JP3086883B2 - 周波数変調器 - Google Patents
周波数変調器Info
- Publication number
- JP3086883B2 JP3086883B2 JP05052626A JP5262693A JP3086883B2 JP 3086883 B2 JP3086883 B2 JP 3086883B2 JP 05052626 A JP05052626 A JP 05052626A JP 5262693 A JP5262693 A JP 5262693A JP 3086883 B2 JP3086883 B2 JP 3086883B2
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- Japan
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- dielectric
- variable capacitance
- line
- frequency
- capacitance diode
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- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はミリ波領域の周波数変調
信号の発生に利用する。本発明は自動車に装備される接
近警報装置、衝突防止装置、その他電磁波によるレーダ
に利用するために開発されたものであるが、この他の装
置にも利用することができる。
信号の発生に利用する。本発明は自動車に装備される接
近警報装置、衝突防止装置、その他電磁波によるレーダ
に利用するために開発されたものであるが、この他の装
置にも利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】きわめて高い周波数の電磁波を利用した
レーダ装置により、先行車両との接近警報装置、接近す
る物体を警報する衝突防止装置、その他を自動車に装備
することが試みられている。近年、自動車用のレーダ装
置としては６０ＧＨｚ帯の電波割当が行われることが計
画されている。
レーダ装置により、先行車両との接近警報装置、接近す
る物体を警報する衝突防止装置、その他を自動車に装備
することが試みられている。近年、自動車用のレーダ装
置としては６０ＧＨｚ帯の電波割当が行われることが計
画されている。
【０００３】この周波数帯の発振器あるいは集積回路に
ついての技術は、例えば本願発明者の一人が発表した
「米山：非放射性誘電体線路を用いたミリ波集積回路，
電子情報通信学会論文誌Ｃ−Ｉ，Vol J73-C-I No3 pp87
-94 1990年３月」に開示がある。この文献には、３５Ｇ
Ｈｚ帯の発振器、電力分配器、アンテナなどについての
記載がある。
ついての技術は、例えば本願発明者の一人が発表した
「米山：非放射性誘電体線路を用いたミリ波集積回路，
電子情報通信学会論文誌Ｃ−Ｉ，Vol J73-C-I No3 pp87
-94 1990年３月」に開示がある。この文献には、３５Ｇ
Ｈｚ帯の発振器、電力分配器、アンテナなどについての
記載がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】６０ＧＨｚ帯の電磁波
はその波長が約５ｍｍであり、従来の立体回路や半導体
集積回路を単に小型化しても実用的な発振器や変調器を
実現することができない。
はその波長が約５ｍｍであり、従来の立体回路や半導体
集積回路を単に小型化しても実用的な発振器や変調器を
実現することができない。
【０００５】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、ミリ波帯の有効な周波数変調器を簡単な構成で
実現することを目的とする。本発明は自動車に搭載して
利用できるミリ波帯の周波数変調器を実現することを目
的とする。
あって、ミリ波帯の有効な周波数変調器を簡単な構成で
実現することを目的とする。本発明は自動車に搭載して
利用できるミリ波帯の周波数変調器を実現することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は周波数変調器で
あり、本発明の特徴とするところは、搬送波が導入され
る非放射性誘電体線路と、この非放射性誘電体線路にそ
の伝搬方向に沿って非接触に設けられた可変容量ダイオ
ードと、この可変容量ダイオードとこの非放射性誘電体
線路との間に設けられこの可変容量ダイオードに近接す
る誘電体共振器と、この可変容量ダイオードの電極に変
調信号を印加する変調回路とを備えたところにある。
あり、本発明の特徴とするところは、搬送波が導入され
る非放射性誘電体線路と、この非放射性誘電体線路にそ
の伝搬方向に沿って非接触に設けられた可変容量ダイオ
ードと、この可変容量ダイオードとこの非放射性誘電体
線路との間に設けられこの可変容量ダイオードに近接す
る誘電体共振器と、この可変容量ダイオードの電極に変
調信号を印加する変調回路とを備えたところにある。
【０００７】この周波数変調回路は、前記搬送波周波数
を５０〜７０ＧＨｚに選ぶことができる。
を５０〜７０ＧＨｚに選ぶことができる。
【０００８】前記搬送波は、ガンダイオード発振回路
と、このガンダイオードの電極に接続され発振周波数に
共振する共振器とを含む発振器から送出され、前記可変
容量ダイオードはバラクタダイオードであることが望ま
しい。
と、このガンダイオードの電極に接続され発振周波数に
共振する共振器とを含む発振器から送出され、前記可変
容量ダイオードはバラクタダイオードであることが望ま
しい。
【０００９】前記共振器と前記非放射性誘電体線路との
接続回路に、その非放射性誘電体線路を伝搬するモード
以外のモードを抑圧するモードサプレッサが介挿される
ことが望ましい。
接続回路に、その非放射性誘電体線路を伝搬するモード
以外のモードを抑圧するモードサプレッサが介挿される
ことが望ましい。
【００１０】
【作用】ガンダイオードから発生した発振出力は、金属
ストリップ共振器に共振して５０〜７０ＧＨｚ中の任意
の発振周波数となる。この発振器出力は、非放射性誘電
体線路中を伝搬する。変調器は、可変容量ダイオードを
非放射性誘電体にマウントしたものに誘電体共振器を近
接させ、これを非放射性誘電体線路に沿って非接触に設
置したものである。可変容量ダイオードは、電圧に対し
て静電容量が変化する素子である。その変化によって誘
電体共振器の共振周波数が変化する。この共振周波数で
誘電体共振器の周囲に電界が発生している。これが非放
射性誘電体線路の伝搬特性を変化させる。非放射性誘電
体線路を伝搬する発振器出力の周波数が誘電体共振器の
共振周波数変化の影響を受け、誘電体共振器の反射によ
り発振器側に戻る信号が可変容量ダイオードの容量と共
に変化する。これにより、発振器の出力の発振周波数が
変化して変調される。この装置により、簡単な構成によ
るミリ波帯の有効な周波数変調器が実現できる。
ストリップ共振器に共振して５０〜７０ＧＨｚ中の任意
の発振周波数となる。この発振器出力は、非放射性誘電
体線路中を伝搬する。変調器は、可変容量ダイオードを
非放射性誘電体にマウントしたものに誘電体共振器を近
接させ、これを非放射性誘電体線路に沿って非接触に設
置したものである。可変容量ダイオードは、電圧に対し
て静電容量が変化する素子である。その変化によって誘
電体共振器の共振周波数が変化する。この共振周波数で
誘電体共振器の周囲に電界が発生している。これが非放
射性誘電体線路の伝搬特性を変化させる。非放射性誘電
体線路を伝搬する発振器出力の周波数が誘電体共振器の
共振周波数変化の影響を受け、誘電体共振器の反射によ
り発振器側に戻る信号が可変容量ダイオードの容量と共
に変化する。これにより、発振器の出力の発振周波数が
変化して変調される。この装置により、簡単な構成によ
るミリ波帯の有効な周波数変調器が実現できる。
【００１１】
【実施例】本発明実施例の構成を図１ないし図３を参照
して説明する。図１は本発明実施例装置の構成図であ
る。図２は本発明実施例装置の斜視図である。図３はバ
ラクタダイオードマウントの構成図である。
して説明する。図１は本発明実施例装置の構成図であ
る。図２は本発明実施例装置の斜視図である。図３はバ
ラクタダイオードマウントの構成図である。
【００１２】本発明は周波数変調器であり、本発明の特
徴とするところは、搬送波が導入される非放射性誘電体
線路として四フッ化エチレン樹脂片７と、この四フッ化
エチレン樹脂片７にその伝搬方向に沿って非接触に設け
られた可変容量ダイオードとしてバラクタダイオード１
と、このバラクタダイオード１とこの四フッ化エチレン
樹脂片７との間に設けられこのバラクタダイオード１に
近接する誘電体共振器９と、このバラクタダイオード１
の電極に変調信号を印加する変調回路２０とを備えたと
ころにある。この周波数変調回路は、搬送波周波数が５
０〜７０ＧＨｚである。
徴とするところは、搬送波が導入される非放射性誘電体
線路として四フッ化エチレン樹脂片７と、この四フッ化
エチレン樹脂片７にその伝搬方向に沿って非接触に設け
られた可変容量ダイオードとしてバラクタダイオード１
と、このバラクタダイオード１とこの四フッ化エチレン
樹脂片７との間に設けられこのバラクタダイオード１に
近接する誘電体共振器９と、このバラクタダイオード１
の電極に変調信号を印加する変調回路２０とを備えたと
ころにある。この周波数変調回路は、搬送波周波数が５
０〜７０ＧＨｚである。
【００１３】搬送波は、ガンダイオード発振回路として
ガンダイオードマウント４と、このガンダイオード３の
電極に接続され発振周波数に共振する共振器として金属
ストリップ共振器５とを含む発振器２２から送出され
る。
ガンダイオードマウント４と、このガンダイオード３の
電極に接続され発振周波数に共振する共振器として金属
ストリップ共振器５とを含む発振器２２から送出され
る。
【００１４】金属ストリップ共振器５と四フッ化エチレ
ン樹脂片７との接続回路に、四フッ化エチレン樹脂片７
を伝搬するモード以外のモードを抑圧するモードサプレ
ッサ６が介挿されている。
ン樹脂片７との接続回路に、四フッ化エチレン樹脂片７
を伝搬するモード以外のモードを抑圧するモードサプレ
ッサ６が介挿されている。
【００１５】次に、図３を参照して本発明実施例装置の
動作を説明する。図３はバラクタダイオードマウント２
を示す図である。図３に示すようにバラクタダイオード
１を四フッ化エチレン樹脂板１４の上に銅箔１３により
マウントする。このバラクタダイオードマウント２の電
極に変調回路２０により変調信号を印加することによ
り、図１および図２に示すようにこのバラクタダイオー
ドマウント２に高誘電率板８を介して近接している誘電
体共振器９の共振周波数が変化する。四フッ化エチレン
樹脂片７を伝搬する発振周波数は、誘電体共振器９の共
振の影響を受け、誘電体共振器９の反射により発振器２
２側に戻る信号が可変容量ダイオードの容量と共に変化
する。これにより、発振器２２の出力の発振周波数が変
化して変調される。
動作を説明する。図３はバラクタダイオードマウント２
を示す図である。図３に示すようにバラクタダイオード
１を四フッ化エチレン樹脂板１４の上に銅箔１３により
マウントする。このバラクタダイオードマウント２の電
極に変調回路２０により変調信号を印加することによ
り、図１および図２に示すようにこのバラクタダイオー
ドマウント２に高誘電率板８を介して近接している誘電
体共振器９の共振周波数が変化する。四フッ化エチレン
樹脂片７を伝搬する発振周波数は、誘電体共振器９の共
振の影響を受け、誘電体共振器９の反射により発振器２
２側に戻る信号が可変容量ダイオードの容量と共に変化
する。これにより、発振器２２の出力の発振周波数が変
化して変調される。
【００１６】高誘電率板８はバラクタダイオードマウン
ト２とのインピーダンス整合を改善するために介挿され
る。
ト２とのインピーダンス整合を改善するために介挿され
る。
【００１７】次に、図４を参照して本発明実施例の動作
特性を測定する構成を説明する。図４は動作特性を測定
する構成を示す図である。本発明実施例装置の四フッ化
エチレン樹脂片７を変換ホーン１１に挿入することによ
り、変換ホーン１１はアンテナとして動作する。アッテ
ネータ３０を介して方向性結合器３２に入力された被測
定信号は、分岐されてスプクトラムアナライザに出力さ
れる。他の被測定信号は、さらにＥＨチューナ３４およ
びパワーメータ３６に入力される。
特性を測定する構成を説明する。図４は動作特性を測定
する構成を示す図である。本発明実施例装置の四フッ化
エチレン樹脂片７を変換ホーン１１に挿入することによ
り、変換ホーン１１はアンテナとして動作する。アッテ
ネータ３０を介して方向性結合器３２に入力された被測
定信号は、分岐されてスプクトラムアナライザに出力さ
れる。他の被測定信号は、さらにＥＨチューナ３４およ
びパワーメータ３６に入力される。
【００１８】次に、図４に示した動作特性を測定する構
成を用いて本発明実施例装置の周波数特性を説明する。
図５は本発明実施例装置の周波数特性を示す図である。
横軸にバラクタダイオードバイアス電圧をとり、縦軸に
周波数変調幅をとる。本発明実施例装置を用いればおよ
そ０〜８０ＭＨｚにわたりほぼ線形に、また出力１００
ｍＷの周波数変調信号が得られた。
成を用いて本発明実施例装置の周波数特性を説明する。
図５は本発明実施例装置の周波数特性を示す図である。
横軸にバラクタダイオードバイアス電圧をとり、縦軸に
周波数変調幅をとる。本発明実施例装置を用いればおよ
そ０〜８０ＭＨｚにわたりほぼ線形に、また出力１００
ｍＷの周波数変調信号が得られた。
【００１９】次に、図６〜図１１を参照して本発明実施
例装置のその他の特性を説明する。図６はモードサプレ
ッサ６と誘電体共振器９との距離ＬとＶＳＷＲ(Voltage
Standing Wave Ratio) および共振周波数との関係を示
す図である。図７はモードサプレッサ６と誘電体共振器
９との距離Ｌおよび測定に用いたプローブ位置を示す図
である。横軸に距離Ｌをとり、縦軸にＶＳＷＲおよび共
振周波数をとる。実線は四フッ化エチレン樹脂片７の先
端部を変換ホーン１１に挿入して測定した値であり、一
点鎖線は図７に示した位置に設けたプローブで測定した
値である。変換ホーン１１で測定した場合には距離Ｌは
０．４ｍｍくらいがよく、プローブ位置で測定した場合
には距離Ｌは０．８ｍｍくらいがよいことがわかる。
例装置のその他の特性を説明する。図６はモードサプレ
ッサ６と誘電体共振器９との距離ＬとＶＳＷＲ(Voltage
Standing Wave Ratio) および共振周波数との関係を示
す図である。図７はモードサプレッサ６と誘電体共振器
９との距離Ｌおよび測定に用いたプローブ位置を示す図
である。横軸に距離Ｌをとり、縦軸にＶＳＷＲおよび共
振周波数をとる。実線は四フッ化エチレン樹脂片７の先
端部を変換ホーン１１に挿入して測定した値であり、一
点鎖線は図７に示した位置に設けたプローブで測定した
値である。変換ホーン１１で測定した場合には距離Ｌは
０．４ｍｍくらいがよく、プローブ位置で測定した場合
には距離Ｌは０．８ｍｍくらいがよいことがわかる。
【００２０】図８は誘電体共振器９とモードサプレッサ
６との距離ｇ１と周波数変調幅との関係を示す図であ
る。横軸に距離ｇ１をとり、縦軸に周波数変調幅をと
る。距離ｇ１は０．５ｍｍくらいがよいことがわかる。
６との距離ｇ１と周波数変調幅との関係を示す図であ
る。横軸に距離ｇ１をとり、縦軸に周波数変調幅をと
る。距離ｇ１は０．５ｍｍくらいがよいことがわかる。
【００２１】図９は図８の説明で述べた誘電体共振器９
とモードサプレッサ６との距離ｇ１および図１０で説明
する高誘電率板８と誘電体共振器９との距離ｇ２を示す
図である。
とモードサプレッサ６との距離ｇ１および図１０で説明
する高誘電率板８と誘電体共振器９との距離ｇ２を示す
図である。
【００２２】図１０は高誘電率板８と誘電体共振器９と
の距離ｇ２と周波数変調幅との関係を示す図である。横
軸に距離ｇ２をとり、縦軸に周波数変調幅をとる。距離
ｇ２は短ければ短いほど周波数変調幅は大きくなる。
の距離ｇ２と周波数変調幅との関係を示す図である。横
軸に距離ｇ２をとり、縦軸に周波数変調幅をとる。距離
ｇ２は短ければ短いほど周波数変調幅は大きくなる。
【００２３】図１１は高誘電率板８の厚さｔと周波数変
調幅との関係を示す図である。横軸に厚さｔをとり、縦
軸に周波数変調幅をとる。高誘電率板８は、厚さ０．０
５ｍｍ程度がよいことがわかる。
調幅との関係を示す図である。横軸に厚さｔをとり、縦
軸に周波数変調幅をとる。高誘電率板８は、厚さ０．０
５ｍｍ程度がよいことがわかる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば簡
単な構成によりミリ波帯の有効な周波数変調器が実現で
きる。自動車に搭載して利用できるミリ波帯の周波数変
調器が実現できる。
単な構成によりミリ波帯の有効な周波数変調器が実現で
きる。自動車に搭載して利用できるミリ波帯の周波数変
調器が実現できる。
【図１】本発明実施例装置の構成図。
【図２】本発明実施例装置の斜視図。
【図３】バラクタダイオードマウントを示す図。
【図４】動作特性を測定する構成を示す図。
【図５】本発明実施例装置の周波数特性を示す図。
【図６】モードサプレッサと誘電体共振器との距離とＶ
ＳＷＲおよび共振周波数との関係を示す図。
ＳＷＲおよび共振周波数との関係を示す図。
【図７】モードサプレッサと誘電体共振器との距離およ
び測定に用いたプローブ位置を示す図。
び測定に用いたプローブ位置を示す図。
【図８】モードサプレッサと誘電体共振器との距離と周
波数変調幅との関係を示す図。
波数変調幅との関係を示す図。
【図９】モードサプレッサと誘電体共振器との距離およ
び高誘電率板とモードサプレッサとの距離を示す図。
び高誘電率板とモードサプレッサとの距離を示す図。
【図１０】高誘電率板とモードサプレッサとの距離と周
波数変調幅との関係を示す図。
波数変調幅との関係を示す図。
【図１１】高誘電率板の厚さと周波数変調幅との関係を
示す図。
示す図。
１ バラクタダイオード ２ バラクタダイオードマウント ３ ガンダイオード ４ ガンダイオードマウント ５ 金属ストリップ共振器 ６ モードサプレッサ ７ 四フッ化エチレン樹脂片 ８ 高誘電率板 ９ 誘電体共振器 １０ アルミ板 １１ 変換ホーン １３ 銅箔 １４ 四フッ化エチレン樹脂板 ２０ 変調回路 ２２ 発振器 ３０ アッテネータ ３４ ＥＨチューナ ３６ パワーメータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｇ０１Ｓ 7/282 Ｇ０１Ｓ 7/282 Ｚ (56)参考文献 特開 昭61−118006（ＪＰ，Ａ) Ｔ．Ｙｏｎｅｙａｍａ ａｎｄ Ｓ. Ｎｉｓｈｉｄａ：”Ｎｏｎｒａｄｉａｔ ｉｖｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｗａｖ ｅｇｕｉｄｅ ｆｏｒ ｍｉｌｌｉｍｅ ｔｅｒ−ｗａｖｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅ ｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ”，ＩＥＥＥ Ｔ ｒａｎｓ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｔｈｅ ｏｒｙ ＆ Ｔｅｃｈ．，ＭＴＴ−29, 11，ｐｐ．1188−1192（Ｎｏｖ．1981) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03C 7/00 - 7/02
Claims (1)
- 【請求項１】非放射性誘電体線路（７）と、この非放射
性誘電体線路と搬送波供給源との間に介挿されこの非放
射性誘電体線路を伝搬するモード以外のモードを抑圧し
てこの非放射性誘電体線路に搬送波を供給するモードサ
プレッサ（６）と、この非放射性誘電体線路にその伝搬
方向に沿って非接触に設けられた可変容量ダイオード
（１）と、この可変容量ダイオードと前記非放射性誘電
体線路との間に設けられ前記可変容量ダイオードに近接
する誘電体共振器（９）と、前記可変容量ダイオードと
前記誘電体共振器との間に設けられ両者を結合する高誘
電率板（８）と、前記可変容量ダイオードの電極に変調
信号を印加する変調回路（２０）とを備えたことを特徴
とする周波数変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05052626A JP3086883B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 周波数変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05052626A JP3086883B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 周波数変調器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06268445A JPH06268445A (ja) | 1994-09-22 |
| JP3086883B2 true JP3086883B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=12920029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05052626A Expired - Fee Related JP3086883B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 周波数変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3086883B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09205324A (ja) * | 1996-01-25 | 1997-08-05 | Murata Mfg Co Ltd | 周波数可変共振器、周波数可変発振器および周波数可変フィルタ |
| JPH10270944A (ja) * | 1997-03-21 | 1998-10-09 | Canon Inc | 変調装置 |
| KR100587901B1 (ko) * | 2002-08-10 | 2006-06-08 | 엔알디테크 주식회사 | 세라믹 공진기를 이용한 nrd 가이드 건 발진기 및 주파수 안정화 방법 |
| US7265711B2 (en) | 2004-06-29 | 2007-09-04 | Kyocera Corporation | High-frequency oscillator, high-frequency transmission-reception apparatus using the same, radar apparatus, and radar-apparatus-equipped vehicle and small boat equipped with the same |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP05052626A patent/JP3086883B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｔ．Ｙｏｎｅｙａｍａ ａｎｄ Ｓ．Ｎｉｓｈｉｄａ："Ｎｏｎｒａｄｉａｔｉｖｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｆｏｒ ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ−ｗａｖｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ"，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｔｈｅｏｒｙ ＆ Ｔｅｃｈ．，ＭＴＴ−２９，１１，ｐｐ．１１８８−１１９２（Ｎｏｖ．１９８１） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06268445A (ja) | 1994-09-22 |
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