実施例のカバー９を除去して上方からみた平面図で
あり、第１図と同一機能のものには同一符号を付してあ
り、また図示せぬカバー９には第１実施例と同様に開口
部１０が設けられている。第６図において、開放ストリ
ップ線路７の適当な位置にローパスフィルタ１５の入力
端が接続され、ローパスフィルタ１５の出力端はケース
８の外側壁に配設されたドツプラ周波数出力端子１６に
接続されている。
ラセンサを第６図を用いて説明する。第６図は本発明の
第２実施例のカバー９を除去して上方からみた平面図で
あり、第１図と同一機能のものには同一符号を付してあ
り、また図示せぬカバー９には第１実施例と同様に開口
部１０が設けられている。第６図において、開放ストリ
ップ線路７の適当な位置にローパスフィルタ１５の入力
端が接続され、ローパスフィルタ１５の出力端はケース
８の外側壁に配設されたドツプラ周波数出力端子１６に
接続されている。
上記の構成において、マイクロ波発振出力は放射゛電力
として前記第１実施例と同様に誘電体共振器３から図示
せぬカバー９の開口部１０を介して外部に放射される。
として前記第１実施例と同様に誘電体共振器３から図示
せぬカバー９の開口部１０を介して外部に放射される。
放射された電波は外部の移動体に衝突しそこでドツプラ
シフトを受けて再放射され、その一部がアンテナとして
の誘電体共振器３で受信される。この受信電波は発振状
態にある能１り１素子６に印加され、能動索子６の非線
形特性により周波数の混合作用（ミキサーとしての作用
）を受け、その一部としてドツプラ周波数がベースバン
ドに戻される。このドツプラ周波数をローパスフィルタ
１５を介してドツプラ周波数出力端子１６から取り出す
ことにより、本装置の外部にある移動体の情報を得るこ
とができる。
シフトを受けて再放射され、その一部がアンテナとして
の誘電体共振器３で受信される。この受信電波は発振状
態にある能１り１素子６に印加され、能動索子６の非線
形特性により周波数の混合作用（ミキサーとしての作用
）を受け、その一部としてドツプラ周波数がベースバン
ドに戻される。このドツプラ周波数をローパスフィルタ
１５を介してドツプラ周波数出力端子１６から取り出す
ことにより、本装置の外部にある移動体の情報を得るこ
とができる。
なお、ローパスフィルタ１５は発振回路の発振周波数近
傍では高インピーダンスであるので回路的には発振回路
に対して影響を及ぼさないが、電磁的にも他の回路素子
に対して影響を及ぼさないように設計する必要がある。
傍では高インピーダンスであるので回路的には発振回路
に対して影響を及ぼさないが、電磁的にも他の回路素子
に対して影響を及ぼさないように設計する必要がある。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明は、マイクロ波発振用の能
動素子と誘電体共振器とを有し、誘電体共振器により発
振周波数を安定化した発振回路を、電波遮断性材料から
なる箱体内に封入し、該箱体の誘電体共振器の近傍に電
波透過性材料からなる電磁的開口部を設けて、前記発振
回路の発振出力を誘電体共振器からの放射電力として箱
体の開口部を介して外部に出力させるものであり、小型
かつ簡単な構成で発振器とアンテナとの両者の作用を果
たすので、近距離センサや簡易レーダ等に利用すれば機
器の小型化が可能となるだけでなく、発振器とアンテナ
間の配線による損失もなくすことができる等の効果を有
する。
動素子と誘電体共振器とを有し、誘電体共振器により発
振周波数を安定化した発振回路を、電波遮断性材料から
なる箱体内に封入し、該箱体の誘電体共振器の近傍に電
波透過性材料からなる電磁的開口部を設けて、前記発振
回路の発振出力を誘電体共振器からの放射電力として箱
体の開口部を介して外部に出力させるものであり、小型
かつ簡単な構成で発振器とアンテナとの両者の作用を果
たすので、近距離センサや簡易レーダ等に利用すれば機
器の小型化が可能となるだけでなく、発振器とアンテナ
間の配線による損失もなくすことができる等の効果を有
する。
第１図は本発明の第１実施例のカバーを除去して上方か
らみた平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ′線に沿った断
面図、第３図は本発明の第１実施例を説明するための公
知の発振回路を示す図、第４図は本発明の第１実施例の
磁力線の分布を示す図、第５図は本発明の第１実施例の
開口部内の磁力線と等価電流源の分布を示す図、第６図
は本発明の第２実施例のカバーを除去して上方からみた
平面図である。 １・・誘電体基板、３・・・誘電体共振器。
らみた平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ′線に沿った断
面図、第３図は本発明の第１実施例を説明するための公
知の発振回路を示す図、第４図は本発明の第１実施例の
磁力線の分布を示す図、第５図は本発明の第１実施例の
開口部内の磁力線と等価電流源の分布を示す図、第６図
は本発明の第２実施例のカバーを除去して上方からみた
平面図である。 １・・誘電体基板、３・・・誘電体共振器。
Claims (2)
- （１）マイクロ波発振用の能動素子と誘電体共振器とを
具え該誘電体共振器により発振周波数を安定化した発振
回路を、電波遮断性材料からなる箱体内に封入したマイ
クロ波装置において、前記箱体の前記誘電体共振器近傍
に電波透過性材料からなる電磁的開口部を設け、前記発
振回路の発振出力を前記誘電体共振器からの放射電力と
して前記箱体の開口部を介して外部に出力することを特
徴とするマイクロ波装置。 - （２）前記発振回路にはローパスフィルタが接続されて
おり、前記誘電体共振器より放射し他の物体で反射され
た発振出力を該誘電体共振器で受信し、前記能動素子の
自己混合作用を利用してドップラ信号を前記ローパスフ
ィルタを介して出力することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のマイクロ波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269342A JPS62129773A (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | マイクロ波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269342A JPS62129773A (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | マイクロ波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62129773A true JPS62129773A (ja) | 1987-06-12 |
Family
ID=17471039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60269342A Pending JPS62129773A (ja) | 1985-12-02 | 1985-12-02 | マイクロ波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62129773A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014219227A (ja) * | 2013-05-02 | 2014-11-20 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
-
1985
- 1985-12-02 JP JP60269342A patent/JPS62129773A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014219227A (ja) * | 2013-05-02 | 2014-11-20 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
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