JP2006014202A - Nonradioactive dielectric line, and high-frequency transmitter/receiver, radar device, radar device mounting vehicle, and radar device mounting small-sized ship using same - Google Patents

Nonradioactive dielectric line, and high-frequency transmitter/receiver, radar device, radar device mounting vehicle, and radar device mounting small-sized ship using same Download PDF

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JP2006014202A JP2004191728A JP2004191728A JP2006014202A JP 2006014202 A JP2006014202 A JP 2006014202A JP 2004191728 A JP2004191728 A JP 2004191728A JP 2004191728 A JP2004191728 A JP 2004191728A JP 2006014202 A JP2006014202 A JP 2006014202A
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麿明 前谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonradioactive dielectric line which can adjust a characteristic impedance practically, easily and closely. <P>SOLUTION: In a nonradioactive dielectric line, a dielectric line 3 transmitting a high-frequency signal is arranged between flat conductors 1 and 2 arranged in parallel at an interval equal to or less than half of a wavelength of the high-frequency signal, and a concave 4 opposed to a part of the dielectric line 3 inside of at least one of the flat conductors 1 and 2 is formed. An electromagnetic wave transmitting the dielectric line 3 leaks to the concave 4, the concave 4 forms a standing wave like a stub. Therefore, since a reflection coefficient when an output end 3b side is seen from an input end 3a can be continuously changed by changing the depth to a bottom 4b of the concave 4, the characteristic impedance of the nonradioactive dielectric line can be continuously changed so as to match a desired condition easily. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車載レーダ装置等で用いられるミリ波集積回路等に組み込まれ、高周波信号の伝送用として用いられる非放射性誘電体線路において、回路整合等を目的とした特性インピーダンスの調整をすることができる非放射性誘電体線路ならびにそれを用いた高周波送受信器、レーダ装置、レーダ装置搭載車両およびレーダ装置搭載小型船舶に関するものである。   The present invention is incorporated in a millimeter wave integrated circuit or the like used in an on-vehicle radar device or the like, and can adjust a characteristic impedance for circuit matching or the like in a non-radiative dielectric line used for transmitting a high frequency signal. The present invention relates to a non-radiative dielectric line that can be produced, a high-frequency transceiver using the same, a radar apparatus, a vehicle equipped with a radar apparatus, and a small ship equipped with a radar apparatus.

従来から、特にミリ波帯（30ＧＨｚ〜300ＧＨｚ）の高周波信号を伝送する高周波用伝送線路として、非放射性誘電体線路（NonRadiative Dielectric Waveguide、以下、ＮＲＤガイドともいう。）が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a non-radiative dielectric waveguide (hereinafter also referred to as an NRD guide) is known as a high-frequency transmission line that transmits a high-frequency signal in the millimeter wave band (30 GHz to 300 GHz).

この非放射性誘電体線路の基本的構成は、図13に部分破断斜視図で示すように、所定の間隔ａをもって平行に配置された平板導体41，42間に、断面が矩形状の誘電体線路43を、間隔ａを高周波信号の波長λに対してａ≦λ／２として配置したものである。これにより、外部から誘電体線路43へのノイズの侵入をなくし、かつ外部への高周波信号の放射をなくして、誘電体線路43中により高周波信号をほとんど損失なく伝搬させることができる。なお、波長λは使用周波数における空気中（自由空間）での高周波信号の波長である。   As shown in a partially broken perspective view in FIG. 13, the basic configuration of this non-radiative dielectric line is a dielectric line having a rectangular cross section between flat conductors 41 and 42 arranged in parallel with a predetermined interval a. 43 is arranged such that the interval a is a ≦ λ / 2 with respect to the wavelength λ of the high-frequency signal. As a result, it is possible to eliminate the intrusion of noise from the outside into the dielectric line 43 and to radiate the high-frequency signal to the outside, and to propagate the high-frequency signal through the dielectric line 43 with almost no loss. The wavelength λ is the wavelength of the high frequency signal in the air (free space) at the operating frequency.

このような非放射性誘電体線路を用いて各種の高周波回路を構成しようとする場合に、例えば高周波発振器のように特性インピーダンスが異なる高周波回路要素を使用することがあるが、高周波回路要素に対して効率良く信号電力を供給するために、非放射性誘電体線路と高周波回路要素との間でインピーダンス整合を行なうことが必要となる。かかる目的に対して、従来、例えば、誘電体線路の一部の形状を変化させる方法や誘電体線路の一部の近傍に導体を配設する方法によって非放射性誘電体線路の特性インピーダンスを変化させることが提案されている（例えば、特許文献１〜３を参照。）。   When trying to construct various high-frequency circuits using such non-radiative dielectric lines, for example, high-frequency circuit elements having different characteristic impedances such as a high-frequency oscillator may be used. In order to efficiently supply signal power, it is necessary to perform impedance matching between the non-radiative dielectric line and the high-frequency circuit element. For this purpose, conventionally, for example, the characteristic impedance of a non-radiative dielectric line is changed by changing the shape of a part of the dielectric line or by arranging a conductor in the vicinity of a part of the dielectric line. (For example, refer to Patent Documents 1 to 3).

また、従来の非放射性誘電体線路の例として、その他にも、例えば、特許文献４に開示されているように、平板導体の誘電体線路が接触する部分に多数の貫通孔である調整孔を形成し、高周波の伝送特性が最適となるように、その多数の調整孔を選択的に導電ペースト等の導電性部材で塞ぐこととしたようなものがある。   In addition, as an example of a conventional non-radiative dielectric line, in addition to the above, for example, as disclosed in Patent Document 4, adjustment holes, which are a large number of through holes, are formed in a portion where a dielectric line of a flat conductor contacts. In some cases, the adjustment holes are selectively closed with a conductive member such as a conductive paste so that the high-frequency transmission characteristics are optimized.

また、従来の高周波送受信器の例は、例えば、特許文献５および特許文献６に開示されている。   Moreover, the example of the conventional high frequency transmitter / receiver is disclosed by patent document 5 and patent document 6, for example.

また、従来のレーダ装置およびそれを搭載したレーダ装置搭載車両の例は、例えば、特許文献７に開示されている。
特開平７−288408号公報 特開平11−186817号公報 特開2003−209412号公報 特開2000−323906号公報 特開平７−77576号公報 特開2000−258525号公報 特開2003−35768号公報 An example of a conventional radar device and a vehicle equipped with the radar device is disclosed in, for example, Patent Document 7.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-288408 JP-A-11-186817 JP 2003-209412 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-323906 JP 7-77576 A JP 2000-258525 A JP 2003-35768 A

しかしながら、誘電体線路の一部の形状を変化させる方法においては、誘電体線路に高周波信号としての電磁波を適切に伝搬させるための誘電体線路の線路断面形状の条件に制限があるために、線路断面形状の変更により誘電体線路の特性インピーダンスを変化させることができる範囲（調整範囲）に制限があることや、さらに所望の調整のためには非常に高精度の加工が必要となることから、特性インピーダンスの調整を実用的に行なうことができないという問題点があった。   However, in the method of changing the shape of a part of the dielectric line, the condition of the line cross-sectional shape of the dielectric line for appropriately propagating the electromagnetic wave as a high frequency signal to the dielectric line is limited. Because there is a limit to the range (adjustment range) in which the characteristic impedance of the dielectric line can be changed by changing the cross-sectional shape, and because very high-precision processing is required for the desired adjustment, There is a problem that the characteristic impedance cannot be adjusted practically.

また、誘電体線路への加工を不要にすることを主眼に提案された、誘電体線路の一部の近傍に導体を配設する方法においても、同様に調整範囲に制限があるとともに、その導体の所望の形状への加工および配設時に高精度が要求されることから、特性インピーダンスの調整を実用的に行なうことができないという問題点があった。   Also, in the method of disposing a conductor in the vicinity of a part of the dielectric line, which has been proposed mainly to eliminate the processing of the dielectric line, the adjustment range is similarly limited, and the conductor Therefore, there is a problem that the characteristic impedance cannot be adjusted practically because high accuracy is required at the time of processing and arranging the desired shape.

また、いずれの方法においても、特性インピーダンスの変化を把握するには、誘電体線路の一部において、形状が変化している部分かまたは近傍に導体が配設されている部分で反射する高周波信号の反射係数の実部を知る必要があり、それには複雑な計算を要するために特性インピーダンスを正確に予測することが難しいことから、様々な特性インピーダンスを適切に設定することには不向きであるという問題点があった。   In any method, in order to grasp the change in characteristic impedance, a high-frequency signal reflected from a part of the dielectric line that is changed in shape or a part in which a conductor is disposed in the vicinity. It is necessary to know the real part of the reflection coefficient, and it is difficult to accurately predict the characteristic impedance because it requires complicated calculations, so it is not suitable for setting various characteristic impedances appropriately. There was a problem.

また、いずれの方法においても、誘電体線路を一対の導体板で挟持した後に調整を行なうことが困難となるために、特に高周波回路要素に応じた個別の調整をすることや、高周波回路要素として例えば高周波発振器等を動作させながら特性インピーダンスを調整するといった動的なチューニングをすることが容易ではないという問題点もあった。   In either method, since it is difficult to make adjustments after the dielectric line is sandwiched between a pair of conductor plates, individual adjustments depending on the high-frequency circuit elements can be made. For example, there is a problem that it is not easy to perform dynamic tuning such as adjusting characteristic impedance while operating a high-frequency oscillator or the like.

また、特許文献４に開示されているような従来の非放射性誘電体線路では、特性インピーダンスの調整は、貫通孔である調整孔が導電性部材で塞がれているかまたは塞がれていないかという違いに対応する２つの異なる特性インピーダンスの間における二値的な変化しか与えることができないため、特性インピーダンスを広い範囲で緻密に調整することができないという問題点があった。また、特許文献４において、「多数の調整孔」と開示されているとおり、多くの調整孔を設けたとしても、複数の反射点が分散して存在することとなって、それら反射点の配置のさせ方とインピーダンス整合との関係は不明確であり、理論的根拠が不明確であることから、高周波回路要素に応じた個別の調整をすることや動的なチューニングをする目的に対して適切に用いることが困難であるという問題点があった。   Further, in the conventional non-radiative dielectric line as disclosed in Patent Document 4, the adjustment of the characteristic impedance is performed by checking whether the adjustment hole, which is a through hole, is blocked by a conductive member or not. Since only a binary change between two different characteristic impedances corresponding to the difference can be given, there is a problem that the characteristic impedance cannot be precisely adjusted in a wide range. Further, as disclosed in Patent Document 4 as "many adjustment holes", even if a large number of adjustment holes are provided, a plurality of reflection points exist in a dispersed manner, and the arrangement of these reflection points is determined. The relationship between the method of impedance and impedance matching is unclear, and the theoretical basis is unclear, so it is appropriate for the purpose of individual adjustment or dynamic tuning according to the high-frequency circuit elements. There was a problem that it was difficult to use it.

また、一度塞がれてしまった調整孔を再度塞がれていない状態に戻すような調整は困難であるという問題点や、多数の調整孔を設けたり、それらの調整孔を塞いだりするといった作業は、製造工程を煩雑なものにするという問題点もあった。   In addition, there is a problem that it is difficult to adjust an adjustment hole that has been once closed to return it to a state in which it is not closed again, or a large number of adjustment holes are provided, or such adjustment holes are blocked. The work also has the problem of making the manufacturing process complicated.

また、従来の非放射性誘電体線路を用いた高周波送受信器では、高周波発振器に接続された非放射性誘電体線路に設けられる特性インピーダンスの調整手段が、その高周波発振器を安定に発振させるための最適な条件になるようには非放射性誘電体線路の特性インピーダンスを調整したり動的なチューニングをしたりすることができないため、周囲の温度や湿度等の環境条件により高周波発振器の発振がその最適な条件からはずれて不安定なものとなりやすく、従って、このような高周波発振器を具備する高周波送受信器は、環境条件の変化によって正常に送受信をすることができなくなることがあるという問題点があった。   In addition, in a conventional high-frequency transmitter / receiver using a non-radiative dielectric line, the characteristic impedance adjusting means provided in the non-radiative dielectric line connected to the high-frequency oscillator is optimal for stably oscillating the high-frequency oscillator. Since the characteristic impedance of the non-radiative dielectric line cannot be adjusted or dynamic tuning cannot be performed to meet the conditions, the oscillation of the high-frequency oscillator is the optimal condition depending on the environmental conditions such as ambient temperature and humidity. Therefore, the high frequency transmitter / receiver including such a high frequency oscillator may not be able to transmit / receive normally due to changes in environmental conditions.

また、このような高周波送受信器を用いたレーダ装置では、環境条件によっては誤探知を起こしやすくなったり探知することができる探知対象物までの距離が短くなったりすることがあるという問題点があった。   In addition, the radar apparatus using such a high-frequency transmitter / receiver has a problem that, depending on environmental conditions, erroneous detection is likely to occur or the distance to a detection target that can be detected may be shortened. It was.

また、このようなレーダ装置を搭載した車両や小型船舶では、探知対象物をレーダ装置で探知することによってその情報に基づいて回避や制動等の適切な挙動をとることが行なわれているが、レーダ装置が誤探知を起こしたり探知することができる探知対象物までの距離が短くなったり、探知対象物の探知が遅れるために、その探知の後にそれら車両や小型船舶に急激な挙動を起こさせたりしてしまうことがあるという問題点があった。   Further, in vehicles and small ships equipped with such a radar device, it is performed to detect an object to be detected by the radar device and take appropriate behavior such as avoidance and braking based on the information, Since the distance to the detection target that the radar device can detect or detect is shortened or the detection of the detection target is delayed, the vehicle or small vessel is caused to take a sudden action after the detection. There was a problem that sometimes.

本発明は上記のような従来の技術における問題点を解決すべく案出されたものであり、その目的は、実用的であって簡単かつ緻密に特性インピーダンスの調整や動的なチューニングを行なうことができ、しかも小型にすることができる非放射性誘電体線路ならびにそれを用いた高周波送受信器、レーダ装置、レーダ装置搭載車両およびレーダ装置搭載小型船舶を提供することにある。   The present invention has been devised to solve the above-described problems in the prior art, and its purpose is to perform practical and simple and precise characteristic impedance adjustment and dynamic tuning. It is another object of the present invention to provide a non-radiative dielectric line that can be reduced in size and a high-frequency transmitter / receiver, a radar device, a radar device-equipped vehicle, and a radar device-equipped small vessel.

本発明の非放射性誘電体線路は、高周波信号の波長の２分の１以下の間隔で平行に配置された平板導体間に前記高周波信号を伝搬させる誘電体線路が配置されており、前記平板導体の少なくとも一方の内面に前記誘電体線路の一部に対向する凹部が形成されていることを特徴とするものである。   In the non-radiative dielectric line of the present invention, a dielectric line for propagating the high-frequency signal is arranged between flat conductors arranged in parallel at intervals of half or less of the wavelength of the high-frequency signal. A recess facing the part of the dielectric line is formed on at least one of the inner surfaces.

また、本発明の非放射性誘電体線路は、上記構成において、前記凹部は、前記平板導体に形成された貫通孔と、この貫通孔を塞ぐ導体部材とで形成されていることを特徴とするものである。   Moreover, the nonradiative dielectric line of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the recess is formed by a through hole formed in the flat conductor and a conductor member that closes the through hole. It is.

また、本発明の非放射性誘電体線路は、上記各構成において、前記凹部は、開口の形状が前記誘電体線路に沿った長方形状であることを特徴とするものである。   The non-radiative dielectric line of the present invention is characterized in that, in each of the above-mentioned configurations, the recess has a rectangular shape with an opening shape along the dielectric line.

また、本発明の非放射性誘電体線路は、上記各構成において、前記凹部は、開口の形状が円形状であることを特徴とするものである。   The non-radiative dielectric line of the present invention is characterized in that, in each of the above-described configurations, the recess has a circular opening.

また、本発明の非放射性誘電体線路は、上記各構成において、前記凹部は、その中央部が前記誘電体線路の中央部に対向していることを特徴とするものである。   The non-radiative dielectric line of the present invention is characterized in that, in each of the above-described configurations, the concave portion has a central portion facing a central portion of the dielectric line.

本発明の第１の高周波送受信器は、高周波信号を発生する高周波発振器と、この高周波発振器に第１の高周波用伝送線路で接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端に送信用高周波信号を出力し、他方の出力端にローカル信号を出力する分岐器と、磁性体の周囲に第１の端子，第２の端子および第３の端子を有し、この順に一つの端子から入力された高周波信号を隣接する次の端子より出力する、前記分岐器の前記一方の出力端に第２の高周波用伝送線路で前記第１の端子が接続されたサーキュレータと、このサーキュレータの前記第２の端子に第３の高周波用伝送線路で接続された送受信アンテナと、前記分岐器の前記他方の出力端と前記サーキュレータの前記第３の端子との間に第４および第５の高周波用伝送線路で接続された、前記他方の出力端に出力された前記ローカル信号と前記送受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備しており、前記第１乃至第５の高周波用伝送線路の少なくとも１つが上記のいずれかの本発明の非放射性誘電体線路であることを特徴とするものである。   A first high-frequency transmitter / receiver of the present invention includes a high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal, and the high-frequency oscillator that is connected to the high-frequency oscillator by a first high-frequency transmission line and that transmits the signal to one output terminal. A branching device that outputs a high-frequency signal and outputs a local signal to the other output terminal, and has a first terminal, a second terminal, and a third terminal around the magnetic material, and is input from one terminal in this order. A circulator in which the first terminal is connected to the one output end of the branching device by a second high-frequency transmission line, and the second terminal of the circulator outputs the generated high-frequency signal from a next adjacent terminal. A transmission / reception antenna connected to the terminal of the third high-frequency transmission line, and fourth and fifth high-frequency transmission lines between the other output end of the branching device and the third terminal of the circulator. Connected with A mixer that mixes the local signal output to the other output terminal and the high-frequency signal received by the transmission / reception antenna to output an intermediate-frequency signal; At least one of the transmission lines is any one of the above non-radiative dielectric lines according to the present invention.

本発明の第２の高周波送受信器は、高周波信号を発生する高周波発振器と、この高周波発振器に第１の高周波用伝送線路で接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端に送信用高周波信号を出力し、他方の出力端にローカル信号を出力する分岐器と、この分岐器の前記一方の出力端に入力端が第２の高周波用伝送線路で接続された、出力端側に前記送信用高周波信号を出力するアイソレータと、このアイソレータの前記出力端に第３の高周波用伝送線路で接続された、前記送信用高周波信号を送信する送信アンテナと、前記分岐器の前記他方の出力端側に第４の高周波用伝送線路で接続された受信アンテナと、この受信アンテナと前記分岐器の前記他方の出力端との間に前記第４の高周波用伝送線路および第５の高周波用伝送線路で接続された、前記他方の出力端に出力されたローカル信号と前記受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備しており、前記第１乃至第５の高周波用伝送線路の少なくとも１つが上記のいずれかの本発明の非放射性誘電体線路であることを特徴とするものである。   A second high-frequency transmitter / receiver of the present invention is a high-frequency oscillator for generating a high-frequency signal, and the high-frequency oscillator connected to the high-frequency oscillator by a first high-frequency transmission line for transmitting to one output terminal. A branching device that outputs a high-frequency signal and outputs a local signal to the other output end; and an input end connected to the one output end of the branching device by a second high-frequency transmission line; An isolator for outputting a transmission high-frequency signal; a transmission antenna for transmitting the transmission high-frequency signal connected to the output end of the isolator by a third high-frequency transmission line; and the other output end of the branching device A reception antenna connected to the side by a fourth high-frequency transmission line, and the fourth high-frequency transmission line and the fifth high-frequency transmission line between the reception antenna and the other output end of the branching device. so A mixer that mixes a local signal output to the other output terminal and a high-frequency signal received by the receiving antenna and outputs an intermediate frequency signal; At least one of the high-frequency transmission lines is any one of the above non-radiative dielectric lines according to the present invention.

本発明のレーダ装置は、上記本発明の第１および第２のいずれかの高周波送受信器と、この高周波送受信器から出力される前記中間周波信号を処理して探知対象物までの距離情報を検出する距離情報検出器とを具備することを特徴とするものである。   The radar apparatus according to the present invention detects the distance information to the detection object by processing either the first or second high frequency transmitter / receiver of the present invention and the intermediate frequency signal output from the high frequency transmitter / receiver. And a distance information detector.

本発明のレーダ装置搭載車両は、上記構成の本発明のレーダ装置を備え、このレーダ装置を探知対象物の検出に用いることを特徴とするものである。   The radar device-equipped vehicle of the present invention includes the radar device of the present invention having the above-described configuration, and is characterized in that this radar device is used for detection of an object to be detected.

本発明のレーダ装置搭載小型船舶は、上記構成の本発明のレーダ装置を備え、このレーダ装置を探知対象物の検出に用いることを特徴とするものである。   A small ship equipped with a radar apparatus according to the present invention includes the radar apparatus according to the present invention having the above-described configuration, and is characterized in that this radar apparatus is used for detection of a detection target.

本発明の非放射性誘電体線路によれば、高周波信号の波長の２分の１以下の間隔で平行に配置された平板導体間に前記高周波信号を伝搬させる誘電体線路が配置されており、前記平板導体の少なくとも一方の内面に前記誘電体線路の一部に対向する凹部が形成されていることから、誘電体線路を伝播する高周波信号である電磁波の一部が、平板導体の内面に形成された、誘電体線路の一部に対向する凹部へと漏れ出し、その凹部を伝播した後、その凹部の底部でほぼ全反射して、スタブのように定在波を形成するような働きをその凹部がするため、その凹部の底部までの深さに応じて、誘電体線路の入力端側からその凹部も含めて出力端側をみた反射係数を連続的に変化させることができる。また、凹部の底部までの深さがスタブの電気長に対応するようなパラメータとなるので、その深さとそれに応じた反射係数の変化による特性インピーダンスの変化との関係を容易に予測することができる。そして、凹部の底部までの深さを変えるだけで簡単に特性インピーダンスを所望の条件に合うように連続的に変化させることができるので、実用的であって簡単かつ緻密に特性インピーダンスを調整することができる非放射性誘電体線路となる。   According to the non-radiative dielectric line of the present invention, the dielectric line for propagating the high-frequency signal is arranged between the flat conductors arranged in parallel at an interval equal to or less than half the wavelength of the high-frequency signal, Since the recess facing the part of the dielectric line is formed on at least one inner surface of the flat conductor, a part of the electromagnetic wave that is a high-frequency signal propagating through the dielectric line is formed on the inner surface of the flat conductor. In addition, it leaks into a concave part facing a part of the dielectric line, propagates through the concave part, and then almost totally reflects off the bottom of the concave part to form a standing wave like a stub. Since the concave portion is formed, the reflection coefficient viewed from the input end side of the dielectric line to the output end side including the concave portion can be continuously changed according to the depth to the bottom of the concave portion. In addition, since the depth to the bottom of the concave portion is a parameter corresponding to the electrical length of the stub, the relationship between the depth and the change in characteristic impedance due to the change in the reflection coefficient can be easily predicted. . And simply changing the depth to the bottom of the recess can easily change the characteristic impedance to meet the desired conditions, so it is practical and easy to adjust the characteristic impedance precisely Thus, a non-radiative dielectric line can be formed.

また、本発明の非放射性誘電体線路によれば、上記構成において、前記凹部が、前記平板導体に形成された貫通孔と、この貫通孔を塞ぐ導体部材とで形成されているときには、貫通孔を塞ぐ導体部材が、貫通孔内で位置が変わることにより凹部の底部までの深さを変化させて特性インピーダンスを変化させる働きをし、また、その貫通孔を塞いでいる導体部材は非放射性誘電体線路の外側から引っ張ったり押し込んだりする等の何らかの操作によりその位置を連続的かつ可逆的に変えるようにすることができるため、非放射性誘電体線路の外側から操作して非放射性誘電体線路の特性インピーダンスを連続的かつ可逆的に変化させることができるので、非放射性誘電体線路の組み立て中や組み立て後においても簡単かつ緻密に特性インピーダンスを調整することができ、また、動的にチューニングをもすることができる非放射性誘電体線路となる。   Further, according to the nonradiative dielectric line of the present invention, in the above configuration, when the concave portion is formed by a through hole formed in the flat conductor and a conductor member that closes the through hole, the through hole The conductor member that closes the hole functions to change the characteristic impedance by changing the depth to the bottom of the recess by changing the position in the through hole, and the conductor member that closes the through hole is a non-radiative dielectric. Since the position can be changed continuously and reversibly by some operation such as pulling or pushing from the outside of the body line, it can be operated from the outside of the non-radiation dielectric line. Since the characteristic impedance can be changed continuously and reversibly, the characteristic impeder can be easily and precisely built during and after the assembly of non-radiative dielectric lines. Scan can be adjusted, also, dynamically a nonradiative dielectric waveguide can also be tuned.

また、本発明の非放射性誘電体線路によれば、上記各構成において、前記凹部が、開口の形状が前記誘電体線路に沿った長方形状であるときには、非放射性誘電体線路においては通常ＬＳＭモードで伝送される高周波信号が、その凹部の開口において、矩形導波管のＴＥｍ０（ｍは自然数）モードに類似した電磁界の分布を良好に誘起することができるため、その凹部へ電磁波であるその高周波信号を効率的かつ安定に導くことができるので、特性インピーダンスを効率的かつ安定に変化させることができる非放射性誘電体線路となる。また、凹部の開口の形状が長方形状であれば、性質のよく知られた矩形導波管と同様にその凹部を取り扱うことができるため、特性を予測しやすくなるので特性インピーダンスの制御性に優れた非放射性誘電体線路となる。 Further, according to the non-radiative dielectric line of the present invention, in each of the above-described configurations, when the concave portion has a rectangular shape along the dielectric line, in the non-radiative dielectric line, the normal LSM mode is used. Since the high-frequency signal transmitted in the above can induce a distribution of the electromagnetic field similar to the TE m0 (m is a natural number) mode of the rectangular waveguide at the opening of the concave portion, it is an electromagnetic wave to the concave portion. Since the high-frequency signal can be guided efficiently and stably, a non-radiative dielectric line capable of changing the characteristic impedance efficiently and stably is obtained. In addition, if the shape of the opening of the recess is rectangular, the recess can be handled in the same way as a rectangular waveguide with well-known properties, so the characteristics can be easily predicted and the controllability of characteristic impedance is excellent. A non-radiative dielectric line.

また、本発明の非放射性誘電体線路によれば、上記構成において、前記凹部が、開口の形状が円形状であるときには、非放射性誘電体線路においては通常ＬＳＭモードで伝送される高周波信号が、その凹部の開口において、円形導波管の基本モードであるＴＥ１１モードに類似した電磁界の分布を良好に誘起することができるため、その凹部へ電磁波であるその高周波信号を効率的かつ安定に導くことができるので、特性インピーダンスを効率的かつ安定に変化させることができる非放射性誘電体線路となる。また、凹部の開口の形状が円形状であれば、性質のよく知られた円形導波管と同様にその凹部を取り扱うことができるため、特性を予測しやすくなるので特性インピーダンスの制御性に優れた非放射性誘電体線路となる。 Further, according to the non-radiative dielectric line of the present invention, in the above configuration, when the concave portion has a circular opening, the high-frequency signal normally transmitted in the LSM mode in the non-radiative dielectric line is: Since the distribution of the electromagnetic field similar to the TE 11 mode, which is the fundamental mode of the circular waveguide, can be satisfactorily induced in the opening of the recess, the high-frequency signal that is an electromagnetic wave is efficiently and stably transmitted to the recess. As a result, the non-radiative dielectric line can be changed efficiently and stably. In addition, if the shape of the opening of the recess is circular, the recess can be handled in the same way as a circular waveguide with well-known properties. A non-radiative dielectric line.

また、本発明の非放射性誘電体線路によれば、上記構成において、前記凹部が、その中央部が前記誘電体線路の中央部に対向しているときには、誘電体線路を伝搬する高周波信号とその凹部を伝搬する高周波信号との結合効率が良好となるため、電磁波である高周波信号を効率よくその凹部へ導くことが可能となるので、特性インピーダンスの調整の範囲を大きくとることができる非放射性誘電体線路となる。   According to the nonradiative dielectric line of the present invention, in the above configuration, when the concave portion has a central portion facing the central portion of the dielectric line, the high-frequency signal propagating through the dielectric line and the Since the coupling efficiency with the high-frequency signal propagating through the concave portion is improved, it is possible to efficiently guide the high-frequency signal, which is an electromagnetic wave, to the concave portion, so that the range of adjustment of the characteristic impedance can be increased. It becomes a body track.

本発明の第１の高周波送受信器によれば、高周波信号を発生する高周波発振器と、この高周波発振器に第１の高周波用伝送線路で接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端に送信用高周波信号を出力し、他方の出力端にローカル信号を出力する分岐器と、磁性体の周囲に第１の端子，第２の端子および第３の端子を有し、この順に一つの端子から入力された高周波信号を隣接する次の端子より出力する、前記分岐器の前記一方の出力端に第２の高周波用伝送線路で前記第１の端子が接続されたサーキュレータと、このサーキュレータの前記第２の端子に第３の高周波用伝送線路で接続された送受信アンテナと、前記分岐器の前記他方の出力端と前記サーキュレータの前記第３の端子との間に第４および第５の高周波用伝送線路で接続された、前記他方の出力端に出力された前記ローカル信号と前記送受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備しており、前記第１乃至第５の高周波用伝送線路の少なくとも１つが上記のいずれかの本発明の非放射性誘電体線路であることから、各高周波用伝送線路として用いられる非放射性誘電体線路が、高周波回路要素である上記各構成要素との間で良好にインピーダンス整合をするように、緻密に特性インピーダンスを調整したり動的なチューニングをする働きを有しているため、それを用いて各高周波用伝送線路が各高周波回路要素間を低損失に接続することができるので、送受信性能が向上する高性能な高周波送受信器となる。また、高周波発振器に接続された非放射性誘電体線路が、緻密に特性インピーダンスを調整したり動的なチューニングをする働きを有しているため、それを用いて高周波発振器に接続された高周波用伝送線路を、高周波発振器の発振が最も安定となるような特性インピーダンスに調整することができ、環境条件が多少変化しても、その発振が不安定となりにくくすることができるので、安定した送受信性能を有する高性能な高周波送受信器となる。   According to the first high-frequency transceiver of the present invention, a high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal, and the high-frequency signal that is connected to the high-frequency oscillator through a first high-frequency transmission line are branched to one output terminal. A branching device that outputs a high-frequency signal for transmission and outputs a local signal to the other output terminal, and a first terminal, a second terminal, and a third terminal around the magnetic body, one terminal in this order A circulator in which the first terminal is connected to the one output end of the branching device by a second high-frequency transmission line, the high-frequency signal input from the adjacent next terminal being output, and the circulator of the circulator A transmission and reception antenna connected to a second terminal by a third high-frequency transmission line, and fourth and fifth high-frequency antennas between the other output end of the branching device and the third terminal of the circulator Connect with transmission line A mixer that mixes the local signal output to the other output terminal and the high-frequency signal received by the transmitting / receiving antenna to output an intermediate frequency signal, and the first to fifth mixers are provided. Since at least one of the high-frequency transmission lines is any one of the above non-radiative dielectric lines of the present invention, each non-radiative dielectric line used as each high-frequency transmission line is a high-frequency circuit element. In order to achieve good impedance matching between the high-frequency and the high-frequency transmission line, each high-frequency transmission line is connected between the high-frequency circuit elements. Can be connected with low loss, so that a high-performance high-frequency transmitter / receiver with improved transmission / reception performance can be obtained. In addition, the non-radiative dielectric line connected to the high-frequency oscillator has the function of finely adjusting the characteristic impedance and dynamic tuning, so it can be used for high-frequency transmission connected to the high-frequency oscillator. The line can be adjusted to a characteristic impedance where the oscillation of the high-frequency oscillator is most stable, and even if the environmental conditions change slightly, the oscillation can be made less likely to be unstable. It becomes a high-performance high-frequency transmitter / receiver.

本発明の第２の高周波送受信器によれば、高周波信号を発生する高周波発振器と、この高周波発振器に第１の高周波用伝送線路で接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端に送信用高周波信号を出力し、他方の出力端にローカル信号を出力する分岐器と、該分岐器の前記一方の出力端に入力端が第２の高周波用伝送線路で接続された、出力端側に前記送信用高周波信号を出力するアイソレータと、このアイソレータの前記出力端に第３の高周波用伝送線路で接続された、前記送信用高周波信号を送信する送信アンテナと、前記分岐器の前記他方の出力端側に第４の高周波用伝送線路で接続された受信アンテナと、この受信アンテナと前記分岐器の前記他方の出力端との間に前記第４の高周波用伝送線路および第５の高周波用伝送線路で接続された、前記他方の出力端に出力されたローカル信号と前記受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備しており、前記第１乃至第５の高周波用伝送線路の少なくとも１つが上記のいずれかの本発明の非放射性誘電体線路であることから、送受別体のアンテナを用いた高周波送受信器においても、各高周波用伝送線路として用いられる非放射性誘電体線路が、高周波回路要素である上記各構成要素との間で良好にインピーダンス整合をするように、緻密に特性インピーダンスを調整したり動的なチューニングをする働きを有しているため、それを用いて各高周波用伝送線路が各高周波回路要素間を低損失に接続することができるので送受信性能が向上する高性能な高周波送受信器となる。また、高周波発振器に接続された非放射性誘電体線路が、緻密に特性インピーダンスを調整したり動的なチューニングをする働きを有しているため、それを用いて高周波発振器に接続された高周波用伝送線路を、高周波発振器の発振が最も安定となるような特性インピーダンスに調整することができ、環境条件が多少変化しても、その発振が不安定となりにくくすることができるので、安定した送受信性能を有する高性能な高周波送受信器となる。   According to the second high-frequency transmitter / receiver of the present invention, a high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal, and the high-frequency signal that is connected to the high-frequency oscillator by a first high-frequency transmission line are branched to one output terminal. A branching unit that outputs a high-frequency signal for transmission and outputs a local signal to the other output end, and an output end side in which an input end is connected to the one output end of the branching unit by a second high-frequency transmission line An isolator for outputting the high frequency signal for transmission, a transmission antenna for transmitting the high frequency signal for transmission connected to the output end of the isolator by a third high frequency transmission line, and the other of the branching device A receiving antenna connected to the output end side by a fourth high-frequency transmission line, and the fourth high-frequency transmission line and the fifth high-frequency line between the receiving antenna and the other output end of the branching unit. Transmission line And a mixer that mixes the local signal output to the other output terminal and the high-frequency signal received by the receiving antenna and outputs an intermediate frequency signal. Since at least one of the high-frequency transmission lines is a non-radiative dielectric line according to any one of the above-described inventions, the high-frequency transmitter / receiver using the separate antenna is also used as each high-frequency transmission line. Since the radioactive dielectric line has the function of finely adjusting the characteristic impedance and dynamic tuning so as to achieve good impedance matching with each of the above-described components, which are high-frequency circuit elements, Using this, each high-frequency transmission line can connect each high-frequency circuit element with low loss, so that it becomes a high-performance high-frequency transmitter / receiver with improved transmission / reception performance.In addition, the non-radiative dielectric line connected to the high-frequency oscillator has the function of finely adjusting the characteristic impedance and dynamic tuning, so it can be used for high-frequency transmission connected to the high-frequency oscillator. The line can be adjusted to a characteristic impedance where the oscillation of the high-frequency oscillator is most stable, and even if the environmental conditions change slightly, the oscillation can be made less likely to be unstable. It becomes a high-performance high-frequency transmitter / receiver.

本発明のレーダ装置によれば、上記本発明の第１および第２のいずれかの高周波送受信器と、この高周波送受信器から出力される前記中間周波信号を処理して探知対象物までの距離情報を検出する距離情報検出器とを具備することから、高周波送受信器の送受信性能が高いため、早く確実に探知対象物を探知することができるとともに遠方の探知対象物をも探知することができるレーダ装置となる。   According to the radar apparatus of the present invention, either the first or second high-frequency transmitter / receiver of the present invention, and the distance information to the detection object by processing the intermediate frequency signal output from the high-frequency transmitter / receiver. Since the high-frequency transmitter / receiver has high transmission / reception performance, the radar can detect a detection object quickly and reliably, and can also detect a distant detection object. It becomes a device.

本発明のレーダ装置搭載車両によれば、上記本発明のレーダ装置を備え、このレーダ装置を探知対象物の検出に用いることから、レーダ装置が早く確実に探知対象物である他の車両を探知するため、急激な挙動を車両に起こさせることなく、車両の適切な制御や運転者への適切な警告をすることができるレーダ装置搭載車両となる。   According to the vehicle equipped with the radar device of the present invention, since the radar device of the present invention is provided and this radar device is used for detection of the detection object, the radar device can quickly and reliably detect another vehicle that is the detection object. Therefore, the vehicle equipped with the radar device can perform appropriate control of the vehicle and appropriate warning to the driver without causing the vehicle to cause a sudden behavior.

本発明のレーダ装置搭載船舶によれば、上記本発明のレーダ装置を備え、このレーダ装置を探知対象物の検出に用いることから、レーダ装置が早く確実に探知対象物である他の小型船舶を探知するため、急激な挙動を小型船舶に起こさせることなく、小型船舶の適切な制御や操縦者への適切な警告をすることができるレーダ装置搭載小型船舶となる。   According to the ship equipped with the radar device of the present invention, since the radar device of the present invention is provided and this radar device is used for detection of the detection target object, the other small ship whose radar device is the detection target object quickly and reliably. In order to detect, it becomes a small ship equipped with a radar device that can appropriately control the small ship and give an appropriate warning to the operator without causing a rapid behavior to the small ship.

本発明の非放射性誘電体線路、それを用いた第１および第２の高周波送受信器、それを具備したレーダ装置ならびにそれを搭載したレーダ装置搭載車両およびレーダ装置搭載小型船舶について、以下に詳細に説明する。   The non-radiative dielectric line of the present invention, first and second high-frequency transceivers using the same, a radar apparatus equipped with the same, a radar apparatus-equipped vehicle equipped with the radar apparatus, and a radar apparatus-equipped small ship will be described in detail below. explain.

図１（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の一例を示す模式的な斜視図およびその要部断面図である。また、図２（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の他の例を示す模式的な斜視図およびその要部断面図である。また、図３（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の例における凹部の開口の形状の例を示す模式的な平面図である。また、図４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の例における誘電体線路に対する凹部の配置の例を示す模式的な平面図である。また、図５および図６は、それぞれ本発明の第１の高周波送受信器の実施の形態の一例を示す模式的なブロック回路図および平面図である。また、図７および図８は、それぞれ本発明の第２の高周波送受信器の実施の形態の一例を示す模式的なブロック回路図および平面図である。また、図９および図10は、それぞれ本発明の第１および第２の高周波送受信器の実施の形態の他の例を模式的に示すブロック回路図である。また、図11は本発明のレーダ装置の実施の形態の一例を模式的に示すブロック回路図である。また、図12は本発明の非放射性誘電体線路の実施例の反射特性を示す極座標チャートとしての線図である。   FIGS. 1A and 1B are a schematic perspective view and a cross-sectional view of an essential part showing an example of an embodiment of a non-radiative dielectric line according to the present invention, respectively. FIGS. 2A and 2B are a schematic perspective view and a cross-sectional view of an essential part showing another example of the embodiment of the non-radiative dielectric line of the present invention, respectively. 3A to 3F are schematic plan views showing examples of the shape of the opening of the recess in the example of the embodiment of the non-radiative dielectric line of the present invention. FIGS. 4A and 4B are schematic plan views showing examples of the arrangement of the recesses with respect to the dielectric line in the embodiment of the non-radiative dielectric line of the present invention. FIGS. 5 and 6 are a schematic block circuit diagram and a plan view, respectively, showing an example of an embodiment of the first high-frequency transceiver of the present invention. FIG. 7 and FIG. 8 are a schematic block circuit diagram and a plan view, respectively, showing an example of an embodiment of the second high-frequency transceiver of the present invention. FIGS. 9 and 10 are block circuit diagrams schematically showing other examples of the first and second high-frequency transceivers according to the present invention, respectively. FIG. 11 is a block circuit diagram schematically showing an example of an embodiment of the radar apparatus of the present invention. FIG. 12 is a polar coordinate chart showing the reflection characteristics of the non-radiative dielectric line embodiment of the present invention.

図１〜図４において、１，２は平板導体、３は誘電体線路、３ａおよび３ｂはそれぞれ誘電体線路３の入力端および出力端、４は凹部、４ａは凹部４の開口、５は貫通孔、６は導体部材である。   1 to 4, 1 and 2 are flat conductors, 3 is a dielectric line, 3a and 3b are input and output ends of the dielectric line 3, 4 is a recess, 4a is an opening in the recess 4, and 5 is a through hole. The holes 6 are conductor members.

また、図５〜図11において、11は高周波発振器、12は分岐器、13は変調器、14はサーキュレータ、15は送受信アンテナ、16はミキサー、17はスイッチ、18はアイソレータ、18ａおよび18ｂはそれぞれアイソレータ18の入力端および出力端、19は送信アンテナ、20は受信アンテナ、21，31は平板導体、22，32は第１の誘電体線路、23，33は第２の誘電体線路、24，34は第３の誘電体線路、25，35は第４の誘電体線路、36は第５の誘電体線路、27，37は磁性体としてのフェライト板、14ａ，27ａ，37ａは第１の端子、14ｂ，27ｂ，37ｂは第２の端子、14ｃ，27ｃ，37ｃは第３の端子、24ａ，35ａ，36ａは無反射終端器である。なお、図６および図８において上側の平板導体は図示していない。   5 to 11, 11 is a high-frequency oscillator, 12 is a branching device, 13 is a modulator, 14 is a circulator, 15 is a transmitting / receiving antenna, 16 is a mixer, 17 is a switch, 18 is an isolator, 18a and 18b are respectively Input and output ends of the isolator 18, 19 is a transmitting antenna, 20 is a receiving antenna, 21 and 31 are flat conductors, 22 and 32 are first dielectric lines, 23 and 33 are second dielectric lines, 24, 34 is a third dielectric line, 25 and 35 are fourth dielectric lines, 36 is a fifth dielectric line, 27 and 37 are ferrite plates as magnetic materials, and 14a, 27a and 37a are first terminals. , 14b, 27b and 37b are second terminals, 14c, 27c and 37c are third terminals, and 24a, 35a and 36a are non-reflective terminators. 6 and 8, the upper flat conductor is not shown.

まず、本発明の第１および第２の非放射性誘電体線路について、図面を参照しつつ詳細に説明する。   First, the first and second nonradiative dielectric lines of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１に示す本発明の第１の非放射性誘電体線路の実施の形態の一例は、高周波信号の波長の２分の１以下の間隔で平行に配置された平板導体１，２間に高周波信号を伝搬させる誘電体線路３が配置されており、平板導体１，２の少なくとも一方（この例では上側の平板導体２）の内面に誘電体線路３の一部に対向する凹部４が形成されている構成である。   An example of an embodiment of the first nonradiative dielectric line of the present invention shown in FIG. 1 is a high-frequency signal between flat conductors 1 and 2 arranged in parallel at intervals of 1/2 or less of the wavelength of the high-frequency signal. And a recess 4 is formed on the inner surface of at least one of the flat conductors 1 and 2 (in this example, the upper flat conductor 2). It is the composition which is.

上記構成において、凹部４は、内側が中空であるかもしくは誘電体が詰まっている、導体壁で囲まれる管状の一端が開口４ａとして誘電体線路３側に開いており、他端が底部４ｂとして導体壁で塞がれているようなものとしており、導波管のように機能するような開口４ａの形状や幅としている。これにより、凹部４は、導波管のように導体で囲まれる領域に電磁波を閉じ込めて伝搬させ、導体であるその底部４ｂで短絡終端して反射する働きをする。凹部４に、このような働きをさせるには、通常の導波管の設計と同様に、例えば電磁界シミュレーション等を行なって、開口４ａの形状や幅を適当なものとすればよい。開口４ａの形状は、通常は、後述するように、性質がよく知られている長方形状や円形状とすればよいが、これら以外であっても構わない。このようにすれば、凹部４に高周波信号を所望の伝送モードで伝搬させることができ、底部４ｂで反射させることができる。   In the above configuration, the concave portion 4 is hollow inside or is filled with a dielectric, and one end of the tube surrounded by the conductor wall is open to the dielectric line 3 side as the opening 4a, and the other end is the bottom portion 4b. The shape is such that the opening 4a functions as a waveguide, and is closed by a conductor wall. Thus, the concave portion 4 functions to confine and propagate an electromagnetic wave in a region surrounded by a conductor, such as a waveguide, and to be reflected by being short-circuited at the bottom portion 4b of the conductor. In order to make the recess 4 have such a function, the shape and width of the opening 4a may be made appropriate by performing, for example, electromagnetic field simulation as in the usual waveguide design. The shape of the opening 4a may be a rectangular shape or a circular shape whose properties are well known, as will be described later, but may be other than these. In this way, a high frequency signal can be propagated to the recess 4 in a desired transmission mode, and can be reflected by the bottom 4b.

また、誘電体線路３に対して凹部４を形成する位置は、誘電体線路３側の電磁界と凹部４側の電磁界との重畳（重なり）積分が最大となるような位置、すなわち平板導体１または平板導体２の誘電体線路３が対向する位置であって、凹部４の中央部と凹部４が対向する誘電体線路３の中央部とが凹部４の底部４ｂ側から見てできるだけ一致するようにすればよい。凹部４がそのような位置からややずれていても構わないが、それら中央部が凹部４の底部４ｂ側から見て一致していれば、高周波信号を誘電体線路３から凹部４に最も効率良く伝搬させることができる。   Further, the position where the concave portion 4 is formed with respect to the dielectric line 3 is a position where the integral (overlap) integration of the electromagnetic field on the dielectric line 3 side and the electromagnetic field on the concave portion 4 side is maximized, that is, a flat conductor. 1 or the position where the dielectric line 3 of the flat conductor 2 opposes, and the central part of the concave part 4 and the central part of the dielectric line 3 opposed to the concave part 4 coincide as much as possible when viewed from the bottom 4b side of the concave part 4. What should I do? The concave portion 4 may be slightly deviated from such a position. However, if the central portions coincide with each other when viewed from the bottom 4b side of the concave portion 4, the high-frequency signal is most efficiently transferred from the dielectric line 3 to the concave portion 4. Can be propagated.

そして、全体としては、誘電体線路３の入力端３ａから入力された高周波信号の一部は、誘電体線路３から、開口４ａの少なくとも一部分が誘電体線路３に対向する部位から凹部４に入射して、凹部４を伝搬し、凹部４の底部４ｂでほぼ全反射した後、逆の経路で誘電体線路３の入力端３ａに戻り、定在波を形成するように動作する。その際、誘電体線路３の入力端３ａから出力端３ｂ側を見たインピーダンスは、その戻ってくる高周波信号の位相に依存することとなる。また、その位相は、誘電体線路３の入力端３ａから凹部４の開口４ａが対向する部位までの電気長または凹部４の開口４ａが誘電体線路３に接する部位から凹部４の底部４ｂまで（凹部４の深さに対応する。）の電気長の変化に応じて変化するため、誘電体線路３の入力端３ａから出力端３ｂ側を見たインピーダンスは、凹部４の配置と凹部４の深さとを変化させることにより連続的に制御することができる。本発明の非放射性誘電体線路によれば、凹部４がこのように機能するので、インピーダンスを調整して誘電体線路３の入力端３ａに接続される高周波回路要素とインピーダンス整合をすることができる非放射性誘電体線路となる。   As a whole, a part of the high-frequency signal input from the input end 3 a of the dielectric line 3 is incident on the recess 4 from a part where at least a part of the opening 4 a faces the dielectric line 3 from the dielectric line 3. Then, after propagating through the concave portion 4 and substantially totally reflected by the bottom portion 4b of the concave portion 4, it returns to the input end 3a of the dielectric line 3 through the reverse path and operates to form a standing wave. At that time, the impedance of the dielectric line 3 when viewed from the input end 3a to the output end 3b side depends on the phase of the returning high-frequency signal. Further, the phase is determined from the electrical length from the input end 3a of the dielectric line 3 to the part where the opening 4a of the concave part 4 faces or from the part where the opening 4a of the concave part 4 contacts the dielectric line 3 to the bottom part 4b of the concave part 4 ( The impedance of the dielectric line 3 when viewed from the input end 3a to the output end 3b side is determined by the arrangement of the recesses 4 and the depth of the recesses 4. Can be continuously controlled. According to the nonradiative dielectric line of the present invention, since the recess 4 functions in this way, the impedance can be adjusted and impedance matching with the high-frequency circuit element connected to the input end 3a of the dielectric line 3 can be achieved. It becomes a non-radiative dielectric line.

なお、このような凹部４の働きは、スタブによるインピーダンス整合と同様のものであり、その一般的な理論に従って凹部４を設計すれば、凹部４によりそのようなインピーダンス整合を確実に行なうことができる。   The function of the recess 4 is the same as that of impedance matching by a stub. If the recess 4 is designed according to the general theory, such impedance matching can be reliably performed by the recess 4. .

図１に示す本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の例によれば、上記構成とすることから、誘電体線路３を伝播する高周波信号である電磁波の一部が、平板導体２の内面に形成された、誘電体線路３に対向する凹部４へと漏れ出し、その凹部４を伝播した後、その凹部４の底部４ｂでほぼ全反射し、スタブのように定在波を形成するような働きをその凹部４がするため、その凹部４の底部４ｂまでの深さに応じて、誘電体線路３の入力端３ａからその凹部４も含めて出力端３ｂ側を見た反射係数を連続的に変化させることができ、また、凹部４の深さが、スタブの電気長に対応するようなパラメータとなるので、その深さとそれに応じた反射係数の変化による特性インピーダンスの変化との関係を容易に予測することができる。そして、凹部４の深さを変えるだけで簡単に特性インピーダンスを所望の条件に合うように連続的に変化させることができるので、実用的であって簡単かつ緻密に特性インピーダンスを調整することができる。   According to the example of the embodiment of the non-radiative dielectric line of the present invention shown in FIG. 1, because of the above configuration, a part of the electromagnetic wave that is a high-frequency signal propagating through the dielectric line 3 is generated by the flat conductor 2. After leaking into the concave portion 4 formed on the inner surface facing the dielectric line 3 and propagating through the concave portion 4, it is totally totally reflected at the bottom portion 4 b of the concave portion 4 to form a standing wave like a stub. Since the concave portion 4 functions as described above, the reflection coefficient when the output end 3b side including the concave portion 4 is viewed from the input end 3a of the dielectric line 3 according to the depth of the concave portion 4 to the bottom portion 4b. Since the depth of the recess 4 is a parameter corresponding to the electrical length of the stub, the relationship between the depth and the change in characteristic impedance due to the change in the reflection coefficient corresponding to the depth can be changed continuously. Can be easily predicted. Since the characteristic impedance can be continuously changed so as to meet a desired condition simply by changing the depth of the recess 4, the characteristic impedance can be adjusted practically and easily and precisely. .

次に、図２に示す本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の他の例は、図１に示す例に対して、凹部４は、平板導体２に形成された貫通孔５と、貫通孔５を塞ぐ導体部材６とで形成されている構成である。   Next, another example of the embodiment of the non-radiative dielectric line of the present invention shown in FIG. 2 is different from the example shown in FIG. 1 in that the recess 4 has a through-hole 5 formed in the flat conductor 2, and In this configuration, the conductive member 6 that closes the through hole 5 is formed.

図２に示す例において、貫通孔５は、内側が中空である導体壁で囲まれる管状とされており、一方端（誘電体線路３と反対側）が導体部材６で塞がれており、他方端（誘電体線路３側）が開口４ａとして開いている。これにより、貫通孔５と導体部材６とは、凹部４を構成して例１における凹部４と同様の働きをし、全体として、図１に示す本発明の非放射性誘電体線路と同様の作用効果が得られるものとなる。   In the example shown in FIG. 2, the through hole 5 has a tubular shape surrounded by a conductor wall that is hollow inside, and one end (the side opposite to the dielectric line 3) is closed by the conductor member 6. The other end (dielectric line 3 side) is open as an opening 4a. Thereby, the through-hole 5 and the conductor member 6 constitute the concave portion 4 to perform the same function as the concave portion 4 in Example 1, and as a whole, the same operation as the nonradiative dielectric line of the present invention shown in FIG. An effect is obtained.

ただし、図２に示す非放射性誘電体線路においては、凹部４の底部４ｂに相当する部位が平板導体２とは別体である導体部材６で形成されるため、図１に示す非放射性誘電体線路では凹部４の深さが平板導体２の作製時に決定されるのに対して、平板導体２の作製後でも凹部４の深さを、平板導体２に設けられている貫通孔５を塞ぐ導体部材６の位置を変えることによって変化させることができる点が異なっている。それゆえ、非放射性誘電体線路の組み立て中や組み立て後においても、凹部４の深さの調整によって特性インピーダンスを調整することができる非放射性誘電体線路となる。このように特性インピーダンスを調整するには、貫通孔５に導体部材６をぴったりと適度な摩擦で挿入して、非放射性誘電体線路の外側から引っ張ったり押し込んだりするようにすればよい。また、貫通孔５にねじ穴を形成しておいて、その貫通孔５に導体部材６を適度な摩擦でねじ込むようにしてもよい。このようにすれば、簡単に精度良く凹部４の深さを連続的かつ可逆的に調整することができる。   However, in the non-radiative dielectric line shown in FIG. 2, the portion corresponding to the bottom 4b of the recess 4 is formed by the conductor member 6 that is separate from the flat conductor 2, so that the non-radiative dielectric shown in FIG. In the line, the depth of the concave portion 4 is determined when the flat conductor 2 is manufactured, whereas the depth of the concave portion 4 is a conductor that blocks the through hole 5 provided in the flat conductor 2 even after the flat conductor 2 is manufactured. The difference is that it can be changed by changing the position of the member 6. Therefore, the non-radiative dielectric line can be adjusted in characteristic impedance by adjusting the depth of the recess 4 even during or after the assembly of the non-radiative dielectric line. In order to adjust the characteristic impedance in this way, the conductor member 6 may be inserted into the through hole 5 with just moderate friction so as to be pulled or pushed in from the outside of the non-radiative dielectric line. Alternatively, a screw hole may be formed in the through hole 5 and the conductor member 6 may be screwed into the through hole 5 with appropriate friction. In this way, the depth of the recess 4 can be adjusted continuously and reversibly easily and accurately.

図２に示す本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の例によれば、上記構成とすることから、貫通孔５を塞ぐ導体部材６が、貫通孔５内で位置が変わることにより凹部４の深さを変化させて、誘電体線路３の特性インピーダンスを変化させる働きをし、また、その貫通孔５を塞いでいる導体部材６は非放射性誘電体線路の外側から引っ張ったり押し込んだりする等の何らかの操作によりその位置を連続的かつ可逆的に変えることができるため、非放射性誘電体線路の外側から操作して非放射性誘電体線路の特性インピーダンスを連続的かつ可逆的に変化させることができるので、非放射性誘電体線路の組み立て中や組み立て後においても簡単かつ緻密に特性インピーダンスを調整することができ、また、動的にチューニングをもすることができる非放射性誘電体線路となる。   According to the example of the embodiment of the non-radiative dielectric line of the present invention shown in FIG. 2, the conductor member 6 that closes the through hole 5 is recessed by changing the position in the through hole 5 because of the above configuration. The conductor member 6 that functions to change the characteristic impedance of the dielectric line 3 by changing the depth of the dielectric line 3 and that closes the through hole 5 is pulled or pushed in from the outside of the non-radiative dielectric line. The position can be changed continuously and reversibly by some operation such as, so that the characteristic impedance of the non-radiating dielectric line can be changed continuously and reversibly by operating from the outside of the non-radiating dielectric line. Therefore, the characteristic impedance can be adjusted easily and precisely during and after the assembly of the non-radiative dielectric line, and it can be dynamically tuned. The wear nonradiative dielectric line.

次に、本発明の非放射性誘電体線路は、さらに詳細には、次のように構成すればよい。   Next, in more detail, the non-radiative dielectric line of the present invention may be configured as follows.

図１および図２に示す本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の例において、好ましくは、凹部４は、開口４ａの形状を誘電体線路３に沿った長方形状とするとよい。ここで、凹部４の開口４ａの形状が長方形状とは、凹部４の穴が見える方向から見た凹部４の断面形状が長方形状となっているということであり、その断面形状は、任意の断面で相似形とするかもしくは好ましくは同じ形状（立体的には凹部４が直方体状であることに対応する。）とすればよい。また、長方形状とは、例えば図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に平面図でそれぞれ示すように、理想的な長方形に加えてその辺に若干の歪みや小さな凹凸が多少あるものも、あるいは角部が丸みを有しているものも含んでいるということであり、そのようなものでも高周波信号の伝搬に支障ない程度であれば構わない。また、そのような若干の歪みや小さな凹凸は任意の断面で異なる位置にあっても構わない。しかしながら、そのようなものがなるべく少ない理想的な直方体に近い形状の方が、凹部４に最も良好に高周波信号を伝搬させることができるのでよい。また、凹部４は、できるだけ誘電体線路３に沿わせた方がよい。すなわち、長方形状の長辺が誘電体線路３の延長方向に並んでおり、図３（ａ）に示すように、理想的には、開口４ａの長方形の長辺が、誘電体線路３の凹部４が対向している部分における誘電体線路３の延長方向の接線に平行であるようにするとよい。   In the example of the embodiment of the non-radiative dielectric line of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, preferably, the recess 4 has a rectangular shape along the dielectric line 3 in the shape of the opening 4 a. Here, the shape of the opening 4a of the recess 4 is rectangular. That is, the cross-sectional shape of the recess 4 viewed from the direction in which the hole of the recess 4 can be seen is a rectangular shape. The cross section may have a similar shape, or preferably the same shape (three-dimensionally, corresponding to the concave portion 4 having a rectangular parallelepiped shape). In addition, the rectangular shape is, for example, as shown in a plan view in FIGS. 3A, 3B, and 3C, in addition to an ideal rectangle, there are some distortions and small irregularities on the sides. In other words, it includes that the corners are rounded, and such a portion may be used as long as it does not hinder the propagation of the high-frequency signal. Further, such slight distortion and small unevenness may be at different positions in an arbitrary cross section. However, a shape close to an ideal rectangular parallelepiped as few as possible can transmit a high-frequency signal to the recess 4 in the best manner. Further, it is preferable that the concave portion 4 be along the dielectric line 3 as much as possible. In other words, the long sides of the rectangular shape are arranged in the extending direction of the dielectric line 3, and ideally, the long side of the rectangular shape of the opening 4 a is the recess of the dielectric line 3 as shown in FIG. It is preferable to be parallel to the tangent in the extending direction of the dielectric line 3 at the portion where 4 is opposed.

このようにすれば、誘電体線路３の凹部４が対向する部分において、誘電体線路３をＬＳＭモードで伝搬する高周波信号である電磁波が、矩形導波管のＴＥｍ０（ｍは自然数）モードに類似した電磁界の分布を良好に誘起することができるため、その凹部４へ電磁波であるその高周波信号を効率的かつ安定に導くことができるので、凹部４によって誘電体線路３の特性インピーダンスを効率的かつ安定に変化させることができる。また、凹部４の開口４ａの形状が長方形状であれば、性質のよく知られた矩形導波管と同様にその凹部４を取り扱うことができるため、特性を予測しやすくなるので特性インピーダンスの制御性に優れたものとなる。 In this way, the electromagnetic wave, which is a high-frequency signal propagating through the dielectric line 3 in the LSM mode, in the portion where the concave portion 4 of the dielectric line 3 is opposed to the TE m0 (m is a natural number) mode of the rectangular waveguide Since a similar electromagnetic field distribution can be satisfactorily induced, the high-frequency signal, which is an electromagnetic wave, can be efficiently and stably guided to the recess 4, so that the characteristic impedance of the dielectric line 3 can be efficiently increased by the recess 4. Can be changed in a stable and stable manner. Further, if the shape of the opening 4a of the recess 4 is rectangular, the recess 4 can be handled in the same manner as a rectangular waveguide having a well-known property, so that the characteristics can be easily predicted. Excellent in properties.

また、図１および図２に示す本発明の非放射性誘電体線路の例において、好ましくは、凹部４は、開口４ａの形状を円形状としてもよい。ここで、凹部４の開口４ａの形状が円形状とは、凹部４の穴が見える方向から見た凹部４の断面形状が円形状となっているということであり、その断面形状は、任意の断面で相似形とするかもしくは好ましくは同じ形状（立体的には凹部４円柱状であることに対応する。）とすればよい。また、円形状とは、例えば図３（ｄ），（ｅ），（ｆ）に平面図でそれぞれ示すように、理想的な円形に加えてその円周に若干の歪みや小さな凹凸が多少あるものも含んでいるということであり、そのようなものでも高周波信号の伝搬に支障ない程度であれば構わない。また、そのような若干の歪みや小さな凹凸は任意の断面で異なる位置にあっても構わない。しかしながら、そのようなものがなるべく少ない理想的な円柱に近い形状の方が、凹部４に最も良好に高周波信号を伝搬させることができるのでよい。また、このような開口４ａが円形状の凹部４は、できるだけその中心を誘電体線路３の中心に合わせた方がよい。   In the example of the non-radiative dielectric line of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, preferably, the recess 4 may have a circular opening 4 a. Here, the circular shape of the opening 4a of the concave portion 4 means that the sectional shape of the concave portion 4 viewed from the direction in which the hole of the concave portion 4 can be seen is circular, and the sectional shape is arbitrary The cross section may have a similar shape, or preferably have the same shape (three-dimensionally corresponding to the shape of a concave portion and four columns). In addition, the circular shape, for example, as shown in plan views in FIGS. 3D, 3E, and 3F, in addition to an ideal circle, there are some distortions and small irregularities on the circumference. It does not matter as long as it does not interfere with high-frequency signal propagation. Further, such slight distortion and small unevenness may be at different positions in an arbitrary cross section. However, a shape close to an ideal cylinder with as few as possible can best propagate a high-frequency signal to the recess 4. Further, it is preferable that the center of the concave portion 4 having a circular opening 4 a is aligned with the center of the dielectric line 3 as much as possible.

このようにすれば、誘電体線路３の凹部４が対向する部分において、誘電体線路３をＬＳＭモードで伝搬する高周波信号である電磁波が、円形導波管の基本モードであるＴＥ１１モードに類似した電磁界の分布を良好に誘起することができるため、その凹部４へ電磁波であるその高周波信号を効率的かつ安定に導くことができるので、凹部４によって誘電体線路３の特性インピーダンスを効率的かつ安定に変化させることができる。また、凹部４の開口４ａの形状が円形状であれば、性質のよく知られた円形導波管と同様にその凹部４を取り扱うことができるため、特性を予測しやすくなるので特性インピーダンスの制御性に優れたものとなる。 In this way, the electromagnetic wave, which is a high-frequency signal propagating through the dielectric line 3 in the LSM mode, is similar to the TE 11 mode, which is the fundamental mode of the circular waveguide, in the portion where the concave portion 4 of the dielectric line 3 faces. Since the distribution of the generated electromagnetic field can be satisfactorily induced, the high-frequency signal, which is an electromagnetic wave, can be efficiently and stably guided to the recess 4, so that the characteristic impedance of the dielectric line 3 can be efficiently reduced by the recess 4. And can be changed stably. Further, if the shape of the opening 4a of the concave portion 4 is circular, the concave portion 4 can be handled in the same manner as a circular waveguide having well-known properties. Excellent in properties.

また、凹部４の開口４ａの形状が円形状であれば、凹部４を貫通孔５および導体部材６で形成する場合に、貫通孔５を雌ねじとし導体部材６を雄ねじとして深さの微調整を行ないやすいねじ構造の凹部４を構成しやすいという利点がある。   Further, if the shape of the opening 4a of the recess 4 is circular, when the recess 4 is formed by the through hole 5 and the conductor member 6, the depth can be finely adjusted by using the through hole 5 as a female screw and the conductor member 6 as a male screw. There exists an advantage that it is easy to comprise the recessed part 4 of the screw structure which is easy to perform.

また、図１および図２に示す本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の例において、好ましくは前述のように、凹部４は、図４（ｂ）に平面図で示すようにその開口４ａの中央部を誘電体線路３の中央部からずらせて配置するのではなく、図４（ａ）に平面図で示すように、開口４ａの中央部が誘電体線路３の中央部に対向しているとよい。このようにすれば、誘電体線路３を伝搬する高周波信号と凹部４を伝搬する高周波信号との結合効率が良好となるため、電磁波である高周波信号を効率よくその凹部４へ導くことが可能となるので、誘電体線路３に対する特性インピーダンスの調整の範囲を大きくとることができる。   In the example of the embodiment of the non-radiative dielectric line of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, preferably, as described above, the recess 4 has an opening as shown in a plan view in FIG. The central portion of the opening 4a is opposed to the central portion of the dielectric line 3 as shown in the plan view of FIG. It is good to have. In this way, since the coupling efficiency between the high-frequency signal propagating through the dielectric line 3 and the high-frequency signal propagating through the recess 4 is improved, the high-frequency signal that is an electromagnetic wave can be efficiently guided to the recess 4. Therefore, the range of adjustment of the characteristic impedance with respect to the dielectric line 3 can be increased.

また、図１および図２に示す本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の例において、凹部４の開口４ａの形状が長方形状である場合には、好ましくは、長方形状の長辺の長さを誘電体線路３を伝播する電磁波の管内波長の0.4から0.6倍の長さとするとよい。また、凹部４の開口４ａの形状が円形状である場合には、円形状の直径を誘電体線路３を伝播する電磁波の管内波長の0.5から0.6倍の長さとするとよい。このようにすれば、誘電体線路３を伝播する電磁波が凹部４においては導波管の高次モードとして伝播し得ないために、モード変換による損失を抑えることができる。また導波管としての凹部４の遮断周波数は、誘電体線路３を伝播する電磁波の周波数よりも十分に低くなるために、基本モードとしての伝送損失も低く抑えることができることから、低損失なインピーダンス整合を実現することが可能となる。   In the example of the embodiment of the non-radiative dielectric line of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, when the shape of the opening 4 a of the recess 4 is rectangular, preferably the long side of the rectangular shape The length may be 0.4 to 0.6 times the guide wavelength of the electromagnetic wave propagating through the dielectric line 3. Further, when the shape of the opening 4 a of the recess 4 is circular, the diameter of the circular shape is preferably 0.5 to 0.6 times the in-tube wavelength of the electromagnetic wave propagating through the dielectric line 3. In this way, the electromagnetic wave propagating through the dielectric line 3 cannot propagate as a higher-order mode of the waveguide in the recess 4, so that loss due to mode conversion can be suppressed. Further, since the cutoff frequency of the concave portion 4 as the waveguide is sufficiently lower than the frequency of the electromagnetic wave propagating through the dielectric line 3, the transmission loss as the fundamental mode can be suppressed low, so that the low loss impedance Matching can be realized.

また、図１および図２に示す本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の例において、複数の凹部４を適切な間隔で設けてもよい。このようにすれば、より自由度の高い特性インピーダンスの調整が可能となる。凹部４を複数設けるときの間隔としては、例えば、このような凹部４を２つ設けて、ダブルスタブの設計のようにスミスチャート上で凹部４に入射する高周波信号を凹部４の底部４ｂから反射してきた高周波信号で打ち消すような長さとすればよい。その際、凹部４の深さもダブルスタブの設計に従って適切な深さとすればよい。このようにすれば、比較的容易に広い範囲で確実にインピーダンス整合をすることができる。また、複数の凹部４間の間隔は、通常は高周波信号の波長の１／４の間隔とすればよい。凹部４を２つ設けることで１つの凹部４のみよりもインピーダンス整合をより広範囲の条件で行なうことができ、凹部４を３つ設けることにより原理上は全ての条件範囲でインピーダンス整合を行なうことができるようになる。   Moreover, in the example of embodiment of the nonradiative dielectric line | wire of this invention shown in FIG. 1 and FIG. 2, you may provide the some recessed part 4 in a suitable space | interval. In this way, it is possible to adjust the characteristic impedance with a higher degree of freedom. As an interval when a plurality of recesses 4 are provided, for example, two such recesses 4 are provided, and a high frequency signal incident on the recesses 4 on the Smith chart is reflected from the bottom 4b of the recesses 4 as in a double stub design. The length should be such that it cancels out with the high-frequency signal. At that time, the depth of the recess 4 may be set to an appropriate depth according to the design of the double stub. In this way, impedance matching can be reliably performed over a wide range relatively easily. Further, the interval between the plurality of recesses 4 is usually set to an interval of 1/4 of the wavelength of the high-frequency signal. By providing two recesses 4, impedance matching can be performed under a wider range of conditions than by only one recess 4, and by providing three recesses 4, impedance matching can be performed in all condition ranges in principle. become able to.

次に、本発明の非放射性誘電体線路の各構成要素についてさらに詳細に説明する。本発明において、誘電体線路３の材料は、四フッ化エチレン，ポリスチレン等の樹脂、または低比誘電率のコーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）セラミックス，アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）セラミックス，ガラスセラミックス等のセラミックスが好ましく、これらはミリ波帯域において低損失である。 Next, each component of the non-radiative dielectric line of the present invention will be described in more detail. In the present invention, the dielectric line 3 is made of a resin such as ethylene tetrafluoride or polystyrene, or cordierite (2MgO · 2Al 2 O 3 · 5SiO 2 ) ceramics having a low dielectric constant, alumina (Al 2 O 3). ) Ceramics such as ceramics and glass ceramics are preferable, and these have low loss in the millimeter wave band.

また、平板導体１，２および導体部材６には、高い電気伝導度および良好な加工性等の点で、銅，アルミニウム，鉄（Ｆｅ），銀（Ａｇ），金（Ａｕ），白金（Ｐｔ），ＳＵＳ（ステンレススチール），真鍮（Ｃｕ−Ｚｎ合金）等の金属から成る導体板が好適である。あるいは、セラミックス，樹脂等から成る絶縁板の表面にこれらの金属から成る導体層を形成したものでもよい。   Further, the flat conductors 1 and 2 and the conductor member 6 are made of copper, aluminum, iron (Fe), silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt) in terms of high electrical conductivity and good workability. ), SUS (stainless steel), brass (Cu—Zn alloy) and other conductive plates are suitable. Or what formed the conductor layer which consists of these metals on the surface of the insulating board which consists of ceramics, resin, etc. may be used.

また、平板導体１，２に設けられる凹部４の開口４ａに誘電体を詰める場合には、その誘電体の材料は、誘電体線路３と同様のものを用いればよい。   When a dielectric is filled in the opening 4 a of the recess 4 provided in the flat conductors 1 and 2, the same material as that for the dielectric line 3 may be used as the dielectric material.

なお、本発明の非放射性誘電体線路は、特にミリ波帯の高周波信号を伝搬させるのに好適に用いることができるものであるが、高周波信号の周波数がそれよりも低い例えばマイクロ波帯であっても有効に用いることができる。   Note that the non-radiative dielectric line of the present invention can be suitably used particularly for propagating millimeter-wave high-frequency signals, but the frequency of the high-frequency signals is lower than that, for example, in the microwave band. However, it can be used effectively.

次に、本発明の第１および第２の高周波送受信器について、図面を参照しつつ詳細に説明する。   Next, the first and second high-frequency transceivers of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図５および図６にそれぞれブロック回路図および平面図で示す本発明の第１の高周波送受信器の実施の形態の一例は、高周波信号を発生する高周波発振器11と、この高周波発振器11に第１の高周波用伝送線路で接続された、その高周波信号を分岐して一方の出力端12ｂに送信用高周波信号RFを出力し、他方の出力端12ｃにローカル信号LOを出力する分岐器12と、磁性体としてのフェライト板27の周囲に第１の端子27ａ，第２の端子27ｂおよび第３の端子27ｃを有し、この順に一つの端子から入力された高周波信号を隣接する次の端子より出力する、分岐器12の一方の出力端12ｂに第２の高周波用伝送線路で第１の端子14ａが接続されたサーキュレータ14と、このサーキュレータ14の第２の端子14ｂに第３の高周波用伝送線路で接続された送受信アンテナ15と、分岐器12の他方の出力端12ｃとサーキュレータ14の第３の端子14ｃとの間に第４および第５の高周波用伝送線路で接続された、他方の出力端12ｃに出力されたローカル信号LOと送受信アンテナ15で受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサー16とを具備しており、第１乃至第５の高周波用伝送線路の少なくとも１つ（この例では第１の高周波用伝送線路）を上記各構成の本発明の非放射性誘電体線路（この例では図１に示した例）としている構成である。   An example of a first high-frequency transmitter / receiver according to the present invention shown in a block circuit diagram and a plan view in FIG. 5 and FIG. 6, respectively, includes a high-frequency oscillator 11 that generates a high-frequency signal, A branching device 12 for branching the high-frequency signal connected by a high-frequency transmission line, outputting a high-frequency signal for transmission RF to one output end 12b, and outputting a local signal LO to the other output end 12c; A first terminal 27a, a second terminal 27b, and a third terminal 27c are provided around the ferrite plate 27, and a high-frequency signal input from one terminal in this order is output from an adjacent next terminal. A circulator 14 having a first terminal 14a connected to one output end 12b of the branching device 12 by a second high-frequency transmission line, and a third high-frequency transmission line connected to the second terminal 14b of the circulator 14 Transmit / receive antenna 15 The local signal LO output to the other output terminal 12c is connected between the other output terminal 12c of the branching device 12 and the third terminal 14c of the circulator 14 by the fourth and fifth high-frequency transmission lines. And a mixer 16 for mixing the high-frequency signal received by the transmission / reception antenna 15 and outputting an intermediate-frequency signal, and at least one of the first to fifth high-frequency transmission lines (in this example, the first frequency) The high-frequency transmission line is a non-radiative dielectric line according to the present invention having the above-described configurations (in this example, the example shown in FIG. 1).

この構成により、ＦＭＣＷ方式のレーダ装置に対応する高周波送受信器とすることができる。なお、これら第１および第２，第３，第４，第５の高周波用伝送線路は、図６においては、それぞれ第１の誘電体線路22，第２の誘電体線路23，第３の誘電体線路24，第４の誘電体線路25に対応している。また、第１の端子14ａ，第２の端子14ｂおよび第３の端子14ｃは、図６において、それぞれ第１の端子27ａ，第２の端子27ｂおよび第３の端子27ｃに対応している。また、図６において、分岐器12は、第１の誘電体線路22と第３の誘電体線路24とを電磁結合するように近接させたところで構成されており、第１の誘電体線路22のその近接させたところから高周波発振器11側の部分が第１の高周波用伝送線路に対応しており、第１の誘電体線路22のその他の部分が第２の高周波用伝送線路に対応している。また、第３の誘電体線路24の高周波発振器11側の端部には無反射終端器24ａが接続されている。また、図６において、21は下側の平板導体である。   With this configuration, a high-frequency transceiver corresponding to an FMCW radar device can be obtained. These first, second, third, fourth, and fifth high-frequency transmission lines are shown in FIG. 6 as a first dielectric line 22, a second dielectric line 23, and a third dielectric, respectively. It corresponds to the body line 24 and the fourth dielectric line 25. Further, the first terminal 14a, the second terminal 14b, and the third terminal 14c correspond to the first terminal 27a, the second terminal 27b, and the third terminal 27c, respectively, in FIG. Further, in FIG. 6, the branching device 12 is configured where the first dielectric line 22 and the third dielectric line 24 are close to each other so as to be electromagnetically coupled. The part on the high-frequency oscillator 11 side from the close proximity corresponds to the first high-frequency transmission line, and the other part of the first dielectric line 22 corresponds to the second high-frequency transmission line. . A non-reflection terminator 24a is connected to the end of the third dielectric line 24 on the high frequency oscillator 11 side. In FIG. 6, reference numeral 21 denotes a lower flat conductor.

また、上記構成に対して、図９に図５と同様のブロック回路図で示すように、第２の高周波用伝送線路の途中に挿入されて分岐器12の一方の出力端12ｂとサーキュレータ14の第１の端子14ａとの間に接続された、分岐器12の一方の出力端12ｂから出力された高周波信号を変調して送信用高周波信号としてサーキュレータ14の第１の端子14ａに出力する変調器13を備えるものとして、ＦＭパルス方式のレーダ装置に対応する高周波送受信器としてもよい。   Further, in contrast to the above configuration, as shown in the block circuit diagram of FIG. 9 in FIG. 9, one of the output terminals 12b of the branching device 12 and the circulator 14 are inserted in the middle of the second high-frequency transmission line. A modulator connected between the first terminal 14a and modulating a high-frequency signal output from one output terminal 12b of the branching device 12 and outputting it as a high-frequency signal for transmission to the first terminal 14a of the circulator 14 13 may be a high-frequency transmitter / receiver corresponding to an FM pulse type radar apparatus.

図５および図６にそれぞれブロック回路図および平面図で示す本発明の第１の高周波送受信器の実施の形態の一例によれば、上記構成とすることから、各高周波用伝送線路として用いられる非放射性誘電体線路が、高周波回路要素である上記各構成要素との間で良好にインピーダンス整合をするように、緻密に特性インピーダンスを調整したり動的なチューニングをする働きを有しているため、その非放射性誘電体線路を用いて各高周波用伝送線路が各高周波回路要素間を低損失に接続することができるので、送受信性能が向上する高性能な高周波送受信器となる。また、高周波発振器11に本発明の非放射性誘電体線路が接続される場合には、非放射性誘電体線路が、緻密に特性インピーダンスを調整したり動的なチューニングをする働きを有しているため、その非放射性誘電体線路を用いて高周波発振器11に接続された高周波用伝送線路を高周波発振器11の発振が最も安定となるような特性インピーダンスに調整することによって、環境条件が多少変化してもその発振が不安定となりにくくすることができるので、安定した送受信性能を有する高性能な高周波送受信器となる。なお、図９に示す高周波送受信器においても同様の作用効果を有するものとなる。   According to the first embodiment of the first high frequency transmitter / receiver of the present invention shown in the block circuit diagram and the plan view in FIG. 5 and FIG. 6, respectively, the above configuration makes it possible to use each non-high frequency transmission line. Since the radioactive dielectric line has the function of finely adjusting the characteristic impedance and dynamic tuning so as to achieve good impedance matching with each of the above-described components, which are high-frequency circuit elements, Since each high-frequency transmission line can connect each high-frequency circuit element with low loss using the non-radiative dielectric line, a high-performance high-frequency transmitter / receiver with improved transmission / reception performance is obtained. Further, when the non-radiative dielectric line of the present invention is connected to the high-frequency oscillator 11, the non-radiative dielectric line has a function of finely adjusting the characteristic impedance or performing dynamic tuning. By adjusting the high-frequency transmission line connected to the high-frequency oscillator 11 using the non-radiative dielectric line to a characteristic impedance that makes the oscillation of the high-frequency oscillator 11 most stable, even if environmental conditions slightly change Since the oscillation can be made less likely to be unstable, a high-performance high-frequency transmitter / receiver having stable transmission / reception performance is obtained. Note that the high-frequency transmitter / receiver shown in FIG.

次に、図７および図８にそれぞれブロック回路図および平面図で示す本発明の第２の高周波送受信器の実施の形態の一例は、高周波信号を発生する高周波発振器11と、この高周波発振器11に第１の高周波用伝送線路で接続された、高周波信号を分岐して一方の出力端12ｂに送信用高周波信号RFを出力し、他方の出力端12ｃにローカル信号LOを出力する分岐器12と、この分岐器12の一方の出力端12ｂに入力端18ａが第２の高周波用伝送線路で接続された、出力端18ｂ側に送信用高周波信号RFを出力するアイソレータ18と、このアイソレータ18の出力端18ｂに第３の高周波用伝送線路で接続された、送信用高周波信号RFを送信する送信アンテナ19と、分岐器12の他方の出力端12ｃ側に第４の高周波用伝送線路で接続された受信アンテナ20と、受信アンテナ20と分岐器12の他方の出力端12ｃとの間に第４および第５の高周波用伝送線路で接続された、他方の出力端12ｃに出力されたローカル信号LOと受信アンテナ20で受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサー16とを具備しており、第１乃至第５の高周波用伝送線路の少なくとも１つ（この例では第１の高周波用伝送線路）を上記各構成の本発明の非放射性誘電体線路（この例では図１に示した例）としている構成である。   Next, an example of a second high-frequency transmitter / receiver according to the present invention shown in a block circuit diagram and a plan view in FIGS. 7 and 8, respectively, is a high-frequency oscillator 11 that generates a high-frequency signal, A branching device 12 for branching a high-frequency signal connected by a first high-frequency transmission line, outputting a high-frequency signal for transmission RF to one output end 12b, and outputting a local signal LO to the other output end 12c; An isolator 18 that outputs a high frequency signal RF for transmission on the output end 18b side, an input end 18a connected to one output end 12b of the branching device 12 through a second high frequency transmission line, and an output end of the isolator 18 A transmission antenna 19 for transmitting a transmission high-frequency signal RF connected to 18b by a third high-frequency transmission line, and a reception connected to the other output end 12c side of the branching device 12 by a fourth high-frequency transmission line Antenna 20 and receiving antenna 20 and minutes The local signal LO output to the other output end 12c and the high frequency signal received by the receiving antenna 20 are connected to the other output end 12c of the device 12 by the fourth and fifth high frequency transmission lines. And a mixer 16 for mixing and outputting an intermediate frequency signal. At least one of the first to fifth high-frequency transmission lines (in this example, the first high-frequency transmission line) is connected to the above-described configuration. The configuration is a non-radiative dielectric line of the invention (in this example, the example shown in FIG. 1).

この構成により、ＦＭＣＷ方式のレーダ装置に対応する高周波送受信器とすることができる。なお、第１および第２，第３，第４，第５の高周波用伝送線路は、図８においては、それぞれ第１の誘電体線路32，第２の誘電体線路33，第３の誘電体線路34，第４の誘電体線路35に対応している。なお、図８において、分岐器12は、第１の誘電体線路32と第４の誘電体線路35とを電磁結合するように近接させたところで構成されており、第１の誘電体線路32のその近接させたところから高周波発振器11側の部分が第１の高周波用伝送線路に対応しており、第１の誘電体線路32のその他の部分が第２の高周波用伝送線路に対応している。また、アイソレータ18は、磁性体としてのフェライト板37の周囲に第１の端子37ａ，第２の端子37ｂおよび第３の端子37ｃを有し、この順に一つの端子から入力された高周波信号を隣接する次の端子より出力するサーキュレータの第３の端子37ｃに、一端に無反射終端器36ａが接続された第５の誘電体線路36の他端を接続して構成されている。なお、第１の端子37ａおよび第２の端子37ｂはそれぞれアイソレータ18の入力端18ａおよび出力端18ｂに対応している。また、第４の誘電体線路35の高周波発振器11側の端部には無反射終端器35ａが接続されている。   With this configuration, a high-frequency transceiver corresponding to an FMCW radar device can be obtained. The first, second, third, fourth, and fifth high-frequency transmission lines in FIG. 8 are a first dielectric line 32, a second dielectric line 33, and a third dielectric, respectively. It corresponds to the line 34 and the fourth dielectric line 35. In FIG. 8, the branching device 12 is configured so that the first dielectric line 32 and the fourth dielectric line 35 are close to each other so as to be electromagnetically coupled. The part on the high-frequency oscillator 11 side from the close proximity corresponds to the first high-frequency transmission line, and the other part of the first dielectric line 32 corresponds to the second high-frequency transmission line. . The isolator 18 has a first terminal 37a, a second terminal 37b, and a third terminal 37c around a ferrite plate 37 serving as a magnetic body, and adjacent high-frequency signals input from one terminal in this order. The other end of the fifth dielectric line 36 having one end connected to the non-reflection terminator 36a is connected to the third terminal 37c of the circulator that outputs from the next terminal. The first terminal 37a and the second terminal 37b correspond to the input end 18a and the output end 18b of the isolator 18, respectively. A non-reflection terminator 35a is connected to the end of the fourth dielectric line 35 on the high frequency oscillator 11 side.

また、上記構成に対して、図10に図７と同様のブロック回路図で示すように、第２の高周波用伝送線路の途中に挿入されて分岐器12の一方の出力端12ｂとアイソレータ18の入力端18ａとの間に接続された、分岐器12の一方の出力端12ｂから出力された高周波信号を変調して送信用高周波信号としてアイソレータ18の入力端18ａに出力する変調器13を備えるものとして、ＦＭパルス方式のレーダ装置に対応する高周波送受信器としてもよい。   Further, as shown in the block circuit diagram similar to FIG. 7 in FIG. 10, in contrast to the above configuration, one of the output terminals 12b of the branching device 12 and the isolator 18 are inserted in the middle of the second high-frequency transmission line. A modulator 13 connected between the input terminal 18a and having a modulator 13 that modulates a high-frequency signal output from one output terminal 12b of the branching device 12 and outputs it as a transmission high-frequency signal to the input terminal 18a of the isolator 18. As an example, a high-frequency transceiver corresponding to an FM pulse radar device may be used.

図７および図８にそれぞれブロック回路図および平面図で示す本発明の第２の高周波送受信器の実施の形態の一例によれば、上記構成とすることから、送受別体のアンテナを用いた高周波送受信器においても、各高周波用伝送線路として用いられる非放射性誘電体線路が、高周波回路要素である上記各構成要素との間で良好にインピーダンス整合をするように、緻密に特性インピーダンスを調整したり動的なチューニングをする働きを有しているため、その非放射性誘電体線路を用いて各高周波用伝送線路が各高周波回路要素間を低損失に接続することができるので、送受信性能が向上する高性能な高周波送受信器となる。また、高周波発振器11に本発明の非放射性誘電体線路が接続される場合には、非放射性誘電体線路が、緻密に特性インピーダンスを調整したり動的なチューニングをする働きを有しているため、その非放射性誘電体線路を用いて高周波発振器11に接続された高周波用伝送線路を高周波発振器11の発振が最も安定となるような特性インピーダンスに調整することによって、環境条件が多少変化してもその発振が不安定となりにくくすることができるので、安定した送受信性能を有する高性能な高周波送受信器となる。なお、図10に示す高周波送受信器においても同様の作用効果を有するものとなる。   According to the second embodiment of the second high-frequency transmitter / receiver of the present invention shown in the block circuit diagram and the plan view in FIG. 7 and FIG. 8, respectively, because of the above configuration, the high-frequency using a separate antenna for transmitting and receiving Also in the transmitter / receiver, the characteristic impedance is finely adjusted so that the non-radiative dielectric line used as each high-frequency transmission line can be satisfactorily matched with the above-mentioned components, which are high-frequency circuit elements. Since it has a function of dynamic tuning, each high-frequency transmission line can be connected between each high-frequency circuit element with low loss using the non-radiative dielectric line, so transmission / reception performance is improved. It becomes a high-performance high-frequency transceiver. Further, when the non-radiative dielectric line of the present invention is connected to the high-frequency oscillator 11, the non-radiative dielectric line has a function of finely adjusting the characteristic impedance or performing dynamic tuning. By adjusting the high-frequency transmission line connected to the high-frequency oscillator 11 using the non-radiative dielectric line to a characteristic impedance that makes the oscillation of the high-frequency oscillator 11 most stable, even if environmental conditions slightly change Since the oscillation can be made less likely to be unstable, a high-performance high-frequency transmitter / receiver having stable transmission / reception performance is obtained. Note that the high-frequency transmitter / receiver shown in FIG.

なお、本発明の第１および第２の高周波送受信器においては、図５および図７に示すようにミキサー16の出力端に、中間周波信号を適当なタイミングで遮断するＣＭＯＳ等の半導体集積回路素子等から成るスイッチ17を接続してもよい。この場合には、ノイズが含まれており受信する必要のない中間周波信号を遮断し、受信性能を高めることができる高周波送受信器となる。   In the first and second high-frequency transceivers of the present invention, as shown in FIGS. 5 and 7, a semiconductor integrated circuit element such as a CMOS that cuts off the intermediate frequency signal at an appropriate timing at the output terminal of the mixer 16 A switch 17 composed of, for example, may be connected. In this case, an intermediate frequency signal that contains noise and does not need to be received is cut off, and a high frequency transmitter / receiver that can improve reception performance is obtained.

次に、本発明のレーダ装置ならびにそれを搭載したレーダ装置搭載車両およびレーダ装置搭載小型船舶について説明する。   Next, a radar apparatus according to the present invention, a vehicle equipped with the radar apparatus and a small ship equipped with the radar apparatus will be described.

図11にブロック回路図で示す本発明のレーダ装置は、上記本発明の第１および第２のいずれか（この例では第１）の高周波送受信器と、この高周波送受信器から出力される前記中間周波信号を処理して探知対象物までの距離情報を検出する距離情報検出器100とを備えている構成である。本発明のレーダ装置は、このような構成とすることから、高周波送受信器の送受信性能が高くて安定しているため、誤探知を起こしにくくて、早く確実に探知対象物を探知することができるとともに遠方の探知対象物をも探知することができるレーダ装置となる。   A radar apparatus according to the present invention shown in a block circuit diagram in FIG. 11 includes either the first or second (first in this example) high-frequency transmitter / receiver of the present invention and the intermediate signal output from the high-frequency transmitter / receiver. The distance information detector 100 detects the distance information to the detection target object by processing the frequency signal. Since the radar apparatus of the present invention has such a configuration, the transmission / reception performance of the high-frequency transmitter / receiver is high and stable, so that it is difficult to cause false detection, and the detection target can be detected quickly and reliably. At the same time, the radar apparatus can detect a far object to be detected.

そして、このような本発明のレーダ装置は、車両や小型船舶に搭載して、探知対象物として他の車両や小型船舶あるいは障害物等を探知し、それらとの衝突を回避する等の目的で使用することができる。このような目的に本発明のレーダ装置を使用すれば、レーダ装置が誤探知を起こしにくくて、速く確実に他の車両や小型船舶あるいは障害物等を探知することができるので、車両や小型船舶に急激な挙動を起こさせることなく安全にそれらとの衝突を回避することができる。また、探知に用いる高周波信号の送信出力が安定しているため、所定の最大出力を超えない範囲で送信出力を大きくすることができるので、安定に探知をしつつ、そのレーダ装置で使用する周波数に近接する周波数を使用する周囲の他の通信に対して通信障害等を与えにくくすることができる。   Such a radar apparatus of the present invention is mounted on a vehicle or a small ship, detects other vehicles, small ships, or obstacles as detection objects, and avoids a collision with them. Can be used. If the radar apparatus of the present invention is used for such a purpose, the radar apparatus is less prone to erroneous detection, and other vehicles, small ships or obstacles can be detected quickly and reliably. Collision with them can be safely avoided without causing rapid behavior. In addition, because the transmission output of the high-frequency signal used for detection is stable, the transmission output can be increased within a range that does not exceed the predetermined maximum output, so the frequency used by the radar device while detecting stably It is possible to make it difficult to cause a communication failure or the like with respect to other communication in the vicinity using a frequency close to the.

なお、本発明のレーダ装置を搭載して使用することができる車両としては、汽車，電車，自動車等旅客や貨物を輸送するための車，自転車，原動機付き自転車，遊園地の乗り物，ゴルフ場のカート等がある。また、本発明のレーダ装置を搭載して使用することができる小型船舶としては、小型船舶の免許もしくは免許なしで操縦することができる船舶であって、総トン数20トン未満の船舶である手漕ぎボート，ディンギー，水上オートバイ，船外機搭載の小型バスボート，船外機搭載のインフレータブルボート（ゴムボート），漁船，遊漁船，作業船，屋形船，トーイングボート，スポーツボート，フィッシングボート，ヨット，外洋ヨット，クルーザーまたは総トン数20トン以上のプレジャーボート等がある。   Vehicles that can be used with the radar device of the present invention are vehicles such as trains, trains, automobiles, vehicles for transporting passengers and cargo, bicycles, motorbikes, amusement park vehicles, golf courses, etc. There are carts. In addition, as a small vessel that can be used with the radar device of the present invention mounted, a rowing boat that can be operated without a license or license of a small vessel and has a gross tonnage of less than 20 tons , Dinghy, water motorcycle, small bass boat with outboard motor, inflatable boat (rubber boat) with outboard motor, fishing boat, recreational fishing boat, work boat, houseboat, towing boat, sports boat, fishing boat, yacht, ocean yacht, There are cruisers or pleasure boats with a gross tonnage of 20 tons or more.

かくして、本発明によれば、実用的であって簡単かつ緻密に特性インピーダンスの調整や動的なチューニングを行なうことができ、しかも小型にすることができる非放射性誘電体線路を提供することができる。また、それを用いた高性能な高周波送受信器、レーダ装置、レーダ装置搭載車両およびレーダ装置搭載小型船舶を提供することができる。   Thus, according to the present invention, it is possible to provide a non-radiative dielectric line which is practical and can be easily and precisely adjusted for characteristic impedance and can be dynamically tuned, and which can be reduced in size. . In addition, a high-performance high-frequency transmitter / receiver, a radar device, a vehicle equipped with a radar device, and a small ship equipped with a radar device can be provided.

なお、本発明は以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行なうことは何等差し支えない。例えば、本発明の非放射性誘電体線路において、導体部材６の平板導体２の外側に位置する端部に貫通孔５に挿入される部分の太さよりも太いストッパ部を設けたものとしてもよい。この場合には、導体部材６を貫通孔５に挿入する際に、ストッパ部が導体部材６を所定の位置で位置決めして止める働きをするとともに平板導体２に密着して導体部材６の固定位置を安定に保持する働きをするため、ストッパ部が平板導体２に密着するまで導体部材６を貫通孔５に挿入してストッパ部を平板導体２に接着等するといった簡単な方法で確実に所定の特性インピーダンスに調整してその状態を維持することができるので、さらに簡単かつ確実に誘電体線路３の特性インピーダンスの調整や動的なチューニングを行なうことができるものとなる。また、上記のようなストッパ部を設けた長さが異なる複数の導体部材６を、高周波信号の波長の１／４等の所定の間隔で配置された複数の貫通孔５のそれぞれに挿入するものとしてもよい。この場合には、上記の作用効果に加えて非放射性誘電体線路の特性インピーダンスをさらに緻密に制御することができるものとなる。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the non-radiative dielectric line of the present invention, a stopper portion thicker than the thickness of the portion inserted into the through hole 5 may be provided at the end portion of the conductor member 6 located outside the flat conductor 2. In this case, when the conductor member 6 is inserted into the through hole 5, the stopper portion functions to position and stop the conductor member 6 at a predetermined position, and is in close contact with the flat conductor 2 to fix the conductor member 6. In order to hold the sheet in a stable manner, the conductor member 6 is inserted into the through hole 5 until the stopper portion is in close contact with the flat conductor 2, and the stopper portion is adhered to the flat conductor 2 with a simple method. Since the characteristic impedance can be adjusted and maintained, the characteristic impedance of the dielectric line 3 can be adjusted and dynamic tuning can be performed more easily and reliably. Further, a plurality of conductor members 6 having different lengths provided with stopper portions as described above are inserted into each of a plurality of through holes 5 arranged at a predetermined interval such as ¼ of the wavelength of a high-frequency signal. It is good. In this case, in addition to the above effects, the characteristic impedance of the nonradiative dielectric line can be controlled more precisely.

図１に示す非放射性誘電体線路を次のように作製して測定した。平板導体１，２として、厚さ８ｍｍのアルミ板を1.8ｍｍの間隔で平行に配設し、断面形状が幅0.8ｍｍ、高さが1.8ｍｍ、比誘電率が4.9の誘電体線路３をそれらアルミ板間に設けて試料を作製した。その際、平板導体２の誘電体線路３が対向する領域に、開口４ａが長方形状であってその長辺の長さが3.0ｍｍ、短辺の長さが1.5ｍｍであり、深さがｄである直方体状の凹部４を、誘電体線路３の延長方向にその長辺が沿うようにするとともに開口４ａの中央部が誘電体線路３の中央部に位置するように穿設した。そして、凹部４の深さｄを2.0ｍｍから4.0ｍｍまで0.2ｍｍずつ変化させた複数の試料について、76.5ＧＨｚにおける反射特性Ｓ１１を、ネットワークアナライザを用いて、誘電体線路３の入力端３ａにそのネットワークアナライザの試験端子（テストポート）を接続して測定した。その結果を図12に極座標チャートとしての線図で示す。 The nonradiative dielectric line shown in FIG. 1 was produced and measured as follows. As the flat conductors 1 and 2, aluminum plates having a thickness of 8 mm are arranged in parallel at intervals of 1.8 mm, and the dielectric lines 3 having a cross-sectional shape of a width of 0.8 mm, a height of 1.8 mm, and a relative dielectric constant of 4.9 are provided. A sample was prepared between aluminum plates. At this time, the opening 4a is rectangular in the region of the flat conductor 2 facing the dielectric line 3, the long side is 3.0 mm, the short side is 1.5 mm, and the depth is d. A rectangular parallelepiped recess 4 is formed so that the long side thereof extends along the extending direction of the dielectric line 3 and the central part of the opening 4 a is located at the central part of the dielectric line 3. Then, a plurality of samples of the depth d of the concave portion 4 is changed by 0.2mm from 2.0mm to 4.0 mm, the reflection characteristic S 11 at 76.5 GHz, with a network analyzer, the input terminal 3a of the dielectric guide 3 Measurement was performed by connecting the test terminal of the network analyzer. The result is shown as a polar chart in FIG.

図12において、極座標の中心からの長さが規格化された反射係数の大きさであり、極座標の回転方向の角度が位相（単位：ラジアン）であり、反射係数の大きさは規格化された値で表されている。また、黒丸が非放射性誘電体線路の入力端３ａからみた反射係数Ｓ１１の測定値であり、曲線が計算値である。図12に線図で示すように、凹部４の深さｄに応じて、非放射性誘電体線路の入力端３ａから見た反射係数Ｓ１１が変化しており、入力インピーダンスを調整することが可能となっていることがわかる。そして、図５および図６に示す高周波送受信器を、第１の高周波用伝送路としてこの非放射性誘電体線路を用いて作製した。その際、凹部４の深さｄは高周波発振器11が良好に発振する長さとした。そして、この高周波送受信器について送受信テストを行なったところ、周囲の温度が変化しても従来の非放射性誘電体線路を用いたものと比べて安定な送受信性能が得られることを確認することができた。 In FIG. 12, the length from the center of the polar coordinate is the normalized reflection coefficient size, the angle of the polar coordinate rotation direction is the phase (unit: radians), and the reflection coefficient size is normalized. It is represented by a value. Also, a black circle is a measure of the reflection coefficient S 11 as viewed from the input end 3a of the nonradiative dielectric line, the curve is a calculated value. As shown diagrammatically in FIG. 12, according to the depth d of the recess 4, the reflection coefficient S 11 as viewed from the input terminal 3a of the nonradiative dielectric waveguide are changed, it is possible to adjust the input impedance It turns out that it is. And the high frequency transmitter-receiver shown in FIG. 5 and FIG. 6 was produced using this nonradiative dielectric track | line as a 1st high frequency transmission line. At this time, the depth d of the recess 4 is set to a length that allows the high-frequency oscillator 11 to oscillate satisfactorily. When a transmission / reception test was performed on this high-frequency transmitter / receiver, it was confirmed that stable transmission / reception performance could be obtained even when the ambient temperature changed compared to a conventional non-radiative dielectric line. It was.

かくして、本発明によれば、実用的であって簡単かつ緻密に特性インピーダンスの調整を行なうことができる非放射性誘電体線路となった。また、それを用いた高周波送受信器は高性能なものとなった。   Thus, according to the present invention, a non-radiative dielectric line that is practical and can easily and precisely adjust the characteristic impedance is obtained. Moreover, the high frequency transmitter / receiver using it became a high performance thing.

（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の一例を模式的に示す斜視図およびその要部断面図である。(A) And (b) is a perspective view and an important section sectional view showing typically an example of an embodiment of a nonradiative dielectric track of the present invention, respectively. （ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の他の例を模式的に示す斜視図およびその要部断面図である。(A) And (b) is the perspective view which shows typically the other example of embodiment of the nonradiative dielectric material line | wire of this invention, respectively, and its principal part sectional drawing. （ａ）〜（ｆ）は、それぞれ本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の例における凹部の開口の形状の例を模式的に示す平面図である。(A)-(f) is a top view which shows typically the example of the shape of the opening of the recessed part in the example of embodiment of the nonradiative dielectric track | line of this invention, respectively. （ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の例における誘電体線路に対する凹部の配置の例を模式的に示す平面図である。(A) And (b) is a top view which shows typically the example of arrangement | positioning of the recessed part with respect to the dielectric material line in the example of embodiment of the nonradiative dielectric material line | wire of this invention, respectively. 本発明の第１の高周波送受信器の実施の形態の一例を模式的に示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram showing typically an example of an embodiment of the 1st high frequency transceiver of the present invention. 図５に示す高周波送受信器の模式的な平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view of the high frequency transceiver shown in FIG. 5. 本発明の第２の高周波送受信器の実施の形態の一例を模式的に示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram showing typically an example of an embodiment of the 2nd high frequency transceiver of the present invention. 図７に示す高周波送受信器の模式的な平面図である。It is a typical top view of the high frequency transmitter-receiver shown in FIG. 本発明の第１の高周波送受信器の実施の形態の他の例を模式的に示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram showing typically other examples of an embodiment of the 1st high frequency transceiver of the present invention. 本発明の第２の高周波送受信器の実施の形態の他の例を模式的に示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram showing typically other examples of an embodiment of the 2nd high frequency transceiver of the present invention. 本発明のレーダ装置の実施の形態の一例を模式的に示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram showing typically an example of an embodiment of a radar device of the present invention. 本発明の非放射性誘電体線路の実施例の反射特性を示す極座標チャートとしての線図である。It is a diagram as a polar coordinate chart which shows the reflective characteristic of the Example of the nonradiative dielectric material line | wire of this invention. 非放射性誘電体線路の基本的構成を模式的に示す部分破断斜視図である。It is a partial fracture perspective view showing typically the basic composition of a non-radioactive dielectric track.

符号の説明Explanation of symbols

１，２：平板導体
３ ：誘電体線路
３ａ：入力端
３ｂ：出力端
４ ：凹部
４ａ：開口
４ｂ：底部
５ ：貫通孔
６ ：導体部材
11 ：高周波発振器
12 ：分岐器
12ａ：入力端
12ｂ：一方の出力端
12ｃ：他方の出力端
13 ：変調器
14 ：サーキュレータ
14ａ：第１の端子
14ｂ：第２の端子
14ｃ：第３の端子
15 ：送受信アンテナ
16 ：ミキサー
17 ：スイッチ
18 ：アイソレータ
18ａ：入力端
18ｂ：出力端
19 ：送信アンテナ
20 ：受信アンテナ
21，31：平板導体（下側）
22，32：第１の誘電体線路
23，33：第２の誘電体線路
24，34：第３の誘電体線路
24ａ ：無反射終端器
25，35：第４の誘電体線路
35ａ ：無反射終端器
36 ：第５の誘電体線路
36ａ ：無反射終端器
27，37：フェライト板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2: Flat conductor 3: Dielectric line 3a: Input end 3b: Output end 4: Recessed part 4a: Opening 4b: Bottom part 5: Through-hole 6: Conductive member
11: High frequency oscillator
12: Turnout
12a: Input terminal
12b: One output terminal
12c: The other output terminal
13: Modulator
14: Circulator
14a: First terminal
14b: Second terminal
14c: Third terminal
15: Transmit / receive antenna
16: Mixer
17: Switch
18: Isolator
18a: Input terminal
18b: Output terminal
19: Transmitting antenna
20: Receive antenna
21, 31: Flat conductor (lower side)
22, 32: First dielectric line
23, 33: Second dielectric line
24, 34: Third dielectric line
24a: Non-reflective terminator
25, 35: Fourth dielectric line
35a: Non-reflective terminator
36: Fifth dielectric line
36a: Non-reflective terminator
27, 37: Ferrite plate

Claims (10)

高周波信号の波長の２分の１以下の間隔で平行に配置された平板導体間に前記高周波信号を伝搬させる誘電体線路が配置されており、前記平板導体の少なくとも一方の内面に前記誘電体線路の一部に対向する凹部が形成されていることを特徴とする非放射性誘電体線路。 A dielectric line for propagating the high-frequency signal is disposed between flat conductors arranged in parallel at intervals of half or less of the wavelength of the high-frequency signal, and the dielectric line is provided on at least one inner surface of the flat conductor. A nonradiative dielectric line characterized in that a recess facing a part of the non-radiative dielectric line is formed. 前記凹部は、前記平板導体に形成された貫通孔と、該貫通孔を塞ぐ導体部材とで形成されていることを特徴とする請求項１記載の非放射性誘電体線路。 The non-radiative dielectric line according to claim 1, wherein the recess is formed by a through hole formed in the flat conductor and a conductor member that closes the through hole. 前記凹部は、開口の形状が前記誘電体線路に沿った長方形状であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の非放射性誘電体線路。 The non-radiative dielectric line according to claim 1, wherein the concave portion has a rectangular opening shape along the dielectric line. 前記凹部は、開口の形状が円形状であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の非放射性誘電体線路。 The nonradiative dielectric line according to claim 1, wherein the recess has a circular opening. 前記凹部は、その中央部が前記誘電体線路の中央部に対向していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の非放射性誘電体線路。 The non-radiative dielectric line according to claim 1, wherein a central part of the concave part is opposed to a central part of the dielectric line. 高周波信号を発生する高周波発振器と、該高周波発振器に第１の高周波用伝送線路で接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端に送信用高周波信号を出力し、他方の出力端にローカル信号を出力する分岐器と、磁性体の周囲に第１の端子，第２の端子および第３の端子を有し、この順に一つの端子から入力された高周波信号を隣接する次の端子より出力する、前記分岐器の前記一方の出力端に第２の高周波用伝送線路で前記第１の端子が接続されたサーキュレータと、該サーキュレータの前記第２の端子に第３の高周波用伝送線路で接続された送受信アンテナと、前記分岐器の前記他方の出力端と前記サーキュレータの前記第３の端子との間に第４および第５の高周波用伝送線路で接続された、前記他方の出力端に出力された前記ローカル信号と前記送受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備しており、前記第１乃至第５の高周波用伝送線路の少なくとも１つが請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の非放射性誘電体線路であることを特徴とする高周波送受信器。 A high-frequency oscillator for generating a high-frequency signal; and the high-frequency oscillator connected to the high-frequency oscillator by a first high-frequency transmission line to branch a high-frequency signal for transmission to one output terminal; A branching device that outputs a local signal, and a first terminal, a second terminal, and a third terminal around the magnetic material, and a high-frequency signal input from one terminal in this order from an adjacent next terminal A circulator having a first high-frequency transmission line connected to the one output terminal of the branching device, and a third high-frequency transmission line connected to the second terminal of the circulator. Connected to the other output end connected by the fourth and fifth high-frequency transmission lines between the connected transmission / reception antenna and the other output end of the branching device and the third terminal of the circulator The output A mixer that mixes a local signal and a high-frequency signal received by the transmission / reception antenna and outputs an intermediate-frequency signal, wherein at least one of the first to fifth high-frequency transmission lines comprises: Item 6. A high-frequency transmitter-receiver characterized by being a non-radiative dielectric line according to any one of items 5 to 6. 高周波信号を発生する高周波発振器と、該高周波発振器に第１の高周波用伝送線路で接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端に送信用高周波信号を出力し、他方の出力端にローカル信号を出力する分岐器と、該分岐器の前記一方の出力端に入力端が第２の高周波用伝送線路で接続された、出力端側に前記送信用高周波信号を出力するアイソレータと、該アイソレータの前記出力端に第３の高周波用伝送線路で接続された、前記送信用高周波信号を送信する送信アンテナと、前記分岐器の前記他方の出力端側に第４の高周波用伝送線路で接続された受信アンテナと、該受信アンテナと前記分岐器の前記他方の出力端との間に前記第４の高周波用伝送線路および第５の高周波用伝送線路で接続された、前記他方の出力端に出力されたローカル信号と前記受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備しており、前記第１乃至第５の高周波用伝送線路の少なくとも１つが請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の非放射性誘電体線路であることを特徴とする高周波送受信器。 A high-frequency oscillator for generating a high-frequency signal; and the high-frequency oscillator connected to the high-frequency oscillator by a first high-frequency transmission line to branch a high-frequency signal for transmission to one output terminal; A branching device that outputs a local signal, an isolator that outputs the transmission high-frequency signal to the output end side, the input end of which is connected to the one output end of the branching device by a second high-frequency transmission line, A transmission antenna for transmitting the transmission high-frequency signal connected to the output end of the isolator via a third high-frequency transmission line, and a fourth high-frequency transmission line connected to the other output end of the branching device And the other output end connected between the reception antenna and the other output end of the branching device by the fourth high-frequency transmission line and the fifth high-frequency transmission line. Output A mixer that mixes a local signal and a high-frequency signal received by the receiving antenna and outputs an intermediate-frequency signal, wherein at least one of the first to fifth high-frequency transmission lines is 1 to Item 6. A high-frequency transmitter-receiver characterized by being a non-radiative dielectric line according to any one of items 5 to 6. 請求項６または請求項７記載の高周波送受信器と、この高周波送受信器から出力される前記中間周波信号を処理して探知対象物までの距離情報を検出する距離情報検出器とを具備することを特徴とするレーダ装置。 A high-frequency transmitter / receiver according to claim 6 or 7, and a distance information detector for processing the intermediate frequency signal output from the high-frequency transmitter / receiver to detect distance information to a detection target. A characteristic radar device. 請求項８記載のレーダ装置を備え、このレーダ装置を探知対象物の検出に用いることを特徴とするレーダ装置搭載車両。 A radar device-equipped vehicle comprising the radar device according to claim 8, wherein the radar device is used for detection of an object to be detected. 請求項８記載のレーダ装置を備え、このレーダ装置を探知対象物の検出に用いることを特徴とするレーダ装置搭載小型船舶。 9. A small ship equipped with a radar apparatus, comprising the radar apparatus according to claim 8, wherein the radar apparatus is used for detection of an object to be detected.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016072190A1 (en) * 2014-11-05 2016-05-12 セイコーエプソン 株式会社 Maintenance unit and liquid jetting device
CN108872941A (en) * 2017-05-11 2018-11-23 日本电产株式会社 Waveguide device, the antenna assembly and radar installations for having the waveguide device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016072190A1 (en) * 2014-11-05 2016-05-12 セイコーエプソン 株式会社 Maintenance unit and liquid jetting device
CN108872941A (en) * 2017-05-11 2018-11-23 日本电产株式会社 Waveguide device, the antenna assembly and radar installations for having the waveguide device
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