JPS63206001A - 低域フイルタ導波管型ダイオ−ドリミツタ - Google Patents
低域フイルタ導波管型ダイオ−ドリミツタInfo
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- JPS63206001A JPS63206001A JP62038977A JP3897787A JPS63206001A JP S63206001 A JPS63206001 A JP S63206001A JP 62038977 A JP62038977 A JP 62038977A JP 3897787 A JP3897787 A JP 3897787A JP S63206001 A JPS63206001 A JP S63206001A
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- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract 2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/10—Auxiliary devices for switching or interrupting
- H01P1/15—Auxiliary devices for switching or interrupting by semiconductor devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/207—Hollow waveguide filters
Landscapes
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
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、レーダ装置等に使用される導波管型のダイオ
ードリリＶ−夕に関する。
ードリリＶ−夕に関する。
例えばレーダ装置は、第４図に示すように、マグネトロ
ン１で発振したマイクロ波をサーキュレータ２によりア
ンテナ３方向に送り出して、目標物で反射した反射波を
そのアンテナ３で受信してサーキュレータ２によりリミ
ッタ４に導き、更に受信機５に転送して分析処理するよ
う構成されている。
ン１で発振したマイクロ波をサーキュレータ２によりア
ンテナ３方向に送り出して、目標物で反射した反射波を
そのアンテナ３で受信してサーキュレータ２によりリミ
ッタ４に導き、更に受信機５に転送して分析処理するよ
う構成されている。
リミッタ４は、アンテナ３でのマイクロ波の直接反射波
やサーキュレータ２を直接漏洩して入力する大きなエネ
ルギーのマイクロ波から受信機５を保護するためのもの
であり、通常はＰＩＮダイオードを使用して、マイクロ
波電力によるセルフバイアスによりインピーダンスを変
化させ、大電力時に回路を短絡させてリミッタ機能を果
たすように構成されている。
やサーキュレータ２を直接漏洩して入力する大きなエネ
ルギーのマイクロ波から受信機５を保護するためのもの
であり、通常はＰＩＮダイオードを使用して、マイクロ
波電力によるセルフバイアスによりインピーダンスを変
化させ、大電力時に回路を短絡させてリミッタ機能を果
たすように構成されている。
第５図はこのようなリミッタを導波管型ダイオードリミ
ッタとして構成した従来の装置を示す図である。この例
では、マイクロ波伝送路としての高いインピーダンスの
導波管６に低いインピーダンスのＰＩＮダイオード７を
結合させるために、その導波管６に同軸回路の分岐スタ
ブ８．９を装填し、その同軸スタブ８．９によりダイオ
ード７を１６１して、そのダイオード７のセルフバイア
スによるスイッチング作用によって分岐点で短絡、解放
する回路を構成しリミッタ機能を発揮させるようにして
いる。
ッタとして構成した従来の装置を示す図である。この例
では、マイクロ波伝送路としての高いインピーダンスの
導波管６に低いインピーダンスのＰＩＮダイオード７を
結合させるために、その導波管６に同軸回路の分岐スタ
ブ８．９を装填し、その同軸スタブ８．９によりダイオ
ード７を１６１して、そのダイオード７のセルフバイア
スによるスイッチング作用によって分岐点で短絡、解放
する回路を構成しリミッタ機能を発揮させるようにして
いる。
この分岐スタブの回路では、その特性インピーダンスＺ
３をダイオード７の容量リアクタンスの半分に等しくな
るように選び、その電気長θ１、θ２をそれぞれ３λ／
８、λ／８に設定した場合、マイクロ波電力の印加によ
るダイオード７のインピーダンスの変化（大電力印加時
には短絡する）により分岐点Ｃで最適の短絡、解放する
回路が得られる。ＺＯは導波管６の特性インピーダンス
、Ａは入力端子、Ｂは出力端子である。
３をダイオード７の容量リアクタンスの半分に等しくな
るように選び、その電気長θ１、θ２をそれぞれ３λ／
８、λ／８に設定した場合、マイクロ波電力の印加によ
るダイオード７のインピーダンスの変化（大電力印加時
には短絡する）により分岐点Ｃで最適の短絡、解放する
回路が得られる。ＺＯは導波管６の特性インピーダンス
、Ａは入力端子、Ｂは出力端子である。
更に、短絡回路構成時の分離（遮断）特性の改善、耐電
力改善を考慮した場合、そのそれぞれの特徴を有するダ
イオード、即ち分離特性は１層の薄いＰＩＮダイオード
が良好で、また耐電力特性は逆に厚い素子が良好なので
、各々の特性を持つダイオードを２個第６図に符号７′
、７′で示すように使用して、２段の分岐回路を構成し
たものもある。８′、８＃、９′、９＃は分岐スタブで
ある。ここで多段分岐間の電気長θ、はλ／４の奇数倍
に設定することで１７４波長結合回路が構成される。
力改善を考慮した場合、そのそれぞれの特徴を有するダ
イオード、即ち分離特性は１層の薄いＰＩＮダイオード
が良好で、また耐電力特性は逆に厚い素子が良好なので
、各々の特性を持つダイオードを２個第６図に符号７′
、７′で示すように使用して、２段の分岐回路を構成し
たものもある。８′、８＃、９′、９＃は分岐スタブで
ある。ここで多段分岐間の電気長θ、はλ／４の奇数倍
に設定することで１７４波長結合回路が構成される。
ところが、上記のように構成される導波管型ダイオード
リミッタは、その伝送特性が第７図＋８）に示すような
特性に、また分離特性が同図（ｂｌに示すような特性と
なり、特に分離特性は特定の周波数帯域のみで損失量を
増大させるが、その両側では小さな損失量となる。
リミッタは、その伝送特性が第７図＋８）に示すような
特性に、また分離特性が同図（ｂｌに示すような特性と
なり、特に分離特性は特定の周波数帯域のみで損失量を
増大させるが、その両側では小さな損失量となる。
このため、レーダ装置に使用した場合、マグネトロンｌ
の基本発振モード（第７図の周波数範囲Ｘ）よりも高い
発振モードに対しては充分な減衰を得ることができず、
その高いモードの成分が大電力となって入力すると受信
機５が破壊される事態が生じる可能性があった。
の基本発振モード（第７図の周波数範囲Ｘ）よりも高い
発振モードに対しては充分な減衰を得ることができず、
その高いモードの成分が大電力となって入力すると受信
機５が破壊される事態が生じる可能性があった。
そこで、第８図に示すように導波管６の端部にシボリ１
０でなるバンドパスフィルタをλ７４７４波長結装填し
て、第７図〜）の二点鎖線で示すように分離特性の改善
を図ったものがある。
０でなるバンドパスフィルタをλ７４７４波長結装填し
て、第７図〜）の二点鎖線で示すように分離特性の改善
を図ったものがある。
しかし、この方法によっても、分岐スタブの多段装填は
寸法上の制約等によりλ／４の間隔で行われる場合が多
く、バンドフィルタによって生じる高次モードを充分減
衰させることは不可能であり、またダイオードインピー
ダンスが変化する過渡的な間はλ／４結合が乱れて不要
な共振モードが生じ完全な分離状態とならない。
寸法上の制約等によりλ／４の間隔で行われる場合が多
く、バンドフィルタによって生じる高次モードを充分減
衰させることは不可能であり、またダイオードインピー
ダンスが変化する過渡的な間はλ／４結合が乱れて不要
な共振モードが生じ完全な分離状態とならない。
即ち、従来の導波管型ダイオードリミッタでは、■波長
による電気長をもつ分岐スタブを必要とし、また多段構
成の場合は分岐スタブ間隔を必要とするため、分離及び
伝送特性に必ず周波数特性を持ち、分離帯域（遮断帯域
）を広帯域化することはできず、■その広帯域化のため
にλ／４型フィルタを結合した場合では、ダイオードイ
ンピーダンスの過渡的変化に対して不要な共振や高次モ
ードの発生を促して完全な分離状態が得られず、■却っ
てそのフィルタ装着により回路形状が大型化するという
問題があった。
による電気長をもつ分岐スタブを必要とし、また多段構
成の場合は分岐スタブ間隔を必要とするため、分離及び
伝送特性に必ず周波数特性を持ち、分離帯域（遮断帯域
）を広帯域化することはできず、■その広帯域化のため
にλ／４型フィルタを結合した場合では、ダイオードイ
ンピーダンスの過渡的変化に対して不要な共振や高次モ
ードの発生を促して完全な分離状態が得られず、■却っ
てそのフィルタ装着により回路形状が大型化するという
問題があった。
本発明の目的は、上記した問題を解消して目標とする分
離周波数以上の帯域についても充分な分離特性が得られ
、しかも不要な共振等も生じないようにすることである
。
離周波数以上の帯域についても充分な分離特性が得られ
、しかも不要な共振等も生じないようにすることである
。
このために本発明は、低域通過特性をもつ櫛の歯型導波
管の容量性ギャップ段にリミッタダイオードを装填し、
該導波管を伝搬するマイクロ波電力に応じて該リミッタ
ダイオードのインピーダンスを変化させ、該マイクロ波
の伝送、遮断を行わせるように構成した。
管の容量性ギャップ段にリミッタダイオードを装填し、
該導波管を伝搬するマイクロ波電力に応じて該リミッタ
ダイオードのインピーダンスを変化させ、該マイクロ波
の伝送、遮断を行わせるように構成した。
以下、本発明の実施例について説明する。まず、本実施
例では導波管として低域通過型の櫛の歯型の導波管を使
用する。この導波管１１は、第９図（この第９図はダブ
ルリッジの例）に示すように、電波の伝搬方向に沿って
内壁上下に凹部１１ａ、凸部１１ｂを連続的に設けた形
状の導波管であり、凹部１１ａが誘導（コイル）成分Ｌ
１として働き、凸部１１ｂが容量成分Ｃ１として働くの
で、その等価回路は第９図（Ｃ）に示すようになり、あ
る周波数以上の高域成分を遮断する低域通過型フィルタ
となる。
例では導波管として低域通過型の櫛の歯型の導波管を使
用する。この導波管１１は、第９図（この第９図はダブ
ルリッジの例）に示すように、電波の伝搬方向に沿って
内壁上下に凹部１１ａ、凸部１１ｂを連続的に設けた形
状の導波管であり、凹部１１ａが誘導（コイル）成分Ｌ
１として働き、凸部１１ｂが容量成分Ｃ１として働くの
で、その等価回路は第９図（Ｃ）に示すようになり、あ
る周波数以上の高域成分を遮断する低域通過型フィルタ
となる。
第１図はこのような導波管１１を使用した本実施例の導
波管型ダイオードリミッタを示す図である。本実施例で
は導波管１１の内壁の凸部１１ｂつまり容量性ギャップ
の部分に同軸チョーク１２を取り付け、このチョーク１
２によりＰＩＮダイオード７を装填するように構成して
いる。第１図（Ｃ１はその等価回路を示す図であり、チ
ョーク１２は並列接続の誘導成分Ｌ２として働き、ダイ
オード７はこれに直列接続された状態となる。第１図＋
ｄ）はこのダイオード７の等価回路を示す図であり、Ｓ
はバイアスにより切り換わるスイッチで、通常は実線で
示す側に切り換わっていて、大電力のマイクロ波が印加
すると破線で示す側に切り換わるような動作を行う。
波管型ダイオードリミッタを示す図である。本実施例で
は導波管１１の内壁の凸部１１ｂつまり容量性ギャップ
の部分に同軸チョーク１２を取り付け、このチョーク１
２によりＰＩＮダイオード７を装填するように構成して
いる。第１図（Ｃ１はその等価回路を示す図であり、チ
ョーク１２は並列接続の誘導成分Ｌ２として働き、ダイ
オード７はこれに直列接続された状態となる。第１図＋
ｄ）はこのダイオード７の等価回路を示す図であり、Ｓ
はバイアスにより切り換わるスイッチで、通常は実線で
示す側に切り換わっていて、大電力のマイクロ波が印加
すると破線で示す側に切り換わるような動作を行う。
この結果、本実施例のダイオードリミッタでは、導波管
ｌｌ自体が基本的に高域成分をカットする特性を持つの
で、その遮断周波数を通過させるべきマクイロ波周波数
より若干高い周波数に設定しておけば、大電力の当該マ
イクロ波が印加した場合、ダイオード７のインピーダン
スが低下し短絡状態となってそのマイクロ波を遮断する
ので、全体の遮断周波数がそのマイクロ波の周波数以下
となったと等価となり、特性としては遮断周波数がより
低域側に移動した状態となる。第２図にその特性を示し
た。（ａ）が伝送特性、（ｂｌが分離特性である。よっ
て、高次モードに対してはこれを充分減衰乃至遮断する
ので、不要な共振モードを持たずにマイクロ波伝送のス
イッチングを行うことができる。
ｌｌ自体が基本的に高域成分をカットする特性を持つの
で、その遮断周波数を通過させるべきマクイロ波周波数
より若干高い周波数に設定しておけば、大電力の当該マ
イクロ波が印加した場合、ダイオード７のインピーダン
スが低下し短絡状態となってそのマイクロ波を遮断する
ので、全体の遮断周波数がそのマイクロ波の周波数以下
となったと等価となり、特性としては遮断周波数がより
低域側に移動した状態となる。第２図にその特性を示し
た。（ａ）が伝送特性、（ｂｌが分離特性である。よっ
て、高次モードに対してはこれを充分減衰乃至遮断する
ので、不要な共振モードを持たずにマイクロ波伝送のス
イッチングを行うことができる。
第３図はダイオードとして分離特性の良好なダイオード
７′と耐電力の充分なダイオード７＃をを使用して多段
化したリミッタの例を示す図である。
７′と耐電力の充分なダイオード７＃をを使用して多段
化したリミッタの例を示す図である。
（発明の効果〕
以上から本発明によれば、ダイオードインピーダンスの
変化により遮断周波数のみが変化する特性となるので、
不要な共振モードを持つことはなく、基本伝送モード以
外のモードに対して充分な減衰乃至遮断を行うことがで
きる。従来のように波長に依存する分岐スタブや段間を
持たないので分離特性の広帯域化を図ることができる。
変化により遮断周波数のみが変化する特性となるので、
不要な共振モードを持つことはなく、基本伝送モード以
外のモードに対して充分な減衰乃至遮断を行うことがで
きる。従来のように波長に依存する分岐スタブや段間を
持たないので分離特性の広帯域化を図ることができる。
また、低域通過型フィルタとして集中定数型のものを使
用しており、使用帯域の波長に比べて小さな寸法で実現
が可能となり、小型化が可能となる。
用しており、使用帯域の波長に比べて小さな寸法で実現
が可能となり、小型化が可能となる。
更に、遮断周波数以上の周波数成分に対して充分効果的
な減衰を行うことができ、マイクロ波発振器から発生す
る高次の不要発振成分を完全にカットできる。
な減衰を行うことができ、マイクロ波発振器から発生す
る高次の不要発振成分を完全にカットできる。
第１図（ａ）は本発明の一実施例のダイオードリミッタ
の正面図、（ｂｌは断面図、（Ｃ１は等価回路の回路図
、（ｄｌはＰＩＮダイオードの等価回路の回路図、第２
図は本実施例のダイオードリミッタの伝送特性と分離特
性を示す図、第３図（ａ）は別の実施例のダイオードリ
ミッタの正面図、（ｂ）は断面図、（Ｃ）は等価回路の
回路図、第４図はレーダ装置の概略構成のブロック図、
第５図（ａｌは従来のダイオードリミッタの正面図、（
ｂ）は断面図、（Ｃ１は等価回路図、第６図（ａｌは従
来の別のダイオードリミッタの正面図、（ｂ）は断面図
、（Ｃ）は等価回路図、第７図は従来のダイオードリミ
ッタの伝送特性と分離特性を示す図、第８図（ａｌは従
来の更に別のダイオードリミッタの正面図、（ｂ）は断
面図、（Ｃ）は等価回路図、第９図（ａ）は本実施例で
使用する低域通過型の櫛の歯型導波管の正面図、（ｂ）
は断面、（Ｃ）は等価回路の回路図である。 １・・・マグネトロン、２・・・サーキュレータ、３・
・・アンテナ、４・・・リミッタ、５・・・受信機、６
・・・導波管、７・・・ＰＩＮダイオード、８．９・・
・分岐スタブ、１０・・・シボリ、１１・・・低域通過
型導波管、１２・・・同軸チョーク。 代理人 弁理士 長 尾 常 明 （ｄ） ｈか）えｒ （ａ） （ｂ） （Ｃ） ７’ ７” ｒ”１ＡＩＪ、 τ−ｆｆ＆Ｉ／＋プ
（ａ） （ｂ） （Ｃ） 図面の浄書 （ａ） （ｂ） （Ｃ） （ａ） （ｂ） （Ｃ） （ａ） （ｂ） （Ｃ） 手続補正書（７７＝い １、事件の表示 昭和６２年特許願第０３８９７７号 ２、発明の名称 低域フィルタｉ波管型グイオートリミッタ３、補正をす
る昔 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都港区虎）門−丁目２２番１４号名
称 新日本無線株式会社 ４、代理人
の正面図、（ｂｌは断面図、（Ｃ１は等価回路の回路図
、（ｄｌはＰＩＮダイオードの等価回路の回路図、第２
図は本実施例のダイオードリミッタの伝送特性と分離特
性を示す図、第３図（ａ）は別の実施例のダイオードリ
ミッタの正面図、（ｂ）は断面図、（Ｃ）は等価回路の
回路図、第４図はレーダ装置の概略構成のブロック図、
第５図（ａｌは従来のダイオードリミッタの正面図、（
ｂ）は断面図、（Ｃ１は等価回路図、第６図（ａｌは従
来の別のダイオードリミッタの正面図、（ｂ）は断面図
、（Ｃ）は等価回路図、第７図は従来のダイオードリミ
ッタの伝送特性と分離特性を示す図、第８図（ａｌは従
来の更に別のダイオードリミッタの正面図、（ｂ）は断
面図、（Ｃ）は等価回路図、第９図（ａ）は本実施例で
使用する低域通過型の櫛の歯型導波管の正面図、（ｂ）
は断面、（Ｃ）は等価回路の回路図である。 １・・・マグネトロン、２・・・サーキュレータ、３・
・・アンテナ、４・・・リミッタ、５・・・受信機、６
・・・導波管、７・・・ＰＩＮダイオード、８．９・・
・分岐スタブ、１０・・・シボリ、１１・・・低域通過
型導波管、１２・・・同軸チョーク。 代理人 弁理士 長 尾 常 明 （ｄ） ｈか）えｒ （ａ） （ｂ） （Ｃ） ７’ ７” ｒ”１ＡＩＪ、 τ−ｆｆ＆Ｉ／＋プ
（ａ） （ｂ） （Ｃ） 図面の浄書 （ａ） （ｂ） （Ｃ） （ａ） （ｂ） （Ｃ） （ａ） （ｂ） （Ｃ） 手続補正書（７７＝い １、事件の表示 昭和６２年特許願第０３８９７７号 ２、発明の名称 低域フィルタｉ波管型グイオートリミッタ３、補正をす
る昔 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都港区虎）門−丁目２２番１４号名
称 新日本無線株式会社 ４、代理人
Claims (1)
- （１）、低域通過特性をもつ櫛の歯型導波管の容量性ギ
ャップ段にリミッタダイオードを装填し、該導波管を伝
搬するマイクロ波電力に応じて該リミッタダイオードの
インピーダンスを変化させ、該マイクロ波の伝送、遮断
を行わせるように構成したことを特徴とする低域フィル
タ導波管型ダイオードリミッタ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3897787A JPH0785521B2 (ja) | 1987-02-21 | 1987-02-21 | 低域フイルタ導波管型ダイオ−ドリミツタ |
| GB8802414A GB2202683B (en) | 1987-02-21 | 1988-02-03 | Waveguide-type diode limiter for low-pass filtering |
| KR1019880001685A KR950002748B1 (ko) | 1987-02-21 | 1988-02-17 | 저역 필터용 도파관식 다이오드 리미터 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3897787A JPH0785521B2 (ja) | 1987-02-21 | 1987-02-21 | 低域フイルタ導波管型ダイオ−ドリミツタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206001A true JPS63206001A (ja) | 1988-08-25 |
| JPH0785521B2 JPH0785521B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=12540210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3897787A Expired - Fee Related JPH0785521B2 (ja) | 1987-02-21 | 1987-02-21 | 低域フイルタ導波管型ダイオ−ドリミツタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0785521B2 (ja) |
| KR (1) | KR950002748B1 (ja) |
| GB (1) | GB2202683B (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0567934A (ja) * | 1991-09-09 | 1993-03-19 | Toshiba Corp | ダイオードリミツタ |
| US6057569A (en) * | 1997-07-16 | 2000-05-02 | New Japan Radio Co., Ltd. | Diode limiter device |
| JP2009010578A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Mitsubishi Electric Corp | 導波管スイッチおよび単極多投導波管スイッチ |
| JP2011103601A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Furuno Electric Co Ltd | ダイオードリミッタ、ダイオードリミッタ装置およびレーダ装置 |
| JP2014036418A (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-24 | Toshiba Corp | 導波管 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2232303A (en) * | 1989-05-23 | 1990-12-05 | Marconi Gec Ltd | Waveguide switch |
| EP2161834B1 (en) | 2007-06-05 | 2013-08-28 | Furuno Electric Company, Limited | High-frequency limiter |
| KR101467474B1 (ko) * | 2013-02-27 | 2014-12-01 | 주식회사 아이스퀘어엠 | 고출력 전자기파의 보호 장치 |
| KR101410765B1 (ko) * | 2013-06-27 | 2014-06-24 | 한국전자통신연구원 | 적층형 다이오드 리미터 |
Family Cites Families (4)
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