JP3444318B2 - NRD guide device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はマイクロ波及びミ
リ波において損失が少ない線路であるＮＲＤガイド（Ｎ
ｏｎＲａｄｉａｔｉｖｅ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｗａ
ｖｅ Ｇｕｉｄｅ：非放射性誘電体線路）を用いた増幅
器、周波数変換器、及び周波数逓倍器等に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an NRD guide (N
onRadial Dielectric Wa
The present invention relates to an amplifier, a frequency converter, a frequency multiplier, and the like using a ve Guide (non-radiative dielectric line).
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３３は、電子情報通信学会１９９５年
春季全国大会予稿集ＳＣ−２−２に示された従来の構成
によるＮＲＤガイド増幅器の例を示す斜視図である。ま
た、図３３に示したＮＲＤガイド増幅器のＦＥＴ（Ｆｉ
ｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効
果トランジスタ）をマウントした誘電体線路のＦＥＴマ
ウント部分を図３４に示す。図において１ａ，１ｂは導
体板、２ａ，２ｂは導体線路となる誘電体棒、３は片面
をメタライズした誘電体基板、４ａ，４ｂはコプレナ線
路、５はゲート端子Ｇとソース端子Ｓとドレイン端子Ｄ
とを備えたＦＥＴ、６はＦＥＴの各端子とコプレナ線路
とを接続するための金ワイヤ、７ａ，７ｂは線路変換
部、８ａ，８ｂはバイアス印加線路、９ａ，９ｂはバイ
アスチョーク、１０はプローブである。また、図には、
簡単のためＦＥＴへ効率よく信号を入射させるための整
合回路や、ＦＥＴの不要発振を予防するための安定化抵
抗などは図示していない。2. Description of the Related Art FIG. 33 is a perspective view showing an example of an NRD guide amplifier having a conventional configuration shown in Proceedings SC-2-2 of the 1995 Spring National Convention of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. Further, the FET (Fi) of the NRD guide amplifier shown in FIG.
FIG. 34 shows an FET mount portion of a dielectric line on which an eld effect transistor (field effect transistor) is mounted. In the figure, 1a and 1b are conductor plates, 2a and 2b are dielectric rods which are conductor lines, 3 is a dielectric substrate having one side metallized, 4a and 4b are coplanar lines, 5 is a gate terminal G, a source terminal S and a drain terminal. D
And 6 are gold wires for connecting each terminal of the FET and the coplanar line, 7a and 7b are line conversion parts, 8a and 8b are bias application lines, 9a and 9b are bias chokes, and 10 is a probe. Is. Also, in the figure,
For simplicity, a matching circuit for efficiently inputting a signal to the FET and a stabilizing resistor for preventing unnecessary oscillation of the FET are not shown.
【０００３】次に動作を説明する。入力端子２１から入
力された入力波は、上下の２枚の導体板１ａ，１ｂと誘
電体棒２ａによって形成されたＮＲＤガイドを伝搬し、
線路変換部７ａで、誘電体基板上に構成されたコプレナ
線路に変換されてＦＥＴ５のゲート端子Ｇへ印加され
る。ＦＥＴ５によって増幅された信号波は、ＦＥＴのド
レイン端子Ｄからコプレナ線路４ｂを伝搬し、第２の線
路変換部７ｂで、コプレナ線路４ｂからＮＲＤガイドに
変換され、ＮＲＤガイドを伝搬して、出力端子２２へと
導かれる。Next, the operation will be described. The input wave input from the input terminal 21 propagates through the NRD guide formed by the upper and lower two conductor plates 1a and 1b and the dielectric rod 2a,
The line conversion unit 7a converts the coplanar line formed on the dielectric substrate and applies it to the gate terminal G of the FET 5. The signal wave amplified by the FET 5 propagates through the coplanar line 4b from the drain terminal D of the FET, is converted from the coplanar line 4b into the NRD guide by the second line conversion unit 7b, propagates through the NRD guide, and is output terminal. You are led to 22.
【０００４】図３４に示すように、線路変換部７ａ，７
ｂ（７ｂは７ａと同じなので図３４に図示せず）では、
片面をメタライズした誘電体基板３のパターンによりプ
ローブ１０が構成されて、ＮＲＤガイドとコプレナ線路
とが変換される。バイアス印加線路８ａ，８ｂ（８ｂは
８ａと同じなので図３４に図示せず）に設けられたバイ
アスチョーク９ａ，９ｂ（９ｂは９ａと同じなので図３
４に図示せず）はバイアス印加線路８ａ，８ｂに漏れ込
んだ矢印Ａで示す方向に伝搬するマイクロ波を反射させ
て、損失の低減を図るものである。プローブ１０にＮＲ
ＤガイドからのＬＳＭ01モードの電界が加えられること
により、コプレナ線路４ａでは矢印Ｂに示すような電界
が生じ、金ワイヤ６によって、信号電圧がＦＥＴ５のゲ
ート端子Ｇに加えられ、通常のコプレナ線路を用いたＦ
ＥＴ増幅器と同様にドレイン端子Ｄから金ワイヤ６を介
してコプレナ線路４ｂに増幅された信号が伝わり、増幅
動作を行う。As shown in FIG. 34, the line conversion units 7a, 7a
In b (7b is the same as 7a, not shown in FIG. 34),
The pattern of the dielectric substrate 3 whose one surface is metallized constitutes the probe 10, and the NRD guide and the coplanar line are converted. As shown in FIG.
(Not shown in FIG. 4) is intended to reduce the loss by reflecting the microwave propagating in the direction indicated by the arrow A that has leaked into the bias applying lines 8a and 8b. NR on the probe 10
By applying the LSM 01 mode electric field from the D guide, an electric field as indicated by an arrow B is generated in the coplanar line 4a, and a signal voltage is applied to the gate terminal G of the FET 5 by the gold wire 6. F using
Similar to the ET amplifier, the amplified signal is transmitted from the drain terminal D to the coplanar line 4b through the gold wire 6 to perform the amplification operation.
【０００５】図３５は、電子情報通信学会１９９３年信
学技法「ＮＲＤガイドによる６０ＧＨｚ帯ミリ波レーダ
の試作」に示された従来の構成によるＮＲＤガイドスイ
ッチの例を示す斜視図である。図３５においては、導体
板１ａ，１ｂの図示を省略してある。また、図３５に示
したＮＲＤガイドスイッチの誘電体基板３を図３６に示
す。図において、２５は高誘電率シート、３９はギャッ
プ、３１はダイオード、３２は導体パターンである。入
力端子２１から入力された入力波ＲＦは誘電体棒２ａを
伝搬し、誘電体基板３にマウントされたダイオード３１
によりスイッチングされ、誘電体棒２ｂに出力される。
図３５に示したように、信号入力側にギャップ３９と高
誘電率シート２５を整合用に挿入している。ダイオード
３１に対して、正の電圧あるいは負の電圧をかけること
により、入力波ＲＦを出力端子２２から出力する場合と
出力しない場合とに切り替えることができる。FIG. 35 is a perspective view showing an example of a conventional NRD guide switch shown in the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 1993, "Technical Prototype of 60 GHz Band Millimeter Wave Radar Using NRD Guide". In FIG. 35, the conductor plates 1a and 1b are not shown. 36 shows the dielectric substrate 3 of the NRD guide switch shown in FIG. In the figure, 25 is a high dielectric constant sheet, 39 is a gap, 31 is a diode, and 32 is a conductor pattern. The input wave RF input from the input terminal 21 propagates through the dielectric rod 2a, and the diode 31 mounted on the dielectric substrate 3
And is output to the dielectric rod 2b.
As shown in FIG. 35, the gap 39 and the high dielectric constant sheet 25 are inserted for matching on the signal input side. By applying a positive voltage or a negative voltage to the diode 31, it is possible to switch between the case where the input wave RF is output from the output terminal 22 and the case where it is not output.
【０００６】図３７は、図３５に示したＮＲＤガイドス
イッチと同様の構成を持つＮＲＤガイドミキサ（周波数
変換器）を示す図である。図３７に示すＮＲＤガイドミ
キサは、入力端子２１から入力波ＲＦと図示していない
他の信号波を入力し、入力波ＲＦと局部発振信号波ＬＯ
を混合して誘電体基板３の出力端３ａより中間周波数信
号ＩＦを出力する。FIG. 37 is a diagram showing an NRD guide mixer (frequency converter) having a configuration similar to that of the NRD guide switch shown in FIG. The NRD guide mixer shown in FIG. 37 inputs the input wave RF and another signal wave (not shown) from the input terminal 21, and inputs the input wave RF and the local oscillation signal wave LO.
And the intermediate frequency signal IF is output from the output end 3a of the dielectric substrate 3.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来のＮＲＤガイド増
幅器は図３３及び図３４のように構成されており、入力
波をＦＥＴで増幅するために、入力波を誘電体基板上に
形成したコプレナ線路に一旦変換し、ＦＥＴにより入力
波を増幅した後に、増幅された入力波を再度コプレナ線
路からＮＲＤガイドへ変換する。このため、構成がＺ型
になり形状が大きくなる。また、変換部に於ける損失が
加わるため、増幅器としての利得が減少する。このた
め、ミリ波帯での雑音の少ない受信機や送信出力の大き
い送信機の実現が難しくなるという問題点があった。A conventional NRD guide amplifier is constructed as shown in FIGS. 33 and 34, and a coplanar line formed by forming an input wave on a dielectric substrate in order to amplify the input wave with an FET. , And the input wave is amplified by the FET, and then the amplified input wave is converted again from the coplanar line to the NRD guide. Therefore, the structure is Z-shaped and the shape is large. In addition, since the loss is added in the conversion unit, the gain as the amplifier is reduced. Therefore, it is difficult to realize a receiver with less noise in the millimeter wave band and a transmitter with large transmission output.
【０００８】また、さらに高い利得を得るために増幅器
を多段化する際に、入力線路と出力線路の伝搬軸が同一
軸上にないため、配置の自由度が少なく、小型にできな
いという問題点があった。Further, when the amplifiers are multi-staged to obtain a higher gain, the propagation axes of the input line and the output line are not on the same axis, so that there is little freedom in arrangement and there is a problem that the size cannot be reduced. there were.
【０００９】また、従来のＮＲＤガイドスイッチ、ある
いはＮＲＤガイドミキサは、入力線路と出力線路の伝搬
軸が同一であるが、入力線路及び出力線路に用いられる
モードが基本の伝搬モードであり、ＮＲＤガイドが持つ
基本の伝搬モードと不要モードの２つのモードを利用し
た装置ではなかった。また、従来のＮＲＤガイドミキサ
では、２つの入力端子から注入する入力波ＲＦと局部発
振信号波ＬＯとを入力端子２１へ合成するための手段と
して、合波器、あるいは、ハイブリッド回路を必要とす
るため、構成が複雑になり、かつ、損失が増大するとい
う問題点があった。Further, in the conventional NRD guide switch or NRD guide mixer, the propagation axes of the input line and the output line are the same, but the mode used for the input line and the output line is the basic propagation mode, and the NRD guide is used. It was not a device that used the two basic modes of the device, the basic propagation mode and the unnecessary mode. Further, the conventional NRD guide mixer requires a multiplexer or a hybrid circuit as means for synthesizing the input wave RF injected from two input terminals and the local oscillation signal wave LO into the input terminal 21. Therefore, there is a problem that the configuration becomes complicated and the loss increases.
【００１０】この発明は、以上のような問題点を解決す
るためになされたものであり、小型、かつ、低損失高利
得のＮＲＤガイド装置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain an NRD guide device having a small size and a low loss and a high gain.
【００１１】また、この発明は、ＮＲＤガイドの持つ２
つの直交した非放射モードを有効に利用したＮＲＤガイ
ド装置を得ることを目的とする。Further, according to the present invention, the NRD guide has two features.
An object of the present invention is to obtain an NRD guide device that effectively utilizes two orthogonal non-radiation modes.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】この発明のＮＲＤガイド
装置は、２枚の金属板と、上記２枚の金属板の間に配置
した誘電体線路とからなるＮＲＤガイドを備え、２つの
端子を持つＮＲＤガイド装置において、一方の端子はＬ
ＳＭ01モードで、他方の端子はＬＳＥ01モードで信号を
伝搬させることを特徴とする。The NRD guide device of the present invention comprises an NRD guide consisting of two metal plates and a dielectric line disposed between the two metal plates, and has an NRD having two terminals. In the guide device, one terminal is L
The SM 01 mode is characterized in that the other terminal propagates a signal in the LSE 01 mode.
【００１３】上記ＮＲＤガイド装置は、２個の誘電体線
路を備え、上記２個の誘電体線路は伝搬軸が同一となる
ように接合部を介して配置され、上記接合部は、ＬＳＭ
01モードとＬＳＥ01モードとの間でモードを変換するモ
ード変換回路を備えたことを特徴とする。The NRD guide device includes two dielectric lines, and the two dielectric lines are arranged via a joint so that the propagation axes are the same, and the joint is an LSM.
It is characterized in that a mode conversion circuit for converting the mode between the 01 mode and the LSE 01 mode is provided.
【００１４】上記モード変換回路は、３端子半導体デバ
イスを備えたことを特徴とする。The mode conversion circuit is characterized by including a three-terminal semiconductor device.
【００１５】上記接合部は、さらに、上記モード変換回
路と上記３端子半導体デバイスとに利用される回路パタ
ーンを成形した誘電体基板を備えたことを特徴とする。The joint portion is further provided with a dielectric substrate on which a circuit pattern used for the mode conversion circuit and the three-terminal semiconductor device is molded.
【００１６】上記誘電体線路は、上記接合部から所定の
距離にＬＳＥ01モード抑圧器を備えたことを特徴とす
る。The dielectric line is characterized by including an LSE 01 mode suppressor at a predetermined distance from the junction.
【００１７】上記誘電体線路は、さらに、上記接合部か
ら所定の距離にＬＳＭ01モード抑圧器を備えたことを特
徴とする。The dielectric line further comprises an LSM 01 mode suppressor at a predetermined distance from the junction.
【００１８】上記モード変換回路は、一方のモードで励
振された信号を受信する第１のアンテナ部と、他方のモ
ードで励振された信号を送信する第２のアンテナ部とを
備えたことを特徴とする。The mode conversion circuit includes a first antenna section for receiving a signal excited in one mode and a second antenna section for transmitting a signal excited in the other mode. And
【００１９】上記第１のアンテナ部は、上記３端子半導
体デバイスの第１と第２の端子をそれぞれ接続する対向
したパターンを有する第１と第２の導体であり、上記第
２のアンテナ部は、上記３端子半導体デバイスの第３の
端子を接続するとともに、上記２つのパターンの間に存
在し、所定の間隙を有する第３の導体であることを特徴
とする。The first antenna section is first and second conductors having opposing patterns for connecting the first and second terminals of the three-terminal semiconductor device, respectively, and the second antenna section is , A third conductor that connects the third terminal of the three-terminal semiconductor device and that is present between the two patterns and has a predetermined gap.
【００２０】上記第１のアンテナ部は、接合部の外周部
から接合部の中央部に向かって形成された第１のプロー
ブであり、上記第２のアンテナ部は、上記第１のプロー
ブと直交する方向に、接合部の外周部から接合部の中央
部に向かって形成された第２と第３のプローブであり、
上記モード変換回路は、上記第１と第２と第３のプロー
ブを接合部の外周部において接続した変形Ｅ字形パター
ンであることを特徴とする。The first antenna portion is a first probe formed from the outer peripheral portion of the joint portion toward the central portion of the joint portion, and the second antenna portion is orthogonal to the first probe. The second and third probes formed from the outer periphery of the joint toward the center of the joint in the direction of
The mode conversion circuit is characterized by a modified E-shaped pattern in which the first, second, and third probes are connected at the outer peripheral portion of the joint.
【００２１】上記３端子半導体デバイスは、信号増幅用
デバイスであり、上記ＮＲＤガイド装置は上記２端子の
一方の端子から入力信号を入力し、他方の端子から入力
信号が増幅された増幅信号を出力する増幅器であること
を特徴とする。The three-terminal semiconductor device is a signal amplifying device, and the NRD guide device inputs an input signal from one terminal of the two terminals and outputs an amplified signal obtained by amplifying the input signal from the other terminal. It is an amplifier that operates.
【００２２】また、この発明のＮＲＤガイド装置は、前
述したＮＲＤガイド装置を縦続接続したことを特徴とす
る。The NRD guide device of the present invention is characterized in that the NRD guide devices described above are connected in cascade.
【００２３】また、この発明のＮＲＤガイド装置は、モ
ード変換パターンによるモード変換器であることを特徴
とする。Further, the NRD guide device of the present invention is characterized by being a mode converter using a mode conversion pattern.
【００２４】また、この発明のＮＲＤガイド装置は、前
述したＮＲＤガイド装置と、前述したモード変換器とを
縦続接続したことを特徴とする。Further, the NRD guide device of the present invention is characterized in that the above-mentioned NRD guide device and the above-mentioned mode converter are connected in cascade.
【００２５】上記３端子半導体デバイスは、信号増幅用
デバイスであり、上記ＮＲＤガイド装置は上記２端子の
一方の端子から入力信号を入力し、他方の端子から入力
信号が逓倍された逓倍信号を出力する周波数逓倍器であ
ることを特徴とする。The three-terminal semiconductor device is a signal amplifying device, and the NRD guide device inputs an input signal from one terminal of the two terminals and outputs a multiplied signal obtained by multiplying the input signal from the other terminal. It is a frequency multiplier that operates.
【００２６】上記ＮＲＤガイド装置は、上記２端子の一
方の端子から入力信号を入力し、他方の端子から局部発
振信号を入力し、上記３端子半導体デバイスにより入力
信号と局部発振信号とを混合し、上記回路パターンから
入力信号と局部発振信号とが混合された出力信号を出力
する周波数変換器であることを特徴とする。The NRD guide device inputs an input signal from one terminal of the two terminals, inputs a local oscillation signal from the other terminal, and mixes the input signal and the local oscillation signal by the three-terminal semiconductor device. , A frequency converter that outputs an output signal in which an input signal and a local oscillation signal are mixed from the circuit pattern.
【００２７】[0027]
実施の形態１．図１は、ＮＲＤガイドマイクロ波・ミリ
波回路の一実施の形態を示した構成ブロック図で、２１
は入力端子、２２は出力端子である。２ａは、入力線路
となる誘電体棒、２ｂは出力線路となる誘電体棒であ
る。１ａ，１ｂは、導体板である。５０はＮＲＤガイド
が持つ２つの直交した非放射性モードの間で変換を行な
うモード変換回路である。１００はこの実施の形態のＮ
ＲＤガイド装置である。Embodiment 1. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an NRD guide microwave / millimeter wave circuit.
Is an input terminal and 22 is an output terminal. Reference numeral 2a is a dielectric rod that serves as an input line, and 2b is a dielectric rod that serves as an output line. 1a and 1b are conductor plates. Reference numeral 50 is a mode conversion circuit for converting between two orthogonal non-radiative modes of the NRD guide. 100 is N in this embodiment
It is an RD guide device.
【００２８】図２は、ＮＲＤガイドの２つの直交した非
放射性モードを示す図である。ＮＲＤガイドには図２
（ａ）及び図２（ｂ）に示すような互いに直交する２つ
の非放射性モードが存在する。図２において、実線の矢
印は電界を示す。破線の矢印は磁界を示す。図２（ａ）
に示す非放射性モードは、基本の伝搬モードであり、Ｌ
ＳＭ01モードと呼ばれるものである。図２（ｂ）に示す
非放射性モードは不要モードであり、ＬＳＥ01モードと
呼ばれるものである。以下、この説明においては、ＬＳ
Ｍ01モードを単にＬＳＭモードと呼ぶことにする。ま
た、ＬＳＥ01モードのことを単にＬＳＥモードと呼ぶこ
ととする。ＬＳＭモードの場合には、電界が左右方向に
生じている。一方、ＬＳＥモードの場合には、電界が上
下方向に生じる。FIG. 2 is a diagram showing two orthogonal non-radiative modes of the NRD guide. Figure 2 for the NRD guide
There are two non-radiative modes orthogonal to each other as shown in (a) and FIG. 2 (b). In FIG. 2, a solid arrow indicates an electric field. The dashed arrow indicates the magnetic field. Figure 2 (a)
The non-radiative mode shown in is the fundamental propagation mode,
This is called the SM 01 mode. The non-radiative mode shown in FIG. 2B is an unnecessary mode and is called an LSE 01 mode. Hereinafter, in this description, LS
The M 01 mode will be simply referred to as the LSM mode. Further, the LSE 01 mode will be simply referred to as the LSE mode. In the LSM mode, an electric field is generated in the left and right directions. On the other hand, in the LSE mode, an electric field is generated vertically.
【００２９】次に、図３を用いてモード変換回路５０の
動作について説明する。図３（ａ）の場合は、入力端子
２１からＬＳＭモードで入力信号を印加し、モード変換
回路５０がＬＳＭモードからＬＳＥモードの信号に変換
している場合を示している。出力端子２２からはＬＳＥ
モードの出力信号を取り出すことができる。Next, the operation of the mode conversion circuit 50 will be described with reference to FIG. In the case of FIG. 3A, an input signal is applied from the input terminal 21 in the LSM mode, and the mode conversion circuit 50 converts the signal from the LSM mode to the LSE mode signal. LSE from output terminal 22
The output signal of the mode can be taken out.
【００３０】一方、図３（ｂ）に示す場合は、入力端子
２１からＬＳＥモードの入力信号を入力し、モード変換
回路５０がＬＳＥモードからＬＳＭモードの信号に変換
している場合を示している。出力端子２２からはＬＳＭ
モードの出力信号を取り出すことができる。On the other hand, the case shown in FIG. 3B shows the case where the LSE mode input signal is input from the input terminal 21 and the mode conversion circuit 50 converts the LSE mode signal to the LSM mode signal. . LSM from output terminal 22
The output signal of the mode can be taken out.
【００３１】図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す構成は、
全く同一のものであり、入力端子と出力端子を入れ替え
るだけでＬＳＭモードの信号からＬＳＥモードの信号に
変換し、また、ＬＳＥモードの信号からＬＳＭモードの
信号に変換することができる。モード変換回路５０の具
体例については、さらに、以下の各実施の形態において
詳細に説明する。The configuration shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b) is
They are exactly the same, and it is possible to convert an LSM mode signal to an LSE mode signal and an LSE mode signal to an LSM mode signal only by exchanging the input terminal and the output terminal. Specific examples of the mode conversion circuit 50 will be further described in detail in the following embodiments.
【００３２】以上のように、この実施の形態では、平行
に配置した２枚の金属板と、上記２枚の金属板の間に配
置した断面が矩形をした誘電体とからなるＮＲＤガイド
を用い、入力と出力の２端子を持つＮＲＤガイドマイク
ロ波・ミリ波回路において、一方の端子はＬＳＭモード
で、他方の端子はＬＳＥモードで励振したことを特徴と
する。As described above, in this embodiment, the NRD guide including the two metal plates arranged in parallel and the dielectric having a rectangular cross section arranged between the two metal plates is used, and the input is performed. In the NRD guide microwave / millimeter wave circuit having two terminals, the output terminal and the output terminal, one terminal is driven in the LSM mode and the other terminal is driven in the LSE mode.
【００３３】実施の形態２．図４は、ＮＲＤガイド増幅
器１０１の斜視図である。また、図４に示したＮＲＤガ
イド増幅器１０１のＦＥＴをマウントした誘電体基板３
上の導体パターンを図５に、示す。また、誘電体棒２
ａ，２ｂの接合部に設けられたＦＥＴ部詳細を図６に示
す。また、ＦＥＴをマウントした部分の平面図を図７に
示す。図において１ａ，１ｂは導体板、２ａ，２ｂは誘
電体棒、３は片面をメタライズした誘電体基板、５はＦ
ＥＴ、６はＦＥＴの各端子と導体パターンとを接続する
ための金ワイヤ、８はバイアス印加線路、９はバイアス
チョーク、１１はゲート端子電極、１２はソース端子電
極、１３ａ，１３ｂはドレイン端子電極、２１は入力端
子、２２は出力端子である。２３はＬＳＭモード抑圧
器、２４はＬＳＥモード抑圧器、２５は整合用の高誘電
率シートである。また、２６は誘電体基板３上に成形さ
れた導体パターンである。また、図には、簡単のためＦ
ＥＴへ効率よく信号を入射させるための整合回路や、Ｆ
ＥＴの不要発振を予防するための安定化抵抗などは図示
していない。Embodiment 2. FIG. 4 is a perspective view of the NRD guide amplifier 101. Further, the dielectric substrate 3 on which the FET of the NRD guide amplifier 101 shown in FIG. 4 is mounted
The upper conductor pattern is shown in FIG. Also, the dielectric rod 2
FIG. 6 shows details of the FET section provided at the junction of a and 2b. FIG. 7 shows a plan view of the portion where the FET is mounted. In the figure, 1a and 1b are conductor plates, 2a and 2b are dielectric rods, 3 is a dielectric substrate having one side metallized, and 5 is F.
ET, 6 are gold wires for connecting each terminal of the FET and the conductor pattern, 8 is a bias applying line, 9 is a bias choke, 11 is a gate terminal electrode, 12 is a source terminal electrode, and 13a and 13b are drain terminal electrodes. , 21 are input terminals, and 22 is an output terminal. Reference numeral 23 is an LSM mode suppressor, 24 is an LSE mode suppressor, and 25 is a high dielectric constant sheet for matching. Further, reference numeral 26 is a conductor pattern formed on the dielectric substrate 3. Also, in the figure, for simplicity, F
A matching circuit for making the signal enter the ET efficiently, and F
Stabilizing resistors and the like for preventing unnecessary oscillation of ET are not shown.
【００３４】次に動作を説明する。図８は、誘電体棒２
ａ，２ｂの接合部の動作を説明するための図である。図
８において、１０ａ，１０ｂは凸パターンを有する水平
アンテナ（第１のアンテナ部ともいう）である。１０ｃ
はパターンの両側に凹パターンを有する垂直アンテナ
（第２のアンテナ部ともいう）である。入力端子２１か
ら入力されたＬＳＭモードの入力信号は、接合部に設け
られた水平アンテナ１０ａ，１０ｂで受信される。入力
端子２１から入力されたＬＳＭモードの入力信号により
水平アンテナ１０ａ，１０ｂの間には矢印Ｅに示すよう
な電界が生じる。この矢印Ｅに示す電界により、図９に
示すようにゲートＧとソースＳの間に電圧Ｖ１が生ず
る。この電圧Ｖ１がＦＥＴのゲートＧとソースＳに入力
されるとＦＥＴの増幅作用により、ドレインＤに増幅さ
れた信号が出力され、これにより、図９に示すように、
電圧Ｖ２が出力され、これにより、図８に示す矢印Ｆに
示すような電界が発生し、電圧Ｖ２を持った出力信号が
垂直アンテナ１０ｃからＬＳＥモードとして出射され
る。図８に示す矢印Ｅの電界は図２（ａ）に示すＬＳＭ
モードの電界と一致している。また、矢印Ｆで示す電界
は図２（ｂ）に示すＬＳＥモードの電界と一致してい
る。したがって、ＬＳＭモードで入力された信号は、Ｌ
ＳＥモードの信号に変換されて出射されることになる。
しかも、入力信号はＦＥＴの増幅作用により増幅された
信号として出力される。Next, the operation will be described. FIG. 8 shows the dielectric rod 2.
It is a figure for demonstrating operation | movement of the junction part of a, 2b. In FIG. 8, 10a and 10b are horizontal antennas (also referred to as first antenna units) having a convex pattern. 10c
Is a vertical antenna (also referred to as a second antenna portion) having concave patterns on both sides of the pattern. The LSM mode input signal input from the input terminal 21 is received by the horizontal antennas 10a and 10b provided at the junction. An electric field as indicated by arrow E is generated between the horizontal antennas 10a and 10b by the LSM mode input signal input from the input terminal 21. Due to the electric field indicated by the arrow E, a voltage V1 is generated between the gate G and the source S as shown in FIG. When this voltage V1 is input to the gate G and the source S of the FET, the amplified signal is output to the drain D by the amplifying action of the FET, and as a result, as shown in FIG.
The voltage V2 is output, whereby an electric field as shown by the arrow F in FIG. 8 is generated, and the output signal having the voltage V2 is emitted from the vertical antenna 10c in the LSE mode. The electric field of the arrow E shown in FIG. 8 is the LSM shown in FIG.
It matches the electric field of the mode. The electric field indicated by the arrow F matches the electric field in the LSE mode shown in FIG. Therefore, the signal input in the LSM mode is L
It is converted into an SE mode signal and emitted.
Moreover, the input signal is output as a signal amplified by the amplifying action of the FET.
【００３５】次に、ＬＳＭモード抑圧器２３とＬＳＥモ
ード抑圧器２４について説明する。図１０は、ＬＳＭモ
ード抑圧器２３を示す図である。図１０に示したＬＳＭ
モード抑圧器は、金属ストリップをＬＳＭモードの電界
方向と平行になるようにすだれ状に配置したものであ
る。ＬＳＭモード抑圧器２３はＬＳＭモードの信号を反
射する特性を持っている。Next, the LSM mode suppressor 23 and the LSE mode suppressor 24 will be described. FIG. 10 is a diagram showing the LSM mode suppressor 23. LSM shown in FIG.
The mode suppressor is formed by arranging metal strips in a comb shape so as to be parallel to the electric field direction of the LSM mode. The LSM mode suppressor 23 has a characteristic of reflecting an LSM mode signal.
【００３６】図１１は、ＬＳＥモード抑圧器２４を示す
図である。図１１に示したＬＳＥモード抑圧器は、伝送
方向に１／４λチョークを設けたものである。ＬＳＥモ
ード抑圧器は、ＬＳＥモードの信号を反射する特性を持
っている。FIG. 11 is a diagram showing the LSE mode suppressor 24. The LSE mode suppressor shown in FIG. 11 is provided with a 1 / 4λ choke in the transmission direction. The LSE mode suppressor has a characteristic of reflecting an LSE mode signal.
【００３７】次に、図１２を用いて、ＬＳＭモード抑圧
器２３とＬＳＥモード抑圧器２４の動作について説明す
る。図１２（ａ）は、ＬＳＭモードの信号を入力して、
ＬＳＥモードの信号を出力する場合を示している。モー
ド変換回路５０は、すべての信号を無駄なく変換するこ
とができない。図１２（ａ）に示すように、モード変換
回路５０は、ＬＳＭモードの信号の一部を矢印Ｍで示す
ように通過させてしまう。ＬＳＭモード抑圧器２３はモ
ード変換回路５０を通過したＬＳＭモードの信号を反射
させ、再びモード変換回路５０に入力させるものであ
る。Next, the operations of the LSM mode suppressor 23 and the LSE mode suppressor 24 will be described with reference to FIG. In FIG. 12 (a), an LSM mode signal is input,
The case where the signal of LSE mode is output is shown. The mode conversion circuit 50 cannot convert all signals without waste. As shown in FIG. 12A, the mode conversion circuit 50 allows a part of the LSM mode signal to pass as indicated by an arrow M. The LSM mode suppressor 23 reflects the LSM mode signal that has passed through the mode conversion circuit 50 and inputs it to the mode conversion circuit 50 again.
【００３８】一方、モード変換回路５０により発生され
たＬＳＥモードの信号は、すべて出力側に放射される訳
ではない。図１２（ａ）に示すように、モード変換回路
５０により変換されたＬＳＥモードの信号の一部が矢印
Ｎで示すように、入力側にも放射されてしまう。ＬＳＥ
モード抑圧器２４は矢印Ｎで示すＬＳＥモードの信号を
反射させ、出力側に放射させる。ＬＳＭモード抑圧器及
びＬＳＥモード抑圧器の配置位置は、それぞれ誘電体基
板３から概略１／４波長の地点に置くことが望ましい。
概略１／４波長の地点に配置することにより、反射特性
をよくすることができる。ここで、概略１／４波長と述
べているのは、ＮＲＤガイドの特性やモード変換の特性
により必ずしも１／４波長のところに置くよりも微調整
をしたうえで配置したほうが反射特性が向上するためで
ある。On the other hand, not all LSE mode signals generated by the mode conversion circuit 50 are radiated to the output side. As shown in FIG. 12A, a part of the LSE mode signal converted by the mode conversion circuit 50 is also radiated to the input side as indicated by an arrow N. LSE
The mode suppressor 24 reflects the LSE mode signal indicated by the arrow N and radiates it to the output side. It is desirable that the LSM mode suppressor and the LSE mode suppressor are arranged at positions of approximately ¼ wavelength from the dielectric substrate 3.
The reflection characteristics can be improved by arranging at a point of approximately ¼ wavelength. Here, the term "approximately 1/4 wavelength" means that the reflection characteristic is improved by arranging it after fine adjustment rather than by placing it at 1/4 wavelength, depending on the characteristics of the NRD guide and the characteristics of mode conversion. This is because.
【００３９】図１２（ｂ）は、ＬＳＥモードの信号をＬ
ＳＭモードの信号に変換する場合を示している。この場
合でも、矢印Ｍ及び矢印Ｎで示した信号は、ＬＳＭモー
ド抑圧器２３及びＬＳＥモード抑圧器２４によりそれぞ
れモード変換回路５０の方向に反射されている。FIG. 12B shows an LSE mode signal at L level.
The case where the signal is converted to the SM mode signal is shown. Even in this case, the signals indicated by arrows M and N are reflected in the direction of the mode conversion circuit 50 by the LSM mode suppressor 23 and the LSE mode suppressor 24, respectively.
【００４０】このように、ＬＳＭモード抑圧器及びＬＳ
Ｅモード抑圧器を備えることにより、入力端子と出力端
子に現れるＮＲＤガイド特性が改善される。図１０に示
したＬＳＭモード抑圧器は、金属ストリップをＬＳＭモ
ードの電界方向と平行になるようにすだれ状に配置した
ものであるが、その他の構成により、ＬＳＭモードを抑
圧するようにしても構わない。また、図１１に示したＬ
ＳＥモード抑圧器は、伝送方向に１／４λチョークを設
けたものであるが、その他の構成により、ＬＳＥモード
を抑圧するようにしても構わない。以上のように、モー
ド抑圧器を設けることにより、入力端子と出力端子をよ
り完全に分離することが可能である。As described above, the LSM mode suppressor and the LS
By providing the E-mode suppressor, the NRD guide characteristic appearing at the input terminal and the output terminal is improved. In the LSM mode suppressor shown in FIG. 10, the metal strips are arranged in a comb shape so as to be parallel to the electric field direction of the LSM mode, but the LSM mode may be suppressed by other configurations. Absent. In addition, L shown in FIG.
The SE mode suppressor is provided with a 1 / 4λ choke in the transmission direction, but the LSE mode may be suppressed by other configurations. As described above, by providing the mode suppressor, the input terminal and the output terminal can be more completely separated.
【００４１】以上のように、この実施の形態では、平行
に配置した２枚の金属板と、上記２枚の金属板の間に配
置した断面が矩形をした誘電体とからなるＮＲＤガイド
を２個備え、２本の誘電体の伝送軸を同一にし、上記２
本の誘電体の接合部に、一方の面を導体でメタライズし
た誘電体基板上の導体パターンによりバイアス回路及び
整合回路を構成し、上記誘電体基板上に電界効果トラン
ジスタ等の３端子半導体デバイスを設けたことを特徴と
する。また、この実施の形態では、ＬＳＥモード抑圧器
を上記ＮＲＤガイドの接合部から所定の位置に設け、入
力線路から入力信号をＬＳＭモードで励振し、ＬＳＭモ
ード抑圧器を上記ＮＲＤガイドの接合部から所定の位置
に設け、出力線路からＬＳＥモードで励振された出力信
号を取り出すことを特徴とする。As described above, in this embodiment, two NRD guides each including two metal plates arranged in parallel and a dielectric having a rectangular cross section arranged between the two metal plates are provided. The transmission axes of the two dielectrics should be the same, and
A bias circuit and a matching circuit are configured by a conductor pattern on a dielectric substrate, one surface of which is metallized with a conductor, at the junction of the dielectrics of this book, and a three-terminal semiconductor device such as a field effect transistor is formed on the dielectric substrate. It is characterized by being provided. In addition, in this embodiment, an LSE mode suppressor is provided at a predetermined position from the joint of the NRD guide, an input signal is excited in the LSM mode from the input line, and the LSM mode suppressor is connected from the joint of the NRD guide. It is characterized in that it is provided at a predetermined position and an output signal excited in the LSE mode is taken out from the output line.
【００４２】実施の形態３．実施の形態２においては入
力信号をＬＳＭモードで印加し、出力信号をＬＳＥモー
ドで取り出したが、この実施の形態３では、入力信号を
ＬＳＥモードで印加し、出力信号をＬＳＭモードで取り
出す。図１３にその構造を示す。図１３に示したＮＲＤ
ガイド増幅器１０２が図４に示したＮＲＤガイド増幅器
１０１の構成と異なるのは、ＦＥＴのゲートバイアス端
子ＧＢとドレインバイアス端子ＤＢを反対にした点と入
力端子２１と出力端子２２を反対にした点であり、その
他の部分は、実施の形態２と同じである。図１４、図１
５は実施の形態３の誘電体基板上の導体パターンを示す
図である。図１６は、この実施の形態のＮＲＤガイド増
幅器の動作を説明する図である。入力端子から入力され
たＬＳＥモードの信号は、矢印Ｆに示すような電界方向
をもっている。したがって、垂直アンテナ１０ｃと水平
アンテナ１０ｂの間に電位差が生じる。この電位差によ
り、ＦＥＴ５が動作し、増幅作用を行なう。増幅された
信号は、水平アンテナ１０ａに出力される。従って、水
平アンテナ１０ｂと１０ａの間に電位差が生じ、矢印Ｅ
に示すような電界が生じる。この電界Ｅは、ＬＳＭモー
ドの信号を発生させる。ＬＳＭモードの信号は出力端子
から出力される。上記説明では、垂直アンテナ１０ｃ
は、ＦＥＴ装着部において幅が狭く、くびれを有してい
るが、くびれ部を設けず、同一幅でもよい、あるいは、
幅を広げてもよい。Embodiment 3. In the second embodiment, the input signal is applied in the LSM mode and the output signal is taken out in the LSE mode, but in the third embodiment, the input signal is applied in the LSE mode and the output signal is taken out in the LSM mode. FIG. 13 shows the structure. NRD shown in FIG.
The guide amplifier 102 differs from the configuration of the NRD guide amplifier 101 shown in FIG. 4 in that the gate bias terminal GB and the drain bias terminal DB of the FET are reversed and the input terminal 21 and the output terminal 22 are reversed. The other parts are the same as those in the second embodiment. 14 and 1
FIG. 5 is a diagram showing a conductor pattern on the dielectric substrate according to the third embodiment. FIG. 16 is a diagram for explaining the operation of the NRD guide amplifier of this embodiment. The LSE mode signal input from the input terminal has an electric field direction as shown by an arrow F. Therefore, a potential difference occurs between the vertical antenna 10c and the horizontal antenna 10b. Due to this potential difference, the FET 5 operates and performs an amplifying action. The amplified signal is output to the horizontal antenna 10a. Therefore, a potential difference is generated between the horizontal antennas 10b and 10a, and the arrow E
An electric field as shown in is generated. This electric field E generates an LSM mode signal. The LSM mode signal is output from the output terminal. In the above description, the vertical antenna 10c
Has a narrow width and a constriction in the FET mounting portion, but may have the same width without the constriction, or
You may widen the width.
【００４３】以上のように、この実施の形態では、平行
に配置した２枚の金属板と、上記２枚の金属板の間に配
置した断面が矩形をした誘電体とからなるＮＲＤガイド
を２個備え、２本の誘電体の伝送軸を同一にし、上記２
本の誘電体の接合部に、一方の面を導体でメタライズし
た誘電体基板上の導体パターンによりバイアス回路及び
整合回路を構成し、上記誘電体基板上に電界効果トラン
ジスタ等の３端子半導体デバイスを設けたことを特徴と
する。また、ＬＳＭモード抑圧器を上記ＮＲＤガイドの
接合部から所定の位置に設け、入力線路から入力信号を
ＬＳＥモードで励振し、ＬＳＥモード抑圧器を上記ＮＲ
Ｄガイドの接合部から所定の位置に設け、出力線路から
ＬＳＭモードで励振された出力信号を取り出すことを特
徴とする。As described above, in this embodiment, two NRD guides each including two metal plates arranged in parallel and a dielectric having a rectangular cross section arranged between the two metal plates are provided. The transmission axes of the two dielectrics should be the same, and
A bias circuit and a matching circuit are configured by a conductor pattern on a dielectric substrate, one surface of which is metallized with a conductor, at the junction of the dielectrics of this book, and a three-terminal semiconductor device such as a field effect transistor is formed on the dielectric substrate. It is characterized by being provided. Further, an LSM mode suppressor is provided at a predetermined position from the joint of the NRD guide, an input signal is excited from the input line in the LSE mode, and the LSE mode suppressor is operated by the NR.
It is characterized in that it is provided at a predetermined position from the joint portion of the D guide, and an output signal excited in the LSM mode is taken out from the output line.
【００４４】実施の形態４．図１７は、モード変換回路
５０の他の例を示す図である。図１７は、ＮＲＤガイド
モード変換器１０３を示している。図において、４９は
変形Ｅ字形ストリップ導体である。図１８は、誘電体棒
２ａ，２ｂの接合部のＢ−Ｂ断面図である。図１９は、
接合部の平面図である。図２０を用いて、図１７から図
１９に示したＮＲＤガイドモード変換器１０３の動作に
ついて説明する。図２０（ａ），（ｂ）に示すように、
変形Ｅ字形ストリップ導体４９は、第１から第３のプロ
ーブ１０ａ，１０ｂ，１０ｃを有している。第１のプロ
ーブ１０ａは、ＬＳＭモードの電界５１と同じ方向に延
在している。第２，第３のプローブ１０ｂ，１０ｃは、
第１のプローブと直交する方向、すなわち、ＬＳＭモー
ドの電界５２と同じ方向に延在している。いずれのプロ
ーブも、接合部の中心部分には存在しておらず、第２と
第３のプロープ１０ｂ，１０ｃの間には、スリットが形
成されている。また、第１から第３のプローブは、接合
部の片側半分（図中、左半分）の外周部分を用いて接続
されている。Fourth Embodiment FIG. 17 is a diagram showing another example of the mode conversion circuit 50. FIG. 17 shows the NRD guide mode converter 103. In the figure, 49 is a modified E-shaped strip conductor. FIG. 18 is a BB cross-sectional view of the joint portion of the dielectric rods 2a and 2b. FIG. 19 shows
It is a top view of a joining part. The operation of the NRD guide mode converter 103 shown in FIGS. 17 to 19 will be described with reference to FIG. As shown in FIGS. 20 (a) and 20 (b),
The modified E-shaped strip conductor 49 has first to third probes 10a, 10b, 10c. The first probe 10a extends in the same direction as the LSM mode electric field 51. The second and third probes 10b and 10c are
It extends in the direction orthogonal to the first probe, that is, in the same direction as the electric field 52 of the LSM mode. Neither probe is present in the central portion of the joint, and a slit is formed between the second and third probes 10b and 10c. The first to third probes are connected using the outer peripheral portion of one half (left half in the figure) of the joint.
【００４５】このように、構成された変形Ｅ字形ストリ
ップ導体４９に対して、図２０（ａ）に示すようなＬＳ
Ｍモードの電界５１が加えられると、第１のプローブ１
０ａがＬＳＭモードの電界を受信する。第１のプローブ
１０ａには、電位差が発生し、矢印Ｉで示すように、第
１のプローブ１０ａから第２，第３のプローブ１０ｂ，
１０ｃに対して電流が流れる。第２，第３のプローブ１
０ｂ，１０ｃに対して、の矢印Ｉのように、電流が流れ
ると、図２０（ｂ）に示すように、第２，第３のプロー
ブ１０ｂ，１０ｃそれぞれに対して同電位の電圧が発生
する。この同電位の電圧の発生により、ＬＳＥモードの
電界５２が発生する。このようにして、変形Ｅ字形スト
リップ導体４９を用いることにより、ＬＳＭモードの信
号をＬＳＥモードの信号に変換することができる。例え
ば、その変換損失は、１４ＧＨｚ帯における実験によれ
ば、０．４ｄＢ程度である。With respect to the modified E-shaped strip conductor 49 thus constructed, the LS as shown in FIG.
When an M-mode electric field 51 is applied, the first probe 1
0a receives the electric field in the LSM mode. A potential difference is generated in the first probe 10a, and as shown by an arrow I, the first probe 10a to the second and third probes 10b,
Current flows to 10c. Second and third probe 1
When an electric current flows as indicated by an arrow I for 0b and 10c, a voltage having the same potential is generated for each of the second and third probes 10b and 10c as shown in FIG. . Due to the generation of the voltage of the same potential, the LSE mode electric field 52 is generated. In this way, by using the modified E-shaped strip conductor 49, the LSM mode signal can be converted into the LSE mode signal. For example, the conversion loss is about 0.4 dB according to an experiment in the 14 GHz band.
【００４６】また、図示していないが、この変形Ｅ字形
ストリップ導体４９を用いてＬＳＥモードの信号をＬＳ
Ｍモードの信号に変換することも同様な動作によって可
能である。また、図１７及び図１９に示すように、変形
Ｅ字形ストリップ導体４９と共に、ＬＳＭモード抑圧器
２３及びＬＳＥモード抑圧器２４を挿入することによ
り、変換特性がさらに改善される。このＬＳＭモード抑
圧器２３及びＬＳＥモード抑圧器２４の不要モード抑制
特性は、同じく１４ＧＨｚ帯での実験によると、それぞ
れ３０ｄＢ以上得られる。この実施の形態のＮＲＤガイ
ドモード変換器１０３の特徴は、入出力端子をほぼ完全
に分離できる点にある。この変換器の応用例について
は、後述の実施の形態において説明する。Although not shown, the modified E-shaped strip conductor 49 is used to transmit an LSE mode signal to the LS.
Conversion to the M mode signal is possible by the same operation. Further, as shown in FIGS. 17 and 19, the conversion characteristic is further improved by inserting the LSM mode suppressor 23 and the LSE mode suppressor 24 together with the modified E-shaped strip conductor 49. The unnecessary mode suppression characteristics of the LSM mode suppressor 23 and the LSE mode suppressor 24 are each 30 dB or more according to the same experiment in the 14 GHz band. A feature of the NRD guide mode converter 103 of this embodiment is that the input / output terminals can be separated almost completely. An application example of this converter will be described in an embodiment described later.
【００４７】以上のように、この実施の形態では、平行
に配置した２枚の金属板と、上記２枚の金属板の間に配
置した断面が矩形をした誘電体とからなるＮＲＤガイド
を２個備え、２本の誘電体の伝送軸を同一にし、上記２
本の誘電体の間に接合部を設け、変形Ｅ字形ストリップ
導体を上記接合部に挟まれるように配置したことを特徴
とする。上記変形Ｅ字形ストリップ導体は、上記接合部
の中央上下から中心に向けて導体を伸ばし、所定の間隔
のスリットを形成し、接合部中央上下から外周部に導体
を導き、外周部にて接合部の中央上下の導体を接続し、
その外周部の中央にて上下の平行な金属板に平行に導体
を上記スリットに向けて突起させて構成したことを特徴
とする。また、一方のＮＲＤガイドにＬＳＭモード抑圧
器を上記ＮＲＤガイドの接合部から所定の位置に設け、
他方のＮＲＤガイドにはＬＳＥモード抑圧器を上記ＮＲ
Ｄガイドの接合部から所定の位置に設けたことを特徴と
する。As described above, in this embodiment, two NRD guides each including two metal plates arranged in parallel and a dielectric having a rectangular cross section arranged between the two metal plates are provided. The transmission axes of the two dielectrics should be the same, and
A joining portion is provided between the dielectrics of the book, and the modified E-shaped strip conductor is arranged so as to be sandwiched between the joining portions. In the modified E-shaped strip conductor, the conductor is extended from above and below the center of the joining portion toward the center to form slits at predetermined intervals, and the conductor is guided from the top and bottom of the joining portion to the outer peripheral portion and is joined at the outer peripheral portion. Connect the conductors above and below the center of
It is characterized in that a conductor is projected toward the slit in parallel with the upper and lower parallel metal plates at the center of the outer peripheral portion. Further, an LSM mode suppressor is provided on one of the NRD guides at a predetermined position from the joint portion of the NRD guides,
For the other NRD guide, an LSE mode suppressor is used for the above NR.
It is characterized in that it is provided at a predetermined position from the joint portion of the D guide.
【００４８】実施の形態５．図２１は、前述したＮＲＤ
ガイド増幅器を縦続接続した構成を示している。図２１
に示すように、実施の形態２で説明したＮＲＤガイド増
幅器１０１と、実施の形態３で説明したＮＲＤガイド増
幅器１０２を縦続接続することにより、ＬＳＭモードの
信号を入力し、増幅したＬＳＭモードの信号を取り出す
ことができる。ＬＳＥモードは、前述したように、不要
モードであるため、損失が大きく、できるだけ基本の伝
搬モードであるＬＳＭモードを使用することが望まし
い。図２１に示すように、２つのＮＲＤガイド増幅器１
０１，１０２を縦続することにより、ＬＳＭモードの信
号の入出力が行なえる。Embodiment 5. FIG. 21 shows the NRD described above.
It shows a configuration in which guide amplifiers are connected in cascade. Figure 21
As shown in, the NRD guide amplifier 101 described in the second embodiment and the NRD guide amplifier 102 described in the third embodiment are cascade-connected to input an LSM mode signal and an amplified LSM mode signal. Can be taken out. Since the LSE mode is an unnecessary mode as described above, it is desirable to use the LSM mode which has a large loss and is a basic propagation mode as much as possible. As shown in FIG. 21, two NRD guide amplifiers 1
By cascading 01 and 102, an LSM mode signal can be input / output.
【００４９】図２２は、図２１に示した構成の詳細を示
す図である。２つの増幅器を縦続接続する場合は、２つ
の増幅器の間にＬＳＭモード抑圧器２３を２つ設ける必
要はなく、図２２に示すように、１つのＬＳＭモード抑
圧器２３をＮＲＤガイド増幅器１０１と、ＮＲＤガイド
増幅器１０２の両方の増幅器に対して兼用して使用する
ことができる。ＬＳＭモード抑圧器２３を兼用すること
により、装置全体が小型になり、かつ、損失も少なくな
る。また、信号が不要モードで伝搬する距離を短くする
ことができる。FIG. 22 is a diagram showing details of the configuration shown in FIG. When two amplifiers are connected in series, it is not necessary to provide two LSM mode suppressors 23 between the two amplifiers, and one LSM mode suppressor 23 is connected to the NRD guide amplifier 101 as shown in FIG. The NRD guide amplifier 102 can be used as both amplifiers. By also using the LSM mode suppressor 23, the overall size of the device is reduced and the loss is reduced. Further, the distance that the signal propagates in the unnecessary mode can be shortened.
【００５０】実施の形態６．図２３は、実施の形態２で
述べたＮＲＤガイド増幅器１０１と、実施の形態４で述
べたＮＲＤガイドモード変換器１０３を縦続接続した構
成を示している。図２３に示す場合も、ＬＳＭモードの
信号を入力し、最終的には増幅されたＬＳＭモードの信
号を出力することができる。Sixth Embodiment FIG. 23 shows a configuration in which the NRD guide amplifier 101 described in the second embodiment and the NRD guide mode converter 103 described in the fourth embodiment are connected in cascade. Also in the case shown in FIG. 23, an LSM mode signal can be input and finally an amplified LSM mode signal can be output.
【００５１】図２４は、図２３に示した構成の詳細を示
す図である。図２４においても、１つのＬＳＭモード抑
圧器２３が、ＮＲＤガイド増幅器１０１と、ＮＲＤガイ
ドモード変換器１０３の両方に対して兼用して用いられ
ている。FIG. 24 is a diagram showing details of the configuration shown in FIG. Also in FIG. 24, one LSM mode suppressor 23 is used for both the NRD guide amplifier 101 and the NRD guide mode converter 103.
【００５２】実施の形態７．図２５は、実施の形態４で
述べたＮＲＤガイドモード変換器１０３と、実施の形態
３で述べたＮＲＤガイド増幅器１０２を縦続接続した構
成を示している。この実施の形態においても、ＬＳＭモ
ードの信号を入力し、最終的に増幅されたＬＳＭモード
の信号を出力することができる。図２６は、図２５に示
した構成の詳細を示す図である。図２６においても、１
つのＬＳＭモード抑圧器２３が、ＮＲＤガイドモード変
換器１０３と、ＮＲＤガイド増幅器１０２の両方に対し
て兼用して用いられている。Embodiment 7. FIG. 25 shows a configuration in which the NRD guide mode converter 103 described in the fourth embodiment and the NRD guide amplifier 102 described in the third embodiment are connected in cascade. Also in this embodiment, the LSM mode signal can be input and the finally amplified LSM mode signal can be output. FIG. 26 is a diagram showing details of the configuration shown in FIG. Also in FIG. 26, 1
One LSM mode suppressor 23 is used for both the NRD guide mode converter 103 and the NRD guide amplifier 102.
【００５３】実施の形態８．これまでに示した構成は、
増幅器の構成であったが、図２７は、ＮＲＤガイド装置
をミキサ（周波数変換器）に適用した場合のＮＲＤガイ
ドミキサ１０４の斜視図である。図２８は、誘電体基板
上の導体パターンを示す図である。図２９は、ＦＥＴ部
の詳細を示す図である。図において、２８は直流（Ｄ
Ｃ）成分を除去するＤＣカットコンデンサである。２９
は中間周波数（ＩＦ）信号を取り出す同軸線路である。
３０は中間周波数信号を出力するＩＦ出力端子である。
２１ａ及び２１ｂは入力端子である。前述した実施の形
態においては、誘電体棒２ａ，２ｂは入力端子と出力端
子を有していたが、この実施の形態においては、２つの
誘電体棒２ａ，２ｂはそれぞれ入力端子２１ａ及び２１
ｂを備えている。Embodiment 8. The configuration shown so far is
FIG. 27 is a perspective view of the NRD guide mixer 104 in the case where the NRD guide device is applied to the mixer (frequency converter) although it has the amplifier configuration. FIG. 28 is a diagram showing a conductor pattern on a dielectric substrate. FIG. 29 is a diagram showing details of the FET section. In the figure, 28 is a direct current (D
C) A DC cut capacitor for removing the component. 29
Is a coaxial line for extracting an intermediate frequency (IF) signal.
An IF output terminal 30 outputs an intermediate frequency signal.
21a and 21b are input terminals. In the above-described embodiment, the dielectric rods 2a and 2b have the input terminal and the output terminal, but in this embodiment, the two dielectric rods 2a and 2b have the input terminals 21a and 21 respectively.
b.
【００５４】次に動作を説明する。入力端子２１ａから
ＬＳＭモードで入力信号を印加する。一方、入力端子２
１ｂからＬＳＥモードで局部発振信号を印加する。接合
部においては、図３０に示すように、矢印Ｅと矢印Ｆの
電界が生じ、ソースＳとドレインＤの間には、入力信号
の周波数と局部発振信号の周波数が混合された中間周波
数の信号が発生する。ＤＣカットコンダンサ２８はソー
スＳとドレインＤの間に生じた直流成分を除去する。こ
の様にして、ＩＦ出力端子３０からは中間周波数信号が
出力される。同軸線路２９をＩＦ出力端子３０に接続す
ることにより、同軸線路２９から中間周波数信号を取り
出すことができる。Next, the operation will be described. An input signal is applied from the input terminal 21a in the LSM mode. On the other hand, input terminal 2
A local oscillation signal is applied in the LSE mode from 1b. At the junction, as shown in FIG. 30, electric fields of arrow E and arrow F are generated, and a signal of an intermediate frequency in which the frequency of the input signal and the frequency of the local oscillation signal are mixed is generated between the source S and the drain D. Occurs. The DC cut condenser 28 removes a DC component generated between the source S and the drain D. In this way, the IF output terminal 30 outputs the intermediate frequency signal. By connecting the coaxial line 29 to the IF output terminal 30, the intermediate frequency signal can be taken out from the coaxial line 29.
【００５５】上記実施の形態では、信号線路にＬＳＭモ
ードを用い、局部発振線路にＬＳＥモードを用いている
が、信号線路と局部発振線路のモードを入れ替えても良
い。すなわち、入力端子２１ａからＬＳＭモードで局部
発振信号を入力し、入力端子２１ｂからＬＳＥモードで
入力信号を印加するようにしても構わない。さらに、Ｌ
ＳＥモードのままでは、実用上損失が大きくなるので、
ＬＳＥモードからＬＳＭモードに変換するＮＲＤガイド
モード変換器１０３を図２３又は図２５に示したように
縦続接続する構成にしてもよい。In the above embodiment, the LSM mode is used for the signal line and the LSE mode is used for the local oscillation line, but the modes of the signal line and the local oscillation line may be switched. That is, the local oscillation signal may be input from the input terminal 21a in the LSM mode and the input signal may be applied from the input terminal 21b in the LSE mode. Furthermore, L
In SE mode, loss will increase in practice, so
The NRD guide mode converter 103 for converting the LSE mode to the LSM mode may be connected in cascade as shown in FIG. 23 or 25.
【００５６】以上のように、この実施の形態では、平行
に配置した２枚の金属板と、上記２枚の金属板の間に配
置した断面が矩形をした誘電体とからなるＮＲＤガイド
を２個備え、２本の誘電体の伝送軸を同一にし、上記２
個の誘電体の接合部に、一方の面を導体でメタライズし
た誘電体基板上の導体パターンによりバイアス回路及び
整合回路を構成し、上記誘電体基板上に電界効果トラン
ジスタ等の３端子半導体デバイスを設けたことを特徴と
する。また、ＬＳＥモード抑圧器を上記ＮＲＤガイドの
接合部から所定の位置に設け、第１の入力線路から入力
信号をＬＳＭモードで励振し、ＬＳＭモード抑圧器を上
記ＮＲＤガイドの接合部から所定の位置に設け、第２の
入力線路から局部発振信号をＬＳＥモードで励振し、誘
電体基板上の導体パターンから周波数混合後の出力信号
を取り出すことを特徴とする。As described above, this embodiment is provided with two NRD guides each including two metal plates arranged in parallel and a dielectric having a rectangular cross section arranged between the two metal plates. The transmission axes of the two dielectrics should be the same, and
A bias circuit and a matching circuit are configured by a conductor pattern on a dielectric substrate, one surface of which is metallized with a conductor, at the junction of the individual dielectrics, and a three-terminal semiconductor device such as a field effect transistor is formed on the dielectric substrate. It is characterized by being provided. Further, an LSE mode suppressor is provided at a predetermined position from the joint portion of the NRD guide, an input signal is excited in the LSM mode from the first input line, and the LSM mode suppressor is arranged at a predetermined position from the joint portion of the NRD guide. The local oscillation signal is excited in the LSE mode from the second input line, and the output signal after frequency mixing is extracted from the conductor pattern on the dielectric substrate.
【００５７】実施の形態９．これまでに示した構成は、
増幅器およびミキサの構成であったが、図３１はＮＲＤ
ガイド装置を周波数逓倍器に適用した場合のＮＲＤガイ
ド周波数逓倍器１０５の斜視図である。Ninth Embodiment The configuration shown so far is
The configuration of the amplifier and mixer was NRD.
It is a perspective view of the NRD guide frequency multiplier 105 when a guide device is applied to a frequency multiplier.
【００５８】次に動作を説明する。入力端子２１からＬ
ＳＥモードで入力信号を印加する。ＦＥＴ５はこの入力
信号を増幅することにより、逓倍された周波数を含む信
号をＬＳＭモードで出力する。このＬＳＭモードの逓倍
信号は出力端子２２から取り出される。Next, the operation will be described. Input terminal 21 to L
Apply the input signal in SE mode. The FET 5 amplifies this input signal to output a signal including the multiplied frequency in the LSM mode. This LSM mode multiplied signal is taken out from the output terminal 22.
【００５９】上記実施の形態では、入力線路にＬＳＥモ
ードを用い、出力線路にＬＳＭモードを用いているが、
信号線路と出力線路を入れ替えても良い。すなわち、Ｌ
ＳＭモードで入力信号を印加し、ＬＳＥモードで逓倍出
力信号を取り出すようにしても構わない。信号線路と出
力線路を入れ替える場合は、図３０に示すようなＦＥＴ
端子の接続となり、ゲート端子とドレイン端子とを入れ
替えた接続となる。さらに、ＬＳＥモードのままでは、
実用上損失が大きくなるので、ＬＳＥモードからＬＳＭ
モードに変換するＮＲＤガイドモード変換器１０３を、
図２３又は図２５に示したように縦続接続する構成にし
てもよい。In the above embodiment, the LSE mode is used for the input line and the LSM mode is used for the output line.
The signal line and the output line may be exchanged. That is, L
It is also possible to apply the input signal in the SM mode and take out the multiplied output signal in the LSE mode. When the signal line and the output line are exchanged, the FET as shown in FIG.
The terminals are connected, and the gate terminal and the drain terminal are interchanged. Furthermore, in LSE mode,
Since the loss will increase in practice, LSE mode to LSM
The NRD guide mode converter 103 for converting the mode to
The configuration may be such that cascade connection is performed as shown in FIG. 23 or FIG.
【００６０】以上のように、この実施の形態では、平行
に配置した２枚の金属板と、上記２枚の金属板の間に配
置した断面が矩形をした誘電体とからなるＮＲＤガイド
を２個備え、２本の誘電体の伝送軸を同一にし、上記２
本の誘電体の接合部に、一方の面を導体でメタライズし
た誘電体基板上の導体パターンによりバイアス回路及び
整合回路を構成し、上記誘電体基板上に電界効果トラン
ジスタ等の３端子半導体デバイスを設け、逓倍出力信号
を取り出すことを特徴とする。As described above, in this embodiment, two NRD guides each including two metal plates arranged in parallel and a dielectric having a rectangular cross section arranged between the two metal plates are provided. The transmission axes of the two dielectrics should be the same, and
A bias circuit and a matching circuit are configured by a conductor pattern on a dielectric substrate, one surface of which is metallized with a conductor, at the junction of the dielectrics of this book, and a three-terminal semiconductor device such as a field effect transistor is formed on the dielectric substrate. It is characterized in that it is provided and a multiplied output signal is taken out.
【００６１】図３２は、図２３に示したＮＲＤガイド増
幅器１０１と、ＮＲＤガイドモード変換器１０３とを縦
続接続した場合の増幅特性を示す。したがって、入力信
号、及び出力信号とも、ＬＳＭモードを用いている。増
幅特性は、接合部とＬＳＭモード抑圧器の間隔、及び、
接合部とＬＳＥモード抑圧器の間隔をパラメータとして
制御できる。また、増幅特性は、高誘電率シート２５の
厚みをパラメータとして制御できる。図３２は、特性の
一例を示す図である。図３２においてＳ21は出力側から
見た増幅特性を示している。また、Ｓ12入力側から見た
増幅特性を示している。図３２から判るように、１．３
ＧＨｚ以上の帯域で平均５ｄＢのゲインが得られてい
る。また、図示していないが、前述したパラメータを変
えることで、狭帯域ではあるが最大１１ｄＢのゲインが
得られる場合も存在する。FIG. 32 shows amplification characteristics when the NRD guide amplifier 101 and the NRD guide mode converter 103 shown in FIG. 23 are connected in cascade. Therefore, the LSM mode is used for both the input signal and the output signal. The amplification characteristic is the distance between the junction and the LSM mode suppressor, and
The distance between the junction and the LSE mode suppressor can be controlled as a parameter. Further, the amplification characteristic can be controlled by using the thickness of the high dielectric constant sheet 25 as a parameter. FIG. 32 is a diagram showing an example of characteristics. In FIG. 32, S 21 indicates the amplification characteristic seen from the output side. Also, the amplification characteristics seen from the S 12 input side are shown. As can be seen from FIG. 32, 1.3
An average gain of 5 dB is obtained in the band above GHz. Although not shown, there is also a case where a maximum gain of 11 dB can be obtained by changing the parameters described above, although the gain is narrow band.
【００６２】図３２に示したように、２つの直交する非
放射性モードを利用したＮＲＤガイド装置は、簡単なパ
ラメータ調整法により、良好な増幅特性を得ることがで
きる。また、この増幅器は多段接続が可能であり、ＮＲ
Ｄガイドモード変換器やモード抑圧器を用いることによ
り、さらに、優れた特性を発揮することができる。As shown in FIG. 32, the NRD guide device utilizing two orthogonal non-radiative modes can obtain good amplification characteristics by a simple parameter adjustment method. Also, this amplifier can be connected in multiple stages,
By using the D guide mode converter and the mode suppressor, more excellent characteristics can be exhibited.
【００６３】上記各実施の形態をまとめると、以下の通
りである。この発明に係るＮＲＤガイド増幅器は、ＮＲ
Ｄガイドの入力線路あるいは出力線路に、基本の伝搬モ
ードであるＬＳＭモードと、一般には不要モードである
ＬＳＥモードの両方を積極的に用い、入力線路あるいは
出力線路にＬＳＥモード抑圧器あるいはＬＳＭモード抑
圧器を設ける構造とし、さらに、入出力のＮＲＤガイド
をその伝搬軸が同一となるように配し、入出力のＮＲＤ
ガイドの接続部に、コプレナ線路などのストリップ線路
を構成する誘電体基板上にＦＥＴをマウントしたことを
特徴とするものである。The above embodiments are summarized as follows. The NRD guide amplifier according to the present invention is
For the input line or output line of the D guide, both the basic propagation mode LSM mode and generally the unnecessary mode LSE mode are positively used, and the input line or output line is LSE mode suppressor or LSM mode suppressor. The input / output NRD guides are arranged so that their propagation axes are the same.
At the connection portion of the guide, the FET is mounted on a dielectric substrate that forms a strip line such as a coplanar line.
【００６４】また、この発明に係るＮＲＤガイドモード
変換器は、ＮＲＤガイドを構成する誘電体棒を切断し、
両者の接合部に、変形Ｅ字形の導体板を挟み込み、一方
のＮＲＤガイドにＬＳＥモード抑圧器を設け、他方のＮ
ＲＤガイドにＬＳＭモード抑圧器を設けたことを特徴と
するものである。Further, the NRD guide mode converter according to the present invention cuts the dielectric rod forming the NRD guide,
A modified E-shaped conductor plate is sandwiched between the two joints, one NRD guide is provided with an LSE mode suppressor, and the other N-guide is provided.
The RD guide is provided with an LSM mode suppressor.
【００６５】また、この発明に係るＮＲＤガイド多段増
幅器は、ＮＲＤガイド増幅器と、ＮＲＤガイド増幅器と
を縦続接続したことを特徴とするものである。The NRD guide multistage amplifier according to the present invention is characterized in that the NRD guide amplifiers and the NRD guide amplifiers are connected in cascade.
【００６６】また、この発明に係るＮＲＤガイド増幅器
は、ＮＲＤガイド増幅器と、ＮＲＤガイドモード変換器
とを縦続接続したことを特徴とするものである。The NRD guide amplifier according to the present invention is characterized in that the NRD guide amplifier and the NRD guide mode converter are connected in series.
【００６７】また、この発明に係るＮＲＤガイド増幅器
は、ＮＲＤガイドモード変換器と、ＮＲＤガイド増幅器
とを縦続接続したことを特徴とするものである。The NRD guide amplifier according to the present invention is characterized in that the NRD guide mode converter and the NRD guide amplifier are connected in cascade.
【００６８】また、この発明に係るＮＲＤガイドミクサ
は、信号入力線路にＮＲＤガイドの基本の伝搬モードで
あるＬＳＭモードを用い、局部発振信号線路に一般には
不要モードであるＬＳＥモードを用い、信号入力線路に
ＬＳＥモード抑圧器を、局部発振信号入力線路にＬＳＭ
モード抑圧器を設ける構造とし、さらに、入出力のＮＲ
Ｄガイドをその伝搬軸が同一となるように配し、入出力
のＮＲＤガイドの接続部に、コプレナ線路などのストリ
ップ線路を構成する誘電体基板上にＦＥＴをマウント
し、誘電体基板上の線路から混合波である中間周波数信
号を取り出す構造にしたことを特徴とするものである。The NRD guide mixer according to the present invention uses the LSM mode, which is the basic propagation mode of the NRD guide, for the signal input line and the LSE mode, which is generally an unnecessary mode, for the local oscillation signal line. LSE mode suppressor on the line and LSM on the local oscillation signal input line
The structure has a mode suppressor, and the input / output NR
The D guides are arranged so that their propagation axes are the same, and the FETs are mounted on the dielectric substrate that forms the strip line such as the coplanar line at the connection portion of the input and output NRD guides. It is characterized in that an intermediate frequency signal which is a mixed wave is taken out from.
【００６９】また、この発明に係るＮＲＤガイド周波数
逓倍器は、信号入力線路に不要モードであるＬＳＥモー
ドを用い、逓倍出力線路にＮＲＤガイドの基本の伝搬モ
ードであるＬＳＭモードを用い、信号入力線路にＬＳＭ
モード抑圧器を、逓倍出力線路にＬＳＥモード抑圧器
を、設ける構造とし、さらに、入出力のＮＲＤガイドを
その伝搬軸が同一となるように配し、入出力のＮＲＤガ
イドの接続部に、コプレナ線路などのストリップ線路を
構成する誘電体基板上にＦＥＴをマウントしたことを特
徴とするものである。The NRD guide frequency multiplier according to the present invention uses the LSE mode, which is an unnecessary mode, for the signal input line and the LSM mode, which is the basic propagation mode of the NRD guide, for the multiplication output line. To LSM
The mode suppressor has a structure in which the LSE mode suppressor is provided in the multiplied output line, and the input and output NRD guides are arranged so that their propagation axes are the same, and the coplanar connection is provided at the connection portion of the input and output NRD guides. It is characterized in that an FET is mounted on a dielectric substrate that constitutes a stripline such as a line.
【００７０】この発明によるＮＲＤガイド装置によれ
ば、基本モードであるＬＳＭと不要モードであるＬＳＥ
を入力あるいは出力線路に用い、両モードが直交してお
り、互いに結合しない特性を利用して、入出力間の分離
を行える。According to the NRD guide device of the present invention, the basic mode LSM and the unnecessary mode LSE are used.
Is used as an input or output line, and the two modes are orthogonal, and the input and output can be separated by utilizing the characteristic that they are not coupled to each other.
【００７１】また、この発明によれば、入出力線路をそ
の伝搬軸が同一（インライン状）となるように配置でき
るので、増幅器および多段増幅器の小型化が図れる。さ
らに、ミキサでは、入力信号と局部発振信号とをＬＳＥ
モードとＬＳＭモードにより端子を分離できるため、従
来必要としていた合波回路、あるいは、ハイブリッド回
路が不要となり、小型で低雑音なミキサが得られる。ま
た、逓倍器においては、入力信号と出力信号とを分離す
るための合波回路が不要となり、小型で高利得な周波数
逓倍器が得られる。Further, according to the present invention, since the input / output lines can be arranged so that their propagation axes are the same (in-line), the amplifier and the multistage amplifier can be downsized. Further, in the mixer, the input signal and the local oscillation signal are LSE
Since the terminals can be separated depending on the mode and the LSM mode, a multiplexing circuit or a hybrid circuit, which has been conventionally required, is not required, and a compact and low noise mixer can be obtained. Further, in the multiplier, a multiplexing circuit for separating the input signal and the output signal is not required, and a compact and high-gain frequency multiplier can be obtained.
【００７２】さらに、従来の増幅器で用いていたＮＲＤ
ガイドからコプレナ線路などのＦＥＴがマウントされる
誘電体基板上の線路への変換部に於ける損失を小さくで
きるので、ミリ波帯において高利得なあるいは低雑音な
増幅器が得られる。Further, the NRD used in the conventional amplifier
Since the loss in the conversion portion from the guide to the line on the dielectric substrate on which the FET such as the coplanar line is mounted can be reduced, a high gain or low noise amplifier can be obtained in the millimeter wave band.
【図１】 この発明のＮＲＤガイド装置の基本構成を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an NRD guide device of the present invention.
【図２】 この発明のＮＲＤガイドの２つの直交する非
放射性モードを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing two orthogonal non-radiative modes of the NRD guide of the present invention.
【図３】 この発明のモード変換回路の動作を説明する
図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the mode conversion circuit of the present invention.
【図４】 この発明のＮＲＤガイド増幅器の斜視図であ
る。FIG. 4 is a perspective view of the NRD guide amplifier of the present invention.
【図５】 この発明のＮＲＤガイド増幅器の誘電体基板
の導体パターンを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conductor pattern on a dielectric substrate of the NRD guide amplifier of the present invention.
【図６】 この発明のＮＲＤガイド増幅器のＦＥＴ部の
詳細を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing details of a FET section of the NRD guide amplifier of the present invention.
【図７】 この発明のＮＲＤガイド増幅器の接合部の平
面図である。FIG. 7 is a plan view of a junction portion of the NRD guide amplifier of the present invention.
【図８】 この発明のＮＲＤガイド増幅器の動作を説明
する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the NRD guide amplifier of the present invention.
【図９】 この発明のＮＲＤガイドのＦＥＴの動作を示
す図である。FIG. 9 is a diagram showing an operation of the FET of the NRD guide of the present invention.
【図１０】 この発明のＮＲＤガイドに用いるＬＳＭモ
ード抑圧器を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an LSM mode suppressor used in the NRD guide of the present invention.
【図１１】 この発明のＮＲＤガイドに用いるＬＳＥモ
ード抑圧器を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an LSE mode suppressor used in the NRD guide of the present invention.
【図１２】 この発明のＬＳＭモード抑圧器とＬＳＥモ
ード抑圧器の動作を説明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating operations of the LSM mode suppressor and the LSE mode suppressor according to the present invention.
【図１３】 この発明のＮＲＤガイド増幅器の斜視図で
ある。FIG. 13 is a perspective view of the NRD guide amplifier of the present invention.
【図１４】 この発明のＮＲＤガイド増幅器の誘電体基
板の導体パターンを示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a conductor pattern on a dielectric substrate of the NRD guide amplifier of the present invention.
【図１５】 この発明のＮＲＤガイド増幅器のＦＥＴ部
の詳細を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing details of the FET section of the NRD guide amplifier of the present invention.
【図１６】 この発明のＮＲＤガイド増幅器の動作を説
明する図である。FIG. 16 is a diagram for explaining the operation of the NRD guide amplifier of the present invention.
【図１７】 この発明のＮＲＤガイドを用いたＮＲＤガ
イドモード変換器の斜視図である。FIG. 17 is a perspective view of an NRD guide mode converter using the NRD guide of the present invention.
【図１８】 この発明のＮＲＤガイドを用いたＮＲＤガ
イドモード変換器の断面図である。FIG. 18 is a sectional view of an NRD guide mode converter using the NRD guide of the present invention.
【図１９】 この発明のＮＲＤガイドを用いたＮＲＤガ
イドモード変換器の平面図である。FIG. 19 is a plan view of an NRD guide mode converter using the NRD guide of the present invention.
【図２０】 この発明のＮＲＤガイドモード変換器の動
作を説明する図である。FIG. 20 is a diagram for explaining the operation of the NRD guide mode converter of the present invention.
【図２１】 この発明のＮＲＤガイド増幅器の縦続接続
示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a cascade connection of NRD guide amplifiers according to the present invention.
【図２２】 この発明のＮＲＤガイド増幅器の縦続接続
の詳細を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing details of the cascade connection of the NRD guide amplifier of the present invention.
【図２３】 この発明のＮＲＤガイド増幅器とＮＲＤガ
イドモード変換器の縦続接続を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing a cascade connection of an NRD guide amplifier and an NRD guide mode converter according to the present invention.
【図２４】 この発明のＮＲＤガイド増幅器とＮＲＤガ
イドモード変換器の縦続接続の詳細を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing details of the cascade connection of the NRD guide amplifier and the NRD guide mode converter of the present invention.
【図２５】 この発明のＮＲＤガイドモード変換器とＮ
ＲＤガイド増幅器の縦続接続を示す図である。FIG. 25 is an NRD guide mode converter of the present invention and N
FIG. 5 is a diagram showing a cascade connection of RD guide amplifiers.
【図２６】 この発明のＮＲＤガイドモード変換器とＮ
ＲＤガイド増幅器の縦続接続のに詳細を示す図である。FIG. 26 is an NRD guide mode converter of the present invention and N
FIG. 6 shows details of the cascade connection of RD guide amplifiers.
【図２７】 この発明のＮＲＤガイドミキサの斜視図で
ある。FIG. 27 is a perspective view of the NRD guide mixer of the present invention.
【図２８】 この発明のＮＲＤガイドミキサの誘電体基
板の導体パターンを示す図である。FIG. 28 is a diagram showing a conductor pattern of a dielectric substrate of the NRD guide mixer of the present invention.
【図２９】 この発明のＮＲＤガイドミキサのＦＥＴ部
の詳細を示す図である。FIG. 29 is a diagram showing details of the FET section of the NRD guide mixer of the present invention.
【図３０】 この発明のＮＲＤガイドミキサの動作を説
明する図である。FIG. 30 is a diagram for explaining the operation of the NRD guide mixer of the present invention.
【図３１】 この発明のＮＲＤガイド周波数逓倍器を示
す図である。FIG. 31 is a diagram showing an NRD guide frequency multiplier according to the present invention.
【図３２】 この発明のＮＲＤガイド増幅器の増幅特性
を示す図である。FIG. 32 is a diagram showing an amplification characteristic of the NRD guide amplifier of the present invention.
【図３３】 従来のＮＲＤガイド増幅器を示す図であ
る。FIG. 33 is a diagram showing a conventional NRD guide amplifier.
【図３４】 従来のＮＲＤガイド増幅器の動作を示す図
である。FIG. 34 is a diagram showing an operation of a conventional NRD guide amplifier.
【図３５】 従来のＮＲＤガイドスイッチを示す図であ
る。FIG. 35 is a diagram showing a conventional NRD guide switch.
【図３６】 従来のＮＲＤガイドスイッチの誘電体基板
の導体パターンを示す図である。FIG. 36 is a diagram showing a conductor pattern on a dielectric substrate of a conventional NRD guide switch.
【図３７】 従来のＮＲＤガイドミキサを示す図であ
る。FIG. 37 is a diagram showing a conventional NRD guide mixer.
１ａ，１ｂ 導体板、２ａ，２ｂ 誘電体棒、３ 誘電
体基板、４ａ，４ｂコプレナ線路、５ ＦＥＴ、６，６
ａ，６ｂ 金ワイア、７ａ，７ｂ 線路変換部、８，８
ａ，８ｂ バイアス印加線路、９，９ａ，９ｂ バイア
スチョーク、１０ａ，１０ｂ 水平アンテナ、１０ｃ
垂直アンテナ、１１ ゲート端子電極、１２ ソース端
子電極、１３ａ，１３ｂ ドレイン端子電極、２１ 入
力端子、２２ 出力端子、２３ ＬＳＭモード抑圧器、
２４ ＬＳＥモード抑圧器、２５ 高誘電率シート、２
６ 導体パターン、２８ ＤＣカットコンデンサ、２９
同軸線路、３０ ＩＦ出力端子、４９ 変形Ｅ字形スト
リップ導体、５０ モード変換回路、５１ ＬＳＭ01の
電界、５２ ＬＳＥ01の電界、１００ ＮＲＤガイド装
置、１０１，１０２ ＮＲＤガイド増幅器、１０３ Ｎ
ＲＤガイドモード変換器、１０４ ＮＲＤガイドミキ
サ、１０５ ＮＲＤガイド周波数逓倍器。1a, 1b conductor plate, 2a, 2b dielectric rod, 3 dielectric substrate, 4a, 4b coplanar line, 5 FET, 6, 6
a, 6b Gold wire, 7a, 7b Line conversion part, 8, 8
a, 8b bias applying line, 9, 9a, 9b bias choke, 10a, 10b horizontal antenna, 10c
Vertical antenna, 11 gate terminal electrode, 12 source terminal electrode, 13a, 13b drain terminal electrode, 21 input terminal, 22 output terminal, 23 LSM mode suppressor,
24 LSE mode suppressor, 25 high dielectric constant sheet, 2
6 conductor pattern, 28 DC cut capacitor, 29
Coaxial line, 30 IF output terminal, 49 modified E-shaped strip conductor, 50 mode conversion circuit, 51 LSM 01 electric field, 52 LSE 01 electric field, 100 NRD guide device, 101, 102 NRD guide amplifier, 103 N
RD guide mode converter, 104 NRD guide mixer, 105 NRD guide frequency multiplier.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊東 健治 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 川上 憲司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 檜枝 護重 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−65004（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−185101（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01P 3/16 H01P 1/16 H01P 1/219 H01P 5/08 H03D 9/06 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Kenji Ito 2-3-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation (72) Kenji Kawakami 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Incorporated (72) Inventor Hinoemie Shigeshi Marunouchi 2-3-3, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Co., Ltd. (56) Reference JP-A-8-65004 (JP, A) JP-A-63-185101 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01P 3/16 H01P 1/16 H01P 1/219 H01P 5/08 H03D 9/06 JISST file (JOIS)
Claims (15)
に配置した２個の誘電体線路とからなるＮＲＤガイドを
備え、２つの端子を持つＮＲＤガイド装置において、一
方の端子はＬＳＭ01モードで、他方の端子はＬＳＥ01モ
ードで信号を伝搬させるとともに、上記２個の誘電体線路は伝搬軸が同一となるように接合
部を介して配置され、上記接合部は、ＬＳＭ 01 モードと
ＬＳＥ 01 モードとの間でモードを変換するモード変換回
路を備え、 上記モード変換回路は、３端子半導体デバイスを備えた
ことを特徴とするＮＲＤガイド装置。1. An NRD guide device having two terminals, comprising an NRD guide including two metal plates and two dielectric lines arranged between the two metal plates, one terminal of which is LSM. In 01 mode, the other terminal propagates the signal in LSE 01 mode, and joins the above two dielectric lines so that their propagation axes are the same.
And the joint is placed in the LSM 01 mode.
Mode conversion times to convert mode to / from LSE 01 mode
With the road, the mode conversion circuit, NRD guide device according to claim <br/> further comprising a three-terminal semiconductor device.
回路と上記３端子半導体デバイスとに利用される回路パ
ターンを成形した誘電体基板を備えたことを特徴とする
請求項１記載のＮＲＤガイド装置。Wherein said joint further, NRD according to claim 1, further comprising a dielectric substrate obtained by molding a circuit pattern to be utilized and the mode converter and the three-terminal semiconductor device guide apparatus.
の距離にＬＳＥ01モード抑圧器を備えたことを特徴とす
る請求項１又は２記載のＮＲＤガイド装置。Wherein said dielectric waveguide, NRD guide according to claim 1 or 2, wherein comprising the LSE 01 mode suppressor at a predetermined distance from the junction.
から所定の距離にＬＳＭ01モード抑圧器を備えたことを
特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のＮＲＤガイド
装置。Wherein said dielectric waveguide further, NRD guide device according to claim 1 to 3, characterized in that it comprises a LSM 01 mode suppressor at a predetermined distance from the junction.
励振された信号を受信する第１のアンテナ部と、他方の
モードで励振された信号を送信する第２のアンテナ部と
を備えたことを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載
のＮＲＤガイド装置。5. The mode conversion circuit includes a first antenna section for receiving a signal excited in one mode and a second antenna section for transmitting a signal excited in the other mode. The NRD guide device according to any one of claims 1 to 4 .
に配置した２個の誘電体線路とからなるＮＲＤガイドを
備え、２つの端子を持つＮＲＤガイド装置において、一
方の端子はＬＳＭ 01 モードで、他方の端子はＬＳＥ 01 モ
ードで信号を伝搬させるとともに、 上記２個の誘電体線路は伝搬軸が同一となるように接合
部を介して配置され、上記接合部は、ＬＳＭ 01 モードと
ＬＳＥ 01 モードとの間でモードを変換するモード変換回
路を備え、 上記モード変換回路は、一方のモードで励振された信号
を受信する第１のアンテナ部と、他方のモードで励振さ
れた信号を送信する第２のアンテナ部とを備えたことを
特徴とするＮＲＤガイド装置。6. Between two metal plates and the two metal plates
NRD guide consisting of two dielectric lines arranged in
In the NRD guide device equipped with two terminals,
Kata terminal in the LSM 01 mode, and the other terminal LSE 01 mode
Signal is propagated through the cable, and the two dielectric lines are joined so that their propagation axes are the same.
And the joint is placed in the LSM 01 mode.
Mode conversion times to convert mode to / from LSE 01 mode
With the road, the mode conversion circuit includes a first antenna portion for receiving the excitation signal in one mode, further comprising a second antenna unit for transmitting an excitation signal in the other mode N RD guide device shall be the features.
バイスを備えたことを特徴とする請求項６記載のＮＲＤ
ガイド装置。 7. The mode conversion circuit is a three-terminal semiconductor device.
7. The NRD according to claim 6, further comprising a vise.
Guide device.
導体デバイスの第１と第２の端子をそれぞれ接続する対
向したパターンを有する第１と第２の導体であり、上記
第２のアンテナ部は、上記３端子半導体デバイスの第３
の端子を接続するとともに、上記２つのパターンの間に
存在し、所定の間隙を有する第３の導体であることを特
徴とする請求項７記載のＮＲＤガイド装置。8. The first antenna section is a first and a second conductor having opposing patterns for connecting the first and second terminals of the three-terminal semiconductor device, respectively, and the second antenna. Is the third of the above-mentioned three-terminal semiconductor device.
The NRD guide device according to claim 7, wherein the NRD guide device is a third conductor which is connected between the terminals of the above and is present between the two patterns and has a predetermined gap.
部から接合部の中央部に向かって形成された第１のプロ
ーブであり、上記第２のアンテナ部は、上記第１のプロ
ーブと直交する方向に、接合部の外周部から接合部の中
央部に向かって形成された第２と第３のプローブであ
り、上記モード変換回路は、上記第１と第２と第３のプ
ローブを接合部の外周部において接続した変形Ｅ字形パ
ターンであることを特徴とする請求項５又は６記載のＮ
ＲＤガイド装置。9. The first antenna portion is a first probe formed from an outer peripheral portion of the joint portion toward a central portion of the joint portion, and the second antenna portion is the first probe. A second and a third probe formed from an outer peripheral portion of the joint portion toward a central portion of the joint portion in a direction orthogonal to the above, wherein the mode conversion circuit includes the first, second and third probes. 7. The N according to claim 5 or 6 , characterized in that it is a modified E-shaped pattern in which the above are connected at the outer peripheral portion of the joint.
RD guide device.
幅用デバイスであり、上記ＮＲＤガイド装置は上記２つ
の端子の一方の端子から入力信号を入力し、他方の端子
から入力信号が増幅された増幅信号を出力する増幅器で
あることを特徴とする請求項１又は７記載のＮＲＤガイ
ド装置。10. The three-terminal semiconductor device is a signal amplification device, the NRD guide device the two
Of inputs the input signal from the one terminal of the terminal, NRD guide according to claim 1 or 7, wherein the input signal from the other terminal is an amplifier for outputting an amplified signal amplified.
ＮＲＤガイド装置を縦続接続したことを特徴とするＮＲ
Ｄガイド装置。11. An NR, wherein the NRD guide devices according to any one of claims 1 to 10 are cascade-connected.
D guide device.
間に配置した２個の誘電体線路とからなるＮＲＤガイド
を備え、２つの端子を持つＮＲＤガイド装置において、
一方の端子はＬＳＭ 01 モードで、他方の端子はＬＳＥ 01
モードで信号を伝搬させるとともに、 上記２個の誘電体線路は伝搬軸が同一となるように接合
部を介して配置され、上記接合部は、ＬＳＭ 01 モードと
ＬＳＥ 01 モードとの間でモードを変換するモード変換回
路を備え、 上記モード変換回路は、変形Ｅ字形パターンによるモー
ド変換器であることを特徴とするＮＲＤガイド装置。12. A metal plate comprising two metal plates and the two metal plates
NRD guide consisting of two dielectric lines arranged between
In the NRD guide device having two terminals,
One terminal is in LSM 01 mode, the other terminal is LSE 01
The signal is propagated in the mode, and the two dielectric lines are joined so that their propagation axes are the same.
And the joint is placed in the LSM 01 mode.
Mode conversion times to convert mode to / from LSE 01 mode
An NRD guide device comprising a path and the mode conversion circuit is a mode converter having a modified E-shaped pattern.
ＮＲＤガイド装置と、請求項１２記載のＮＲＤガイド装
置とを縦続接続したことを特徴とするＮＲＤガイド装
置。13. An NRD guide device comprising a cascade connection of the NRD guide device according to any one of claims 1 to 10 and the NRD guide device according to claim 12.
幅用デバイスであり、上記ＮＲＤガイド装置は上記２つ
の端子の一方の端子から入力信号を入力し、他方の端子
から入力信号が逓倍された逓倍信号を出力する周波数逓
倍器であることを特徴とする請求項１又は７記載のＮＲ
Ｄガイド装置。14. The three-terminal semiconductor device is a signal amplification device, the NRD guide device the two
NR of the inputs an input signal from one terminal of the terminal, according to claim 1 or 7, wherein the input signal from the other terminal, characterized in that a frequency multiplier for outputting a multiplied signal by multiplying
D guide device.
端子の一方の端子から入力信号を入力し、他方の端子か
ら局部発振信号を入力し、上記３端子半導体デバイスに
より入力信号と局部発振信号とを混合し、上記回路パタ
ーンから入力信号と局部発振信号とが混合された出力信
号を出力する周波数変換器であることを特徴とする請求
項２記載のＮＲＤガイド装置。15. The NRD guide apparatus inputs an input signal from one terminal of the two terminals, inputs a local oscillation signal from the other terminal, and inputs an input signal by the three-terminal semiconductor device. 3. The NRD guide device according to claim 2 , wherein the frequency converter is a frequency converter that mixes a local oscillation signal and outputs an output signal in which the input signal and the local oscillation signal are mixed from the circuit pattern.
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